Левитация в магнитном поле земли (стр. 3 )

Первый вариант конструкции – нижняя плоскость оболочки позволяет осуществить принцип «теплового ключа» (см. книгу В. Буккель. Сверхпроводимость. М. Мир, 1975, с. 290-292, 314). Здесь в начальном положении на высоте ННЛ нижняя плоскость находится в нормальном состоянии, при температуре сверхпроводника 25…40 К (для традиционных сверхпроводников). А после падения и остановки на высоте левитации НЛ в оболочке осуществляют быстрый переход нижней плоскости в сверхпроводящее состояние.  Для этого охлаждения (с 25…40 К до 5…9 К) достаточно емкости с жидким гелием на 5…10 кг, после этого нижняя плоскость становится сверхпроводящей. И это обеспечит дальнейшее длительное удержание сконцентрированного МПЗ внутри замкнутой оболочки со сверхпроводящими покрытиями. При этом автоматически прекращается и доступ МПЗ внутрь оболочки извне, снаружи объема оболочки.

Такая конструкция системы доступа поля оболочки предельно проста, включая дополнительно лишь емкость с гелием для быстрого охлаждения нижней плоскости. А также может быть установлен и нагреватель, обеспечивающий нагрев нижней плоскости до нормального состояния на начальной высоте.

Таким образом, имеем следующие результаты:

- использование магнитного поля Земли для левитации аппарата в пространстве над поверхностью Земли физически возможно, причем для этого необходимо использовать натяжение деформированного концентрированного поля Земли, помещенного и удерживаемого внутри сверхпроводящей замкнутой оболочки, закрепленной на левитирующем аппарате; 

- в зависимости от параметров захватываемого и деформируемого магнитного поля Земли подъемная сила при левитации аппарата может удерживать массу от килограммов до десятков тонн, что представляет и практический интерес для использования в различных областях науки и техники.

Наименование инновационного  проекта:

ОРГАНИЗАЦИЯ ЛЕВИТАЦИИ АППАРАТА НАД ПОВЕРХНОСТЬЮ ЗЕМЛИ С ПОМОЩЬЮ ЗЕМНОГО МАГНИТНОГО ПОЛЯ

Заявитель: изобретатель

Описание проекта:

1. Продукция:

- демонстрационный (выставочный) образец левитирующего аппарата массой до 10 кг, использующего для левитации сконцентрированное магнитное поле Земли;

- патенты для продажи лицензий на мировом рынке;

- разработка  проекта с использованием крупномасштабного сконцентрированного земного магнитного поля для левитации аппарата с массой 8...10 тонн над поверхностью Земли, на высоте до 15...25 км.

В ходе осуществления проекта будет создан комплект оборудования по концентрированию свободного земного магнитного поля, различного рода приспособлений для получения демонстрационного образца, исследованы параметры магнитного поля в оболочке аппарата, определены экспериментальные зависимости левитирующей способности оболочки аппарата в зависимости от различных параметров конструкции такой оболочки.

Также будет проводиться международное патентование по РСТ  в ведущих мировых странах. При этом наличие демонстрационного  образца в сочетании с результатами экспериментальных исследований повышает стоимость лицензий по таким патентам на порядки. Начальным патентом будет заявка РСТ/RU2013/000900 "Устройство для обеспечения левитации аппарата и способ для его осуществления". Также сейчас имеется еще одна заявка РСТ/RU 2014/000405 (она не приводится, так как пока официально не опубликована). Также предполагается подача еще 3-х заявок на патенты по данному направлению, с их последующим мировым патентованием.

Будет разработан проект для организации левитации аппарата с массой 8...10 тонн, на высоту левитации 10...25 км, на основе использования дирижабля или высотного самолета, который будет предложен на реализацию на мировой рынок услуг. При этом потенциальный мировой рынок подобных левитирующих аппаратов составляет десятки-сотни штук. Потенциальными заказчиками таких аппаратов являются -  корпорации, занимающиеся связью, телевещанием и Интернетом, также научные организации и прочие потребители.

Объем запрашиваемых средств: 5 млн. евро или эквивалентная сумма в рублях. Срок осуществления проекта - 2,5 года (с момента перечисления денег). Доход инвестора - по согласованным условиям с автором, например, в течение 10 лет при продаже лицензий или иным условиям.

Заметим, что сумма в евро, так как необходима сложная система для измерения пространственного магнитного поля при концентрировании, которая изготавливается фирмами Западной Европы. Кроме того, международное патентование также требует евро или долларов.

Подчеркнем, что данный инновационный проект относится к высокорисковым. Проблема а том, что экспериментальные исследования по магнитным полям весьма ничтожны (в загоне), тем более - по концентрированию магнитного поля Земли. Поэтому просто нет экспериментальных данных, которые гарантируют 100% успех данного проекта. Фактически 2 года проекта - это техническая физика в связи с полным отсутствием физических исследований в этой области. Теоретические основы данного проекта изложены в статье автора "Левитация аппарата в магнитном поле Земли в пространстве над поверхностью Земли", причем на основе современной физики в области магнетизма.

Таким образом, инвестор  сознательно рискует, вкладывая деньги в этот проект. Подчеркнем, что лежащие в основе проекта изобретения - пионерские, позволяющие получить новое направление в технике, поэтому в случае успеха инвестор получит весьма значительную прибыль.

2. Техническая сущность проекта.

Отметим, что известные проекты левитирующих аппаратов требуют или постоянного подвода энергии с поверхности Земли, или постройки специальной диамагнитной площадки на поверхности Земли, что резко ограничивает возможности таких аппаратов, и не случайно до сих пор не осуществлен ни один из таких проектов.

В технике широко используют магнитные поля, образуемые с помощью магнитных систем и конструкций, в том числе сверхпроводящими магнитами.

Однако все пространство вокруг Земли пронизано магнитным полем, и с физической точки зрения Земля - это очень-очень большой магнит, магнитные полюса которого соединены магнитными силовыми линиями. И с физической точки зрения нет никаких ограничений на концентрирование магнитного поля Земли и возможности использования такого поля, как в известном устройстве магнитного насоса для обычных сверхпроводящих магнитов. Конечно, магнитное поле Земли по напряженности мало, поэтому требуется концентрация магнитного поля с больших площадей и объемов, однако это лишь техническая проблема, требующая оптимальных технических конструкций для концентрирования поля Земли. 

Сущность проекта - разработка и внедрение системы конструкций для получения левитирующего аппарата, удерживаемого в пространстве сконцентрированным магнитным полем Земли.

Этот проект основан на заявке автора РСТ/RU2013/000900 "Устройство для обеспечения левитации аппарата и способ для его осуществления".

Теоретические основы левитации аппарата в магнитном поле Земли изложены в статье автора "Левитация аппарата в магнитном поле Земли в пространстве над поверхностью Земли".

В общем виде в заявке предлагается следующее техническое решение (в сокращенном изложении).

Аппарат вместе с устройством для обеспечения левитации поднимают на начальную высоту подъемным устройством, оптимально –  аэростатом, дирижаблем, самолетом, ракетой, после чего начинают спуск аппарата с начальной высоты, причем в это время сверхпроводящая оболочка устройства открыта для доступа магнитного поля Земли внутрь оболочки, и при спуске к поверхности Земли внутрь сверхпроводящей оболочки поступает поток магнитного поля Земли, при этом происходит автоматическое накопление и концентрирование потока магнитного поля, деформация его магнитных силовых линий, и при достижении равенства силы от спускающегося аппарата и силы давления деформированного сконцентрированного магнитного поля Земли в оболочке аппарат прекращает падение и зависает на высоте левитации, от 0,1 км до 70000 км над поверхностью Земли.

На высоте левитации системой доступа поля прекращают доступ магнитного поля Земли внутрь сверхпроводящей оболочки устройства для обеспечения левитации.

Аппарат с начальной высоты спускают вместе с подъемным устройством, а при достижении высоты левитации подъемное устройство отцепляют и отправляют на поверхность Земли.

Систему доступа поля выполняют в виде участка оболочки из сверхпроводящего материала, причем на начальной высоте этот участок оболочки нагрет выше критической температуры и находится в нормальном состоянии, не препятствуя доступу магнитного поля Земли, а при достижении высоты левитации этот участок охлаждают ниже критической температуры и переводят в сверхпроводящее состояние, и для этого имеют узел нагрева и охлаждения такого участка.

Здесь для левитации аппарата (включает полезную нагрузку, системы управления, устройство для обеспечения левитации и т. п. системы) применена энергия сконцентрированного магнитного поля Земли, поток которого собран и помещен в сверхпроводящую оболочку устройства для обеспечения левитации. При этом давление (натяжение) деформированных магнитных силовых линий сконцентрированного поля удерживает сверхпроводящую оболочку, а соответственно, и сам аппарат (конструкция любого назначения) в магнитном поле Земли над ее поверхностью. А для обеспечения длительной работы сверхпроводящей оболочки и левитации аппарата эта оболочка имеет систему охлаждения, размещенную в аппарате (одна из систем аппарата).

Сверхпроводящая оболочка снабжена системой открытия и закрытия доступа магнитного поля Земли внутрь этой оболочки, сокращенно – система доступа поля, которая сначала обеспечивает необходимый доступ поля внутрь оболочки и концентрирование поля, а затем, при необходимости, закрывает доступ поля, обеспечивая постоянство сконцентрированного поля внутри оболочки при длительной левитации.

Сверхпроводящая оболочка выполнена в форме трубы произвольной формы, например, прямоугольной, эллипсной и т. п.

Аппарат вместе с устройством для обеспечения левитации поднимают на начальную высоту подъемным устройством, оптимально –  аэростатом, дирижаблем, самолетом, ракетой. При этом аэростат, дирижабль и самолет используют для подъема на высоту до 10…40 км, а ракету – на любую высоту (теоретически), например, на сотни километров с помощью геофизической ракеты. Затем на этой начальной высоте аппарат начинает падение, спуск на поверхность Земли. Причем в это время сверхпроводящая оболочка открыта для доступа набегающего магнитного поля внутрь оболочки, и при спуске аппарата внутрь такой оболочки поступает поток магнитного поля Земли. При этом происходит автоматическое накопление и концентрирование потока магнитного поля, деформация его магнитных силовых линий. И при достижении равенства силы от спускающегося аппарата и силы давления (натяжения) деформированного сконцентрированного магнитного поля внутри оболочки аппарат прекращает падение и зависает на высоте левитации (точка равенства сил). При этом высота левитации, в зависимости от начальной высоты подъема и требований к эксплуатации аппарата, составляет от 0,1 км = 100 м (нижний предел) до 70000 км, являющегося теоретическим верхним пределом, равным границе магнитосферы Земли (магнитопаузой), а оптимальный реальный диапазон – от 1 км до 500 км.