Суть изобретения: Использование механического переключения клапанов (отверстий) на медленно вращающемся роторе (10 об/с = 600 об/мин) для создания виртуальной бегущей волны со сверхзвуковой скоростью (до 1500 м/с и выше).

Конструкция — роторно-статорная система

Ротор (статор):

• Диск с форсунками, размещёнными вдоль спирали (число витков: 2 и более).

• Число форсунок: от 10 до 100 000 (зависит от требуемой частоты переключений).

• Скорость вращения: от 1 об/с (медленное движение).

Статор (ротор):

• Диск с наклонными шторами

• Зазор между ротором и статором: 10–100 мкм (минимизация утечек).

Принцип генерации бегущей волны

При вращении ротора отверстия последовательно совмещаются с отверстиями статором, создавая волну открытия/закрытия каналов.

Кажущаяся скорость волны:

Vволны = L⋅f⋅N,

где:

• L — длина наружного витка спирали (например, 0,5 м),
• N – количество отверстий на наружном витке спирали (например 780 с шагом 1 мм. Диаметр отверстия 1 мм)
• f — частота вращения (10 об/с )

Пример: Vволны=0,5*780*10=3900  м/с (виртуальный параметр).

Реальная скорость возмущения в среде ограничена скоростью звука (1500 м/с для воды), но фазовая синхронизация создаёт эффект сверхзвукового воздействия.

Камера кавитации

• Форма: Цилиндрическая или коническая с зонами высокого/низкого давления.
• Материал: Композит с керамическим покрытием (защита от эрозии).

Физика процесса

Фаза разрежения:

• При совмещении отверстий ротора и статора возникает резкое падение давления → кавитационные пузырьки.

Фаза схлопывания:

• Через 0.1–1 мкс пузырьки коллапсируют, генерируя ударные волны (до 4000 м/с в воде).

Синхронизация волн:

• Последовательное переключение клапанов создаёт когерентные ударные импульсы, усиливающие друг друга.

Энергетика

Кинетическая энергия исходного потока (2–10 м/с) + внутренняя энергия жидкости (давление, тепло).

Преобразование:

• Низкоскоростное вращение → высокочастотные переключения → кавитация → ударные волны → сверхзвуковой поток.

• КПД: До 50–70% (зависит от точности синхронизации).

Пример расчёта

Параметр	Значение
Скорость вращения	10 об/с (600 об/мин)
Число отверстий	780
длина наружного витка спирали L	0.5 м
Кажущаяся V волны​	3900 м/с
Реальная скорость потока	800–1500 м/с (после кавитации)

Преимущества

• Низкие механические нагрузки: Медленное вращение увеличивает срок службы.
• Масштабируемость: Работает как в микрофлюидных чипах, так и в промышленных установках.
• Управляемость: Частоту переключений можно менять, регулируя скорость ускорения потока.

Применение

• Реактивные двигатели: Импульсное ускорение жидкости/газа без турбин.
• Энергетика: Генераторы на кавитационном нагреве.

Ограничения

• Точность изготовления: Отверстия должны быть идеально совмещены.
• Кавитационная эрозия: Требуются износостойкие материалы.

Вывод:

Изобретение позволяет достичь сверхзвуковых эффектов при минимальной механической энергии за счёт волнового управления состоянием среды, а не за счёт реального переноса массы. Это открывает новые возможности в гидродинамике и энергетике.