СПОСОБ ПРОВЕДЕНИЯ ПРЯМОГО ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ЭНЕРГИИ ТЕРМОЯДЕРНОГО СИНТЕЗА В ЭЛЕКТРИЧЕСКУЮ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

2
4
6
1. Способ проведения прямого преобразования энергии термоядерного синтеза в электрическую, включающий в себя операцию осуществления воздействия при помощи генерируемых для выполнения обработки переменных вращающихся магнитных полей, на используемый в качестве сырья объем газовой среды, и при этом сам этот исходный перерабатываемый материал представлен в виде обыкновенного атмосферного воздуха, поступающего в полость применяемого, для последующего его преобразования термоядерного реактора в два потока, один из которых подводится туда из окружающей устройство внешней среды через выполненные в корпусе реактора сквозные инжекторные каналы, а второй поступает в те же самые области в виде струй сжатого воздуха, и последние формируются в размещенных во внутреннем объеме устройства и подающими этот продукт соплах, закрепленных на подводящих этот исходный газовый материал трубах, равномерно расставленными по всей длине корпуса реактора и подача же сжатого воздуха производится под избыточным давлением 0,2÷3,0 кгс/см; а применяемые при выполнении процесса переработки газового материала в плазменный сгусток магнитные поля размещены вокруг проходящей по продольной оси симметрии устройства и полученной там плазменной струны в виде трех полевых структурных пространственных систем, состоящих из полученных при включении генераторов, обеспечивающих их возникновение, в электрическую сеть и содержащих скопления создающих их силовых линий, отдельных областей, а, именно, равномерно расставленных под прямым углом к плазменному сгустку по всей его длине последнего поперечных полей, а затем таких же, но охватывающих плазменную струну на уровне, расположенном рядом с наружной поверхностью корпуса реактора, на двух или большем количестве, кратном этому числу, спиральных винтовых магнитных образований, и, наконец, из проходящих параллельно оси симметрии устройства шести, или кратному трем, количественному их значению, горизонтальных структурных формирований, а расстановка всех этих «продольных» магнитных скоплений проведена на трех одинаковых секциях, каждая их которых имеет длину, составляющую одну треть от величины соответствующего габарита применяемого при выполнении способа устройства, и в середине каждой из этих трех секций устанавливается магнитный генератор, с помощью которого производится прямое преобразование энергии протекающего в плазменной струне процесса термоядерного синтеза в электрическую, а его токосъемные электроды подсоединены к внешним, отводящим получаемый электрический ток схемам, при этом напряженность всех входящих в состав указанных выше трех технологических магнитных систем единичных полей, из которых последние и созданы, составляют величину 1,0×10÷1×10 А/м, и диапазон частоты их колебаний находится в пределах 20-70 Гц, и, кроме того, отдельные области полости рабочей камеры устройства, заполненные сырьевой газовой смесью, при осуществлении формирования всех указанных ранее видов магнитных систем, выполняют функции замыкающих составных соединительных звеньев для генерируемых входящими в последние контурами магнитных потоков, и перед началом процесса переработки газового сырья в сгустки плазмы, проводят предварительную активацию заполняющих рабочую камеру газовых объемов, осуществляемую при помощи кратковременного нагрева составляющих эти объемы слоев, проводимого раскаленным металлическим элементом, продолжительность включения которого в работу определяется моментом наступления в реакторе режима устойчивого плазмообразования, а затем, после окончательного формирования в полости корпуса реактора плазменного сгустка, представляющего собой как бы туго натянутую струну, дополнительно производят поочередно осуществляемые включения и отключения, генерирующих поперечно расположенные поля основных выравнивающих магнитных контуров на короткие промежутки времени, продолжительность которых составляет 0,4-2 секунды, имитируя этим самым пробегающую по ним «магнитную волну», перемещающуюся по направлению от первого генератора к последнему, а затем наоборот, и так на протяжении всего цикла, определяемого продолжительностью функционирования используемого для выполнения способа устройства.
2
2. Способ проведения прямого преобразования энергии термоядерного синтеза в. электрическую по п.1, отличающийся тем, что вырабатываемый в процессе работы устройства на электродах преобразующего генератора электрический сигнал пропускается предварительно перед выводом его во внешнюю, отводящую полученную в устройстве энергию сеть через датчик системы АСУ, обеспечивающий измерение, преобразование и передачу полученного в нем вторичного импульса, характеристики, которого зависят от величины параметров поступающего во внешнюю сеть электрического тока, то есть его силы и напряжения, в соответствующие блоки этой же системы, один из которых, соединенный с указанным выше датчиком, осуществляет постоянную фиксацию изменения величины последних в зависимости от времени t, с формированием в нем графика функции (U×J)ΔN=f(t); а другой блок, принадлежащий той же системе, и связанный с первым, выполняет ее дифференцирование и определяет величину первой и второй производной самой этой отражаемой в указанном блоке зависимости, выявляя при этом моменты появления экстремумов и точек перегиба на ее графике, а в дальнейшем, ориентируясь на эти, полученные таким образом данные, еще один электронный блок системы АСУ, соединенный с блоком дифференцирования, вырабатывает соответствующие команды управления, использование которых опять же при помощи дополнительного «командного» блока АСУ, позволяет производить либо снижение значения напряженности и частоты, генерируемых в полости реактора продольных магнитных полей, формируемых с применением кольцевых магнитных стабилизаторов, входящих в состав установленной в полости реактора технологической магнитной системы, или, наоборот, повышают величину указанных выше параметров этих продольных магнитных нолей до тех пор, пока величина снимаемой преобразующим энергию контуром электрической мощности не станет соответствующей максимально возможной, то есть величина функции U×J будет составлять max, а формируемый подключенной к токосъемным электродам генератора первичной электрической схемой сигнал перед подачей его во внешнюю, отводящую генерируемые в устройстве мощности трехфазную сеть, предварительно посылается на электронный блок АСУ, в котором осуществляется синхронизация момента появления у «нулевой» общей соединительной. точки составляющих получаемый синусоидальной импульс «положительной» и «отрицательной» образующих последний полуволн, а также еще и угловой сдвиг формируемых в этом же блоке из вырабатываемых в нем сложением исходных электрических сигналов полноценных импульсов и составленных из них суммарных пакетов, на 120 относительно таких же соседних, снимаемых при помощи токосъемных электродов, принадлежащих расположенным рядом соседним преобразующим контурам; а осуществляющий измерение величины подаваемого от токосъемных электродов преобразующего генератора сигнала датчик системы АСУ, управляющий вырабатываемыми в устройстве мощностями, снабжен опорным блоком, подсоединенным к обмотке, задающей величину номинального значения вырабатываемой в ней ЭДС индукции, и, кроме того, последний имеет еще и измерительную обмотку, определяющую текущее мгновенное значение вырабатываемой в токосъемном преобразующем контуре мощности, и указанный выше датчик имеет выход, обеспечивающий посылку данных об этих, измеренных им параметрах, в блок согласования АСУ, который и определяет разницу в величине поступающих от всех этих трех преобразующих генераторов отмеченных ранее электрических сигналов, определяющих величину вырабатываемой в них мощности, и тот, соответственно, производит формирование необходимых управляющих команд, подаваемых от него на «командный» блок управления АСУ, который и осуществляет изменение технологических характеристик магнитных продольных полей, что позволяет, в конечном итоге, свести имеющуюся разницу значений снимаемых с разных секций устройства мощностей к пределу, достаточно близкому к нулю, и, кроме того, в процессе работы преобразующих энергию термоядерного синтеза в электрическую генераторов на протяжении всего цикла работы применяемого устройства непрерывно производится прокачка через полость, принадлежащую их токосъемным электродам, объемов жидкого азота, а через образующийся между его внешней и внутренней обечайками сборного корпуса реактора кольцевой зазор выполняется подвод под напором охлаждающей эти конструктивные элементы указанного выше узла жидкости, в качестве которой может, например, применяться обыкновенная водопроводная вода, и подача ее осуществляется при избыточном давлении 0,4÷1,0 кгс/см.
3. Устройство для осуществления способа прямого преобразования энергии термоядерного синтеза в. электрическую по п.1 или 2, содержащее в своем составе полую камеру, имеющую форму состоящего из двух цилиндрических обечаек сборного отрезка трубы, заполненного рабочей газовой смесью, а также размещенные на пей рабочие контура, обеспечивающие генерацию необходимых для преобразования исходного газового материала в плазменные сгустки магнитных полей, с расстановкой их на корпусе реактора в соответствии с заранее заданной схемой их пространственного расположения, то есть одни более мелкие дополнительные контура, монтируются на охватывающих тело реактора спиральных винтовых линиях, с использованием двух, или кратного этому числу их количества, а более крупные, основные контура равномерно расставлены вдоль тела реактора, в количестве от восьми до шестнадцати единиц, а сами рабочие элементы, входящие в состав указанных генераторов выполнены из пластин, состыкованных между собой и образующих замкнутые «прямоугольники», а в теле составляющих эти сборные узлы деталей смонтированы обмотки-катушки, каждая, из которых имеет электрическую связь с соответствующей фазой внешнего трехфазного источника электрического питания, а один из числа входящих в состав таких контуров рабочий элемент имеет сквозной установочный паз, в котором и размещается сам сборный корпус реактора, содержащий перерабатываемые исходные газовые среды, а закрывающая один из торцов рабочей камеры реактора крышка имеет сквозные инжекционные каналы и L-образный проводящий наружный, воздух полый рожок, и на ее плоскости, контактирующей непосредственно с объемом внутренней полости реактора, закрепляется выполненный в виде спирали накаливания нагревательный элемент, и в полости реактора установлены диаметрально расположенные друг напротив друга подающие сжатый воздух трубы, и они снабжены формирующими струи из этого продукта соплами, закрепленными равномерно по всей их длине, и задние основания таких труб насквозь проходят через торцевую заднюю крышку реактора, и подсоединяются к полости внешней, подающей под давлением газовый сырьевой материал магистрали, и количество таких труб в устройстве составляет от двух до восьми единиц, а сборный корпус реактора разделен на три одинаковые секции, на конечных участках которых смонтированы магнитные стабилизаторы, имеющие форму кольца с центральным отверстием, на внешнем ободе которого на одинаковых расстояниях, монтируются стержневые рожковые излучатели, а количество последних устанавливаемых на каждом таком стабилизаторе, составляет либо шесть единиц, либо другое любое число, кратное трем штукам, при этом размещенные в этих рожках-излучателях силовые обмотки-катушки подсоединены к соответствующим фазам внешнего трехфазного источника питания, а находящиеся рядом с ними обмотки-катушки управления подключены к имеющемуся выходу блока управления, входящему в состав АСУ, и в схему указанного выше блока входят электронные компоненты, обеспечивающие корректировку величины поступающих ко всем видам этих обмоток-катушек рожковых излучателей параметров электрического тока, и, кроме всего уже отмеченного выше, расстановка такого вида составных узлов системы стабилизации осуществляемая на переднем и заднем концевых участках средней секции реактора, выполнена с проведением стыковки задних торцевых плоскостей сразу же двух входящих в нес и размещенных в этих областях одинаковых стабилизаторов, и рожки-излучатели, принадлежащие этим узлам, направлены в противоположные стороны от поверхности, на которой и производится закрепление их задних частей, а также и относительно смонтированных около них аналогичных элементов, принадлежащим рядом установленному соседнему «парному» стабилизатору, при этом указанного выше рожки-излучатели закрепляются на опорных кольцевых дисках таким образом, чтобы передние концы последних были расположены на одной линии относительно осей симметрии аналогичных элементов, но относящимся к так называемым «одинарным» стабилизаторам, установленным на переднем и заднем концах двух «крайних» секций сборного корпуса реактора, и размещенных в нем с правой и левой стороны относительно средней его части, и в середине каждой из этих трех секций установлен магнитный преобразующий электрический контур, который имеет ту же самую конфигурацию, и состоит из таких рабочих элементов и обмоток-катушек, как и применяемые в конструкции устройства «выравнивающие» основные генераторы, а на торцевых плоскостях образующих сквозной паз и принадлежащих ему рабочих элементов, с помощью которых осуществляется охват сборного корпуса реактора, в местах формирования стыковочных зазоров, закрепляются имеющиеся в составе преобразующего генератора, спиралеобразные токосъемные электроды, заходящие непосредственно в его внутреннюю полость, через предусмотренные для осуществления размещения последних в наружной и внутренней обечайках его корпуса сквозные щели, при этом как верхний, так и нижний электроды выполнены полыми внутри, и их внутренний объем заполнен протекающим в них жидким азотом, а концевые участки таких электродов подключены к схемам формирования положительной и отрицательной синусоидальных полуволн генерируемого на токосъемных электродах электрического сигнала, а количество используемых в устройстве таких преобразующих генераторов равно трем, или составляет кратную этому числу величину, а сами электрические схемы, применяемые для формирования синусоидальных полуволн-импульсов, соединены между собой через суммирующий электрический блок АСУ, в котором осуществляется совмещение их конечных нулевых точек и сложение этих составляющих в единое целое, а также выполняется угловое смещение образующихся в них суммарных импульсных пакетов на 120° относительно таких же, получаемых в соседних секциях реактора, и выходящий из этого блока проводник проложен через ось датчика-измерителя вырабатываемой в устройстве мощности, выполненного в виде полого цилиндра, на поверхности которого размещена опорная обмотка, соединенная с собственным блоком питания, с помощью которого на последнюю подается напряжение, значение которого имеет постоянно сохраняемую на протяжении всего рабочего цикла величину, и в этом же датчике имеется еще и измерительная обмотка, обеспечивающая мгновенное измерение изменений вырабатываемой одной из секций устройства мощности, и полученный в ней суммарный сигнал подается в соответствующий блок АСУ, который осуществляет обработку последнего, и регистрирует текущее изменение величины генерируемой, в секции устройства мощности, построение ее функции ΔN=f(t); ее измерение, дифференцирование и формирование на основании этих, полученных от датчика-измерителя данных, команд управления, которые, в конечном итоге, поступая через подключенный к нему дополнительный соответствующий блок АСУ, обеспечивают корректировку параметров электрического питания, посылаемого на оба вида обмоток-катушек, используемых в магнитных стабилизаторах, размещенных как в средней секции реактора, так и в его крайних, обеспечивая при этом снижение или увеличение значения напряженности и частоты генерируемых рожковыми излучателями этих кольцевых стабилизаторов продольных магнитных полей, а, следовательно, и изменение величины вырабатываемой каждым преобразующим генератором электрической мощности, и, помимо всего этого, выход каждой схемы совмещения подключается и к еще одному калибрующему электронному блоку АСУ, в котором производится регулировка величины соответствующих параметров получаемых в его схеме электрических сигналов, обеспечивающая совпадение значений последних с требованиями, определяемыми техническими условиями ГОСТ, а формируемый в электронном контуре регистрации изменений текущих значений, снимаемых с преобразующего генератора электрических мощностей, импульс, перед вводом его в блок дифференцирования АСУ, проходит через блок сопоставления мощностей получаемых в секциях устройства и отправляемых из них во внешнюю электрическую сеть отдельных фаз вырабатываемого в последних тока, в котором и осуществляется сравнение величин вырабатываемой в каждой секции устройства электрической мощности, и в случае необходимости, проводится их корректировка с применением тех же самых указанных ранее блоков АСУ, и элементов системы магнитной стабилизации, при этом каждая составная секция корпуса реактора, на которой монтируется преобразующий контур, а также еще и основные выравнивающие, и дополнительные П-образные, состоит из двух коаксиально расположенных относительно друг друга цилиндрических обечаек, а кольцевой промежуток между этими деталями сборного корпуса заполнен проточной водой, и к заднему концу корпуса реактора подходит подводящий охлаждающую жидкость патрубок, а к его переднему - такой же отводящий, и генерирующие магнитные поля в выравнивающих основных крупногабаритных контурах, обмотки-катушки подсоединены к «волновому» блоку, тоже входящему в состав АСУ, который, в соответствии с заданной циклограммой, производит кратковременные последовательно и периодически осуществляемые их отключения от источника питания на 0,4-2,0 секунды, а затем и повторные включения последних, обеспечивающие перетекание от первого такого генератора к последнему, а затем наоборот, имитируемой таким образом «магнитной волны», бегущей вдоль корпуса реактора на протяжении всего цикла работы последнего, по направлению «туда-обратно», а дополнительные «винтовые» малогабаритные контура, размещенные на цилиндрических спиральных линиях, проходящих по наружной поверхности корпуса, реактора, имеют П-образную форму, и скошенные под углом у нижнего основания вертикальных стоек кромки, и крепятся к наружной поверхности собранных в единое целое секций корпуса реактора при помощи L-образных монтажных скоб, а по центру входящих в состав магнитных стабилизаторов рожков-излучателей на передней торцевой поверхности выполнены фокусирующие выемки, имеющие форму гиперболоида вращения, и на наружной поверхности полых токосъемных электродов, имеющих спиральную форму и выполняющих функцию вырабатывающих электрическую энергию элементов, нанесен защитный слой из термостойкого неметаллического покрытия, состоящий из спеченных частиц огнеупорного керамического материала, и это же вещество используют для формирования герметичных пробок, фиксирующих эти же самые токосъемные электроды при проведении их закрепления в теле преобразующего контура, а так же в сквозных щелях, проложенных в составляющих корпус реактора обечайках.