RU2161850C1

RU2161850C1 - Technique and gear to transmit electric energy

Info

Publication number: RU2161850C1
Application number: RU99115298/09A
Authority: RU
Inventors: Д.С. Стребков; С.В. Авраменко; А.И. Некрасов
Original assignee: Стребков Дмитрий Семенович; Авраменко Станислав Викторович
Priority date: 1999-07-14
Filing date: 1999-07-14
Publication date: 2001-01-10

Abstract

FIELD: electrical engineering. SUBSTANCE: invention deals with technique and gear to transmit electric energy to stationary and mobile users of electric energy. Technical result of invention consists in raised efficiency, reduced losses and enhanced reliability of transmission of electric energy, in provision of possibility of transmission of electric energy to air space beyond limits of ionosphere, in capability to transmit electric energy beyond limits of atmospheric layer without arrangement of spherical radiators at altitude of 4.0-9.0 km connected by electric conductors with oscillation generator and receiver installed on the Earth, absence of Joule's losses for transmission of electric energy. Technique of transmission of electric energy on high frequency through terrestrial space includes generation of electromagnetic oscillations and their transmission to user over communication line, formation of conducting channels in atmosphere between high-frequency generators of electromagnetic oscillations and energy receivers which pass through conducting body located in terrestrial space. Conducting channels are formed by photoionization of air by laser radiation and electric puncture of ionized air. EFFECT: raised efficiency, reduced losses and enhanced reliability of transmission of electric energy. 8 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к способу и устройству для передачи электрической энергии стационарным и мобильным потребителям электроэнергии. The invention relates to a method and apparatus for transmitting electrical energy to stationary and mobile consumers of electricity.

Известен способ передачи электроэнергии по одному проводу, разработанный Н.Тесла в 1900 году. Согласно этому способу энергия от электрической станции поступает на искровой разрядник, соединенный последовательно с первичной обмоткой трансформатора Тесла. Один конец вторичной обмотки трансформатора Тесла соединен с Землей, а второй конец с нагрузкой, выполненной в виде конденсатора сферической или тороидальной формы, установленного на изолирующей подставке. A known method of transmitting electricity through a single wire, developed by N. Tesla in 1900. According to this method, energy from a power plant is supplied to a spark gap, connected in series with the primary winding of a Tesla transformer. One end of the secondary winding of the Tesla transformer is connected to the Earth, and the other end to the load, made in the form of a spherical or toroidal capacitor mounted on an insulating stand.

Трансформатор Тесла, изобретенный в 1891 году, представляет бессердечниковый или с незамкнутым сердечником трансформатор, первичная обмотка которого расположена снаружи или соосно с вторичной обмоткой. Вторичная обмотка состоит из большего числа витков медной тонкой изолированной проволоки. Один конец вторичной обмотки остается свободным, а второй при передаче напряжения высокой частоты на первичную обмотку присоединяется к линии. В высоковольтной вторичной обмотке в условиях резонанса возникают высокочастотные колебания, колебания напряжением до 7·10⁶ В (N. Tesla, Lectures, Patents, Articles, Beograd, 1956).The Tesla transformer, invented in 1891, is a coreless or open-core transformer whose primary winding is located externally or coaxially with the secondary winding. The secondary winding consists of a larger number of turns of copper thin insulated wire. One end of the secondary winding remains free, and the second when transmitting high-frequency voltage to the primary winding is connected to the line. In a high-voltage secondary winding under resonance conditions, high-frequency oscillations arise, oscillations of voltage up to 7 · 10 ⁶ V (N. Tesla, Lectures, Patents, Articles, Beograd, 1956).

Теория и конструкция трансформатора Тесла разработана немецким ученым П. Друде в 1904-1905 годах. При подаче электрического напряжения на искровой разрядник на вторичной обмотке трансформатора Тесла генерируется высокое напряжение высокой частоты (до 1000000 В, 250 кГц), которое вызывает появление высокого напряжения на конденсаторе. The theory and design of the Tesla transformer was developed by the German scientist P. Drude in 1904-1905. When an electrical voltage is applied to the spark gap on the secondary side of the Tesla transformer, a high voltage of high frequency (up to 1,000,000 V, 250 kHz) is generated, which causes the appearance of a high voltage on the capacitor.

Недостатком известного способа и устройства является его использование для электроснабжения только стационарных объектов. Другим недостатком является использование разрядника в качестве высокочастотного генератора и отсутствие устройства, позволяющего изменять частоту и напряжение на нагрузке, и использовать в качестве нагрузки стандартные электрические приборы, работающие на постоянном или переменном токе. The disadvantage of this method and device is its use for power supply only stationary objects. Another disadvantage is the use of a spark gap as a high-frequency generator and the absence of a device that allows you to change the frequency and voltage at the load, and use standard electric devices operating on direct or alternating current as the load.

В качестве такого устройства, позволяющего изменять частоту или напряжение у потребителя и использовать стандартные электрические приборы, может быть применен понижающий трансформатор Тесла или известный диодно-конденсаторный блок, который используется в схемах удвоения напряжения и выполнен из двух встречно включенных диодов, соединенных с конденсатором, общая точка диодов соединена с источником питания (Электротехнический справочник, 1971 г. , изд-во Энергия, т. 1, стр. 871). При подаче на диодно-конденсаторный блок переменного напряжения положительная волна переменного реактивного тока идет на одну обкладку конденсатора, а отрицательная на другую обкладку. Конденсатор будет накапливать заряды, пока напряжение на его выводах не достигнет положительной и отрицательной амплитуды переменного напряжения на общей точке диодов, тогда диоды окажутся запертыми и заряд конденсатора прекратится. Так работает известная схема выпрямителя с удвоением напряжения. As such a device that allows you to change the frequency or voltage at the consumer and use standard electrical devices, a Tesla step-down transformer or a known diode-capacitor unit, which is used in voltage doubling circuits and made of two counter-connected diodes connected to a capacitor, can be used the diode point is connected to a power source (Electrotechnical Handbook, 1971, Energia Publishing House, vol. 1, p. 871). When an alternating voltage is applied to the diode-capacitor unit, a positive wave of alternating reactive current goes to one capacitor plate, and a negative wave to another. The capacitor will accumulate charges until the voltage at its terminals reaches the positive and negative amplitude of the alternating voltage at the common point of the diodes, then the diodes will be locked and the capacitor charge will stop. This is how the known rectifier circuit with voltage doubling works.

Недостатком всех известных способов и устройств передачи электрической энергии является то, что они не позволяют обеспечить высокоэффективную передачу электрической энергии на большое расстояние, а также передавать электроэнергию на транспортные средства и летательные аппараты. The disadvantage of all known methods and devices for the transmission of electrical energy is that they do not allow for highly efficient transmission of electrical energy over a long distance, as well as transmit electricity to vehicles and aircraft.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является способ передачи электроэнергии на высокой частоте, включающей генерирование высокочастотных колебаний и передачу их через согласующие устройства в линию электропередачи, в качестве которой используют сферическую фидерную линию из двух проводников, одним из которых является поверхность земного шара, а другим проводником - атмосферный слой с повышенной электронной концентрацией, при этом согласующие устройства снабжены конденсаторами связи, выполненными в виде установленных над поверхностью земли облучателей с развитой поверхностью, например сферической (А.П. Архипов. Способ передачи электроэнергии на высокой частоте. Патент РФ N 2115239, 1995 г.). Closest to the technical nature of the present invention is a method of transmitting electricity at a high frequency, including generating high-frequency oscillations and transmitting them through matching devices to a power line, which is used as a spherical feeder line of two conductors, one of which is the surface of the globe, and another conductor is an atmospheric layer with an increased electron concentration, while the matching devices are equipped with coupling capacitors made in the form of irradiators installed above the earth’s surface with a developed surface, for example spherical (A.P. Arkhipov. A method for transmitting electricity at high frequency. RF Patent N 2115239, 1995).

Недостатком известного способа и устройства передачи электрической энергии является необходимость размещения в атмосфере у генератора и приемника на высоте 4-9 км сферических облучателей, соединенных электрическими проводниками с генератором колебаний и приемником, установленным на Земле. The disadvantage of this method and device for transmitting electrical energy is the need to place in the atmosphere near the generator and receiver at an altitude of 4-9 km spherical irradiators connected by electrical conductors to an oscillation generator and a receiver installed on Earth.

Другим недостатком является использование замкнутой двухпроводной сети, имеющей джоулевы потери при протекании по проводам и по Земле токов проводимости. Another disadvantage is the use of a closed two-wire network that has Joule losses when conductivity currents flow through wires and along the Earth.

Еще одним недостатком является то, что известный способ и устройство не позволяют осуществить передачу электрической энергии за пределами его атмосферного слоя с повышенной электронной концентрацией. Another disadvantage is that the known method and device do not allow the transmission of electrical energy outside its atmospheric layer with an increased electron concentration.

Задачей предлагаемого изобретения является повышение эффективности, снижение потерь и повышение надежности передачи электрической энергии, а также обеспечение возможности передачи электрической энергии в воздушное пространство за пределами ионосферы. The objective of the invention is to increase efficiency, reduce losses and increase the reliability of the transmission of electric energy, as well as providing the possibility of transferring electric energy to the airspace outside the ionosphere.

В результате использования предлагаемого изобретения появляется возможность передачи электрической энергии за пределами атмосферного слоя без размещения в атмосфере на высоте 4-9 км сферических облучателей, соединенных электрическими проводниками с гененатором колебаний и приемником, установленными на Земле, отсутствие джоулевых потерь при передаче энергии, а также возможность передачи электрической энергии в воздушное пространство за пределами ионосферы. As a result of using the present invention, it becomes possible to transfer electric energy outside the atmospheric layer without placing spherical irradiators in the atmosphere at an altitude of 4-9 km, connected by electrical conductors to an oscillator and a receiver installed on Earth, the absence of Joule losses during energy transfer, and transmission of electrical energy to airspace outside the ionosphere.

Вышеуказанный технический результат достигается тем, что в предлагаемом способе передачи электрической энергии на высокой частоте через околоземное пространство, включающем генерирование электромагнитных колебаний и передачу их к потребителю по линии связи, между высокочастотными генераторами электромагнитных колебаний и приемниками энергии формируют в атмосфере проводящие каналы, проходящие через промежуточное проводящее тело, расположенное в околоземном пространстве, формирование проводящих каналов осуществляют фотоионизацией воздуха лазерным излучением и электрическим пробоем ионизированного воздуха в канале путем подачи высокого напряжения, а высокочастотные генераторы и приемники энергии соединяют с проводящими каналами через резонансные L-C контуры, содержащие конденсатор переменной емкости, а также собственную емкость и индуктивность повышающих трансформаторов Тесла, присоединенных к высокочастотным генератором энергии и понижающих трансформаторов Тесла, присоединенных к приемникам энергии непосредственно или через выпрямительные блоки. The above technical result is achieved by the fact that in the proposed method for transmitting electric energy at high frequency through near-Earth space, including generating electromagnetic waves and transmitting them to the consumer via a communication line, between the high-frequency electromagnetic wave generators and energy receivers form conducting channels passing through the intermediate conductive body located in near-Earth space, the formation of conductive channels carry out photoionization air with laser radiation and electric breakdown of ionized air in the channel by applying high voltage, and high-frequency generators and energy receivers are connected to the conducting channels through resonant LC circuits containing a variable capacitor, as well as Tesla's own capacitance and inductance, connected to a high-frequency generator Tesla energy and step-down transformers connected to energy receivers directly or through rectifier units.

Для передачи электрической энергии одному или нескольким приемникам энергии, находящимся в пределах прямой видимости от промежуточного проводящего тела, промежуточные проводящие тела выполнены в виде проводящих экранов, установленных на летательных аппаратах
Для передачи электрической энергии удаленным приемникам энергии на Земле и в околоземном пространстве в качестве промежуточного проводящего тела используют проводящие слои ионосферы Земли.To transfer electrical energy to one or more energy receivers that are within direct line of sight from the intermediate conductive body, the intermediate conductive bodies are made in the form of conductive screens mounted on aircraft
To transfer electric energy to remote energy receivers on Earth and in near-Earth space, conducting layers of the Earth’s ionosphere are used as an intermediate conducting body.

Для передачи электрической энергии от высокочастотного генератора энергии на приемники, по крайней мере, один высокочастотный генератор энергии устанавливают на Земле, а приемники энергии на Земле и летательных аппаратах, а проводящие каналы формируют как со стороны Земли, так и от летательных аппаратов. To transfer electric energy from a high-frequency energy generator to receivers, at least one high-frequency energy generator is installed on the Earth, and energy receivers on the Earth and aircraft, and conductive channels are formed both from the Earth and from aircraft.

В другом варианте способа передачи электрической энергии, по крайней мере, один высокочастотный генератор энергии устанавливают на летательном аппарате в околеземном пространстве, а приемники энергии устанавливают на других летательных аппаратах и на Земле. In another embodiment of the method of transmitting electrical energy, at least one high-frequency energy generator is installed on an aircraft in near-Earth space, and energy receivers are installed on other aircraft and on Earth.

Установленные на Земле и на летательных аппаратах высокочастотные генераторы энергии и приемники энергии, соединенные между собой проводящими слоями ионосферы и проводящими каналами, образуют единую энергетическую систему Земли. The high-frequency energy generators and energy receivers installed on the Earth and on aircraft, interconnected by conducting layers of the ionosphere and conducting channels, form a single energy system of the Earth.

В устройстве для передачи электрической энергии в околоземном пространстве, содержащем высокочастотные генераторы энергии и приемники энергии и линии связи между ними, линии связи выполнены в виде проводящих воздушных каналов, сформированных лазерными пучками, каждый из которых соединен с одной стороны через формирователь проводящего канала с одним из выводов высоковольтной обмотки высокочастотного трансформатора Тесла, а с противоположной стороны с промежуточным проводящим телом, расположенным в околоземном пространстве, а формирователи проводящих каналов и сами проводящие каналы электрически изолированы от лазаров с помощью электроизолированных экранов, прозрачных для излучения лазеров. In a device for transmitting electrical energy in near-Earth space containing high-frequency energy generators and energy receivers and communication lines between them, communication lines are made in the form of conductive air channels formed by laser beams, each of which is connected on one side through a shaper of the conductive channel to one of the conclusions of the high-voltage winding of the Tesla high-frequency transformer, and on the opposite side with an intermediate conductive body located in near-Earth space, and The conductive channel spacers and the conductive channels themselves are electrically isolated from lazars by means of electrically insulated screens transparent to laser radiation.

Для реализации глобальной системы передачи электрической энергии все высокочастотные генераторы и приемники энергии соединены между собой проводящими каналами через проводящие слои в ионосфере в единую энергетическую систему. To implement a global system of electric energy transmission, all high-frequency generators and energy receivers are interconnected by conducting channels through conducting layers in the ionosphere into a single energy system.

Сущность предлагаемого способа и устройства для передачи электрической энергии поясняется на чертежах. The essence of the proposed method and device for transmitting electrical energy is illustrated in the drawings.

На фиг. 1 представлена общая схема способа и устройства для передачи электрической энергии. In FIG. 1 shows a general diagram of a method and apparatus for transmitting electrical energy.

На фиг. 2 - конструкция устройства для передачи электрической энергии через ионосферу между генератором и приемником электрической энергии, установленными на Земле. In FIG. 2 - design of a device for transmitting electrical energy through the ionosphere between a generator and a receiver of electrical energy installed on the Earth.

На фиг. 3 - способ и устройство для передачи электрической энергии с Земли на летательные аппараты в атмосфере через проводящие слои в ионосфере. In FIG. 3 - a method and apparatus for transmitting electrical energy from the Earth to aircraft in the atmosphere through conductive layers in the ionosphere.

На фиг. 4 - способ и устройство для передачи электрической энергии от летательных аппаратов в атмосфере на Землю. In FIG. 4 - a method and apparatus for transmitting electrical energy from aircraft in the atmosphere to Earth.

На фиг. 1 электрическую энергию от высокочастотного генератора энергии 1 через резонансный L-C контур 2, содержащий переменную емкость C₁ и собственную емкость C₂ и индуктивность L повышающего высокочастотного трансформатора Тесла 3, повышают по напряжению и передают на формирователь канала 4 на проводящий канал 5, который является направляющей системой для электромагнитных волн. Проводящий канал 5 формируют в атмосфере с помощью лазера 6 и высоковольтного электрического разряда, формируемого с помощью высоковольтного трансформатора Тесла 3. Лазер 6 изолирован от высокого напряжения на формирователе проводящего канала 4 и проводящем канале 5 с помощью электроизолирующего экрана 7, прозрачного для излучения лазера. Проводящий канал 5 соединяет высокочастотный генератор 1 и трансформатор Тесла 3 с промежуточным проводящим телом 8.In FIG. 1, the electric energy from the high-frequency energy generator 1 through the resonant LC circuit 2, containing a variable capacitance C ₁ and its own capacitance C ₂ and the inductance L of the Tesla 3 high-frequency transformer, is increased in voltage and transmitted to the channel former 4 to the conductive channel 5, which is the guide system for electromagnetic waves. The conductive channel 5 is formed in the atmosphere using a laser 6 and a high-voltage electric discharge generated using a Tesla high-voltage transformer 3. The laser 6 is isolated from high voltage on the former of the conductive channel 4 and the conductive channel 5 using an electrically insulating screen 7, transparent for laser radiation. The conductive channel 5 connects the high-frequency generator 1 and the Tesla transformer 3 to the intermediate conductive body 8.

Приемник энергии 9 соединен через выпрямитель 10, понижающий высоковольтный трансформатор Тесла 12, резонансный L-C контур 13, формирователь канала 14 с проводящим каналом 15, который сформирован в атмосфере с помощью лазера 16 и высоковольтного электрического разряда от трансформатора Тесла 3 и 12. Лазер 16 получает электрическую энергию от вспомогательного генератора 11. Вспомогательный генератор 11 используется для питания трансформатора Тесла 12 для подачи высокого напряжения и электрического пробоя проводящего канала 15. Проводящий канал 15 соединяет резонансный L-C контур с промежуточным проводящим телом 8. Резонансный L-C контур 13 состоит из конденсатора переменной емкости C₃ и собственной емкости C₄ и индуктивности L₂ высокочастотного понижающего трансформатора Тесла 12.The energy receiver 9 is connected through a rectifier 10, lowering the Tesla high voltage transformer 12, the resonant LC circuit 13, the channel shaper 14 with the conductive channel 15, which is formed in the atmosphere using a laser 16 and a high voltage electric discharge from the Tesla transformer 3 and 12. The laser 16 receives an electric energy from the auxiliary generator 11. The auxiliary generator 11 is used to power the Tesla transformer 12 to supply high voltage and electrical breakdown of the conductive channel 15. The conductive channel 15 soy inyaet resonant LC circuit with the intermediate conductive body 8. The resonance LC circuit 13 includes variable capacitor C ₃ and C ₄ self-capacitance and the inductance L ₂ of high-frequency step-down transformer 12 Tesla.

Промежуточное проводящее тело 8 выполнено в виде проводящего экрана, установленного на летательном аппарате, например низкоорбитальном спутнике, шаре-зонде, аэростате, дирижабле, самолете или вертолете. Лазер 16 изолирован от высокого напряжения с помощью электроизолированного экрана 17. The intermediate conductive body 8 is made in the form of a conductive screen mounted on an aircraft, such as a low-orbit satellite, balloon, balloon, airship, airplane or helicopter. The laser 16 is isolated from high voltage using an electrically insulated screen 17.

В общем случае, к промежуточному проводящему телу 8 могут быть присоединены несколько приемников энергии 9 с помощью проводящих каналов 15, сформированных с помощью лазеров 16 со стороны Земли между приемниками энергии 9 и промежуточным проводящим телом 8. Принцип работы устройства для передачи электрической энергии не изменится, если лазеры 16 установлены на промежуточном проводящем теле 8. В этом случае проводящие каналы 9 формируются со стороны промежуточного проводящего тела 15 по направлению к приемникам энергии 9 на Землю. In general, several energy receivers 9 can be connected to the intermediate conducting body 8 using conducting channels 15 formed by lasers 16 from the Earth between the energy receivers 9 and the intermediate conducting body 8. The principle of operation of the device for transmitting electrical energy will not change, if the lasers 16 are mounted on an intermediate conductive body 8. In this case, the conductive channels 9 are formed from the side of the intermediate conductive body 15 in the direction of the energy receivers 9 to the Earth.

На фиг. 2 в качестве промежуточного проводящего тела используют проводящие слои ионосферы 18 Земли 19. In FIG. 2 as an intermediate conductive body using conductive layers of the ionosphere 18 of the Earth 19.

Концентрация заряженных ионов в проводящих слоях ионосферы составляет от 10⁴ до 10⁶ см^-3. В этом случае между приемником 9 и генератором энергии 1, установленных на поверхности Земли 19, возникает однопроводная линия, состоящая из проводящих каналов 5 и 15 и проводящего слоя ионосферы 18.The concentration of charged ions in the conducting layers of the ionosphere is from 10 ⁴ to 10 ⁶ cm ^-3 . In this case, between the receiver 9 and the energy generator 1, installed on the surface of the Earth 19, there is a single-wire line consisting of conductive channels 5 and 15 and a conductive layer of the ionosphere 18.

На фиг. 3 передача электрической энергии от одного или нескольких источников энергии 20 на Земле 19 на летательные аппараты 21 и 22, находящиеся в атмосфере, происходит с помощью проводящих каналов 23 и 24, сформированных между источником электрической энергии 20 и проводящими слоями 18 в ионосфере и между приемниками энергии, установленными на летательных аппаратах 21 и 22 и проводящими слоями ионосферы 18. Проводящие каналы 24 между летательными аппаратами 21, 22 и проводящими слоями 18 в ионосфере создаются с помощью лазеров, установленных на летательных аппаратах 21, 22, и высоковольтного электрического разряда, формируемого от высоковольтного вспомогательного трансформатора Тесла, установленного на летательных аппаратах 21, 22. In FIG. 3, the transfer of electrical energy from one or more sources of energy 20 on Earth 19 to aircraft 21 and 22 located in the atmosphere occurs using conducting channels 23 and 24 formed between the source of electrical energy 20 and the conducting layers 18 in the ionosphere and between energy receivers installed on aircraft 21 and 22 and conductive layers of the ionosphere 18. The conductive channels 24 between aircraft 21, 22 and conductive layers 18 in the ionosphere are created using lasers mounted on aircraft arats 21, 22, and a high-voltage electric discharge generated from the Tesla high-voltage auxiliary transformer mounted on aircraft 21, 22.

Проводящие каналы 23 формируют методом фотоионизации воздуха с помощью лазеров и высоковольтного электрического разряда в проводящем канале 23 от высоковольтного трансформатора Тесла, установленного на Земле 19 рядом с источником энергии 20 аналогично показанному на фиг. 1 и 2. The conductive channels 23 are formed by photoionization of air using lasers and a high-voltage electric discharge in the conductive channel 23 from a Tesla high-voltage transformer installed on Earth 19 near an energy source 20 similar to that shown in FIG. 1 and 2.

На фиг. 4 летательные аппараты 25, 26 в атмосфере и приемники энергии 27, 28 на Земле 19 получают энергию от летательных аппаратов 29, 30 в атмосфере с помощью проводящих каналов 31, сформированных между летательными аппаратами 25, 26, 29 и 30 и проводящими слоями в ионосфере 18. Приемники энергии 27, 28 на Земле 19 соединены с проводящими слоями 18 в ионосфере проводящими каналами 32, сформированными с Земли. Летательный аппарат 33 передает энергию по проводящему каналу 34 непосредственно к потребителю энергии 35, расположенному на Земле 19. In FIG. 4 aircraft 25, 26 in the atmosphere and energy receivers 27, 28 on Earth 19 receive energy from aircraft 29, 30 in the atmosphere using conductive channels 31 formed between the aircraft 25, 26, 29 and 30 and the conductive layers in the ionosphere 18 The energy receivers 27, 28 on the Earth 19 are connected to the conductive layers 18 in the ionosphere by the conductive channels 32 formed from the Earth. Aircraft 33 transmits energy through a conductive channel 34 directly to an energy consumer 35 located on Earth 19.

Летательные аппараты 30 и 25 также передают энергию непосредственно другим летательным аппаратам 36 и 37 по проводящим каналам 38 и 39. Формирование проводящих каналов происходит путем фотоионизации воздуха и с помощью лазеров и высоковольтных электрических разрядов в канале от высоковольтных трансформаторов Тесла аналогично способу и устройству, указанному на фиг. 1, 2, 3. Aircraft 30 and 25 also transmit energy directly to other aircraft 36 and 37 through the conductive channels 38 and 39. The formation of the conductive channels occurs by photoionization of air and using lasers and high-voltage electric discharges in the channel from Tesla high-voltage transformers, similarly to the method and device indicated on FIG. 1, 2, 3.

Пример осуществления способа и устройства для передачи электрической энергии. An example implementation of the method and device for transmitting electrical energy.

Лазеры 6 и 16 (фиг. 2) на быстрых электронах, один из которых установлен в непосредственной близости от генератора электромагнитных колебаний 1, а второй от приемника энергии 9, создают проводящие каналы 5 и 15 между проводящим слоем 18 в ионосфере и генератором 1 и приемником энергии 9, установленным на Земле 19. Проводящий канал 5 создают путем фотоионизации воздуха в лучах лазеров и подачи на формирователи каналов 4 высокого напряжения от трансформаторов Тесла 3 и 12 у генераторов 1 и приемника энергии 9. Мощность лазеров составляет 100 кВт, мощность генератора электромагнитных колебаний 11 МВт - 10000 МВт. Высокое напряжение на трансформаторах Тесла 3,125-50 миллионов вольт. Lasers 6 and 16 (Fig. 2) on fast electrons, one of which is installed in the immediate vicinity of the electromagnetic oscillation generator 1, and the second from the energy receiver 9, create conducting channels 5 and 15 between the conducting layer 18 in the ionosphere and the generator 1 and the receiver energy 9 installed on the Earth 19. The conductive channel 5 is created by photoionizing air in the laser beams and supplying high voltage to the channel shapers 4 from Tesla transformers 3 and 12 at generators 1 and energy receiver 9. The laser power is 100 kW, power g generator of electromagnetic waves 11 MW - 10,000 MW. High voltage on Tesla transformers 3.125-50 million volts.

Устройство для передачи электрической энергии работает следующим образом. A device for transmitting electrical energy works as follows.

В результате фотоионизации и электрического пробоя в проводящем канале 5 и 12 возникает высокая концентрация электронов и заряженных ионов и под действием кулоновских сил возникает перемещение электрических зарядов и электромагнитной энергии от генератора 1 к приемнику 9 вдоль линии, образованной из двух проводящих каналов 5 и 15 и проводящего слоя ионосферы 18 между каналами. Электрическая энергия поступает по проводящим каналам 5 и 15 на высоковольтный трансформатор Тесла 12, а затем через выпрямитель 10 к приемнику энергии 9. Частоту электромагнитных колебаний выбирают в пределах от 1 до 500 кГц из условий передачи энергии в резонансном режиме с использованием резонансных LC 3 и 13 контуров емкости и индуктивности трансформаторов Тесла 3 и 12, проводящих каналов 5 и 15 и проводящего слоя ионосферы 18. As a result of photoionization and electrical breakdown in the conducting channel 5 and 12, a high concentration of electrons and charged ions occurs, and under the influence of Coulomb forces, there is a movement of electric charges and electromagnetic energy from the generator 1 to the receiver 9 along the line formed from two conducting channels 5 and 15 and a conducting ionosphere layer 18 between channels. Electric energy is supplied through the conductive channels 5 and 15 to the Tesla 12 high-voltage transformer, and then through the rectifier 10 to the energy receiver 9. The frequency of electromagnetic waves is selected in the range from 1 to 500 kHz from the conditions of energy transfer in resonance mode using resonant LC 3 and 13 the capacitance and inductance circuits of Tesla transformers 3 and 12, the conductive channels 5 and 15 and the conductive layer of the ionosphere 18.

Claims

1. A method of transmitting electrical energy at a high frequency through near-Earth space, including generating electromagnetic waves and transmitting them to consumers through conductive channels formed by photoionization of air by laser radiation and subsequent electrical breakdown of ionized air by applying a high voltage, characterized in that the conductive channels between high-frequency electromagnetic oscillators with a frequency of 1-500 kHz and energy receivers pass through an intermediate conducting e body arranged on the aircraft in the atmosphere, and the high-frequency generators and receivers are connected with conducting channels through the resonant LC-circuits, comprising a variable capacitor, and its own capacitance and inductance of raising and lowering Tesla transformer.

2. The method according to claim 1, characterized in that at least one high-frequency electromagnetic oscillation generator is installed on the Earth and connected by conductive channels to energy receivers on aircraft, and the formation of conductive channels is carried out both from the side of the Earth and from aircraft.

3. The method according to claim 1, characterized in that at least one high-frequency energy generator is installed on an aircraft in near-Earth space and connected by conducting channels to energy receivers on Earth.

4. The method according to p. 1, characterized in that the high-frequency generators and receivers of electromagnetic waves are installed on Earth.

5. The method according to p. 1, characterized in that the high-frequency generators and receivers are installed on aircraft.

6. A method of transmitting electric energy at a high frequency through near-Earth space, including generating electromagnetic waves and transmitting them to consumers through conductive channels formed by photoionization of air by laser radiation and subsequent electrical breakdown of ionized air by applying a high voltage, characterized in that high-frequency generators with a frequency 1-500 kHz and energy receivers are installed on the Earth and on aircraft in the atmosphere and are interconnected by a conducting and channels through the conducting layers of the ionosphere into a single energy system of the Earth, and high-frequency generators and receivers are connected to the conducting channels through resonant LC circuits containing a variable capacitor, as well as Tesla's own capacitor and inductance of step-up and step-down transformers.

7. A device for transmitting electrical energy in the near-Earth space, containing high-frequency energy generators and energy receivers and conductive channels between them, formed by laser beams, characterized in that each conductive channel is connected on one side through a conductive channel former and an LC circuit with one of the conclusions of the high-voltage winding of the Tesla high-frequency transformer, and on the opposite side - with an intermediate conductive body located in the atmosphere.

8. Device for transmitting electrical energy in the Earth’s atmosphere, containing high-frequency generators and energy receivers and conducting air channels between them, formed by laser beams, characterized in that all high-frequency generators and energy receivers are interconnected via Tesla transformers with LC circuits, through conducting channels and conducting layers in the ionosphere - into a single energy system of the Earth.