Заявлено изобретение "Способ преобразования вращения твердого тела в линейную тяговую силу "Методом направленного дисбаланса", а также устройства для использования способов и применение таких устройств", совокупность признаков которого изложена в формуле изобретения, приведенной в письме заявителя, поступившем в федеральный орган исполнительной власти по интеллектуальной собственности 14.03.2005 в следующей редакции: "1. Способ преобразования момента вращения твердого тела в линейную тяговую силу на его оси, отличающийся тем, что на теле, отбалансированном относительно оси вращения располагают равномерно вокруг оси вращения одинаковые массы-грузы, отбалансированные относительно оси тела при равных удалениях от нее, вращающиеся совместно с телом и выполненные с возможностью удаления каждой массы-груза от оси вращения тела под действием вращения или действием вращения, усиленного приложенными внешними силами в начале траектории удаления, и последующего приближения к оси вращения тела под действием приложенных внешних сил по одинаковым траекториям, таким образом, что эти массы-грузы при вращении тела попеременно движутся вокруг оси вращения тела по единой орбите в виде окружности или замкнутой выпуклой кривой линии, центр которой как правило неизменно смещен в постоянном относительно оси вращения тела направлении, в результате чего на теле возникают неуравновешенные центробежные силы, сходящиеся пучком на оси тела, равнодействующая которых является линейной тяговой силой, причем размер и форма орбиты движения масс-грузов, а также величина и направление смещения центра орбиты относительно оси тела изменяемы для изменения параметров линейной тяговой силы.

2. Способ преобразования момента вращения твердого тела в линейную тяговую силу на его оси, направленную поперек оси вращения, отличающийся тем, что на отбалансированном относительно оси вращения теле, располагают массу-груз, центр тяжести которой совпадает с осью вращения тела, выполненную с возможностью удаления от оси тела под действием вращения или приложенной внешней силой в начале траектории удаления, и приближения к оси тела под действием приложенной внешней силы, таким образом, что при вращении тела масса-груз постепенно удаляется, достигая наибольшего относительно оси вращения тела удаления, и затем возвращается в первоначальное положение, за каждый оборот тела, а ее центр тяжести двигается по орбите в виде окружности или замкнутой выпуклой кривой линии, центр которой как правило смещен неизменно в постоянном относительно оси тела направлении, в результате чего на теле возникает неуравновешенная центробежная сила переменной величины, которая является однонаправленной тяговой силой.

3. Способ преобразования момента вращения тела в линейную тяговую силу на его оси по пунктам 1,2, отличающийся тем, что в качестве масс-грузов использованы массы, центры тяжести которых имеют возможность удаления от оси вращения тела и приближения к оси вращения тела, а сами массы-грузы равно удалены от оси вращения тела.

4. Способ преобразования момента вращения тела в линейную тяговую силу на его оси по пунктам 1,3, отличающийся тем, что орбиты движения масс-грузов или их центров тяжести имеют вид неплоскостных замкнутых выпуклых кривых, все точки которых принадлежат криволинейной поверхности.

5. Способ преобразования момента вращения твердого тела в линейную тяговую силу на его оси, отличающийся тем, что имеется тело, состоящее из равных масс-грузов, соединенных между собой на общей оси, или имеется отбалансированное тело, ось которого выполнена с возможностью вращения, на котором равномерно вокруг оси расположены равные массы-грузы, и каждая из этих масс-грузов выполнена с возможностью приближения боковой стороной к соседней массе-грузу и удаления от нее, и при вращении тела вокруг оси массы-грузы или их центры тяжести, попеременно проходят некоторый участок орбит своего вращения, постоянно ориентированный относительно оси вращения тела, с увеличенной угловой скоростью, под действием какой-либо приложенной внешней силы, в том числе преобразованной из момента вращения тела, благодаря чему, на теле возникают неуравновешенные центробежные силы, сходящиеся пучком на оси тела, равнодействующая которых является тяговой силой.

6. Способ преобразования момента вращения тела в линейную тяговую силу на его оси, отличающийся тем, что на теле, отбалансированном относительно оси вращения, располагают равномерно вокруг оси вращения одинаковые массы-грузы, выполненные с возможностью изменения их величин, и при вращении тела эти массы-грузы попеременно увеличивают до наибольших значений под действием вращения в постоянном относительно оси вращения секторе, а затем уменьшают до наименьших значений под действием приложенных внешних сил в диаметрально противоположном секторе вращения, и опять увеличивают под действием вращения до наибольших значений в первоначальном секторе вращения, циклично за полный оборот тела, в результате чего на теле возникают неуравновешенные центробежные силы, сходящиеся пучком на оси тела, равнодействующая которых является линейной тяговой силой, при этом расположение секторов вращения тела, где массы-грузы увеличены или уменьшены, и параметры масс изменяемы относительно оси тела, для изменения тяговой силы.

7. Способ преобразования момента вращения тела в линейную тяговую силу на его оси по пунктам 1, 3, 4, отличающийся тем, что на теле располагают две системы масс-грузов, одинаковых по меньшей мере в каждой системе, у которых орбиты движения масс-грузов или их центров тяжести расположены на некотором расстоянии одна от другой по оси вращения тела, а центры орбит масс-грузов как правило неизменно смещены в постоянном относительно оси тела направлении, при этом размер и форма орбиты, а также величина и направление смещения центра орбиты по меньшей мере в одной системе изменяемы, благодаря чему на разных концах оси тела возникают две тяговые силы, при изменении по меньшей мере одной из которых изменяется в пространстве направление и величина суммарной тяговой силы.

8. Способ преобразования момента вращения тела в линейную тяговую силу на его оси по п.п. 1, 3, 4, отличающийся тем, что на теле располагают по меньшей мере две системы масс-грузов, одинаковых по меньшей мере в каждой системе, которые равномерно расположены вокруг оси вращения тела таким образом, что масса-груз одной системы равномерно чередуется с массой-грузом другой системы, и эти массы-грузы или их центры тяжести имеют возможность удаляться от оси под действием вращения и затем приближаться к оси тела под действием приложенных внешних сил по равным в каждой системе траекториям таким образом, что при вращении тела массы-грузы попеременно двигаются по единой для каждой системы орбите в виде окружности или иной замкнутой выпуклой кривой линии, центр которой, как правило, неизменно смещен в постоянном относительно оси вращения тела направлении, при этом размер и форма орбиты, а также величина и направление смещения центра орбиты по меньшей мере в одной системе масс-грузов изменяемы, для изменения параметров тяговой силы, причем в положении, когда траектории масс-грузов каждой системы одинаковы и наклонены к оси вращения, все массы-грузы равны между собой, а центры орбит их движения равномерно расположены вокруг оси вращения тела, то на оси тела создается суммарная линейная тяговая сила, направленная вдоль оси вращения тела.

9. Устройство для преобразования момента вращения в линейную тяговую силу по п. 5, отличающееся тем, что на неподвижном основании расположена ось-стойка, на которой, соосно ей закреплен бугель, выполненный с возможностью вращения относительно оси-стойки, и на бугеле, одинаково и равномерно по периметру закреплены равные массы-грузы, предпочтительно вытянутой формы, выполненные с возможностью сближения каждой массы-груза боковой стороной с рядом расположенной массой-грузом и удаления от него, и на каждой массе-грузе неподвижно закреплена одинаковая направляющая, расположенная продольно вдоль массы-груза от бугеля к внешнему краю массы-груза, и на том же основании, внутри полой оси-стойки или с противоположной оси-стойке стороны, параллельно и эксцентрично оси-стойке, расположен приводной вал, на котором закреплен, соосно ему отбалансированный осесимметричный элемент, и на этом элементе равномерно вокруг приводного вала, на некотором расстоянии от его оси, не превышающем расстояния от оси-стойки масс-грузов до их внешних краев, расположены ползуны по количеству масс-грузов, выполненные с возможностью ограниченного угла вращения, и каждая масса-груз одинаково соединена с осе симметричным элементом ползунами, закрепленными на продольных направляющих с возможностью передвижения вдоль них, причем величина и направление смещения по меньшей мере оси-стойки или/ и эксцентриситета приводного вала регулируется, и при вращении приводного вала, вращение осесимметричного элемента передается через ползуны массам-грузам, которые вращаются вокруг оси-стойки, попеременно проходя с увеличенной угловой скоростью участок орбит своего вращения, расположенный противоположно направлению смещения приводного вала, благодаря чему на оси тела возникают неуравновешенные центробежные силы, сходящиеся пучком на оси тела, равнодействующая которых является тяговой силой, а при изменении величины и направления смещения или/и эксцентриситета меняется величина и направление линейной тяговой силы.

10. Устройство для преобразования момента вращения в линейную тяговую силу по п.п. 1, 3, 4, отличающееся тем, что оно содержит отбалансированные и расположенные соосно два кольцеобразные элемента или барабан с кольцеобразным элементом разных диаметров, жестко соединенные между собой по меньшей мере одной системой связей, одинаковых в каждой системе, расположенных равномерно и лучеобразно относительно оси, и вращающиеся вокруг этой оси, а также одинаковые массы-грузы, расположенные равномерно, по одному на связях одной системы с возможностью возвратно-поступательного движения вдоль связей, и такое движение масс-грузов вдоль связей осуществлено посредством сервомоторов или сервоприводов, вмонтированных в массы-грузы или в жесткие связи и управляемых по сигналам управляющего устройства, обеспечивающих попеременное сдерживание удаления масс-грузов от оси, а затем притягивание масс-грузов к оси тела по направляющим при вращении кольцеобразных элементов или барабана с кольцеобразным элементом, таким образом, что массы-грузы двигаются вокруг оси вращения кольцеобразных элементов, или барабана с кольцеобразным элементом по единой орбите в виде окружности или иной замкнутой выпуклой кривой линии, центр которой, как правило, неизменно смещен в постоянном относительно оси вращения элементов направлении, благодаря чему возникают неуравновешенные центробежные силы, сходящиеся в пучок на оси, равнодействующая которых является тяговой силой, при этом размер и форма орбиты, а также величина и направление смещения центра орбиты изменяемы, благодаря чему изменяются параметры линейной тяговой силы.

11.Устройство для преобразования момента вращения в двойную линейную тяговую силу на разных концах оси поп. 10, отличающееся тем, что содержит отбалансированные и расположенные соосно два кольцеобразные элемента или барабан с кольцеобразным элементом разных диаметров, жестко соединенные между собой двумя системами связей, одинаковыми в каждой системе, расположенными равномерно и лучеобразно относительно оси на некотором расстоянии одна от другой вдоль оси, и вращающиеся вокруг этой оси, а также две системы масс-грузов одинаковых в каждой системе, расположенных равномерно, по одному на связях одной системы с возможностью возвратно-поступательного движения вдоль связей, и движение масс-грузов вдоль связей осуществлено посредством сервомоторов или сервоприводов, вмонтированных в массы-грузы или в жесткие связи, управляемых по сигналам управляющего устройства, обеспечивающих попеременное сдерживание удаления этих масс-грузов от оси, а затем притягивание масс-грузов к оси при вращении кольцеобразных элементов или барабана с кольцеобразным элементом таким образом, что массы-грузы каждой системы двигаются вокруг оси вращения кольцеобразных элементов, или барабана с кольцеобразным элементом по одинаковым орбитам в виде окружностей или иных замкнутых выпуклых кривых линий, центры которых как правило неизменно смещены в постоянном относительно оси вращения элементов направлении, при этом возможно изменение размера и формы орбит, а также величины и направления смещений центра орбит по меньшей мере в одной системе масс-грузов для изменения суммарной тяговой силы.

12. Устройство для создания тяговой силы в том числе вдоль оси вращения по п. 10, отличающийся тем, что содержит отбалансированные и расположенные соосно два кольцеобразные элемента или барабан и кольцеобразный элемент разных диаметров, жестко соединенные между собой по меньшей мере одной системой одинаковых связей, расположенных равномерно и лучеобразно относительно оси, и вращающиеся вокруг этой оси, а также содержит одинаковые массы-грузы разных систем, расположенные равномерно, по одному на связях одной системы таким образом, что масса-груз одной системы чередуется с массой-грузом другой системы и возвратно-поступательное движение масс-грузов вдоль связей осуществлено посредством сервомоторов или сервоприводов, вмонтированных в грузы или в жесткие связи, управляемых по сигналам управляющего устройства, обеспечивающих попеременное сдерживание удаления от оси масс-грузов и последующее притягивание к оси этих масс-грузов по направляющим при вращении кольцеобразных элементов или барабана с кольцеобразным элементом, таким образом, что массы-грузы каждой системы двигаются вокруг оси вращения кольцеобразных элементов, или барабана с кольцеобразным элементом по одинаковым орбитам в виде окружностей или иных замкнутых выпуклых кривых линий, центры которых, как правило, неизменно смещены в постоянном относительно оси вращения элементов направлении, при этом возможно изменение размера и формы орбит, а также величины и направления смещений центра орбит по меньшей мере в одной системе масс-грузов для изменения суммарной тяговой силы, причем в положении, когда траектории масс-грузов одинаковы и наклонены к оси вращения, все массы-грузы равны между собой, а центры орбит их движения равномерно расположены вокруг оси вращения элементов, возникает суммарная тяговая сила вдоль оси вращения элементов.

13. Устройство для осуществления способа преобразования момента вращения в линейную тяговую силу по п. 6, отличающееся тем, что оно содержит дискообразный или кольцеобразный элемент, вращаемый вокруг своей оси, внутри или на поверхности которого располагаются равномерно вокруг оси, по меньшей мере две одинаковые емкости-грузы с жидким веществом, соединенные полыми трубками между собой или через коллектор, расположенный равномерно вокруг оси вращения, и подсоединенные по меньшей мере к одному, перекачивающему устройству, работающему реверсивно или через клапаны на полых трубках, и осуществляющему при вращении дискообразного или кольцеобразного элемента перекачивание жидкости из одной емкости-груза в противоположную, попеременно, за каждый оборот элемента, таким образом, что каждая емкость-груз бывает попеременно наиболее наполненной под действием силы инерции в постоянном относительно оси секторе вращения, а наименее наполненной под действием приложенной внешней силы в диаметрально противоположном секторе вращения, при этом работа перекачивающего устройства и клапанов управляется в зависимости от угла поворота дискообразного или кольцеобразного элемента, причем расположение секторов, где емкости-грузы наполнены или пусты и параметры их относительной наполненности изменяемы как при вращении элемента, так и в состоянии покоя, что позволяет изменять параметры линейной тяговой силы.

14. Транспортное средство автомобиль для применения устройств, отличающийся тем, что он имеет в качестве движителя по меньшей мере одно устройство по п.п. 10,11,12,13, установленное в области днища или днища и крыши, кольцеобразные или дискообразный элементы которого приводятся во вращение двигателем автомобиля вместо колес, при этом изменение скорости вращения элементов устройств, а также параметров тяговой силы производится механизмами управления автомобиля.

15. Летательный и космический аппарат имеющий дискообразную форму «тарелки» для применения устройств, отличающийся тем, что в нем в качестве движителя использованы по меньшей мере два устройства по п.п. 10, 11, 12, 13, расположенные соосно, соединенные на раме с возможностью противоположного вращения относительно друг друга от двигателя или энергосиловой установки, между которыми или в центральной части которых располагают двигатель или энергосиловую установку и полезный объем, и все это заключено в обтекаемую оболочку, форма и размер которой определяются формами и размерами устройств.

16. Летательный и космический аппарат имеющий форму "пирамиды" или "призмы" для применения устройств, отличающийся тем, что в нем в качестве движителя использованы по меньшей мере два устройства по п.п. 10,11,12,13, соединенные между собой на раме таким образом, что их оси пересекаются, а плоскости кольцеобразных или дискообразных элементов образуют подобие граней призмы или пирамиды, с возможностью вращения относительно друг друга от двигателя или энергосиловой установки, между которыми расположены двигатель или энергосиловая установка и полезный объем, при этом указанные устройства заключены в обтекаемую оболочку, форма и размеры которой определяются формами и размерами устройств".

Данная формула изобретения была принята к рассмотрению при экспертизе заявки по существу.

По результатам рассмотрения ФИПС было принято решение от 18.05.2006 об отказе в выдаче патента в виду несоответствия заявленного изобретения условию патентоспособности "промышленная применимость" в связи с невозможностью реализации назначения, поскольку декларированный заявителем принцип создания "линейной тяговой силы без отталкивания от внешней природной среды" противоречит законам физики. При этом был указан источник информации: В.П.Бурдакова и др., Физические проблемы космической тяговой энергетики, М., 1969, Атомиздат, стр. 24, 25.

В своем возражении заявитель выразил несогласие с решением ФИПС, указывая на то, что "…промышленная применимость группы заявленных изобретений доказана экспериментально, что подтверждено заключением экспертной комиссии Государственного КБ Машиностроения…".

Изучив материалы дела, Палата по патентным спорам находит доводы, изложенные в возражении неубедительными.

С учетом даты поступления заявки правовая база для оценки охраноспособности заявленного изобретения включает Патентный закон Российской Федерации от 23 сентября 1992 г. №3517-1 (далее – Закон) с изменениями и дополнениями, внесенными Федеральным законом от 07.02.2003 №22-ФЗ и Правила составления, подачи и рассмотрения заявки на выдачу патента на изобретение, утвержденными приказом Роспатента от 17.04.1998 №282, зарегистрированным в Министерстве юстиции Российской Федерации 22.09.1998 № 1612, с изменениями от 08.07.1999 (далее – Правила ИЗ).

В соответствии с пунктом 1 статьи 4 Закона изобретению предоставляется правовая охрана, в частности, если оно промышленно применимо. Изобретение является промышленно применимым, если оно может быть использовано в промышленности, сельском хозяйстве, здравоохранении и других отраслях деятельности.

В соответствии с подпунктом (2) пункта 19.5.1 Правил ИЗ изобретение признается не соответствующим условию промышленной применимости, если, в частности, в случае осуществления изобретения по любому из пунктов формулы невозможна реализация указанного заявителем назначения.

Как указано в первоначальных материалах заявки назначением заявленного изобретения является "…преобразовать вращение тела, обеспечиваемое двигателем или другим источником энергии, в линейную тяговую силу, приложенную непосредственно к оси тела и/или к точке крепления этой оси на основании, конструкции и т.д." По мнению заявителя это достигается тем, что "…линейная тяговая сила создается на оси вращаемого тела без отталкивания тела от внешней природной среды, как таковой…".

Данное мнение заявителя ошибочно, поскольку противоречит законам природы. Причиной изменения состояния движения тела в соответствии с первым законом Ньютона является механическое взаимодействие между телами, мерой которого является сила воздействия на тело со стороны другого тела (других тел) или поля (полей) – см., например, Б.М.Яворский, А.А.Детлаф, Справочник по физике для инженеров и студентов ВУЗов, М., Наука, 1977, стр. 34. В качестве средств, обеспечивающих, по мнению заявителя, "преобразование вращательного движения в линейную силу" в материалах заявки представлена система кинематически связанных материальных тел (механизм), мерой взаимодействия которых друг с другом являются внутренние по отношению к указанной системе силы. При этом в материалах заявки указано, что на данную систему не действуют внешние силы – "…без отталкивания тела от внешней природной среды…" в терминологии заявителя, т.е. система является замкнутой (см. там же стр. 35). В соответствии с законами сохранения количества движения и сохранения момента количества движения для замкнутой системы количество движения и момент количества движения системы не изменяются с течением времени (см. там же стр. 43, 79). Взаимодействие тел, составляющих замкнутую систему, приводит только к обмену количествами движения и моментами количества движения между телами, а скорость движения центра масс этой системы не изменяется. Иными словами, если в начальный момент времени все тела системы были неподвижны относительно друг друга в некоторой системе отсчета, то их возможное относительное движение под действием внутренних сил, не приведет к изменению положения центра масс системы в той же системе отсчета, т.е. он также останется неподвижным. Следовательно, при отсутствии материальных средств, обеспечивающих воздействие на систему внешних по отношению к ней сил, например, опорных реакций, заявленное изобретение не обеспечивают реализации вышеуказанного назначения.

По поводу указанного заявителем "заключения", подтверждающего, по мнению заявителя, "…возможность движения механической тележки…" необходимо отметить следующее. Возможность движения любого тела, в частности любой "тележки" обусловлена в соответствии с законами физики действием только внешних по отношению к этой "тележке" сил, например, действием силы тяги, развиваемой лошадью, запряженной в "тележку". В равной мере движение механического колесного транспортного средства, например, автомобиля (трамвая и т.д.), также обусловлено действием внешних по отношению к нему сил, в частности, силы трения, являющейся составляющей опорной реакции (опорная реакция – это сила воздействия на колеса транспортного средства со стороны поверхности, по которой оно перемещается).

Принцип движения тела без использования воздействия сил со стороны окружающей среды в направлении движения называется реактивным – при таком движении в соответствии с вышеуказанными законами физики имеет место изменение начальной массы тела (см. там же стр. 44). По такому принципу движутся, в частности, ракеты.

Таким образом, движение "тележки", которое, по мнение заявителя, послужило основанием для вышеуказанного "заключения" может иметь место только при контакте ее с опорной поверхностью, т.е. при наличии у "тележки" опорных элементов, реализующих действие внешних сил. Упомянутое выше "заключение" не содержит информации о конкретном выполнении "тележки", однако представленная в первоначальных материалах заявки фотография, позволяет сделать вывод, что «тележка» представляет собой систему взаимосвязанных материальных тел: основание с расположенным на нем двигателем и передаточный механизм, ведомое звено которого соединено с валом двигателя. В отсутствии действия на «тележку» внешних сил внутренние силы (например, силы электромагнитного взаимодействия ротора и статора электродвигателя) обусловливают в соответствии с законом сохранения количества движения циклическое перемещение всех ее звеньев по замкнутым траекториям в системе координат, связанных с центром масс. Следовательно, любая точка основания «тележки», также будет перемещаться по замкнутой траектории. В случае наложения на «тележку» внешних связей, например, при размещении ее на горизонтальной опорной поверхности в гравитационном поле, внешними силами будут сила тяжести и опорные реакции. Опорными реакциями являются нормальная сила, действующая по нормали к опорной поверхности, и перпендикулярная ей сила трения, действующие в точке контакта основания «тележки» с опорной поверхностью. На возможность движения опорной точки «тележки» по незамкнутой траектории и, следовательно, на возможность удаления "тележки" от ее исходного положения за период на некоторое расстояние, сила тяжести и нормальная составляющая опорной реакции не оказывают воздействия, т.к. уравновешиваются. Однако такая составляющая опорной реакции, как сила трения, зависящая от многих факторов, в частности, от вида трения (качение или скольжение), от относительной скорости контактирующих поверхностей, от степени шероховатости поверхности в том или ином направлении и т.п., может изменить положение опорной точки за период. Поэтому движение опорной точки «тележки» по незамкнутой траектории возможно лишь в том случае, если «тележка» (или опорная поверхность) снабжена средствами, обеспечивающими «асимметрию» действия сил трения за период – при движении опорной точки в одном направлении сила трения должна отличаться от ее значения в противоположном направлении. Так, например, в меньшей по продолжительности части периода максимальное мгновенное значение скорости может быть больше, чем противоположное ему по знаку максимальное мгновенное значение скорости в оставшейся (большей по продолжительности) части периода. В этом случае неравенство скоростей может привести к тому, что сила трения в одном направлении будет отличаться от силы трения в другом направлении, что и обеспечит возможность перемещения «тележки» в направлении с меньшим трением в одной части периода и торможение ее в противоположном направлении (с большим трением). В равной мере «асимметрию» сил трения можно реализовать за счет изменения вида трения путем обеспечения в одном направлении трения качения, а в другом - трения скольжения за счет, например, установки в опорных элементах «тележки» (колесах) механизмов свободного хода.

Аналогичная ситуация может иметь место также при незначительном наклоне к горизонту плоскости вращения обычного дебаланса (преднамеренном или явившимся следствием погрешностей сборки механизма). Однако в любом случае однонаправленное движение "тележки" возможно только при наличии определенных средств, обеспечивающих такие условия контакта "тележки" с опорной поверхностью, которые приводили бы за период к "асимметрии" действия опорных реакций.

Материалы заявки (описание и формула изобретения) не содержат сведений о тех средствах, которые в заявленном изобретении выполняли бы функции опор, обеспечивающих указанную асимметрию.

В связи с изложенным в случае осуществления изобретения в соответствии с пунктами его формулы реализация указанного заявителем назначения невозможна, следовательно, заявленное изобретение не соответствует условию патентоспособности "промышленная применимость" (пункт 1 статьи 4 Закона, подпункт (2) пункта 19.5.1 Правил ИЗ).

Учитывая изложенное, Палата по патентным спорам решила:

отказать в удовлетворении возражения, поступившего в федеральный орган исполнительной власти по интеллектуальной собственности 14.12.2006, решение Федерального института промышленной собственности от 18.05.2006 оставить в силе.