сверхзвуковая наземно-транспортная система на жидкостном реактивном двигателе

Формула изобретения

Сверхзвуковая наземная транспортная система, содержащая опору на сваях с ростверком, магистральные вакуумные трубы со шлюзами и шлюзовыми затворами, ветроэнергетическими установками, транспортное средство на магнитной подушке с суперпостоянными магнитами и суперэлектромагнитами на сверхпроводниках, охлажденных жидким гелием, отличающаяся тем, что на носовой, хвостовой частях транспортного средства смонтированы (прикреплены) жидкостные реактивные двигатели с баками для горючего и окислителя с набором аппаратуры в специальном усиленном отсеке, а в пространстве между двойной обшивкой магистральной вакуумной трубы, между продольными жесткостными ребрами на кольцевых жесткостях выполнены отверстия и из образованного между обшивками герметичного пространства до установленного вакуумного уровня выкачан воздух.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к наземной сверхзвуковой транспортной системе, движущейся внутри вакуумной трубы на магнитной подушке с суперпроводниковыми катушками, охлажденными жидким гелием, и суперпостоянными магнитами на базе редкоземельных элементов самарий кобальт пять. Ни один элемент подвижного состава с вакуумной трубой не контактирует.

Известна наземная транспортная система по патенту №2252881 под названием "Сверхзвуковая наземная транспортная система Янсуфина", движимая на магнитно-левитационном эффекте с помощью линейного электродвигателя, тяжелый статор которого размещен внизу ваккумной полости магистральной трубы, а самая легкая часть на транспортном средстве в виде пустотелого сердечника.

Рано говорить еще о достоинствах и недостатках магнитно-левитационного эффекта применения на наземном скоростном транспорте. Идет экспериментальная проверка возможностей этого вида движителей. Сколько времени пройдет в эксперименте и доводке магнитно-левитационного эффекта мы не знаем? Возможно изобретение будет закрытой? Из того что наука и техника сегодня имеют, есть возможность выбрать альтернативный варианте.

Целью изобретения является подбор варианта альтернативного двигателя /движителя/, способного перемещать транспортное средство в безвоздушном пространстве со сверхзвуковой скоростью, и уменьшение шума в окружающую среду.

Указанная цель достигается тем, что на носовой, хвостовой частях транспортного средства прикреплены жидкостные реактивные двигатели при тупиковых трубчатых вакуумных магистральных путях, а при кольцевой транспортной системе - только на хвосте подвижного транспортного устройства. Жидкостно-реактивный двигатель /ЖРД/ будет при этом работать в магистрально-трубную вакуумную пустоту. Непрерывно вакуум-насосами откачиваются воздух и газы-продукты работы жидкостных реактивных двигателей. Если ЖРД обеспечивает транспортному средству ускорение 3 м/с² , то за 113,33 секунд транспортное средство при равноускоренном движении отойдет от станции, где только что находилось на расстояние 19,267 километра, и достигнет скорости 340 м/с, равной скорости звука, и за 1 ч 56,67 с транспортное средство преодолеет расстояние 1224 километра. От Москвы до С-Петербурга по прямой такое транспортное средство пройдет за 30 мин и 36 с. Это при том, что ускорение 3 м/с² вдвое меньше, чем принятое ускорение при разгоне и посадке реактивных самолетов 5-8 м/с ². С достижением транспортным средством скорости звука работа ЖРД прекращается и транспортное средство продолжает движение по инерции не до чего ни прикасаясь в трубном безвоздушном пространстве. Для того чтобы звук при прохождении транспортного средства не сильно распространялся между листами обшивки магистральной трубы, частично выкачан воздух.

Новым является то, что на носовой /передней/, хвостовой /задней/ частях транспортного средства, расположенного в направляющей трубе в безвоздушном пространстве, прикреплены жидкостные реактивные двигатели с горючим, окислителем и аппаратурой в специально отведенном отсеке. Кольцевые жесткости магистральной трубы выполнены с отверстиями и между воздухонепроницаемыми обшивками частично выкачан воздух в автоматическом режиме.

На фиг.1 показана сверхзвуковая наземная транспортная система на опорах со смонтированной сверху двуслойной вакуумной магистральной трубой-путепроводом, жидкостными реактивными двигателями и автономным электроснабжением;

на фиг.2 - фрагмент участка транспортного средства в вакуумной магистральной трубе с жидкостным реактивным двигателем

Сверхзвуковая наземно-транспортная система содержит свайное основание с ростверком 1, вертикальные, преимущественно железобетонные споры 2, установленные на них сверху на высоте 10-12 метров двухслойные трубы 3 с кольцевыми 4, продольными жесткостями 5, причем на кольцевых жесткостях, равноудаленно между продольными жесткостями выполнены отверстия (на чертеже не показаны). Транспортное средство 6, расположенное внутри вакуумной направляющей трубы 3, содержит н-ное число отсеков главных и второстепенных. К главным относятся те, которые между собой соединены герметично сильфонами и назовем их отсеки вагонные 7 или, наоборот, вагонные отсеки. Внутри такого отсека длиной 100-120 или 150 м могут быть свой отсеки, например для малолетних детей, больных, стариков. Средний отсек 8 имеет два сильфона, обеспечивающих герметичность. Транспортное устройство-средство висит на магнитной подушке ни с чем не контактируя ни снизу, ни с боковых сторон, ни сверху. На концевых отсеках транспортного средства, на обтекаемо оформленных эстетичных торцах /хотя в безвоздушном пространстве форма для скорости движения не имеет значения/ на вертикальной оси симметрии прикреплены жидкостные реактивные двигатели 9. Емкости для горючего, окислителя и приводных механизмов реактивного двигателя оборудованы специальным усиленным отсеком, пульт управления двигателем выведен в штурманскую кабину как и все оборудование транспортного средства.

Работа сверхзвуковой наземной транспортной системы с жидкостными реактивными двигателями идет по следующей последовательности:

- открыты дверные люки для посадки пассажиров, а пандусы для погрузки всевозможных грузов и преимущественно для легкового автотранспорта, посадка пассажиров идет со специальных посадочных площадок, оборудованных лифтами и эскалаторами;

- груз на первом ярусе увязан и закреплен, машины также эластичными упорами;

- закрываются пандусы и дверные люки, причем пандусы и двери в шлюзах магистральной трубы закрываются снаружи, у вагонных отсеков изнутри, по причине того, что откуда будет давить воздух;

- после герметичного закрытия пандусов и дверей интенсивно и быстро откачивается воздух из шлюзового пространства, где находится транспортное средство, и по команде стюардесс пассажиры привязываются ремнями и подается команда штурману;

- после выравнивании вакуума в шлюзе и магистральном трубопроводе открывают затвор, открывая возможность включения жидкостно-реактивного двигателя;

- по массе транспортного средства подобран жидкостно-реактивный двигатель на определенное допустимое ускорение 3 м/с ² при включенном двигателе /двигателях/, через 133,33 с скорость транспортного средства будет равна 340 м/с, равная распространению в воздухе скорости звука, и двигатель автоматически выключается, и транспортное средстве, набравшее скорость звука, по инерции движется к соседней станции с той же скоростью в трубном безвоздушном пространстве и только тогда, когда остается 133,33 с, автоматически включившись, передний жидкостно-реактивный двигатель начинает с тем же отрицательным ускорением тормозить. Альтернативой жидкостно-реактивному тормозному двигателю является линейный электродвигатель, работающий на магнитно-левитационном эффекте, причем шлюзовые затворы проходных станций должна быть открытыми;

- транспортное средство стоит на станции, прежде всего закрывают затворами с двух сторон шлюзы, запускают воздух в шлюзовое пространство, открывают двери и пандусы магистрального трубопровода, а затем двери и пандусы транспортного средства;

- откачка воздуха и газа от работы жидкостно-реактивных двигателей идет беспрерывно.

Технико-экономические преимущества предложенного технического решения заключаются в следующем:

- создано альтернативное средство перемещения скоростного наземного транспортного средства в безвоздушном пространстве с помощью жидкостно-реактивного двигателя;

- благодаря вакууму в магистральной трубе жидкостно-реактивный двигатель работает считанные секунды, а дальше следует по инерции, не испытывая сопротивления, и продолжает движение с той скоростью, которую сообщил двигатель в конце последней секунды работы;

- что скорость транспортного средства можно довести до нескольких звуковых скоростей, есть и природой созданные полигоны как Ишимская, Кулундинская равнины и Барабинская степь;

- в заявке №2004138657 с приоритетом 28.12.2004 о возможности постройки испытательного полигона по прямой трассе по 56 параллели, а по указанным равнинам, можно построить кольцевую испытательную дорогу, а в будущем использовать эту дорогу для общения с Казахстаном;

- для строительстве дороги со звуковой скоростью на столбах нужно 35-40 млн т прокатного листа, сейчас прокатывается около 50 млн т, а в СССР в 1987-1988 годах прокатывалось черного проката 116 млн т, большие расходы, но осуществимые, зато 30 мин в дороге и в центре С-Петербурга.

Источники информации

Патент на изобретение №2249509 СКОРОСТНАЯ НАЗЕМНАЯ ТРАНСПОРТНАЯ СИСТЕМА.

Патенты №2249510, 2252880.

Патент №2252881 - СВЕРХЗВУКОВАЯ НАЗЕМНАЯ ТРАНСПОРТНАЯ СИСТЕМА ЯНСУФИНА.

Патент №2258617 - ШЛЮЗ ДЛЯ УЛЬТРАЗВУКОВОГО НАЗЕМНОГО ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА.