Патенты автора Трифанов Владимир Иванович (RU)
Изобретение относится к обработке канала сложной формы и может быть использовано в приборостроении и машиностроении при полировании каналов малого сечения в изделиях, изготовленных из мягких материалов, а также токопроводящих покрытий, выполненных в каналах. Способ включает анодно-абразивную обработку канала в проточном электролите с электрически поляризованными заряженными абразивными композитными частицами при одновременном воздействии внешним магнитным полем с возникновением вибрационных колебаний у абразивных композитных частиц или у обрабатываемой детали. При этом применяют абразивные композитные частицы, выполненные в виде сферических эластичных гранул (5), в центре которых размещены ферромагнитные или магнитные частицы (9), окруженные оболочкой (8), выполненной из пластмассы, модифицированной графеном и графеновыми нанотрубками (10), причем графеновые нанотрубки размещены на внешнем слое пластмассовой оболочки. Технический результатом является устранение шаржирования обрабатываемой поверхности и обеспечение равномерной шероховатости поверхности в изделиях из немагнитных мягких материалов. 3 з.п. ф-лы, 2 ил., 3 пр.
Изобретение относится к области машиностроения и приборостроения и может быть использовано при обработке криволинейных каналов, каналов переменного и малого сечения. Способ анодного магнитоабразивного полирования немагнитных трубчатых изделий осуществляют в проточном электролите, в качестве которого используют 2-5% водный раствор соли NaNO3 с содержанием 4-5% отрицательно заряженных частиц магнитоабразивного порошка, например, FeB, модифицированных высокотокопроводящими наночастицами графена и/или графеновых нанотрубок. На обрабатываемое изделие подают электрический потенциал (+), а на поток электролита с магнитоабразивными частицами потенциал (-) напряжением постоянного тока 4-8 В и воздействуют вращающимся магнитным полем с магнитной индукцией 0,1-1,2 Тл, создаваемым при помощи полюсного наконечника, которому при этом сообщают вертикальную вибрацию частотой 20-50 Гц и амплитудой 0,2-3 мм, за счет чего образуется насыпной биполярный вибрирующий электрод, дополнительно создающий импульсы тока, участвующие совместно со стационарным током в анодном растворении. Анодное магнитоабразивное полирование позволяет по сравнению с магнитоабразивным полированием обеспечить равномерный гладкий рельеф поверхности, а также снизить энергозатраты за счет уменьшения удаляемого припуска в пределах 0,02-0,03 мм. 3 ил., 3 пр.
Изобретение относится к обработке каналов сложной формы в детали и может быть использовано при полировании каналов переменного сечения с изменяющимся направлением и профилем, а также каналов малого сечения. Способ включает анодно-абразивную обработку канала в проточном электролите с магнитоабразивными заряженными частицами, выполненными на основе композиционных материалов, включающих ферромагнитные или магнитные материалы, модифицированные высокотокопроводящими наночастицами графена и/или графеновых нанотрубок, на которые воздействуют внешним магнитным полем с обеспечением возникновения вибрационных колебаний магнитоабразивных электрически поляризованных заряженных частиц или обрабатываемой детали. Установка содержит устройство крепления обрабатываемой детали, систему подачи электролита и магнитоабразивных частиц в обрабатываемый канал, включающую емкость с магнитоабразивными частицами, емкость с электролитом и магнитный сепаратор, электроды для наложения напряжения электрического поля на обрабатываемую деталь и подаваемый поток электролита, внешнее магнитное устройство, выполненное с возможностью обеспечения возникновения вибрационных колебаний магнитоабразивных частиц или обрабатываемой детали и пульт управления. Электроды, несущие отрицательный заряд, выполнены кольцевыми и изолированными. Обеспечивается повышение равномерности микропрофиля и снижение шероховатости труднообрабатываемых поверхностей каналов сложной формы при уменьшении электрической мощности и величины снимаемого припуска. 2 н. и 5 з.п. ф-лы, 2 ил.
Использование: в области электротехники. Технический результат – обеспечение энергией аэрокосмических электродинамических летательных аппаратов при высоких температурах и воздействии радиации, а также повышение надежности и КПД системы преобразования СВЧ-энергии в постоянный ток. Система энергообеспечения содержит наземный источник СВЧ-энергии (1) с антенной (2) излучения, аэрокосмический летательный аппарат (3) овальной формы с элементами управления и контроля, которые располагаются внутри корпуса летательного аппарата под диэлектрической обшивкой (4), на которую нанесены оболочка (5) из алюминиевой фольги, преобразователь (6) СВЧ-энергии в электрический ток, поглотитель СВЧ-энергии и усилитель энергии электронов (8), который представляет собой композитное покрытие, состоящее из гибрида графена и углеродных нанотрубок, модифицированных ферромагнитными наночастицами. Поглотитель СВЧ-энергии (8) нанесен на токопроводящий слой (7), выполненный из подслоя токопроводящего металла и подслоя переходного металла. Для повышения эффективности передачи СВЧ-энергии частотой 40-75 ГГц применяется многолучевое средство излучения (9). Преобразователь (6) СВЧ-энергии с поглотителем СВЧ-энергии (8) могут быть расположены внутри корпуса ЛА, в этом случае для создания энергетического канала СВЧ-энергии корпус (3) летательного аппарата снабжен радиопрозрачными окнами (12) из синтетического алмаза, с наружной стороны покрытыми поглощающим слоем, выполненным из графеновой пленки и углеродных нанотрубок, модифицированных ферромагнитными наночастицами. Изобретение расширяет функциональные возможности системы, позволяет осуществлять энергообеспечение аэрокосмических электродинамических летательных аппаратов при высоких температурах и воздействии радиации, а также повышает надежность и КПД системы преобразования СВЧ-энергии. 5 з.п. ф-лы, 3 ил.
Изобретение относится к методам и средствам защиты от ионизирующего излучения при космических полетах. Способ защиты включает создание защитного статического электрического или магнитного поля, локализованного в пространстве между двумя вложенными друг в друга замкнутыми, геометрически непрерывными несоприкасающимися поверхностями, и одновременное воздействие дополнительным электростатическим полем, позволяющим осуществить электростатическое торможение заряженных частиц, прошедших из космоса в защищаемое пространство, с одновременной рекуперацией их энергии и нейтрализацией электрического заряда. Дополнительное электростатическое поле локализовано между дополнительными геометрически непрерывными несоприкасающимися поверхностями, последовательно размещенными внутри защищаемого пространства в направлении к космическому аппарату (КА), при этом наиболее близкая к КА поверхность представляет собой сотовую поверхность, а вторая дополнительная поверхность - сетчатый экран, ячейки которого изолированы друг от друга. Техническим результатом изобретения является повышение надежности и энергетической эффективности защиты. 7 з.п. ф-лы, 4 ил.
Изобретение относится к импульсной взрывной технике, к взрывным источникам многоразового действия, которые могут быть использованы в энергетической и другой технике. Технический результат заключается в создании виткового генератора импульсного тока, работающего в импульсном или частотно-периодическом режимах, т.е. многоразового действия. Магнитокумулятивный витковый генератор быстронарастающих импульсов многоразового действия содержит внешний виток (1), выполненный из токопроводящего материала, конденсаторную батарею (2), замыкатель-размыкатель (3), гибкую трансформируемую оболочку (4), выполненную из токопроводящего жаропрочного материала, с внутренней полостью (5), служащей для распространения детонационной волны, обеспечивающей расширение гибкой оболочки, входные контакты (7), внешнюю нагрузку (8), диэлектрические стойки (9). Оболочка (4) изготовлена из токопроводящей углеродной ткани на фурнитуре, созданной на основе жаростойкой стали с использованием вольфрама (вместо углеродной ткани может быть применен металлический нетканый материал). Оболочка (4) может быть выполнена в виде многозвенного шарнирного механизма, имеющего форму шестиконечной звезды, соединенной своими вершинами через шарниры (11) с диэлектрическими стойками (9), изготовленными из жаростойкой керамики. 6 з.п. ф-лы, 2 ил.
ИМПУЛЬСНЫЙ ДЕТОНАЦИОННЫЙ РАКЕТНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ // 2649494
Импульсный детонационный ракетный двигатель содержит детонационную камеру сгорания, вход которой через торцевую стенку служит для порционного ввода детонационного топлива и герметично соединен через баллистическое устройство с магнитокумулятивным генератором импульсов, источник начального возбуждения. Камера сгорания содержит устройство запирания выхода в виде роторного клапана с приводом, тяговое сопло Лаваля, лазерную систему импульсного зажигания топлива, устройство управления синхронной подачей импульсного зажигания, один выход которого электрически соединен с лазерной системой, а другой - с приводом роторного клапана, газодинамический резонатор в виде конического кольцевого углубления, образованного между внутренней поверхностью камеры сгорания и внешней частью конусной оболочки. В полости газодинамического резонатора установлен витковый магнитокумулятивный генератор импульсов тока. Изобретение направлено на повышение энергетических и тяговых характеристик двигателя при работе как в импульсном, так и в многочастотном режимах, улучшение массогабаритных и эксплуатационных параметров. 9 з.п. ф-лы, 9 ил.
Способ создания электрореактивной тяги // 2635951
Изобретение относится к способу создания электрореактивной тяги. Способ состоит в том, что после создания электрореактивной тяги в режиме горения топлива при импульсном давлении в усеченной сферической камере сгорания с образованием огненного ядра в камере сгорания и плазменного ядра в индукторе магнитного поля при воздействии СВЧ-полем в электронно-циклотронном резонансном режиме, а также создания прямого ускоряющего импульсного напряжения со стороны ускорителя катионов, расположенного перед соплом, дополнительно обеспечивают путем создания обратного ускоряющего импульсного напряжения со стороны изолированного электрода, установленного в камере сгорания, детонационный режим горения топлива в импульсно-пульсирующем режиме, при котором происходит формирование устойчивой детонационной волны в огненном ядре за счет импульсного потока ионизационно-термических волн катионов из плазменного ядра. Причем на поток ионизационно-термических волн катионов при действии обратного ускоряющего напряжения и на поток продуктов сгорания при действии прямого ускоряющего напряжения воздействуют магнитным полем, вектор индукции которого совпадает с вектором скорости этих потоков. Изобретение позволяетповысит удельную тягу, КПД и эффективность преобразования энергии продуктов сгорания топлива в электроэнергию. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.
СПОСОБ СОЗДАНИЯ ЭЛЕКТРОРЕАКТИВНОЙ ТЯГИ // 2633075
Изобретение относится к способам создания электрореактивной тяги. Способ заключается в формировании потока продуктов сгорания углеводородного, химического или ядерного топлива, движущегося с заданной скоростью в магнитном поле, вектор индукции которого ортогонален вектору скорости потока продуктов сгорания, при этом поток продуктов сгорания при воздействии на него электрическим СВЧ-полем в электронно-циклотронном резонансном режиме разделяют на пучок катионов и пучок электронов, причем энергию пучка электронов преобразовывают в дополнительную мощность, направляемую в импульсном режиме на ускорение пучка катионов, создают сверхзвуковую реактивную струю, пропорциональную кинетической энергии ускоренного пучка, которым одновременно со сфокусированными отраженными ударными волнами и ускоряющим электрическим полем воздействуют на процесс горения топлива в детонационной камере сгорания с обеспечением детонационного режима горения и образованием периодически инициируемой устойчивой бегущей детонационной волны. за счет энергии которой и импульсного ускоряющего электрического поля, согласованного с частотой детонации, направляют продукты сгорания в магнитное сопло и преобразуют их кинетическую энергию в реактивную тягу, а энергию катионов или заряженных ионов, вышедших за срез магнитного сопла, сначала пропускают через усилитель-концентратор для получения плотных униполярных пучков, а затем преобразуют в дополнительную электрическую мощность и ускоряющее напряжение. Ионы нейтрализуют путем электростатического торможения и образования пучков медленных ионов для мягкого взаимодействия с электродами-коллекторами электростатических ловушек, выполненных из наномодифицированного углеродного материала, на основе механизмов ионно-электронной эмиссии и электронного торможения. Изобретение позволяет обеспечить более высокую удельную тягу, КПД, повысить коэффициент полезной нагрузки летательного аппарата. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.
РЕКУПЕРАТОР ЭНЕРГИИ ПУЧКА ЗАРЯЖЕННЫХ ЧАСТИЦ // 2625325
Изобретение относится к рекуператору энергии пучка заряженных частиц. Рекуператор содержит коллектор заряженных частиц (1), устройство круговой развертки (3), коллектор отраженных заряженных частиц (4) в виде осесимметричной системы конусообразных электродов (7) с осевым отверстием, размещенных в корпусе (8). При этом электроды (7) и корпус (8) выполнены из углеродного нанопористого материала, покрытого слоем графеновых нанотрубок (15). Конденсатор ионисторного типа (6) состоит из диэлектрического корпуса (10) с каналом (11) для подачи охлаждающей жидкости, заряжающего электрода (12), второго электростатического электрода (14), выполненных из углеродного нанопористого материала, покрытого слоем графеновых нанотрубок (15), и разделяющей их диэлектрической мембраны (13), на которую с двух сторон нанесен слой графеновых нанотрубок (15). Рабочие полости (16) и (17) заполнены твердым наномодифицированным электролитом на литиевой основе. Корпус (8) коллектора отраженных частиц установлен на заряжающем электроде (12) конденсатора ионисторного типа, на оси которого расположен изолированный электрод-отражатель (18). К электроду-отражателю (18) подведен провод (23) для подачи напряжения, а провода (24) и (25) предназначены для снятия электростатического электричества. Техническим результатом является возможность достижения напряжения на электродах конденсатора до 3-5 В и обеспечения высокой емкости электрического заряда, а также повышение эффективности рекуперации энергии, в том числе за счет уменьшения нагрева электродов. 2 ил., 1 табл.
Изобретение относится к области плазменной техники и может быть использовано для выделения пучков электронов из плазмы рабочей среды, создания электрических генераторов на основе энергии электронных пучков, электрореактивных двигателей, электронно-лучевых и ионно-лучевых приборов. Усилитель-концентратор пучка электронов (УКЭ) содержит корпус (1) с внутренней осевой суживающейся полостью, имеющей форму усеченного конуса, на поверхность которой нанесена кремниевая решетка (2) с верхним алмазным слоем (3). В большем отверстии осевой полости установлена многослойная электронная мембрана, основой которой является динамически устойчивая высокотемпературная вольфрамовая пластина (4), имеющая сложную форму: внешняя высокотемпературная поверхность выполнена плоской, а внутренняя низкотемпературная поверхность имеет вогнутую полусферическую форму для фокусирования электронов в пучок. Пластина (4) изготовлена из сплава с пористостью до 85% и диаметром пор 10-3-10-4 мкм. На внешнюю высокотемпературную поверхность вольфрамовой пластины (4) нанесен слой из нанокомпозитного графена (5) с нанопорами (11), а на внутреннюю низкотемпературную - слой из оксида алюминия (7) с нанопорами (8). Корпус снабжен аксиальными анодами (12), (13), установленными со стороны входного и выходного отверстий и служащими для подачи ускоряющих потенциалов, обеспечивающих, соответственно, электрический вывод электронов из потока плазмы и управление энергией электронов и их концентрацией в пучке, входящем в УКЭ, и управление концентрацией, силой тока и энергией электронов пучка, выходящего из УКЭ. Технический результат - обеспечение температурной и динамической устойчивости, повышение эффективности и КПД преобразования энергии потока плазмы в электрическую мощность. 1 ил.
Изобретение относится к рекуператору энергии положительно заряженных ионов. Заявленное устройство содержит емкостные накопители энергии - конденсаторы ионисторного типа, преобразователь потока, включающий диффузор 1, соединенный с коническим каналом 2, на входе в диффузор установлен отрицательно заряженный кольцевой электрод 3 на изоляторе 4, ускоряющий электрод 5 на изоляторе 6, а также ускоряюще-тормозящий управляющий электрод 7 в средней части канала на изоляторе 8, алмазоподобную пленку на кремниевой решетке 10, покрывающую внутреннюю поверхность диффузора и канала, входной канал отражателя 11, устройство круговой развертки 12, диэлектрический корпус рекуператора 13, первый и второй многоколлекторные заряжающие электроды 14 и 15, кольцевые электростатические электроды 16 и 19 первого и второго ионисторных конденсаторов, диэлектрические мембраны 17, кольцевой изолятор конденсаторов 18, твердый наномодифицированный электролит 20, электрод-коллектор торцевого ионисторного конденсатора 21, цилиндрический электростатический электрод 22 торцевого ионисторного конденсатора, управляющий изолированный электрод-отражатель 23, изолятор 24, конический графитовый наконечник 25, изолятор 26, канал для прокачки рабочей охлаждающей жидкости 27, отрицательно заряженные изолированные электроды 29, многослойные покрытия из графеновых трубок 30, датчик контроля 37 объемного заряда. Техническим результатом является повышение КПД, надежности обеспечения возможности одновременной регенерации заряженных частиц в нейтральные частицы, снижение габаритно-массовых характеристик. 6 з.п. ф-лы, 1 ил.
Генератор электрического тока на потоке плазмы относится к области электротехники и может быть использован для получения и накопления статического электричества, а также получения электрического тока для питания аккумуляторов, систем и агрегатов космических аппаратов, транспортных средств. Генератор содержит корпус (1) в виде полой диэлектрической трубки, внутри которой соосно установлены конфузор (21) и сопло (10) с аксиально-коническим каналом (12), а также основная полая трубка (2), контактирующая с внутренней поверхностью корпуса и образующая основную кольцевую цилиндрическую полость (4), дополнительная полая трубка (5) из диэлектрика, образующая дополнительную кольцевую полость (8). Дополнительная полая трубка выступает за торцевые крышки (20) герметичного корпуса и с одной стороны контактирует с электродом-мишенью (15), защищенным графеновой пленкой (14), а с другой стороны является направляющей для потока заряженных частиц плазмы в конфузор. Основная полая трубка и сопло выполнены из нанопористого проводящего материала, а внутренняя поверхность основной полой трубки, внешняя и внутренняя поверхности дополнительной полой трубки, наружная поверхность сопла и поверхность аксиально-конического канала сопла покрыты графеновой пленкой, кроме того, основная кольцевая полость и дополнительная кольцевая полость заполнены твердым или жидким электролитом. Технический результат - накопление статического заряда за счет преобразования энергии потока заряженных частиц (электронов или катионов) плазмы в энергию электростатического заряда, обеспечение стабильности электрического тока и напряжения для зарядки аккумуляторов электрических систем, а также упрощение конструкции устройства. 5 з.п. ф-лы, 2 ил., 2 табл.
Изобретение относится к полированию поверхности отверстия детали. Способ включает возвратно-поступательное перемещение и вибрацию эластичного инструмента относительно детали и одновременную электрохимическую анодную обработку поверхности отверстия. Используют инструмент, состоящий из двух абразивонесущих эластичных частей, между которыми установлен катод, а наружные профили эластичных частей и катода повторяют форму отверстия, причем в обеих эластичных частях вдоль продольной оси выполнены симметричные полости в форме усеченной пирамиды, поперечное сечение которых повторяет форму наружного профиля эластичного инструмента и которые направлены друг к другу меньшими основаниями, а катод установлен с образованием каналов между ним, поверхностью и противоположными торцами эластичных частей инструмента, обеспечивающих подачу электролита к обрабатываемой поверхности, а на наружной поверхности эластичных частей инструмента выполнены винтовые канавки. Изобретение обеспечивает точность и равномерность шероховатости поверхности отверстия детали, повышение ресурса работы инструмента. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.
