Способ и устройство для перемещения объекта в пространстве

010034 Способ и устройство для его реализации относятся к области транспортировки объектов с использованием внешнего магнитного поля естественного происхождения и могут найти применение в космической отрасли, авиации, грузоподъемной технике, силовых машинах. Известны способ перемещения объекта в пространстве и устройство для его осуществления, основанные на воздействии электромагнитным полем на проводник, жестко связанный с перемещаемым объектом (патент RU 2023203). Недостатком указанного способа является использование искусственного источника магнитного поля для создания областей с пониженным и повышенным суммарным векторным потенциалом, не позволяющее свободно перемещать объект в открытой системе, поскольку источник искусственного поля будет находиться на борту объекта. А это значит, что в открытой системе толкающие результирующие силы будут действовать только относительно этого искусственного источника, а сам источник в открытой системе за счет данных сил перемещаться не сможет. Наиболее близкими по совокупности существенных признаков к предлагаемому способу являются способ перемещения объекта в пространстве и устройство для перемещения объекта в пространстве. Способ перемещения объекта в пространстве основан на воздействии электромагнитным полем на проводник, жестко связанный с перемещаемым объектом, и проводник может быть выполнен в виде обмотки (патент RU 2269194). Недостатком способа является использование искусственного источника магнитного поля для создания областей с пониженным и повышенным суммарным векторным потенциалом, не позволяющее свободно перемещать объект в открытой системе, а также то, что проводник необходимо располагать в пространстве так, чтобы он пересекал плоскость, образованную вектором распространения электромагнитного поля и вектором магнитной составляющей этого поля. Кроме того, в проводнике необходимо создавать переменный ток с частотой, равной частоте электромагнитного поля, и фазой, определяемой направлением его перемещения по отношению к источнику поля. Также необходимость использования переменного магнитного поля не позволяет использовать поле естественного происхождения и свободно перемещаться в пространстве. Задачей заявляемого способа является перемещение тел в любой точке магнитного поля естественного происхождения с использованием этого поля и электромагнитной энергии и создание тягового усилия, способного преодолеть силу тяжести. Для достижения поставленной задачи заявляемый способ перемещения объекта в пространстве, основанный на воздействии магнитного поля на обмотку, включающую проводник, жестко связанный с перемещаемым объектом, в обмотке, состоящей из двух электрических проводников с током, проводники соединяют последовательно, располагают параллельно друг к другу и поперек или под углом к магнитным линиям поля естественного происхождения, причем один проводник жестко прикрепляют к перемещаемому объекту, а второй проводник располагают вдоль образующей ротора, прикрепленного к перемещаемому объекту, способного свободно вращаться вокруг своей оси. По второму проводнику пропускают постоянный ток только в рабочем положении, когда этот проводник может свободно перемещаться относительно первого проводника при условии сохранения направления силы Ампера. Заявляемый способ проиллюстрирован на фиг. 1, где 1 - проводники, жестко прикрепленные к перемещаемому объекту, 2 - проводник, закрепленный на свободно вращающемся роторе вокруг своей оси(3). F1=F2. Два электрических проводника 1 и 2 (фиг. 1) соединяют последовательно (и замыкают накоротко),располагают параллельно друг к другу и поперек (или под углом) к магнитным линиям поля естественного происхождения В. Причем проводник 1 жестко прикрепляют к перемещаемому объекту (не показано), а проводник 2 располагают вдоль образующей ротора, способного свободно вращаться вокруг своей оси 3. Ось 3 этого ротора жестко прикрепляют к перемещаемому объекту параллельно проводнику 1. По проводнику 2 пропускают постоянный ток и только в рабочем положении, когда этот проводник может свободно перемещаться относительно проводника 1 при условии сохранения направления силы Ампера(т.е. в положении, когда радиус, проведенный к проводнику, будет перпендикулярен или не параллелен вектору поступательного движения). Устройство для реализации способа (фиг. 2) в виде электродинамического движителя обеспечивает перемещение тел в пространстве за счет поступательного ускорения, которое создается за счет механического перераспределения энергии в роторе, где расположены обмотки, не связанные между собой электрически. Каждая обмотка замкнута накоротко. Одной продольной стороной обмотка проходит вдоль вала, пересекая вертикальную ось. Второй продольной стороной обмотка проходит вдоль образующей ротора. Обмотки могут быть выполнены из любого электрического проводника. Обмотки запитываются электрически поочередно по мере попадания в рабочее положение (сектор 5), совпадающий с горизонтальной осью ротора. Перераспределение энергии в роторе при его вращении осуществляется следующим приложением сил: одна сила F0 постоянно приложена к центру масс ротора и имеет постоянное направление. Другая сила Fк, равная по модулю и противоположно направленная, приложена по образующей к ротору. Направление силы Fк остается постоянным относительно точки приложения силы F0. Силы создаются взаимодействием тока в запитанной обмотке с внешним магнитным полем естественного про-1 010034 исхождения. Для создания внешней силы, толкающей ротор, необходимо использовать внешнее магнитное поле. Увеличение количества обмоток приводит к увеличению КПД. Преимуществом данного изобретения является использование естественного поля Земли и расположение обмоток ротора, что позволяет свободно перемещать объекты относительно этого поля в любой его точке. Заявляемое устройство для реализации заявляемого способа представлено на фиг. 2, где 1 - обмотка движителя, 2 - корпус ротора движителя, 3 - вал, 4 - направляющие для обмоток, 5 - сектор рабочего положения обмотки. Устройство для реализации способа работает следующим образом. Движитель ориентируют поперек магнитных линий поля естественного происхождения, закрепляют вал 3 в опорах, позволяющих свободно вращаться. Обмотки 1, при помощи направляющих 4 расположенные в корпусе ротора 2, запитывают электрически поочередно по мере попадания в рабочее положение (сектор 5), совпадающий с горизонтальной осью ротора, при этом начинает действовать сила Ампера на обмотку 1, соответственно направлению тока. Ток направляют так, чтобы в соответствии с направлением магнитных линий поля естественного происхождения на вал 3 сила F0 действовала по направлению необходимого движения, а сила Fк - в обратном направлении. Ротор 2 начинает вращаться,что приводит к поочередному электропитанию всех обмоток 1 ротора 2. При вращении ротора получают результирующую силу, направленную в сторону необходимого движения. Результирующая сила передается через вал 3 перемещаемому телу. Для доказательства работоспособности изобретения была сделана модель, наглядно показывающая правильность теоретических расчетов. Модель представляет собой ротор, способный свободно вращаться вокруг своей оси. К оси ротора и образующей была приложена пара сил, равных по модулю и противоположных по направлению. Сила, действующая на ось, была направлена против действия силы тяжести ротора, а сила, действующая по касательной, была сонаправлена силе тяжести. Сила тяжести ротораFтяж равнялась 200 H. Силы, действующие на ось F0 и по касательной Fк, постепенно увеличивались одновременно до 1000 H каждая. Причем всегда выполнялось равенство F0=Fк. В результате при достижении силами F0 и Fк величины (2-2,5)Fтяж (и выше) ротор приобретал ускорение, направленное против действия силы тяжести. Технический результат заключается в возможности свободного перемещения тел в пространстве в любом направлении с использованием только магнитного поля естественного происхождения за счет целенаправленного расположения обмоток в роторе. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Способ перемещения объекта в пространстве, основанный на воздействии магнитного поля на обмотку, включающую проводник, жестко связанный с перемещаемым объектом, отличающийся тем,что в обмотке, состоящей из двух электрических проводников с током, проводники соединяют последовательно, располагают параллельно друг другу и поперек или под углом к магнитным линиям поля естественного происхождения, причем один проводник жестко прикрепляют к перемещаемому объекту, а второй проводник располагают вдоль образующей ротора, прикрепленного к перемещаемому объекту,способного свободно вращаться вокруг своей оси. 2. Способ перемещения объекта в пространстве по п.1, отличающийся тем, что по второму проводнику пропускают постоянный ток только в рабочем положении, когда этот проводник может свободно перемещаться относительно первого проводника при условии сохранения направления силы Ампера. 3. Устройство для перемещения объекта в пространстве, содержащее электрический проводник в виде многовитковой обмотки, питаемый от энергетической системы, отличающийся тем, что многовитковая обмотка, предназначенная для взаимодействия с магнитным полем естественного происхождения,расположена в роторе и навита так, что в рабочем положении одна продольная сторона обмотки расположена вдоль вала ротора, пересекая его вертикальную ось, а другая продольная сторона обмотки расположена вдоль образующей ротора, пересекая его горизонтальную ось. 4. Устройство для перемещения объекта в пространстве по п.3, отличающееся тем, что обмотки не связаны между собой электрически и их число может изменяться до n единиц.