CAMPO DE LA INVENCIÓN. Este invento se relaciona con máquinas hechas por el hombre que imprimen impulso o aceleración a una masa o cuerpo y que son utilizadas principalmente para la transportación.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN.

En la búsqueda por encontrar nuevas y mejores maneras en el campo de la transportación, el hombre ha desarrollado una extensa variedad de máquinas que, transformado la energía, se genera movimiento mecánico y este se traduce más adelante en trabajo.

Gran parte del desarrollo mecánico en ese campo se ha generado utilizando máquinas de combustión interna o externa que utilizan la energía química de algunos materiales o compuestos, en ellos se realiza la conversión directa de esta energía química en el movimiento de una flecha o eje y con ello producir un impulso, tal es el caso de los motores reciprocantes en los automóviles o en las turbinas de los aviones. Otros desarrollos se han realizado en el desarrollo de máquinas que generan impulso por la combustión acelerada de compuestos químicos como es el caso de los cohetes o naves espaciales.

El presente desarrollo no aplica directamente la energía generada en la combustión de algún combustible mineral o fósil para lograr un impulso mecánico, ya sea por la fuerza de reacción resultante de la combustión o por el impulso generado en una flecha o eje, en el desarrollo aquí mostrado el impulso se obtiene al intercambiar o absorber la energía (cinética) que poseen algunos elementos para dirigirla en una dirección o vector determinado.

La energía cinética que adquiere un cuerpo en movimiento está dada por las leyes de Isaac Newton:

F: (Fuerza)

Fe: (Fuerza Cinética)

La obtención y su posterior transformación de esta energía en un impulso mecánico en una dirección es el tema fundamental del presente desarrollo. Otros desarrollos como los mostrado en las patentes US3555915 otorgada a

H.W. Young, US3756086 otorgada a McAlister, o US3810394 otorgada a

Novak han pretendido lograr esto con mecanismos que utilizan la fuerza centrífuga y g¡ roscó pica de los elementos que las conforman, sin embargo, a la fecha no se ha podido obtener una maquina con relativa eficiencia mecánica porque los principios de transformación y operación en los que se han basado son equivocados, ya que estos han pretendido obtener impulso utilizando mecanismo redundantes, es decir, han pretendido obtenerlo de elementos propios de sus mismas configuraciones mecánicas. Para lograr esto se requiere desarrollar tecnológicamente un modelo mecánico, químico, eléctrico o magnético (o una combinación de estos) que permita obtener un impulso (energía cinética) partiendo de elementos ajenos a estos sistemas.

DESCRIPCIÓN GENERAL DE LA INVENCIÓN.

Se presenta un mecanismo que logra un impulso mecánico por la transformación de energía cinética rotativa de algunos cuerpos esféricos metálicos, que la han acumulado previamente, y que la transmiten o intercambian a través de este mecanismo, para traducirla en un impulso mecánico vectorial, es decir, en una dirección. Para lograr esto se ha desarrollado un generador cinético rotativo el cual consiste en un disco circular con canalizaciones en una o ambas caras, en estas canalizaciones, junto con el disco circular, se hacen girar cuerpos metálicos, de preferencia esféricos, a grandes velocidades, esto se realiza con el fin de obtener una elevada energía cinética en ellos. En un segundo paso se desea trasferir esta energía para convertirla en impulso mecánico, para ello, una vez que se ha logrado una elevada velocidad rotativa, se liberan uno a uno las esferas metálicas y se canalizan a través de un conducto vectorial que posee uno o más elementos colocados concéntricamente llamados intercambiadores de energía cinética, estos conductos vectoriales son canalizaciones de sección circular que tienen un primer segmento recto y un segundo segmento de forma irregular, en ellos se harán circular los cuerpos esféricos y al final serán canalizados al alimentador de cuerpos esféricos ubicado en el centro del disco para que estos sean utilizados nuevamente, el conducto vectorial está montado sobre un riel que le permite desplazarse a fin de recibir el cuerpo esférico que es eyectado del disco generador de energía cinética; A lo largo del segmento recto del conducto vectorial, como en el segmento irregular de este conducto, se encuentran ubicados intercambiadores de energía, en su movimiento a través de este conducto los cuerpos esféricos impactarán en los intercambiadores directamente

(físicamente) o a través de un medio como puede ser un campo magnético, transfiriendo de forma gradual un poco de energía cinética en cada uno de ellos, los intercambiadores de energía cinética son elementos cuyo principio de funcionamiento puede ser mecánico, eléctrico o magnético y, por medio de estos, al oponerse a su desplazamiento, la energía cinética de los cuerpos esféricos es transferida a la estructura en donde los ¡ntercambiadores de energía se han fijado, en resumen, a través de esta configuración, los intercambiadores de energía cinética son atacados con cuerpos esféricos de alto contenido energético, que imprimirán o transmitirán esta energía justo en la dirección o vector a la que esté dirigido el conducto vectorial. Las esferas metálicas cederán la mayor parte de su energía reservándose solo la suficiente para que, en su retorno, puedan alcanzar al alimentador de esferas que alimenta a dicho disco (desde su centro de rotación) para ser utilizadas nuevamente. Durante el recorrido de retorno, se ubican generadores eléctricos para aprovechar la energía remanente de las esferas metálicas, una vez que las esferas metálicas han alcanzado al alimentador avanzarán a través de las canalizaciones que posee el disco por efecto de la fuerza centrífuga, este movimiento lo realizan desde el centro o eje del disco hasta el extremo del mismo, ganando con ello elevada energía cinética de forma gradual, es decir, los cuerpos esféricos incrementarán su energía cinética en cada uno de los niveles que sean situados en su recorrido desde el centro hasta la periferia del disco generador de energía.

El uso de un disparador, que puede ser del tipo mecánico o electromagnético, colocado perpendicularmente a las canalizaciones del disco generador de energía cinética, exactamente en las posiciones del elemento esférico , sirve de eyector para que estos cuerpos esféricos salga disparado

(tangencialmente) en la dirección del conducto vectorial, tanto el disparador como el conducto vectorial se mueven radialmente con el fin de eyectar el cuerpo esférico que posea la energía cinética requerida, este disparador no solo dirige el elemento esférico metálico hacia el interior del conducto vectorial, sino que le imprime una velocidad o energía cinética adicional. Para lograr la precisión en la dirección o momento de disparo, este disparador es accionado a través de sensores de alta velocidad, tales como lo son los sensores accionados por luz láser o infrarroja. Se pueden tener un número equivalente de cuerpos esféricos y de disparadores sobre la canalización radial en el disco generador de energía cinética o también colocar un disparador móvil que selecciona el cuerpo esférico a ser disparado en función a la fuerza de impacto que se desea transmitir a los intercambiadores de energía cinética.

Los intercambiadores de energía referenciados anteriormente pueden ser del tipo mecánico, eléctrico o magnético, en el primer de los casos, el

¡ntercambiador consiste en una serie de elementos solidos que absorben la energía del elemento esférico, una muestra puede ser una boquilla con una serie de paletas triangulares cónicas colocadas alrededor del conducto vectorial, así, al paso de la esfera metálica, tratarán de sujetarla mecánicamente, dejándola escapara solo para continuar su recorrido para repetir este proceso en el siguiente elemento posicionado adelante de este, el nivel de resistencia de estas paletas cónicas puede estar regulada por un elemento de resistencia variable controlado por computadora, esto con el fin de ofrecer una resistencia que le permita a la esfera transmitir la mayor cantidad de energía durante su recorrido a través del conducto vectorial y que retenga la suficiente energía cinética remanente para poder regresar al alimentador del disco de generación de energía cinética para ser utilizado posteriormente cuando se requiera. Otro ejemplo de intercambiadores mecánicos de energía cinética son el uso de mallas circulares abiertas de cable de acero o de algún material con un nivel de fluencia o cedencia elevado, cuyo diámetro interior sea inferior al diámetro del cuerpo esférico, en este caso, múltiples mallas son colocadas coaxialmente a lo largo del conducto vectorial y se hace pasar las esferas a alta velocidad a través de ellas, en su recorrido, la esfera transmitirá o intercambiará un poco de su fuerza en cada uno de ellas, comparativamente y a diferencia de los ¡ntercambiadores de energía cinética magnéticos que a continuación presento, en ambos ejemplos anteriores, el gradiente de fuerza intercambiada será más elevada. En un segundo caso, estos intercambiadores pueden tener un principio de funcionamiento eléctrico, en donde el cuerpo esférico es polarizado con una carga eléctrica, este se hará circular por una serie de devanados colocados coaxialmente al conducto vectorial y que producen corriente eléctrica, la resistencia inductiva resultante obligará al cuerpo esférico a transmitir su energía cinética a la estructura en donde se fijan los devanados. En un tercer tipo (magnético) de intercambiador de energía cinética, se utilizan un conjunto de bobinas magnéticas colocadas coaxialmente al conducto vectorial, sistema que es auxiliado por un banco de capacitores para aumentar la intensidad del campo magnético (simbolizado por B) al momento del disparo, un sistema de cómputo apoyado por una serie de sensores (que pueden ser del tipo magnético o infrarrojo ) a la salida y entrada de cada bobina magnética determinan la velocidad del cuerpo esférico metálico a la entrada del conducto vectorial y con ello se determina la intensidad de la corriente y campo magnético requerido para absorber, a través de la resistencia al movimiento creada por la formación del campo magnético, la energía cinética del cuerpo esférico, en este caso se utilizan cuerpos esféricos hechos de materiales con gran permeabilidad magnética como lo son las aleaciones ferrosas con alto contenido de Níquel (Ni) y Molibdeno (Mo).

El desarrollo mostrado anteriormente es capaz de impulsar cualquier estructura, más aun, el efecto giroscópico que produce el movimiento del disco generador de energía cinética a gran velocidad confiere adicionalmente estabilidad de operación cuando son utilizados para la movilidad de un vehículo, para ello, el impulsor cinético vectorial deberá tener múltiples conductos vectoriales que permitan el impulso en diferentes direcciones ( lo cual puede realizarlo prácticamente en el mismo instante debido a la gran velocidad angular del disco), asimismo los impulsores cinéticos vectoriales puede montarse en una estructura para ser apoyados en uno o más ejes que permita realizar la rotación del mismo y así, dirigir el impulso polarmente

(esféricamente) en cualquier dirección o vector deseado, esto también puede lograrse a través de disparos combinados a través de dos o más conductos vectoriales a diferentes direcciones, en donde el vector de impulso resultante será el producto de la suma de dichos vectores.

La capacidad de disparo, producto de la gran velocidad angular a la que gira el disco, permite realizar un gran número de disparos en periodos cortos de tiempo lo que permite promediar una gran fuerza vectorial aplicada a los intercambiadores de energía cinética durante el periodo de tiempo de operación del mismo, así, el impulso resultante será la suma vectorial de múltiples pequeños impulsos cuya sumatoria será particularmente grande, asimismo esta se apreciará con uniformidad, logrando movimientos rectilíneos uniformes de aceleración o desaceleración, asimismo, aumentando o disminuyendo la velocidad angular del disco generador de energía cinética y por lo tanto la energía cinética de los cuerpos esféricos que se encuentran en las canalizaciones ubicadas en la o las caras de este, se puede aumentar o disminuir la fuerza de impacto de los cuerpos esféricos en los intercambiadores de energía cinética.

Los elementos que componen este mecanismo son:

1.- Estructura 2.- Disco generador de energía cinética 3.- Canalizaciones 4

Disparador. 5.- Motor 6.- Transmisión. 7.- Sensores de velocidad. 8 Conducto Vectorial. 9.- Bobina Magnética. 10.- Malla de cable.

11.- Boquilla de paletas cónicas 12.- Sección recta del conducto vectorial.

13.- Sección irregular del conducto (retorno). 14.- Intercambiador de energía cinético tipo mecánico. 15.- Intercambiador de energía cinético tipo magnético. 16.- Cuerpos esféricos metálicos 17.- Tornillería de fijación 18.- Sensor de posición de cuerpos esféricos 19.- Computadora 20.-

Eje. 21.- Alimentador de esferas. 22.- Controlador. 23.- Impulso vectorial.

24.- Campo Magnético. 25.- Riel del conducto vectorial 26.-Riel del disparador. 27.- Junta articulada de conducto vectorial. 28.- Guía de salida.

29.- Sensor de posición de disparador.

Habiendo descrito la naturaleza de la presente invención, un ejemplo particular se describe con referencias a los dibujos adjuntos. Sin embargo, los expertos en la técnica apreciarán que muchas variaciones y modificaciones se pueden idear sin apartarse del alcance de la invención como fue descrita anteriormente.

DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS.

FIG. 1.- Vista lateral del Impulsor cinético vectorial de 1 conducto vectorial con intercambiador cinético tipo magnético.

FIG. 2.- Vista lateral del intercambiador de energía cinética de 1 conducto vectorial con intercambiador mecánico de boquilla cónica.

FIG. 3.- Vista lateral del intercambiador de energía cinética mecánico de malla de cable. FIG. 4.- Vista lateral del Impulso Cinético vectorial de 4 conductos vectoriales con intercambiador cinético tipo magnético.

EJEMPLO DE LA OPERACIÓN DE UN IMPULSOR CINÉTICO VECTORIAL DE AL

MENOS UN CONDUCTO VECTORIAL. (Fig.l a la 4)

El motor (5) impulsa rotativamente , ya sea directamente o a través de una transmisión (6), al disco generador de energía cinética (2) a gran velocidad angular, en donde, una serie de canalizaciones (3) ubicadas en sus caras alojan cuerpos esféricos metálicos (16), estos se ubican de manera ordenada desde el centro o eje del disco (20) hasta su perímetro, en un arreglo rectilíneo posicionado radialmente, que también pudiera ser curvo, así, al giro del disco generador (2), los cuerpos esféricos metálicos (16) adquieren energía cinética, siendo aquellos en la periferia del disco los que mayor energía cinética poseen, una vez que el disco (2) ha alcanzado la velocidad angular deseada, será un controlador (22) el que, a través del disparador (4)

(pudiendo ser este último de tipo mecánico o electromagnético) y que es accionado a través de un sensor de posición de alta velocidad del disparador

(29) (como lo son los sensores de luz láser) que se realizará el disparo de una de las esferas metálicas (16) ubicada en la canalización (3) del disco, seleccionándola en relación a la energía potencial que se desea tenga este cuerpo esférico, estas tendrán mayor energía cinética en la medida que se alejen del centro o eje (20) del disco, esta será lanzada tangencialmente al radio y coplanario al plano en que gira el disco (2) dirigiéndolo con exactitud al punto en el que se ubica el conducto vectorial (8) y por lo tanto al conjunto de intercambiadores de energía cinética (14) y (15), a la entrada de este conducto vectorial se ubican dos sensores de velocidad (7) que pueden ser

,por mencionar un ejemplo, del tipo magnético o del infrarrojo , y que, con la ayuda de una computadora (19), calculan la velocidad de la esfera metálica para determinar la rapidez de desaceleración, es decir, la velocidad con la que se desea la transferencia de la energía cinética que posee la esfera metálica a los intercambiadores de energía cinética, esto se logrará aumentando o disminuyendo la resistencia que estos opondrán al paso de la esfera metálica a través de ellos, por ejemplo, en los intercambiadores de energía cinética del tipo mecánico (14), una serie de boquillas de paletas cónicas permitirán el paso de las esferas solo una vez en que estas hayan ¡mpactado en ellas y, por la fuerza cinética, haberlas obligado a vencer el resorte que las mantiene unidas y permita expandirse con el fin de poder atravesarlas, un segundo ejemplo de intercambiadores metálicos que se presenta son aquellos cuyo principio de funcionamiento es el magnetismo (15) en donde un conjunto de bobinas magnéticas accionadas por una fuente de carga y circuito de capacitores, genera un campo magnético intenso (24), con la ayuda de sensores de posicionamiento (18) y velocidad (7) se determinará la fuerza o energía remanente en ellas, estas circularán a través de ellas hasta que entre los intercambiadores y las esferas prácticamente la diferencia de energía cinética entre ambas sea un valor cercano a cero, es en ese momento en que las esferas son liberadas de toda resistencia con el fin mantener el impulso suficiente para que continúen por el conducto y regresen al alimentador del disco (21) y reiniciar el ciclo anteriormente descrito nuevamente.

El tiempo entre disparo y disparo de cuerpos esféricos metálicos(16) puede ser tan breve o amplio como se requiera, la alta velocidad de rotación que posee el disco generador de energía (2) y el sistema de alimentación (21), canalización(B) y adquisición de energía cinética en las esferas, permiten al controlador (22) hacer múltiples disparos en la dirección a la que esté orientado el conducto vectorial (8) y que producirán impulsos vectoriales (23) en dicha dirección que, por su multiplicidad, se mostrarán como prolongado impulso de magnitud uniforme.

Impulsores cinéticos vectoriales de más de un conducto vectorial (8) como el que se muestra en la fig. 4 , logran un gran impulso en diferentes direcciones, esto esencial al ser instalados en vehículos, ya que pueden desplazarse sin la necesidad de un gas (aire) para su impulso, direccionamiento y sustento, como actualmente lo requieren todas las aeronaves, finalmente, la instalación de este desarrollo en vehículos espaciales permitirá la propulsión segura, permanente y de gran potencia sin la necesidad del uso de combustibles altamente inflamables con los que se alimentan actualmente los motores cohete, cuyo peso y costo es elevado, y que, una vez consumido el combustible, irónicamente en la mayoría de los casos se desecha.