Конструкция и принцип работы

Конструкция и принцип работы

Многофункциональный 3D-ротор представляет собой инновационную систему создания подъёмной силы, построенную на подражании природным явлениям, таким как смерч или торнадо. Ключевая особенность ротора — сочетание механической конструкции и физико-химических процессов, обеспечивающих высокую эффективность подъёма и устойчивости аппарата.

Принцип работы рассмотрим на схемотехнике тороидально-вихревого летательного аппарата вертикального взлёта и посадки.

Рис. № 1. ​Тороидально-вихревой летательный аппарат вертикального взлёта и посадки

Вихревая тороидальная структура по типу само выворачивающегося бублика формируется с помощью двух приводных вращающихся лопастных конструкций симметричной логарифмической формы 4, 13, размещённых на вращающемся общем горизонтальном валу 12. 

Сами отдельные закрученные воздушные течения формируются с помощью множества отдельных ленточных завихрителей с трапециевидной канавкой без корпуса 4. Каждый ленточный завихритель 4 при своём движении формирует за собой отдельно вращающееся воздушное течение. Все индивидуальные ленточные бес корпусные завихрители   размещены симметрично и последовательно по всей длине 2-х логарифмических  спиралей под небольшим наклоном по ходу вихревого спирального торового потока. 

Принудительное вращение двух блоков завихрителей 5, 13 вокруг собственной оси в вертикальной плоскости с одновременным их вращением по кругу в горизонтальной плоскости формирует при своём двухмерном вращении тороидальный воздушный вихрь по форме само выворачивающегося бублика, который состоит из множества отдельных воздушных вращающихся течений по логарифмической спирали вдоль всего объёма тороидального вихря. Каждый оборот двумерного вращения одного блока завихрителя 5 или 13 при прохождении раз за разом через сформированную вторым блоком трёхмерную вихревую воздушную структуру не подавляет её из-за турбулизации среды, а наоборот поддерживает её и усиливает.         

    Организация спирального вихревого движения  совместно с установкой терморазделительных диффузоров 2, 8, 11 обеспечивает одновременное формирование воздушных потоков  четырёх направлений с терморазделением на:

1. Горизонтальный торовый периферийный вихревой поток  с повышенной температурой 16,15.
2. Горизонтальный торовый вихревой противоток с пониженной температурой  14.
3. Вертикальный внешний кольцевой периферийный вихревой поток с повышенной температурой 3, 20.
4. Вертикальный внутренний кольцевой вихревой противоток с пониженной температурой 17.

     Терморазделение и разделение по направлению  потоков  в вихревой структуре аппарата обеспечивается  за счёт:

— Установки двух терморазделительных диффузоров 8, 11 (по типу  терморазделительного диффузора прямоточной трубки Ранка) на  общем приводном горизонтальном валу 12 двух блоков завихрителей 5, 13, за счёт которых внутренний вихревой поток отражается от диффузора. Вследствие того, что поток уже имеет организованную турбулизацию (закручивание теплового движения молекул газа масс динамическим полем периферийного вихря), то отраженные от диффузоров 8, 11 потоки также является закрученными. Направление вращения отраженных потоков остается прежним, но поскольку направление их  осевого движения меняется на противоположное периферийному вихрю 16,15, то направление вращение осевого вихря так же является противоположным ему. Образуется известный горизонтальный внутренний осевой холодный противоток 14. 

— Установки  внизу  не вращающегося терморазделительного диффузора 2  (по типу  терморазделительного диффузора противоточной трубки Ранка), за счёт которого внутренний вихревой поток отражается от диффузора. Вследствие того, что поток уже имеет организованную турбулизацию (закручивание теплового движения молекул газа масс динамическим полем периферийного вихря), то отраженный от диффузора поток также является закрученным. Направление вращения отраженного потока остается прежним, но поскольку направление его осевого движения меняется на противоположное периферийному вихрю 3, 20, то направление вращение осевого вихря так же является противоположным ему. Образуется известный внутренний вертикальный холодный осевой противоток 17, формирующий центростремительную подъёмную силу. 

В данном случае понижение температуры горизонтального внутреннего осевого противотока 14 приводит к повышению температуры периферийного горизонтального потока 15, 16. Сам периферийный горизонтальный поток 15, 16 одновременно формирует периферийный вертикальный поток 3, 20 и напрямую связан с терморазделением в вертикальной плоскости. Таким образом терморазделение в горизонтальной плоскости приводит как минимум к двукратному усилению эффекта терморазделения в вертикальной плоскости и значительному понижению температуры известного внутреннего вертикального холодного осевого противотока 17, который используется для целей охлаждения. 

   Основным условием усиления и поддержания вихря является высокая разность температур потоков.   Дополнительный нагрев горизонтального торового вихревого противотока 14 приводит к дополнительному нагреву внешнего горизонтального торового вихревого потока 15,16, который напрямую связан с вертикальным внутренним и наружным кольцевыми вихревыми противотоками 3 и 17.

Таким образом повышение температуры газовыми горелками 12, 19 горизонтального внутреннего торового вихревого потока 14 приводит к значительному повышению температуры внешнего горизонтального потока 15, 16.

Экспериментальные данные:

Для проверки эффективности была создана тестовая установка, включавшая неподвижную платформу, собственно ротор с двумя блоками завихрителей.

Рис. № 2 Стенды проверки формирования вихревого многомерного тороида и новых эффектов.

Результат испытаний:

1. При многомерном вращении ротора формируется многомерный вихревой тороид.
2. Подкрашивание дымом отчётливо визуализирует многомерный вихревой тороид, особенно отчётливо визуализируются отдельные вихревые жгуты, из которых состоит сам вихревой тороид.
3. Зафиксировано снижение температуры на 2 градуса по оси вращения в центральной части вихревого тороида.
4. Нагрев внешнего периметра вихревого тороида не влияет на дельта уменьшения температуры по оси в центральной части вихревого тороида.