БЛОГФорумСсылки Написать письмоПочему Арбуз? Служебная UN ЕЖЕ-движение - международный союз интернет-деятелей

Источник - публикации Иркутского государственного университета по итогам Международной научно-практической конференция "Торовые технологии", июнь-июль 2004 года. Там эта статья выложена в формате Word'a. На Арбузе выкладываю по устной договоренности с автором (только без списка литературы).

Торовые технологии – основа Эластичной механики

Шихирин Валерий Николаевич

Elastoneering, Inc., 1203 Pleasant Run Drive, # 110, Wheeling (Chicago area), Illinois 60090, USA,
Tel: 1-847-962-2485, Fax: 1-847-465-2034,
E-mail: info@elastoneering.com, Website: www.elastoneering.com

 

Современные Электронные, Информационные и Энергетические технологии подошли к физическим пределам своего развития, поскольку:
- дальнейшее уменьшение их размеров их компонентов не может быть меньше одного атомного слоя;
- скорость движения информационных потоков внутри них не может превышать скорость света,
- развитие примитивной матричной архитектуры влечет за собой только увеличение их геометрических размеров и количество потребления энергии на их функционирование и обслуживание;
- использование углеводородного или атомного топлива в качестве источников энергии стало началом исчезновения Жизни на Земле и последующей ее гибели;
- преобразование энергии Солнца, атмосферы, гидросферы и Космоса «остановилось» на 2-х процентах от общего количества потребления энергии Человечеством. Причина
– отсутствие у Человечества Знаний для более эффективного преобразования этой неисчерпаемой энергии.

Но самое парадоксальное заключается в том, что современные Электронные, Информационные и Энергетические технологии «обслуживают» Механику, которая сформировалась еще во второй половине прошлого тысячелетия (!), и до сих пор (и пока не видно конца) «шлифуется», увеличивая (уничтожая) при этом в геометрической прогрессии энергетические ресурсы нашей Родины – планеты Земля.

Возможно, что Торовые технологии (TORTECH®) и Эластичная механика (ELASTONEERING®), основанные на самом стабильном виде движения в Природе - тороидальном движении (Toroidal motion), являются новыми направлениями в естественных и технических науках и, соответственно, ключом к выходу из создавшейся ситуации.

На основе тороидального движения построены и функционируют многие природные конструкции – природные эластичные машины и механизмы. При этом генератором-носителем тороидального движения является герметичная тонкая эластичная/мягкая тороидальная оболочка, заполненная рабочей/текучей средой под избыточным (газ) или нормальным (жидкость) давлением - эластичный тороид.

Природный эластичный тороид способен генерировать (строить) и объединять механическую, электронную, информационную и энергетическую составляющие в физически единую интеллектуальную эластичную систему, которая формируется в структуре «материала» его оболочки и текучей/рабочей среде, находящейся внутри этой оболочки.

К элементам этой системы относятся датчики и исполнительные механизмы, информационные и энергетические связи, центры обработки информации, генераторы, преобразователи энергии и т.п.

Взаимно согласованные действия механической и электронной систем, сформированых в виде единой физической структуры, позволяют природным эластичным машинам и механизмам оптимально поддерживать свою жизнь, то есть осуществлять движение (работу) с минимальными затратами энергии в балансе (обмен энергией) с окружающим пространством.

Например, природными эластичными машинами и механизмами являются: - различные силовые поля [1];
- «ячейки Гадлея» – системы атмосферной циркуляции на Марсе и Земле [2];
- системы циркуляции морских и океанических течений на Земле [3];
- вихри Хилла [4], ячейки Бенара и поток Куеттэ [5];
- перистальтический процесс и способы локомоции у беспозвоночных [6];
- «бимодальная ячейка Макарова» [7];
- смерчи [8];
- информационно-энергетические вихревые упаковки эритроцитов (крови) [9], кометы [10], шаровые молнии [11];
- галактики [12];
- «вихревые атомы» (овалы) Кельвина [13];
- «вихревая дорожка» Кармана [14];
- «вихревые кольца» Гельмгольца [15] и т.п.

Известные в природе живые организмы, обитающие в жидкой (текучей) среде, жгутиконосцы [16] (жгутиковые – Mastigoohora), зооспоры, сперматозоиды и т.п., у которых жгутик используется для локомоции (двигатель) - он тащит за собой клетку. При движении таких организмов возникает тороидальное движение воды.

Удивительное сходство природных и технических эластичных (торовых) машин и механизмов позволило автору статьи с общих позиций описать особенности эластичной механики.

Более того, знания, полученные при разработке технических эластичных машин и механизмов, с точки зрения эластичной механики, позволили автору статьи понять многие неизвестные явления в Природе, и наоборот, накопленные знания в естественных науках о природных эластичных машинах и механизмах существенно помогают ему использовать их при разработке технических эластичных машин и механизмов.

 

Итак, тороидальное движение, реализуемое природным или техническим эластичным тороидом под воздействием внутренних или/и внешних сил, имеет несколько (под)видов (Рис. 1) и включает в себя (подробнее в [107 - 110]):
- поступательное движение эластичного тороида вдоль продольной оси качением: выворачиванием/вволакиванием [17], или обратный им процесс – наволакиванием/вворачиванием, относительно пояса закрепления (внешнего периферийного или центрального тела, соответственно) с одновременным вращением (вихревое движение) центральной части (комета) или периферии эластичного тороида вокруг этой же оси (Рис. 1 – 1 и 2). Возможен вариант этого вида движения без вращения центральной части или периферии вокруг продольной оси. В этом случае тороидальное движение будет неустойчивым, что приведет к последующему развалу эластичного тороида (дымовое «кольцо курильщика»);
- поступательное движение эластичного тороида вдоль продольной оси качением отсутствует: то есть эластичный тороид выворачивается/наволакивается «на месте» (буксует) с одновременным вращением (вихревое движение) центральной части или периферии эластичного тороида вокруг этой же оси (Рис. 1 – 3). Пояс закрепления (внешнее периферийное тело) отсутствует, скорость поступательного движения равна нулю («висящая» шаровая молния). Возможен вариант этого вида движения без вращения центральной части или периферии вокруг продольной оси. В этом случае тороидальное движение будет неустойчивым, что приведет к последующему развалу эластичного тороида;
- поступательное движение эластичного тороида (тора) вдоль его средней линии (по кругу, овалу) – струны тороида, с одновременным вращением его вокруг этой же линии – «вихревое движение» (океанические течения Мирового океана) (Рис. 1 – 4). Вариант этого же движения без вращения эластичного тороида вокруг средней линии – струны тороида, приведет к его разрушению;
- вращение центральной части вокруг продольной кривой линии (оси) (эластичного тороида) без выворачивания/наволакивания и поступательного движения. Периферия эластичного тороида отсутствует (смерч в атмосфере или вихрь в глубокой воде) (Рис. 1 – 5);
- выворачивание наизнанку, например, тор преобразуется в тороид (Рис. 4);
- комбинации вышеперечисленных видов тороидального движения.

То есть, тороидальное движение является высшим (базовым, основным, главным, образующим) видом движения, а не отдельным (под)видом [18].

Тороидальное движение включает в себя или образует:
- поступательное движение - ламинарное течение и/или продольное колебательное и/или;
- вращательное движение вокруг и/или вдоль продольной оси и/или;
- диффузионное движение, обеспечивающее перенос плотности и/или количества движения (импульса) и/или энергии и/или информации.

 

Рис. 1. Виды тороидального движения. Особенности эластичной механики

1) Торовые технологии – машины и механизмы, механика которых основана на тороидальном движении. Конструктивным элементом - генератором-носителем, формирующим этот вид движения, является эластичный тороид, имеющий не менее пяти степеней свободы.

Постоянный и непрерывный поиск такой эластичной системой своего равнонапряженного состояния под воздействием на нее внешних и/или внутренних сил - его основная функция в составе торовой (эластичной) машины или механизма.

Итак, под воздействием внешних или/и внутренних сил эластичный тороид имеет следующие функциональные особенности:
- перемещается путем выворачивания или наволакивания по жесткой, эластичной и любой другой опорной поверхности, «омывая» ее деформированные участки и инородные включения, при этом самоуплотняется в замкнутой, охватывающей его периферию, поверхности ("сам себя находит");
- обеспечивает широко регулируемую площадь контакта и небольшие удельные давления на опорную поверхность с низким давлением текучей среды в своей оболочке;
- создает тяговые усилия и ударный эффект;
- преобразовывает виды движения, например, поступательное во вращательное и наоборот;
- наволакиваясь на предмет, захватывает его независимо от его формы, удерживает и/или перемещает его внутри себя с регулируемым обжимающим усилием ("мягкий" захват);
- выворачиваясь, выталкивает с различной начальной скоростью находящийся внутри себя предмет;
- выворачиваясь и/или наволакиваясь переходит из одного устойчивого состояния в другое;
- в точке "перелома" (центральная часть эластичного тороида соприкосается с его периферией) обеспечивает шарнирное качание, по меньшей мере, одного свободного конца; - при выворачивании скорость поступательного движения центрального тела в два раза больше скорости поступательного движения тороида относительно его периферии, а при наволакивании скорость поступательного движения периферии тороида в два раза больше скорости его поступательного движения относительно центральной части;
- качением перемещается в поперечном направлении и т.п.

 

Функциональные возможности машины или механизма, имеющего в своем составе эластичный тороид, увеличиваются, как минимум, в два раза, поскольку эластичный тороид на своей внешней поверхности имеет две рабочие поверхности – центральную часть и периферию, плавно переходящих друг в друга – двухсторонняя замкнутая поверхность [19].

Для реализации своих потенциальных возможностей эластичные тороиды могут иметь различные формы (Рис. 2) и быть кинематически связаны с конструктивными элементами, как центральное и/или внешнее и/или внутреннее периферийные тела различной формы (Рис. 3), выполненные из различных материалов.

Итак, каждая рабочая поверхность эластичного тороида имеет свою функциональную особенность:
- периферия эластичного тороида обладает локальной отрицательной гауссоовой (параболической) крививизной и плавно переходит в его центральную часть, обладающую локальной положительной гауссовой (эллиптической) кривизной;
- граница раздела между периферией и центральной частью эластичного тороида обладает нулевой гауссовой кривизной и находится на его торце – кривая перегиба или линия изменения знака гауссовой кривизны;
- если пояс закрепления (плоскость, линия, точка) эластичного тороида находится на его периферии, тогда он под воздействием внешних и/или внутренних сил одновременно выворачивается и движется поступательно в продольном направлении относительно пояса закрепления в область более низкого давления;
- если пояс закрепления эластичного тороида находится в его центральной части, тогда эластичный тороид под воздействием внешних и/или внутренних сил одновременно наволакивается и движется поступательно относительно пояса закрепления в область наиболее высокого даления;
- если пояс закрепления эластичного тороида находится на границе раздела его периферии и центральной части (на его торце), то происходит торможение (фрикционный зажим) и прекращение процессов выворачивания или наволакивания и, соответственно, поступательного и тороидального движения вообще;
- давление внутри эластичного тороида должно быть всегда больше внешнего давления, иначе под воздействием большего внешнего давления эластичный тороид продавится и потеряет работоспособность.

 

Следует также помнить, что (рис. 4):
-     внутренняя поверхность
- полость оболочки эластичного тороида, всегда контактирует с текучей/рабочей средой, которая также является замкнутой двухсторонней поверхностью;
- «выворачивание» и «выворачивание наизнанку» – различные процессы;
- при выворачивании эластичного тора наизнанку получается эластичный тороид [20, 40], длина которого равна половине длины средней линии (круг, овал и т.п.) тора, а диаметр тороида равен диаметру образующей тор окружности (кольцевой части);
- эластичные тороид и тор, выполненные из рукава одного диаметра – цилиндрические эластичные тороид/тор, а эластичные тороид и тор выполненные из рукава, диаметр которого увеличивается или уменьшается по определенному закону – конусообразный эластичный тороид/тор. Возможны их комбинации;
- эластичные тор и тороид – это динамические тор и тороид, находящиеся всегда в движении – тороидальном движении;
- статические тор (камера колеса, спасательный круг и т.п.) и, соответственно, «вывернутый» из него тороид, являются двухсторонними замкнутыми эластичными/мягкими/гибкими/жесткими поверхностями, не совершающими тороидального движения, и к торовым технологиям и эластичной механике отношения не имеют.

 

Рис. 2. Классификационная схема эластичных/мягких односторонних и двухсторонних поверхностей или схема раскроя и сборки оболочек однокомпонентных и многокомпонентных эластичных тороидов.

 Рис. 3. Комплексный торовый (эластичный) механизм

Рис. 4. Топологические и практические преобразования эластичного тора в эластичный тороид и обратно (выворачивание наизнанку), а также элементы тора и, вывернутого из него наизнанку, тороида: H – средняя линия тора - струна тора, h – средняя линия тороида – струна тороида, L – длина тороида. А. Статический, не динамичный тор (1 и 2) и, получившаяся из него выворачиванием наизнанку фигура (3 и 4), тороидальное движение которыми получить невозможно. В. Динамический - эластичный тор (1 и 2) и, получившийся из него выворачиванием наизнанку цилиндрический эластичный тороид, тороидальное движение которыми получить возможно. С. Динамичный – эластичный тор с постоянно увеличивающимся диаметром образующей окружности (1 и 2) и, получившийся из него выворачиванием наизнанку конусообразный эластичный тороид, тороидальное движение которыми получить возможно у (1) и на ~ длину (2)–го в сторону от меньшего к большому диаметру.

 

4) Электронная и информационная системы машины или механизма сформирована непосредственно в структуре материала оболочки эластичного тороида - интеллектуальный эластичный композиционный материал - живой слой («smart layer») и/или текучей среде с управляемой реологией – интеллектуальная текучая/рабочая среда, заключенная в оболочке, и/или в кинематически связанных с оболочкой конструктивных элементах.

Таким образом, появляется новое направление в конструировании приборов, механизмов, машин, и других устройств в радиоэлектронике, радиотехнике и приборостроении – макроминиатюризация (MACROMINIATURIZATION™) – основа эластичной электроники.

При этом не должны нарушаться главные свойства материала оболочки эластичного тороида:
- гибкость, то есть доступная деформация изгиба до величины радиуса, близкого к толщине материала;
- эластичность, то есть доступная упругая деформация растяжения на 200%;
- мягкость

Машины и механизмы, имеющие в своем составе эластичный тороид, оболочка которого выполнена из интеллектуального композиционного материала, заполненная интеллектуальной текучей/рабочей средой, называются эластичными.

В качестве привода (источника энергии) могут быть использованы устройства вырабатывания рабочей текучей среды под избыточным давлением: насосы, в том числе вакуумные, компрессоры, газогенераторы и т.п. с различными характеристиками, а также любые способы и устройства, нарушающие квазистатический процесс или равновесное (механическое, термодинамическое, химическое и т.п.) состояние системы.

Сегодня существуют самые разнообразные решения объединения электронной и механической систем в одной машине.

Это - мягкие электронагреватели; «интеллектуальная» одежда - "нательная сеть"; резино-ртутные датчики для определения параметров нагружения пневмоопалубки; ленточные энергетические и информационные кабели; изделия из токопроводящей резины; эластичные теплопроводящие изоляторы; примитивные системы контроля и управления рабочим состоянием оболочечных конструкций, встроенные в материал оболочки (манометры, клапаны, концевые выключатели; токопроводящая спецодежда для отвода электростатического электричества; «скотч» из слоистых полимерных материалов для хранения голографической информации; антенные излучатели СВЧ и КВЧ – диапазонов; полупроводниковвые экраны, выполненные из гибридных, органических и неорганических материалов; "тряпичные" солнечные батареи - рубашка, сшитая из синтетического волокна, которое под воздействием света генерирует электрический и т.п.

Эти технические решения позволяют справиться с проблемами объединения раздельных друг от друга электронной или/и механических систем в составе одной машины или механизма, экономии технологического и бытового пространства, улучшения потребительских свойств и т.п., и ничего общего с эластичной механикой не имеют.

5) Эластичная машина или механизм имеет функции самодиагностирования и регенерации.

6) Принципиальной особенностью эластичной механики является возможность получения абсолютно новых механоэлектронных систем, например, новых мягких или эластичных радиоэлементов, источников и преобразователей энергии, двигателей и движителей, роботов, запасных частей для человека и животных и т.п.

 

Преимущества эластичных машин и механизмов:

- возможность получения новых бесступенчатых форм движения, свойственных текучей среде, оболочке и кинематически связанных с ней конструктивных элементов, например, взлет, посадка, плавание, течение, перемещение в непрямолинейном направлении, наволакивание, выворачивание, пульсирование, волновое движение, колебание вдоль и поперек осей вращения, складывание в компактный объем, телескопическая укладка и т.п.;
- эластичный тороид может иметь геометрические размеры, изменяющиеся от долей миллиметров до десятков, сотен метров при определенных их пропорциях;
- оболочка в составе устройств и механизмов может применяться как расходный узел;
- возможность целенаправленного программирования функций;
- более высокий КПД – преобразование энергии рабочей-текучей среды, заключенной в эластичную оболочку, в движение и, как следствие, замена трения скольжения на трение качения
- эффект «колеса»;
- низкая энерго – и материалоемкость: отсутствие смазки, "жесткие" конструкционные материалы заменяются на эластичные конструкционные материалы оболочек;
- высокая мобильность и простота эксплуатации, ремонта, монтажа и демонтажа, особенно в экстремальных условиях;
- высокая универсальность конструктивных элементов;
- бесступенчатость управления и плавность регулирования;
- универсальность использования;
- минимальная масса и малые габариты (при хранении и транспортировании);
- экологическая чистота; бесшумность работы;
- кажущаяся низкая надежность эластичных машин и механизмов из-за уязвимости оболочки от внешних механических воздействий, недостаточной износостойкости и т.п., приводящим к ее разгерметизации и утрате работоспособности машины или механизма, определяется поиском и/или разработкой композиционных материалов как силовых элементов оболочки, так и сохранения в широком диапазоне свойств адгезионно-когезионных характеристик эластичной матрицы;
- эти устройства могут работать (функционировать) в условиях экстремальной экологии в ограниченном или неограниченном воздушном или безвоздушном пространстве, на воде или под водой, в жидких и сыпучих средах и Космосе;
- кажущаяся неустойчивость, непредсказуемость поведения движения эластичного тороида в пространстве определяется правильным применением его особенностей при конструировании конкретной машины или механизма, например, якобы «хаотический» процесс складкообразования на его торцах происходит по определенным законам и может управляться.

 

Эволюция торовых технологий и эластичной механики

 Существуют простейшие сферообразные (односторонние замкнутые поверхности) оболочечные конструкции, позволяющие одновременно использовать различные рабочие/текучие среды, находящиеся в тонкой оболочке, выполненной из эластичных или/и мягких материалов, и элементов классической механики (рычаги, тяги, ролики и т.п.).

Это - пневмоопалубка, оболочки как воздухоопорные сооружения, плотины, перемычки, затворы, вододелители, элементы корпуса судна, контейнеры, домкраты, надувные лодки, мягкие аэростаты и дирижабли.

Известны так называемые диафрагмовые уплотнения, предназначенные одовременно для разделения различных текучих-рабочих сред и обеспечения перемещения (возвратно-поступательного движения) их незакрепленной части (границы раздела сред) при минимальном перепаде давлений между ними (средами). Это плоские, тарельчатые, конические мембраны, безкордовые манжеты, сильфоны, баллоны газогидравлических аккумуляторов, чехлы гидробаков и т.п.

Уплотнения выполнены из эластичных или/и мягких материалов и элементов классической механики. Оболочечная конструкция представляет из себя герметично соединенное уплотнение с корпусом устройства.

Выше перечисленные машины и механизмы могут являться только прототипами эластичных машин и механизмов.

По проведенному автором международному информационному и патентному поиску по торовым технологиям выявилось следующее:
- первое упоминание об изобретении, где эластичный тороид был основным элементом транспортного средства и насоса, появилось в 1963 и 1965 году в США [22, 23];
- первые и все остальные основополагающие базовые изобретения («Пневмозолотник») были созданы в СССР последовательно с 1969 по 1984 гг. изобретателем-самоучкой Кожевниковым Р.З. [24-30, 32-58]. Все изобретения подтверждены действующими моделями;
- интересен факт практически одновременного изобретения торового транспортного средства в СССР (Кожевниковым Р.З.) [30] и в США [31]: изобретение Кожевникова по приоритету опережает американского изобретателя на 26 дней;
- необходимо отметить публикации, в которых инженерами-журналистами технически грамотно описаны и проиллюстрированы изобретения Кожевникова Р.З. [51-58];
- зарубежем процесс патентования машин и механизмов на основе торовых технологий носил единичный характер (не более 5 изобретений), например [22, 23, 30];
- упоминание о первых исследованиях и испытаниях эластичных тороидов (герметичные бескордовые манжеты) появилось в 1964 году в СССР [59];
- все остальные изобретения по торовым технологиям, в том числе и автора статьи [60], появившиеся в России после 1984 г., имеют несущественные изменения от Кожевниковских изобретений.

К основополагающим базовым изобретениям по торовым технологиям и эластичной механике относятся изобретения (прим. автора), где впервые фиксируются и проверяются на действующих моделях новые функциональные особенности эластичных (торовых) машин и механизмов, которые появляются, например, добавлением новых конструктивных элементов к основному элементу – эластичному тороиду:
- бесконечная лента, охватывающая эластичный тороид через его центральную часть и периферию, с одним роликом, двумя роликами;
- пара – эластичный тороид и ролик; - конусообразный эластичный тороид;
- эластичный тороид с переменным сечением;
- малый эластичный тороид с жидкой текучей/рабочей средой как центральное тело в большом эластичном тороиде с газообразной текучей/рабочей средой;
- пояс закрепления находится в центральной или на периферии эластичного тороида;
- закрученная центральная часть эластичного тороида с целью более качественного функционирования его в составе машины (центровка, стабилизация) и т.д. и т.п.

И, практически, весь комплект функциональных особенностей, описанных выше, получен Кожевниковым Р.З. при испытании действующих моделей последовательно в течении 15 лет.

Несомненно, можно сделать вывод, что основателем-отцом торовых технологий в части разработки основных схем функционирования и проверки этих схем на действующих моделях, является выдающийся русский изобретатель-самоучка Кожевников Рувим Захарович [1924], активно продолжающий и в настоящее время свою изобретательскую деятельность.

К сожалению, торовые технологии не получили широкого развития в 60– 80-е годы в виду отсутствия:
- эластомерных конструкционных материалов. Был налажен выпуск только резино-тканевых материалов, обладающих низкой надежностью в эксплуатации торовых машин и механизмов, большим весом, выделением в большом количестве аэрозольных частиц в технологическое пространство и т.п.;
- радиоэлектронных элементов, модулей и блоков на основе тонко- и толстопленочной технологии;
- текстильных материалов необходимой структуры;
- интеллектуальных материалов;
- информационных технологий;
- дефицита углеводородного топлива. Соответственно, не было стремления к коренному повышению КПД машин и механизмов и поиску новой, более экономичной механики, которая требовала бы других экологически чистых источников энергии или, по крайней мере, резко сократило бы потребление углеводородов [61] и т.п.;
- увязки в единую систему результатов многочисленных исследований о природных явлениях как формы существования многих природных эластичных конструкций и т.п.

В настоящее время все выше перечисленные научно-технические, экономические, социальные и политические «составляющие» созрели и могут объединиться для создания эластичных машин или механизмов.

И тем не менее, в небольшом количестве в настоящее время существуют внедренные торовые машины и механизмы, например:
- восстанвление трубопроводов – рукавная (шланговая) внутренняя облицовка (санирование) безнапорных трубопроводов [62];
- игрушки [63] и т.п.

 

Необходимо назвать имена Российских (Советских) ученых, инженеров, изобретателей и мастеров «золотые руки» - единственных специалистов в своей области, существенно развивших и развивающих в настоящее время целые направления применением в них торовых технологий и эластичной механики.

К ним относятся:
- Кожевникова Е.И. (Москва) – жена и пожизненный ассистент Кожевникова Р.З., транспортные системы, игрушки [30, 50];
- Бородина Л.К. (Люберцы МО) – наземное скоростное строительство, фильтры, плотины, мосты и т.п. [64-68];
- Коробов А.И. (Москва) – элементы кластерного оборудования для производства высокоинтегрированной микроэлектронной техники: разделитель сред, штанговый привод для грейферного механизма, манипулятор, вакуумные и форвакуумные поршневые насосы, затвор, механизмы вертикального и горизонтального перемещения кассет в цеховом пространстве, контейнеры, диагностический и испытательный стенды и т.п. [69 - 75];
- Ионова В.Ф. (Сергиев Пасад МО) – интелектуальный композиционный эластичный/мягкий материал для тороидальных оболочек;
- Гладких С.Н. (Мытищи МО) – разработка клеев и технологии склеивания материалов оболочки эластичных тороидов;
- Филатов В.Н. (Москва) – разработка упругих текстильных оболочек – силовой и интеллектуальной основы материала оболочки эластичного тороида;
- Ларионова С.В. (Москва), Шихирин Н.В. (Chicago, USA) - эластичная электроника, робототехника [60, 76, 93];
- Усюкин В.И., Сдобников А.Н. (Москва) – экпериментальные и теоретические исследования функциональных характеристик торовых машин и механизмов, технология отверждения для выведенных в рабочее состояние тороидальных оболочечных структур и т.п. [77, 78];
- Гольдфельд И.З. (Москва) – способы крепления стен котлованов, разрушения старых фундаментов, укладки дорожных покрытий [79, 80];
- Суровцев Р.А. (Малаховка МО) – эластичный тороид как идентификатор, измерительное средство объектов по весовым и геометрическим характеристиками [81, 82];
- Подольский А.С. (Краснодар) - преобразование энергии волн, течений в электроэнергию, серийно выпускаемые технические торы (эластичные тороиды) как уплотнительные устройства в машинах и механизмах [83];
- Камбулов Т.И. (Краснодар) – насосно-компрессорное оборудование – действующие образцы;
- Гамсахурдия Ш.Г. (Люберцы МО) – горнодобывающая техника [84 - 88];
- Шальнев О.В. – (Сергеев Посад МО) моделирование и расчеты статических и динамических оболочечных конструкций [89, 90], в том числе тороидальной формы (статья в настоящем сборнике);
- Козлов Д.Ю. (Москва) – структуры топологических узлов и зацеплений, моделирующие точечную поверхность эластичных тороидов [91];
- Макаров С.С. – топологически не изменяемые структуры водных масс Мирового Океана, которые имеют форму эластичных тороидов, при этом их геометрические параметры могут изменяться при неизменной топологии [10];
- Сухонос С.И. (Москва) – природные (эластичные тороиды) торовые вихри – Тунгусская катастрофа, Саасовский взрыв, НЛО, шаровые молнии, образование лунных и земных кратеров и т.п. [14];
- Гончаренко А.И. (Москва) - информационно-энергетические упаковки (эластичные тороиды) эритроцитов крови необходимого состава и объема, вырабатываемые сердцем: запрос, формирование и целевая доставка в определенный орган для покрытия его нужд [12];
- Кушин В.В. (Москва) – смерч – источник и преобразователь энергии – природный эластичный тороид [11];
- Воробъев В.М. (Москва) – интеллектуальная собственность, разработка патентного «Портфеля» со специализацией «Тороидальное движение»;
- Берендяева Т.С. (Москва) – квалифицированный перевод на английский язык, поиск и разработка новой английской терминологии, впервые описывающей торовые технологии и эластичную механику;
- Шихирина Т.П. (Chicago, USA) - раскрой плоских заготовок, прошивание, склеивание или сваривание швов; сборка оболочек, включая центровачные операции; изготовление многокамерных эластичных тороидов;
- Алферов А.С. (Ижевск) – электронная и информационная техника;
- Бычков А.Н. (Москва), Киндин Г.Л. (Москва) – изготовление действующих моделей; - Ключник В.Б. (Москва) – компьюторное моделирование;
- Шихирин Н.В., Шихирина Е.В. (Chicago, USA) – новые разделы в математике (инженерная топология, тороидальная геометрия и тригонометрия), коммерсализация проектов и т.п.

Прочитавшие этот раздел, могут добавить в этот материал пока не известные для автора проводимые исследовании имена специалистов, научно-технически контролирующих этот процесс, а также другую информацию.

Первые основополагающие статьи по торовым технологиям были опубликованы в 1995 году с участием автора [69]. В них описаны:
- предпосылки эффективного применения торовых элементов (эластичных тороидов) в машинах и механизмах широкого назначения;
- терминология;
- классификация типовых узлов торовых машин и механизмов; - торовые элементы в преобразователях энергии текучей/рабочей среды;
- материалы и технология изготовления торовых элементов;

Технология машин и механизмов, выполненных на основе эластичных тороидов, получила название торовой технологии и т.п.

В 1995 - 1999 гг. Российской фирмой «Градерика, Лтд», Москва (Зеленоград) (президент фирмы – автор статьи), были проведены комплексные научно-исследовательские работы [69 - 75] по разработке торовых:
- транспортных технологий для перевозки крупногабаритных и сверх тяжелых грузов (до и более 1500 тонн) по пересеченной местности, по слабо несущим грунтам в условиях экстремальной экологии, а также технических средств для их погрузки и разгрузки;
- строительных технологий для ускоренного возведения сооружений различного назначения в различных климатических условиях и средах; - насосно-компрессорных систем;
- транспортных технологий для перемещения кассет с пластинами кремния и реактивных жидкостей в цеховом и межцеховом пространстве;
- элементов кластерного оборудования - вакуумный затвор, разделитель сред, герметичный ввод для загрузки-выгрузки, механизм вертикального перемещения кассет, грейферный вакуумный конвейер, ваккумно- и форвакуумные поршневые насосы и т.п.

Результаты исследований проверены на многочисленных действующих моделях. В рамках этих тем были проведены исследования совместно с НПО «Композит» (Королев) и НПО «Пластик» (Москва):
- конструктивно-технологических вариантов текстильных материалов как силовой и интелектуальной функции;
- конструктивно-технологических вариантов эластомерных покрытий (эластомеры, термопласты, полимерные пленки), композиционных материалов (компаунды), резино-ткане-пленочных композиций как силовой, интеллектуальной, защитной и герметизирующей функций и т.п.

 А также разработаны:
- система классификации, методики для испытаний эластичных тороидов различных форм, требования к материалам тонких эластичных мягких тороидальных оболочек, рабочей-текучей среде и техническим средствам ее вырабатывания;
- потенциальные технологические процессы изготовления тороидальных оболочек, такие как прямое горячее прессование (формовая вулканизация) совместно с НПО «Союз» (Люберцы);
- расчеты и схемы раскроя плоских заготовок для последующего склеивания каландрованных вулканизированных резин и сварки пленочных, ткане-пленочных материалов и т.п.

Кроме этого, совместно с НИИ ТМ (Зеленоград) и АО «Ангстрем» (Зеленоград) разработан и внедрен на АО «Ангстрем» (Зеленоград) диагностический и испытательный стенд для исследования оболочек, выполненных из различных материалов на возможность:
- появления/отсутствия в их составе генераторов аэрозольных частиц, способных положительно или отрицательно влиять на технологическое (окружающее) пространство;
- более надежной защиты перемещаемых объектов в пространстве от ударов и вибраций;
- наведения/снятия статического электрического или/и магнитного или/и других зарядов на взаимодействующие элементы и т.п.

Первые концептуальные статьи об эластичной механике, составной частью которой являются торовые технологии, опубликованы в 2000 году автором статьи в [76, 92 - 97] (см. «Особенности эластичной механики» на стр. 3 – 8 настоящей статьи).

Словосочетания TORTECH и ELASTONEERING в качестве торговых марок были защищены в России и в США [98-101].

 

Многокомпонентные эластичные тороиды.

 Все вышеперечисленные изобретения, исследования и разработки эластичных машин и механизмов имеют в качестве основного конструктивного элемента – носителя-генератора тороидального движения, один или несколько однокомпонентных (однополостной, однокамерный) эластичных тороидов, имеющих одну внутреннюю полость (камеру) [102].

Первые исследования и разработки машин и механизмов, имеющих в качестве основного конструктивного элемента многокомпонентные (многополостные, многокамерные) тороиды, имеющие в своем составе несколько однокомпонентных эластичных тороидов, соединенных определенным образом. Действующие модели этих машин, получилвших название “It-Self Systems”, были сделаны в 2002 году [103, 104, 107 - 109] американской корпорацией “Elastoneering, Inc” (Chicago), президент корпорации – автор статьи.

Особенностью этих эластичных машин и механизмов является выполнение одной машиной набора операций, где каждая из них выполняется однокомпонентными эластичными тороидами, определенным образом объединеных физически в один многокомпонентный эластичный тороид.

Например, такие системы могут выполнять последовательно прямые и обратные (реверс) действия: самовкатывающийся-самовыкатывающийся, самовлезающий-самовылезающий, самовыворачивающийся-самовворачивающийся, самонаволакивающийся-самовыволакивающийся и т.п. Природным аналогом этих систем являются, например, самозарывающие себя в грунт и самовырывающие себя из грунта биологические системы. Эти устройства могут работать (функционировать) в условиях экстремальной экологии в ограниченном или неограниченном воздушном или безвоздушном пространстве, на воде или под водой, в жидких и сыпучих средах и т.п.

В [104] на действующих моделях показаны процессы автоматического мягкого захвата и хранения, а также мягкого захвата, хранения и эвакуации животных в воздушной среде и под водой, допускающих и не допускающих их разрушение.

Приводом является бытовой пылесос, работающий в режиме «воздуходувки».

С целью организации бизнеса автором статьи в США были также защищены изображения эластичных тороидов как произведения искусств [105, 106], а также разработаны:
- технические требования к интеллектуалным композиционным материалам;
- области применения эластичной механики и торовых технологий с проверенными на рабочих моделях схемами функционирования соответствующих эластичных машин и механизмов;
- перечень экспериментальных и теоретических исследований функциональных характеристик эластичных машин и механизмов – теоретической и технологической базы для создания инженерных основ их проектирования и т.п.

 

Коммерсализационная стратегия

Типоразмерный ряд каждого вида эластичной машины или механизма сформируют новую нишу в международном рынке ввиду:
- отсутствия в нем машин и механизмов, выполненных на основе традиционной жесткой механики, не способных выполнять заданные функции, например, транспортные технологии в районах вечной мерзлоты;
- их явного преимущества над аналогами.

Кроме этого, в процессе выполнения проектов корпорацией «Elastoneering Inc» будут появляться:
- новые интеллектуальные композиционные материалы для изготовления эластичных/мягких тороидальных оболочек;
- различные виды текучих/рабочих сред для эластичных тороидов, в том числе с управляемой реологией;
- технологические процессы и специальное технологическое оборудование для изготовления его основных и вспомогательных элементов;
- ноу-хау, опыт, знания, патенты, различные услуги и т.п.

Все это станет ядром для развертывания предприятий серийного производства эластичных машин и механизмов при низкой себестоимости и быстрой окупаемости оборотных средств в глобальном масштабе (опыт работы американской корпорации “Microsoft” - Bill Gates).

Более того, реализация в полном объеме различных проектов по созданию эластичных машин и механизмов обеспечит научно-техническую базу для создания инженерных основ проектирования - основы создания следующего поколения эластичных торовых машин и механизмов, функционирующих в других смежных областях, включая их работу в различных средах: под водой, на земле, на воде, в воздухе, в космическом пространстве и т.п., поскольку будет «отработан» основной универсальный элемент торовых технологий и эластичной механики – эластичный тороид.

 

Задачи, которые поставил перед собой автор статьи:

1. Теоретические исследования процессов напряжения и деформирования эластичных/мягких оболочек под воздействием внутреннего избыточного давления и внешней сжимающей нагрузки в статическом и динамическом (выворачивание/наволакивание) режимах. Компьютрное моделирование.
2. Разработка методик расчета оболочек.
3. Исследования и разработка конструктивно-технологические вариантов интелектуальных эластичных композиционных материалов оболочек - "живого слоя" (механика и электроника – единая физическая структура) со знакопеременным перемещающимся изгибом, минимальным треним на складкообразование при выворачивании/наволакивании.
4. Разработка диагностических и испытательных стендов для исследования оболочек, выполненных из различных материалов, а также на возможность:
- появления новых, ранее неизвестных феноменов (эффектов);
- использования вышеперечисленных функциональных особенностей, таких как генерация аэрозольных частиц, наведение (появление) электро-магнитного и других полей и т.п., для использования их в проектировании новых механо-электронных систем с новыми функциональными свойствами и т.п.
5. Разработка систем вырабатывания интеллектуальной текучей-рабочей среды под избыточным давлением.
6. Использование технологий перехода вещества из одного фазового состояния в другое (технологии отверждения), и наоборот, для придания приведенным в рабочее состояние мягким или зластичным оболочечным кострукциям жесткой формы с защитными функциями (пневмо-торовая опалубка, крупно-габаритные развертывающиеся отражатели комических радиотелескопов, скорлупа-контейнер-склеп и т.п.).
7. Разработка новых разделов в Математике, Электронике, Информатике, Бионике, Космологии [107-110] и т.п. Например:
- инженерная топология;
- тороидальная геометрия и тригонометрия (по аналогии с сферической геометрией и тригонометрией);
- физический смысл «четырех красок» на поверхности сферы, «семи красок» на поверхности тороида, «шести красок» на поверхности «Ленты Мебиуса» и «Бутылки Клейна» и т.п.;
- физический смысл «дьявольского» квадрата», располагаемого на тороидальной поверхности;
- макроминиатюризация (MACROMINIATURIZATION™) – основа эластичной электроники;
- изучение процесса формирования в природных эластичных тороидах информационной, электронной и энергетической систем с последующим заимствованием этих знаний для создания Информационных, Электронных и Энергетических технологий недалекого будущего и т.п.

 

Заключение

 Уникальной особенностью Торовых технологий и Эластичной меаханики является механика, основанная на тороидальном движении – самом устойчивом в Природе типе движения:
- на этой механике построены десятки действующих эластичных машин и механизмов, основа которых - эластичные тороиды и, присущие только им, и сопрягаемые только с ними, конструктивными элементами, таких как центральное, периферийные тела и т.п.;
- эта же механика является механикой множества природных эластичных машин и механизмов!;
- эта же механика являетяся механизмом выработки природной энергии, на которой построены гигантские природные вихревые тороидальные энергетические реакторы-акуммуляторы ( кометы, шаровые молнии, торнадо, океанские течения, циклоны и т.п.), в которых идут термоядерные и другие процессы!

Сегодня эти технологии являются единственными в Мире, определяющими будущее нашей планеты Земля.

Кто поймет Торовые технологии и Эластичную механику, и будет активным участником этого процесса, тот поймет и Главные тайны устройства Вселенной и Жизни на Земле, а значит правильно организует план своей Жизни и Жизни своей семьи и друзей.

 

Литература

 Даты «появления» эластичных машин и механизмов проставлены по дате подачи заявки на изобретение (приоритет), публикации статьи и т.п. Кратко описаны только те источники информации, которые, на взгляд автора, показывают новый качественный уровень в развитии торовых технологий и эластичной механики.

(Список литературы из 110 наименований не выкладываю, так как он не "онлайновый", при необходимости смотрите первоисточник.)



Автор about me
Design by dady_MYKC
)c( 2000-2017
Kопирайта нет, копируйте на здоровье :)

100012 лет в Интернете


.