close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент РФ 2335061

код для вставки
РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ
RU
(19)
(11)
2 335 061
(13)
C1
(51) МПК
H02J 17/00 (2006.01)
H02M 7/00 (2006.01)
F03H 1/00 (2006.01)
H01L 31/00 (2006.01)
ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА
ПО ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ,
ПАТЕНТАМ И ТОВАРНЫМ ЗНАКАМ
(12)
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ
(21), (22) За вка: 2007107896/11, 05.03.2007
(72) Автор(ы):
Клюев Владимир Владимирович (RU),
Запускалов Валерий Григорьевич (RU),
Матвеев Владимир Иванович (RU)
(24) Дата начала отсчета срока действи патента:
05.03.2007
(45) Опубликовано: 27.09.2008 Бюл. № 27
2 3 3 5 0 6 1
R U
(57) Реферат:
Изобретение
относитс к
технике
дистанционной передачи и преобразовани сверхвысокочастотной энергии в электрическую
энергию посто нного тока. Устройство содержит
оболочку из алюминиевой фольги, закрепленную
сплошным слоем на наружной поверхности
диэлектрической
обшивки
аппарата.
Преобразователь сверхвысокочастотной энергии
выполнен из материала, представл ющего собой в
равных пропорци х смесь двух химических
полупроводниковых компонентов с различными
атомными номерами, образующих совместно
дипольную полупроводниковую матрицу. Смесь
выполнена гранул цией не более 30...50 мкм и
нанесена в виде покрыти сплошным слоем.
Одноименные
полюса
диполей
матрицы
объединены между собой и подключены к
соответствующим клеммам управлени и контрол полетом
аппарата.
Технический
результат
заключаетс в
повышении
коэффициента
полезного действи системы. 2 ил.
Страница: 1
RU
C 1
C 1
(54) СИСТЕМА ЭНЕРГООБЕСПЕЧЕНИЯ ЛЕТАТЕЛЬНЫХ ЭЛЕКТРОДИНАМИЧЕСКИХ АППАРАТОВ
2 3 3 5 0 6 1
Адрес дл переписки:
119048, Москва, ул. Усачева, 35, ЗАО НИИИН
МНПО "Спектр", стр.1, В.Г. Запускалову
R U
(56) Список документов, цитированных в отчете о
поиске: СВЧ-ЭНЕРГЕТИКА. /Под ред. Э.Окресса.
Том 3. Применение энергии сверхвысоких частот
в медицине, науке и технике. /Под ред.
Э.Д.Шлифера. - М.: МИР, 1971, с.77-88. US
3187206 А, 01.06.1965. SU 949736 А1,
07.08.1982. SU 1806424 A3, 30.03.1993. JP
2002154497 А, 28.05.2002.
(73) Патентообладатель(и):
Закрытое акционерное общество Научноисследовательский институт интроскопии
Московского научно-производственного
объединени "Спектр" (RU)
RUSSIAN FEDERATION
RU
(19)
(11)
2 335 061
(13)
C1
(51) Int. Cl.
H02J 17/00 (2006.01)
H02M 7/00 (2006.01)
F03H 1/00 (2006.01)
H01L 31/00 (2006.01)
FEDERAL SERVICE
FOR INTELLECTUAL PROPERTY,
PATENTS AND TRADEMARKS
(12)
ABSTRACT OF INVENTION
(21), (22) Application: 2007107896/11, 05.03.2007
(72) Inventor(s):
Kljuev Vladimir Vladimirovich (RU),
Zapuskalov Valerij Grigor'evich (RU),
Matveev Vladimir Ivanovich (RU)
(24) Effective date for property rights: 05.03.2007
(45) Date of publication: 27.09.2008 Bull. 27
C 1
2 3 3 5 0 6 1
R U
Страница: 2
EN
EFFECT: higher efficiency power supply.
2 dwg
C 1
(57) Abstract:
FIELD: electrical engineering.
SUBSTANCE: invention relates to remote
transfer and conversion of super-high-frequency
energy into DC electrical power. The device
incorporates an aluminium foil enclosure on over
the entire surface of the vehicle airframe
dielectric
skin.
The
super-high-frequency
converter is made in a material representing a
mix of two chemical solid-state components with
grain size not over 30 to 50 microns, taken in
equal proportion but different atomic numbers,
and forming, when combined, a dipole solid-state
matrix. Note that the said bi-component mix is
applied uniformly onto the said skin enclosure,
the like poles of the dipole matrix being
combined and connected to appropriate terminals
of the vehicle flight control components.
2 3 3 5 0 6 1
(54) POWER SUPPLY SYSTEM OF ELECTRODYNAMIC FLYING VEHICLES
R U
(73) Proprietor(s):
Zakrytoe aktsionernoe obshchestvo Nauchnoissledovatel'skij institut introskopii
Moskovskogo nauchno-proizvodstvennogo
ob"edinenija "Spektr" (RU)
Mail address:
119048, Moskva, ul. Usacheva, 35, ZAO NIIIN
MNPO "Spektr", str.1, V.G. Zapuskalovu
RU 2 335 061 C1
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
Изобретение относитс к технике дистанционной передачи и преобразовани сверхвысокочастотной энергии в электрическую энергию посто нного тока,
предназначенную дл энергообеспечени летательных аппаратов типа вертолетов,
самолетов, зондов и др., действующих при приложении к аппаратам профилированного
электрического пол и используемых при наблюдении за состо нием термодинамики
атмосферы, обнаружении чрезвычайных ситуаций, катастроф, стихийных бедствий и
других природных и техногенных аномалий.
Известны электродинамические летательные аппараты, содержащие высоковольтный
источник электрического напр жени , два электрода, один из которых выполнен в виде
пр молинейного тонкого стержн , другой - в виде системы, состо щей из отдельных
элементов, соединенных между собой электрически, и источник питани [Патент США
№3187206, НКИ 310-5 (аналог)].
Эти весьма перспективные аппараты - энергосберегающие, однако без энергетической
подпитки их эксплуатационна возможность ограничена, а следовательно, врем пребывани их в пространстве также ограничено.
Известны системы энергообеспечени летательных аппаратов, содержащие приемную
антенну, воспринимающую сверхвысокочастотную энергию, посылаемую с наземного
источника, преобразователь этой энергии в энергию посто нного тока, умножитель
напр жени и коммутатор [СВЧ-ЭНЕРГЕТИКА. Под ред. Э.Окресса. Том 1. Генерирование.
Передача, Выпр мление. Под ред. Э.Д.Шлифера. Изд. «Мир». М. 1971 // Передача пучков
электромагнимтных волн в свободном пространстве. Губо, Шверинг. С.331-387 (аналог)].
Коэффициент передачи сверхвысокочастотной энергии даже с помощью
параболических антенн диаметром до 30,5 м составл ет не более 18% при рассто нии
передачи 22 м. Поэтому использование такого канала дорого и нерентабельно.
Наиболее рентабельным к за вл емому изобретению вл етс система
энергообеспечени летательных электродинамических аппаратов, содержаща наземный
источник сверхвысокочастотной энергии и передающую антенну, формирующую энергию в
узкий пучок, приемную антенну на летательном аппарате, преобразователь
сверхвысокочастотной энергии в энергию посто нного тока [СВЧ-ЭНЕРГЕТИКА. Под ред.
Э.Окресса. Том 3. Применение энергии сверхвысоких частот в медицине, науке и технике.
Под ред. Э.Д. Шлифера. Изд. «Мир» М., 1971. Питание аэрокосмических летательных
аппаратов энергией СВЧ. Браун. С.77-88 (прототип)].
Недостатком системы вл етс необходимость создани приемной антенны на
летательном аппарате большой площади дл продлени эксплуатационного ресурса в
воздухе, однако больша площадь приемной антенны создает большое ветр ное давление
на аппарат, а дл стабилизации его положени в воздухе необходима дополнительна энерги . Кроме того, приемна антенна должна быть сфокусирована в сторону излучающей
антенны.
Сущность предлагаемого изобретени заключаетс в том, что в систему
энергообеспечени летательных электродинамических аппаратов, содержащую наземный
источник сверхвысокочастотной энергии со средствами ее излучени и летательный
аппарат овальной формы с элементами управлени и контрол полетом аппарата,
размещенными под диэлектрической обшивкой аппарата, и с преобразователем
сверхвысокочастотной энергии в электрическую энергию посто нного тока, введена
оболочка из алюминиевой фольги, закрепленна сплошным слоем на наружной
поверхности диэлектрической обшивки аппарата, а преобразователь
сверхвысокочастотной энергии выполнен из материала, представл ющего собой в равных
пропорци х смесь двух химических полупроводниковых компонентов с различными
атомными номерами, образующих совместно дипольную полупроводниковую матрицу, при
этом смесь выполнена гранул цией не более 30...50 мкм и нанесена в виде покрыти сплошным слоем толщиной в 2...3 раза больше, чем размер гранул компонентов, на
поверхность оболочки, причем одноименные полюса диполей матрицы объединены между
собой и подключены к соответствующим клеммам управлени и контрол полетом
Страница: 3
DE
RU 2 335 061 C1
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
аппарата,
Преимуществом предложенного технического решени вл етс проста конструкци системы энергообеспечени , позвол юща продлить нахождение аппарата в воздушном
полете длительно. Непрерывность энергетического контакта передающей и принимающей
антенн в независимости от ориентации аппарата в пространстве позвол ет увеличить
коэффициент полезного действи системы за счет развитой эффективной поверхности
приемной антенны и преобразовател .
На фиг.1 показана схема системы энергообеспечени летательного аппарата с
наземной станции сверхвысокочастотной (СВЧ) энергией; на фиг.2 - сечение обшивки
аппарата фиг.1.
Схема содержит наземный источник 1 СВЧ-энергии с антенной 2 излучени СВЧэнергии, летательный аппарат 3 с элементами управлени и контрол (не показаны),
питаемыми от аккумул тора и наход щимис внутри конструкции аппарата 3 под
диэлектрической обшивкой 4, оболочка 5 из алюминиевой фольги и преобразователь 6
СВЧ-энергии в электрическую энергию посто нного тока, предназначенную дл электрического питани элементов управлени и контрол полетом и другими функци ми
аппарата 3.
Оболочка 5 выполнена из алюминиевой фольги. Предложенный материал, с одной
стороны, обладает большой электропроводностью, малым весом, а круговое расположение
оболочки 5 на обшивке 4 позвол ет обеспечить более полное отражение энергии от
поверхности оболочки 5 в преобразователь 6. Оболочку 5 либо приклеивают к обшивке 4,
либо нанос т ее другим способом.
Полупроводниковый преобразователь 6 выполн ет функции одновременно приемной
антенны и преобразовател СВЧ-энергии в энергию посто нного тока.
Преобразователь 6 выполнен из полупроводниковой смеси, состо щей из двух
полупроводниковых компонентов с гранул цией не более 30...50 мкм каждый. Один из
компонентов имеет атомный номер больше по величине, чем атомный номер второго
компонента. В качестве компонентов могут быть, например, материалы галлий (Ga 31) с
атомным номером 31 и мышь к (As 33) с атомным номером 33 или другие пары: галлий сурьма; кадмий - теллур и т.д. Сочетание двух полупроводниковых компонентов позвол ет
автоматически обеспечить дипольную выпр мительную матрицу, положительные и
отрицательные полюса зар дов которой соединены с соответствующими клеммами
механизма управлени и контрол режимом полета аппарата 3. Эту смесь нанос т в виде
покрыти на поверхность оболочки 5, например, методом плазменного или газопламенного
напылени толщиной примерно в 2...3 раза больше, чем размер гранул ции зерен
компонентов. Процесс напылени указанными методами не нарушает структуру материала
оболочки 5, поскольку практика показывает, что эти методы применимы дл нанесени покрытий на любые материалы, даже на бумажные подложки.
Наличие полупроводникового преобразовател 6 обеспечивает эффективное
преобразование СВЧ-энергии в энергию посто нного тока, а оболочка 5 из алюминиевой
фольги позвол ет увеличить мощность преобразовани СВЧ энергии в 1,75 раза за счет
пр мого прохождени СВЧ-энергии через преобразователь 6 и обратного прохождени СВЧ-энергии через преобразователь 6, отраженной от материала оболочки 5 [см. стр.386
аналога].
Указанные свойства материала оболочки 5 и преобразовател 6 вместе повышают
коэффициент полезного действи системы.
Работа системы.
Летательный аппарат 3 стартует с земной поверхности за счет собственных
энергоресурсов автономного источника питани - аккумул тора. После набора заданной
высоты аппаратом 3 включаетс система его энергообеспечени , продлевающа эксплуатационную жизнеспособность аппарата 3. С наземного источника 1 СВЧ-колебаний
излучаетс энерги передающей антенной 2 заданных параметров. Это излучение
поступает на преобразователь 6, вл ющийс дополнительно и приемной антенной
Страница: 4
RU 2 335 061 C1
5
летательного аппарата 3, преобразуетс в преобразователе 6 в электрическую энергию
посто нного тока, котора обеспечивает энергоснабжение элементов управлени полетом
аппарата 3, а также устройств контрол за режимом полета.
Преимуществом предложенного технического решени вл етс проста конструкци системы энергообеспечени , позвол юща продлить нахождение аппарата в воздушном
полете длительно. Непрерывность энергетического контакта передающей и принимающей
антенн в независимости от ориентации аппарата в пространстве позвол ет увеличить
коэффициент полезного действи системы за счет развитой эффективной поверхности
преобразовател .
10
15
20
25
Формула изобретени Система энергообеспечени летательных электродинамических аппаратов, содержаща наземный источник сверхвысокочастотной энергии со средствами ее излучени и
летательный аппарат овальной формы с элементами управлени и контрол полетом
аппарата, размещенными под диэлектрической обшивкой аппарата, и с преобразователем
сверхвысокочастотной энергии в электрическую энергию посто нного тока, отличающа с тем, что в систему введена оболочка из алюминиевой фольги, закрепленна своей
поверхностью на наружной поверхности диэлектрической обшивки аппарата, а
преобразователь сверхвысокочастотной энергии выполнен из материала,
представл ющего собой в равных пропорци х смесь двух химических полупроводниковых
компонентов с различными атомными номерами, образующих совместно дипольную
полупроводниковую матрицу, при этом смесь выполнена гранул цией не более 30...50 мкм
и нанесена в виде покрыти сплошным слоем толщиной в 2...3 раза больше, чем размер
гранул компонентов, на поверхность алюминиевой фольги, причем одноименные полюса
диполей матрицы объединены между собой и подключены к соответствующим клеммам
управлени и контрол полетом аппарата.
30
35
40
45
50
Страница: 5
CL
RU 2 335 061 C1
Страница: 6
DR
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
0
Размер файла
110 Кб
Теги
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа