Использование: к гидроэнергетике, преобразование энергии волн в электрическую энергию. Сущность изобретения: волновой генератор содержит опору, вертикальный цилиндрический корпус с крышкой и днищем, в котором выполнено волноприемное отверстие, обратный клапан и преобразователь энергии волн в виде вертикального вала, жестко соединенный с крышкой корпуса, в нижней части боковой стенки которого выполнены вертикальные тангенциально расположенные щелевые отверстия. Новым является то, что в конструкции имеются второй вертикальный цилиндрический корпус, электрогенератор, волноприемные отверстия, причем второй вертикальный цилиндрический корпус подвижно связан с первым корпусом посредством вертикального вала, жестко соединенного с крышкой второго корпуса, и на валу жестко посажен магнитный кольцевой ротор электрогенератора, а статор жестко соединен с днищем первого корпуса, который связан с опорой, причем вертикальные тангенциально расположенные щелевые отверстия второго корпуса направлены в сторону противоположную таким же отверстиям первого корпуса. 3 ил.
Изобретение относится к гидроэнергетике и может быть использовано во всех отраслях народного хозяйства для создания дополнительных источников энергии. Известен волновой двигатель, содержащий вертикальный корпус с волноприемным отверстием, клапан и преобразователь энергии волн, где корпус выполнен цилиндрическим с крышкой и днищем, волноприемное отверстие выполнено в днище, клапан выполнен обратным и установлен в отверстии, преобразователь представляет собой вертикальный вал и жестко соединен с крышкой корпуса, при этом в нижней части боковой стенки корпуса выполнены вертикальные тангенциально расположенные щелевые отверстия. Недостатком известной конструкции является низкий КПД. Техническим результатом изобретения является повышение КПД. Технический результат достигается тем, что в волновом генераторе, содержащем вертикальный цилиндрический корпус с крышкой и днищем, в котором выполнено волноприемное отверстие, обратный клапан и преобразователь энергии волн в виде вертикального вала, жестко соединенный с крышкой корпуса, в нижней части боковой стенки которого выполнены вертикальные тангенциально расположенные щелевые отверстия, отличающийся тем, что дополнительно содержит второй вертикальный цилиндрический корпус, электрический генератор, опору, волноприемные отверстия, причем второй вертикальный цилиндрический корпус подвижно связан с первым корпусом посредством вертикального вала, жестко соединенного с крышкой второго корпуса, и на валу жестко посажен ротор генератора, а статор жестко соединен с днищем первого корпуса, который связан с опорой, причем вертикальные тангенциально расположенные щелевые отверстия второго корпуса направлены в сторону, противоположную таким же отверстиям первого корпуса. На фиг.1 показан волновой генератор; на фиг.2 и 3 первый и второй соответственно цилиндрические корпуса, разрез. Волновой генератор содержит вертикальный цилиндрический корпус 1 с крышкой и днищем, в котором выполнено волноприемное отверстие 2, обратный клапан 3 и преобразователь энергии волн в виде вертикального вала 4, жестко соединенный с крышкой корпуса, в нижней части боковой стенки которого выполнены вертикальные тангенциально расположенные щелевые отверстия 5. Основными отличительными признаками являются второй вертикальный цилиндрический корпус 6, электрогенератор 7, опора 8, волноприемные отверстия 9, причем второй вертикальный цилиндрический корпус 6 подвижно связан с первым корпусом 1 посредством вертикального вала 10, жестко соединенного с крышкой второго корпуса, и на валу 10 жестко посажен магнитный кольцевой ротор 11 электрогенератора 7, а статор 12 жестко соединен с днищем первого корпуса 1, который связан с опорой 8, причем вертикальные тангенциально расположенные щелевые отверстия 13 второго корпуса 6 направлены в сторону, противоположную таким же отверстиям 5 первого корпуса 1. Волновой генератор устанавливается на некоторую глубину и работает следующим образом. При увеличении гидростатического давления возрастает давление и внутри вертикальных корпусов 1 и 6. Через обратные клапана 3, установленные в волноприемных отверстиях 2 и 9 вода вливается в корпуса 1 и 6 и приводит к уменьшению объема воздушных зазоров, которые образуются при установке генератора на глубину и находятся в верхних частях корпусов 1 и 6. Далее при спаде гидростатического давления под действием упругих сил сжатого воздуха вода с реактивной силой выбрасывается через тангенциально направленные щелевые отверстия 5 и 13, что вызывает вращательное движение корпусов 1 и 6, а следовательно, магнитного кольцевого ротора электрогенератора 11 и статора 12, причем они вращаются в противоположные друг от друга стороны, так как. вертикальные тангенциально направленные щелевые отверстия 5 и 13 корпусов 1 и 6 направлены в противоположные стороны относительно друг друга. При этом магнитные силовые линии ротора 11, пронизывая обмотку статора 12, наводят в них ЭДС. Если обмотку статора замкнуть через внешнюю цепь, то в этой цепи, а также в обмотках статора 12 возникает ток.
Формула изобретения
Волновой генератор, содержащий опору, вертикальный цилиндрический корпус с крышкой и днищем, в котором выполнено волноприемное отверстие, обратный клапан и преобразователь энергии волн, выполненный в виде вертикального вала, жестко соединенного с крышкой корпуса, в нижней части боковой стенки которого выполнены вертикальные тангенциально расположенные щелевые отверстия, отличающийся тем, что он снабжен электрическим генератором и вторым вертикальным цилиндрическим корпусом с волноприемными и вертикальными тангенциально расположенными щелевыми отверстиями, причем второй корпус подвижно связан с первым посредством дополнительного вертикального вала, жестко соединенного с крышкой второго корпуса, на дополнительном валу жестко закреплен магнитный кольцевой ротор электрического генератора, статор которого соединен с днищем первого корпуса, связанного с опорой, при этом щелевые отверстия второго корпуса направлены в сторону, противоположную щелевым отверстиям первого корпуса.
Машиностроительный завод «Арсенал» приступил к производству новых космических аппаратов серии «Лиана», говорится в квартальном отчете компании.
«Производство космического аппарата «Кобальт» в дальнейшем не предусмотрено, однако начато серийное производство новой продукции - космических аппаратов серии «Лиана», - уточняется в отчете.
В материалах конструкторского бюро «Арсенала» указано, что тематика «Лианы» предполагает создание космических комплексов для радиофизических исследований поверхности Земли и исследования физики распространения электромагнитных волн, пишет «Вестник Глонасс».
Санкт-Петербургский «Арсенал» - одно из старейших предприятий России. Основные направления деятельности завода: производство космической техники, морских артиллерийских и пусковых установок, а также продукции общегражданского машиностроения. В советское время завод выпускал аппараты системы морской космической разведки и целеуказания (МКРЦ) «Легенда», предназначенные для наведения на цель подлодок и надводных кораблей с крылатыми ракетами, а также самолетов морской ракетоносной авиации. Сейчас проект участвует в создании новейшего МКРЦ «Лиана». Экспериментальный образец спутника «Лотос-С» выведен на орбиту 20 ноября 2009 года под индексом «Космос-2455».
Справка
В 2018 году Роскосмос и Минобороны России завершат создание на орбите новейшей российской системы спутниковой разведки «Лиана». Она будет состоять из четырех новейших спутников радиолокационной разведки, которые будут базироваться на высоте около 1 тыс. км над поверхностью планеты и постоянно сканировать наземное, воздушное и морское пространство на наличие вражеских объектов.
После выхода на расчетный режим «Лиана» полностью заменит устаревшую систему «Легенда»-«Целина», построенную еще в советское время, которая перестала функционировать в 2008 году из-за выработки ресурсов спутников.
По мнению обозревателя профильного издания «Новости космонавтики» Игоря Лисова, «Лиана» в несколько раз увеличит возможности Вооруженных сил РФ по обнаружению и поражению объектов противника.
После вывода из эксплуатации «Легенды» у Минобороны возникла большая потребность в средствах наблюдения и целеуказаниях. Сейчас «Лиана» сможет ее удовлетворить. «Легенда» создавалась для узкой задачи - слежения за американскими боевыми кораблями, в частности авианосцами. Ее радары могли обнаруживать объекты длиной в несколько десятков метров. «Лиана» же решает более широкий круг задач и может обнаруживать малоразмерные цели, - пояснил Игорь Лисов.
По материалам информагентств
Проект "Лиана" перешел в стадию запуска, думаю, многим будет интересно почитать. Я очень рад, что завершается строительство более совершенной и надежной замены "Легенде"!
Недавно глава Пентагона Леон Панетта заявил прописную истину: «Любой пятиклассник знает, что авианосные ударные группировки США не в состоянии уничтожить ни одна из существующих держав мира». Действительно, американские АУГ неуязвимы, потому что авиация «видит» дальше любой наземной (и морской) радиолокационной системы. Они быстрее успевают «засечь» противника и с воздуха сделать с ним все, что душе угодно. Однако наши сумели найти способ «ставить черные метки» на американский флот – из космоса. В конце 70-х годов СССР создал морскую космическую систему разведки и целеуказания «Легенда», которая могла навести ракету на любой корабль в Мировом океане. Из-за того что оптические технологии высокого разрешения были тогда недоступны, пришлось запускать эти спутники на очень низкую орбиту (400 км) и запитывать от атомного реактора.
Сложность энергетической схемы предопределила судьбу всей программы – в 1993 году «Легенда» перестала «покрывать» даже половину морских стратегических направлений, а в 1998-м прекратил службу последний аппарат.
Однако в 2008 году проект был реанимирован и уже на новых, более эффективных физических принципах. В результате к концу этого года Россия будет способна в течение трех часов с точностью до 3 метров уничтожить любой американский авианосец в любой точке планеты.
США сделали беспроигрышную ставку на авианосный флот – «птицефермы» вместе с ракетным охранением эсминцев стали недосягаемыми и крайне мобильными плавучими армиями. Даже у мощного советского военно-морского флота не было надежды тягаться с американским на равных. Несмотря на наличие в составе ВМФ СССР подводных лодок (АПЛ пр. 675, пр. 661 «Анчар», ДПЛ пр. 671), ракетных крейсеров, береговых комплексов ПКР, многочисленного флота ракетных катеров, а также многочисленных комплексов ПКР П-6, П-35, П-70, П-500, не было никакой уверенности в гарантированном поражении АУГ. Специальные боевые части исправить положение не могли – проблема была в надежном загоризонтном обнаружении целей, их селекции и обеспечении точного целеуказания для подлетающих крылатых ракет. Использование авиации для наведения ПКР проблему не решало: корабельный вертолет имел ограниченные возможности, более того, был предельно уязвим для палубной авиации. Разведчик Ту-95РЦ, несмотря на отличные задатки, был малоэффективен – самолету требовались многие часы для прибытия в заданный район Мирового океана, и вновь разведчик становился легкой мишенью для быстрых палубных перехватчиков. Такой неизбежный фактор, как погодные условия, окончательно подрывал доверие советских военных к предложенной системе целеуказания на основе вертолета и самолета-разведчика. Выход был только один – вести наблюдение за обстановкой в Мировом океане из космоса. К работе над проектом были привлечены крупнейшие научные центры страны – Физико-энергетический институт и Институт атомной энергии им. И.В. Курчатова. Расчеты параметров орбит были выполнены под руководством академика Келдыша. Головной организацией стало Конструкторское бюро В.Н. Челомея. Разработка ядерной бортовой энергетической установки велась в ОКБ-670 (НПО «Красная Звезда»). В начале 1970 года ленинградский завод «Арсенал» изготовил первые опытные образцы. Аппарат радиолокационной разведки был принят на вооружение в 1975 году, а спутник радиотехнической разведки – в 1978-м. В 1983 году был принят на вооружение последний компонент системы – сверхзвуковая противокорабельная ракета П-700 «Гранит».
Сверхзвуковая противокорабельная ракета П-700 «Гранит»
В 1982 году единая система была проверена в действии. Во время Фолклендской войны данные с космических спутников позволили командованию советского ВМФ отслеживать оперативно-тактическую обстановку в Южной Атлантике, точно просчитывать действия британского флота и даже с точностью до нескольких часов спрогнозировать время и место высадки на Фолклендах английского десанта. Орбитальная группировка вместе с корабельными пунктами приема информации обеспечили обнаружение кораблей и выдачу целеуказания ракетному оружию.
Первый тип спутника УС-П («управляемый спутник – пассивный», индекс ГРАУ 17Ф17) представляет собой комплекс радиотехнической разведки, созданный для обнаружения и пеленгации объектов, имеющих электромагнитное излучение. Второй тип спутника УС-А («управляемый спутник – активный», индекс ГРАУ 17Ф16) оснащался РЛС двустороннего бокового обзора, обеспечивающей всепогодное и всесуточное обнаружение надводных целей. Низкая рабочая орбита (что исключало использование громоздких солнечных панелей) и потребность в мощном и бесперебойном источнике энергии (солнечные батареи не могли работать на теневой стороне Земли) определили тип бортового источника питания – ядерный реактор БЭС-5 «Бук» тепловой мощностью 100 кВт (электрическая мощность – 3 кВт, расчетное время работы – 1080 часов).
18 сентября 1977 года с Байконура был успешно запущен космический аппарат «Космос-954» – активный спутник МКРЦ «Легенда». Целый месяц «Космос-954» работал на космической орбите, вместе с «Космос-252». 28 октября 1977 года спутник внезапно перестал контролироваться наземными службами управления. Все попытки сориентировать его к успеху не привели. Вывести на «орбиту захоронения» тоже не удалось. В начале января 1978 года произошла разгерметизация приборного отсека космического аппарата, «Космос-954» полностью вышел из строя и перестал отвечать на запросы с Земли. Началось неконтролируемое снижение спутника с ядерным реактором на борту.
Космический аппарат «Космос-954»
Западный мир с ужасом смотрел в ночное небо, ожидая увидеть падающую звезду смерти. Все обсуждали: когда и где упадет летающий реактор. «Русская рулетка» началась. Ранним утром 24 января «Космос-954» разрушился над территорией Канады, засыпав радиоактивными обломками провинцию Альберта. К счастью для канадцев, Альберта является северной малонаселенной провинцией, никто из местного населения не пострадал. Само собой, произошел международный скандал, СССР заплатил символическую компенсацию и в течение трех последующих лет отказывался от запусков УС-А. Тем не менее в 1982 году повторилась аналогичная авария на борту спутника «Космос-1402». На этот раз космический аппарат благополучно утонул в волнах Атлантики. Если бы падение началось на 20 минут раньше – «Космос-1402» приземлился бы на территории Швейцарии.
К счастью, больше серьезных аварий с «русскими летающими реакторами» зафиксировано не было. В случае нештатных ситуаций реакторы отделялись и без происшествий переводились на «орбиту захоронения». Всего по программе «Морская космическая система разведки и целеуказания» было выполнено 39 запусков (включая испытательные) спутников радиолокационной разведки УС-А с ядерными реакторами на борту, из них 27 успешных. В итоге УС-А в 80-х годах надежно контролировал надводную обстановку в Мировом океане. Последний запуск космического аппарата этого типа состоялся 14 марта 1988 года.
В настоящий момент в составе космической группировки Российской Федерации находятся только пассивные спутники радиотехнической разведки УС-П. Последний из них – «Космос-2421» – был запущен 25 июня 2006 года, причем неудачно. Согласно официальной информации, на борту возникли небольшие неполадки из-за неполного раскрытия солнечных батарей.
В период хаоса 90-х и недофинансирования первой половины 2000-х «Легенда» перестала существовать – в 1993 году «Легенда» перестала «покрывать» даже половину морских стратегических направлений, а в 1998 году был захоронен последний активный аппарат. Однако без нее невозможно было вообще говорить о каком-либо эффективном противодействии американскому флоту, не говоря уже о том, что мы стали слепы – военная разведка осталась без ока, а обороноспособность страны резко ухудшилась.
«Космос-2421»
К реанимации системы разведки и целеуказания вернулись в 2006 году, когда правительство дало поручение Минобороны проработать вопрос с точки зрения использования новых оптических технологий точного обнаружения. К работе подключили 125 предприятий 12 отраслей промышленности, рабочее название – «Лиана». В 2008 году был готов проработанный проект, а в 2009-м состоялся первый экспериментальный запуск и выведение экспериментального аппарата на заданную орбиту. Новая система более универсальна – из-за более высокой орбиты она может сканировать не только крупные объекты в океане, на что была способна советская «Легенда», а любой объект размером до 1 метра в любой точке планеты. Точность выросла более чем в 100 раз – до 3 метров. И при этом никаких атомных реакторов, представляющих угрозу экосистеме Земли.
В 2013 году Роскосмос и Минобороны России завершили опытное создание на орбите «Лианы» и приступили к отладке ее систем. По плану уже к концу этого года система заработает на 100%. Она состоит из четырех новейших спутников радиолокационной разведки, которые будут базироваться на высоте около 1 тыс. км над поверхностью планеты и постоянно сканировать наземное, воздушное и морское пространство на наличие вражеских объектов.
«Четыре спутника системы "Лиана" – два "Пиона" и два "Лотоса" – будут в режиме реального времени обнаруживать объекты противника – самолеты, корабли, автомобили. Координаты этих целей будут передаваться на командный пункт, где будет формироваться виртуальная карта реального времени. В случае войны по этим объектам будут наноситься высокоточные удары», – пояснил принцип действия системы представитель Генштаба.
Не обошлось и без «первого блина». «Первый спутник "Лотос-С" с индексом 14Ф138 имел целый ряд недостатков. После выведения на орбиту выяснилось, что у него не функционирует почти половина бортовых систем. Поэтому мы потребовали от разработчиков довести аппаратуру до ума», – рассказал представитель Космических войск, которые сейчас включены в Воздушно-космическую оборону. Специалисты пояснили, что все недостатки спутника были связаны с недоработками в программном обеспечении спутника. «Наши программисты полностью переработали программный комплекс и уже перепрошили первый "Лотос". Сейчас претензий к нему у военных нет», – рассказали в Минобороны.
Спутник «Лотос-С»
Еще один спутник для системы «Лиана» запущен на орбиту осенью 2013 года – «Лотос-С» 14Ф145, который перехватывает передачу данных, в том числе переговоры противника (радиотехническая разведка), а в 2014-м в космос отправится перспективный спутник радиолокационной разведки «Пион-НКС» 14Ф139, который способен засечь объект размером с легковой автомобиль на любой поверхности. До 2015 года в «Лиану» включат еще один «Пион», таким образом, размер группировки системы расширится до четырех спутников. После выхода на расчетный режим система «Лиана» полностью заменит устаревшую систему «Легенда – Целина». Она на порядок увеличит возможности Вооруженных сил России по обнаружению и поражению объектов противника.
В 2013 году Роскосмос и Минобороны России завершат создание на орбите новейшей российской системы спутниковой разведки «Лиана». Она будет состоять из четырех новейших спутников радиолокационной разведки, которые будут базироваться на высоте около 1 тыс. км над поверхностью планеты и постоянно сканировать наземное, воздушное и морское пространство на наличие вражеских объектов.
Четыре спутника «Лианы» - два «Пиона» и два «Лотоса» - будут в режиме реального времени обнаруживать объекты противника - самолеты, корабли, автомобили. Координаты этих целей будут передаваться на командный пункт, где будет формироваться виртуальная карта реального времени. В случае войны по этим объектам будут наноситься высокоточные удары, - пояснил принцип действия системы представитель Генштаба.
Аналогичным образом работает и американская система спутниковой разведки, которая состоит из около 100 спутников KH-11 и KH-12, работающих на орбите около 20 лет.
Разработка российской системы началась еще в начале 1990-х годов, однако из-за слабого финансирования первый спутник был запущен лишь в ноябре 2009 года.
Однако он имел целый букет недостатков, из-за этого программу вывода на орбиту остальных спутников передвинули на более поздний срок.
Первый спутник «Лотос-С» с индексом 14Ф138 имел целый ряд недостатков. После выведения на орбиту выяснилось, что у него не функционирует почти половина бортовых систем. Поэтому мы потребовали от разработчиков довести аппаратуру до ума, - рассказал представитель Космических войск, которые сейчас включены в Воздушно-космическую оборону.
В одном из предприятий, участвовавших в разработке «Лотоса», «Известиям» пояснили, что все недостатки спутника были связаны с недоработками в программном обеспечении спутника.
Наши программисты полностью переработали программный комплекс и уже перепрошили первый «Лотос». Сейчас претензий к нему у военных нет, - рассказал собеседник «Известий».
По его словам, еще два спутника для системы «Лиана» будут запущены на орбиту до конца 2013 года - один «Лотос-С» 14Ф145, который будет перехватывать передачу данных, в том числе переговоры противника (радиотехническая разведка), и перспективный спутник радиолокационной разведки «Пион-НКС» 14Ф139, который будет способен засечь объект размером с легковой автомобиль на любой поверхности.
Разработка «Пиона» будет завершена в конце 2013 года - на орбиту. Однако «Лиана» сможет начать работать и без него. До 2015 года в «Лиану» включат еще один «Пион», таким образом размер группировки системы расширится до четырех спутников.
После выхода на расчетный режим «Лиана» полностью заменит устаревшую систему «Легенда»–«Целина», построенную еще в советское время, которая перестала функционировать в 2008 году из-за выработки ресурсов спутников.
По мнению обозревателя профильного издания «Новости космонавтики» Игоря Лисова, «Лиана» в несколько раз увеличит возможности Вооруженных сил РФ по обнаружению и поражению объектов противника.
После вывода из эксплуатации «Легенды» у Минобороны возникла большая потребность в средствах наблюдения и целеуказаниях. Сейчас «Лиана» сможет ее удовлетворить. «Легенда» создавалась для узкой задачи - слежения за американскими боевыми кораблями, в частности авианосцами. Ее радары могли обнаруживать объекты длиной в несколько десятков метров. «Лиана» же решает более широкий круг задач и может обнаруживать малоразмерные цели, - пояснил Игорь Лисов.
В настоящее время, по данным издательства Jane, российская орбитальная группировка состоит из шести космических аппаратов (КА) радиолокационной разведки (2 - 11Ф688 и 4 - 17Ф688), шести КА радиотехнической разведки «Целина» и около трех десятков КА фоторазведки и оптико-электронной разведки системы «Аракс».
