Точка опоры – вакуум

 

 

Великому Эйнштейну приписывают фразу смысл котрой сводился к тому, что навряд - ли когда нибудь будет построен летательный аппарат перемещающийся в пространстве за счет только внутренних сил. Посмотрим теперь, не противоречит ли великий физик сам себе и поставим несколько мысленных экспериментов применяя его же теорию относительности.

Итак: представим себе некий обруч катящийся без скольжения по плоской поверхности в безвоздушном пространстве, т.е. трением пренебрежем. Рисунок 1. Будем считать, что обруч весьма крепок и центробежные силы не в состоянии его деформировать. Будем считать, что скорость его качения велика, положим 300 метров в секунду. В этом случае верхняя точка обода имеет скорость 600 метров в секунду, а нижняя - скрость 0. Вспомним теперь, что по Эйнштейну любой движущийся объект несколько увеличивает свою массу. Это означает, что верхняя часть обода весит несколько больше чем нижняя. Весь обруч вращается вокруг собственного центра вращения, положение котрого соответствует положению центра масс неподвижного обруча, однако для катящегося обруча происходит смещение центра масс от центра вращения

благодаря релятивистскому приращению масс. Следовательно, под действием центробежной силы обруч будет испытывать некоторое усилие направленное вверх. Величина этого усилия столь мала, что в обычных условиях ею можно пренебречь. Но сейчас речь о теории.

На рисунке 1 О – центр вращения О1 - положение смещенного центра тяжести.

 

 

Итак: следующий мысленный эксперимент. Рисунок 2 . Представим себе, что мы взяли уже не обручи, а диски с осями, расположили их по кругу и скрепили их оси в одной точке. Далее мы раскрутили всю эту сборку, причем так, чтобы нижняя часть обода опять же имела скорость 0, а верхняя 600 метров в секунду. Эксперимент будем проводить где-то в далеком космосе.

Что же мы обнаружим ? Вероятно, мы обнаружим, что под действием направленной центробежной силы вся сборка начнет двигаться с ускорением пусть и весьма малым в направлении общей оси вращения сборки.Будем считать, что наш вывод верен и продолжим. Рассмотрим вопрос, а так ли мал дефект масс и можно ли его все же использовать реально? Для этого проведем оценку, для чего воспользуемся схемой на рисунке № 3.На рисунке №3 вы видите расчетную схему катящегося без скольжения обруча. Расположенная внизу точка О представляет собой мгновенный центр вращения. Схема взята из учебника физики. Там – же мы находим и соответствующие формулы.

 

Рисунок № 3

Скорости V 1 и V2 по формулам:

Далее определим погонную массу для обруча :

Запишем формулу приращения этой массы от угла:

Далее с учетом релятивистского приращения массы запишем:

Далее с учетом сказанного выше получим :

Очевидно, что проекция центробежной силы на ось Y будет записываться как:

Тогда с учетом того, что

приходим к равенству :

С учетом обратного знака во втором полукруге, получим:

Решение уравнения в скобках дало очень малую величину, около 3*10E-12 для скорости центра масс 300 метров в секунду. Однако перед скобками мы видим выражение, сильно зависящее от квадрата скорости и радиуса нашего обруча. При простом анализе ясно, что эффект будет фиксироваться уже при радиусе равном миллиметру.Таким образом, мы видим, что целесообразно: во-первых, максимально увеличить скрость обода несущего диска а следовательно и скорость обруча, во – вторых, максимально уменьшить диаметр нашего обруча, причем ясно, что в реальном исполнении это будет скорее некий конус см. рисунок № 4 ,так как точки находящиеся ближе к оси вращения несущего диска должны будут иметь меньшую скорость.
Вообще говоря, по сути, речь идет о том, чтобы, имея в наличии малый дефект масс, использовать его при максимально возможном центробежном ускорении и получить нужный нам тяговый эффект.

 

 

 

Здесь следует упомянуть, что в этом, более реальном случае воздействие от некой элементарной точки на поверхности конуса к оси будет передаваться по радиусу конуса от точки к оси вращения и это воздействие будет передаваться со скоростью, равной скорости звука в материале конуса, что исключает какие - либо релятивистские эффекты по этому направлению. Кроме того, этот факт в определенных случаях, вероятно, может быть использован для реверсирования тяги. Тут самое время задаться вопросом, а правомерно ли приводить центробежное усилие от приращенной релятивистской массы к центру вращения обруча. Дело в том, что среди физиков нет единого мнения по поводу природы указанной релятивистской массы. Кроме того, в физике существуют такие понятия, как поперечная и продольная релятивистские массы, и вычисляются они по разным формулам, дающим различное значение. Ряд авторов трактует это явление роста массы как захват частицей некой присоединенной массы, возникающей за счет возбуждения вакуума. Кроме того, в ряде работ указаны эффекты, ставящие под сомнение абсолютную равноценность любых произвольных систем отсчета. Поэтому есть основания для того, чтобы рассчитать указанный тяговый эффект, приведя действие центробежных сил к мгновенному центру вращения. Соответствующие формулы приводить не будем. Ниже показана табличка расчета тяги для обоих случаев. Причем в качестве исходных параметров выбраны : скорость – 300 м. в сек, общая масса сосредоточенная в приповерхностном слое конусов – 1 кг, радиус конусов – 1 мм, далее скорость растет.

Скорость метр в сек.

I тяга Н.

II тяга Н

300

0,000045

0,0001528

1000

0,005,5

0,019

3000

0,45

1,1528

10000

55,55

188,628

30000

4500

15280

Под I - вычисления приведенные к центру вращения конусов, под II - вычисления приведенные к мгновенному центру вращения.Теперь посмотрим на техническую сторону дела. Ясно, что несущий диск, на котором будут закреплены конусы, должен испытывать очень большие напряжения. Высокие скорости на ободе, скорее исключение для современной техники, слишком велики центробежные усилия, стремящиеся разорвать диск. Вообще, из технической литературы известно, что на данном этапе используются скорости на ободе не более 500 метров в секунду. Кроме того, в нашем случае не менее чудовищные усилия будут действовать и на оси конусов, стремясь провернуть их под действием гироскопического момента. Для того, чтобы снизить этот момент было бы желательно увеличить радиус несущего диска. Однако не будем спешить и подумаем, что может предложить сегодняшняя наука и техника в плане решения этой проблемы? Ведь для получения заметного уровня тяги может потребоваться скорость на ободе превышающая один километр в секунду. Понятно, что в качестве материала несущего диска следует применить наиболее прочные современные сплавы, но резерв тут не следует считать большим. Есть возможность использовать нетрадиционные материалы, например, можно предварительно напрячь несущий диск сжатием по ободу при помощи кевларовой нити или подобных кевлару материалов. Возможны и другие решения, например, можно снять часть напряжения диска при помощи газовой подушки организованной по типу известного газового подшипника см. рис. 5.

 

 

Может быть, будет целесообразно использовать вытесняющую силу тяжелой жидкости, например, ртути. В этом случае корпус несущего диска помещается в другой, полый диск, заполненный ртутью и вращающийся с меньшей скоростью. Несомненно, возможны какие-то комбинации разных способов. В целом, достижение скорости одного километра в секунду на ободе следует считать достижимой задачей, причем достижимой в ближайшее время.

Сложнее дело обстоит с чрезвычайно быстровращающимися конусами, хотя, вероятно по соображениея технологичности это будут не конуса, а простые цилиндрические ролики. Вполне ясно, что на диске – носителе их должно быть очень много. Тут мы имеем несколько сложных проблем. Во – первых, как разогнать эти конусы до нужных нам скоростей; во – вторых, как удержать их в нужном положении с учетом того, что гироскопический момент будет очень велик; в – третьих, из чего и как их выполнить? Пожалуй, третий вопрос самый легкий, известно,что чем меньше объект, тем выше его относительная прочность, поэтому несущий неполый конус, вероятно, может быть выполнен из титана или иного легкого и прочного сплава, а для формирования тяжелой внешней конусной формы следует применить вольфрам, уран или иной тяжелый элемент, внедрив его плазменным напылением в наружный слой титана. Удержать же конусы от поворотов и смещений гораздо более трудная задача, и на сегодняшний момент мы не можем предложить какого-либо однозначного решения. Возможно, тут свое слово скажут специалисты в области подшипников, например, можно заставить вращаться конусы в жидкостной ванне, скажем, гелиевой, масляной или ртутной, причем ртуть снимет часть напряжений на – разрыв, сжимая конус. Вероятно, проблема потребует комплекса мер для своего решения. Разгон же конусов возможен, скорее всего, электромагнитным путем. Хотя, следует признать, что это тоже серьезная проблема, учитывая тот факт, что радиус конуса желательно довести до сотых долей миллиметра. Тут надо отметить, что в последнее время в печати мелькают сообщения о создании чрезвычайно миниатюрных электродвигателей и это обнадеживающий факт.

Хотя возможно существует и более изящное немеханическое в классическом “металлическом” понимании решение этих проблем. Может быть, следует обратить внимание на вращение молекул в газе и жидкостях или даже спиновые эффекты. Можно, в принципе предложить вариант, где предварительно раскрученные электрополярные молекулы удерживаются в сильном магнитном поле.

Кое-какие надежды в этом смысле подает и газо - гидродинамика в части изучающей вихри. На рисунке № 6 показана схема подачи газа через трубку снабженную винтом Архимеда.

 

Рис № 6

 

Предварительные расчеты показывают, что в случае использования такой жидкости как вода, потребуется весьма серьезный перепад давлений, сотни атмосфер, что, вообще говоря, не является недостижимым и давления этого порядка используются в системах подачи ракетных двигателей. Может быть стоит подумать о жидком гелии обладающим чрезвычайно низкой вязкостью и низкой плотностью.

Одним словом, решение вышеупомянутых проблем составит интересную инженерную задачу.

Кроме того, в этом месте нужно упомянуть, что по соображениям сохранения импульса, тут тяга создается без отбрасывания массы, следует ожидать гравитационных аномалий в окрестностях диска. Впрочем, такие аномалии следует ожидать в любом случае, так как, если присмотреться к отдельному атому нашего конуса, то мы обнаружим, что относительно неподвижного вакуума, который в современной физике в какой-то мере эквивалентен эфиру, этот атом испытывает невероятно большие ускорения, что неизбежно должно приводить к формированию микрогравитационной волны, какой бы скоростью и энергией она ни обладала. Напомним, что атом в целом электронейтрален и в этой ситуации ничего другого излучать не может. Сложение же таких волн в области диска должно дать о себе знать. Исходя из соображений аналогии с электромагнетизмом, можно предположить, что такой диск создаст в пространстве разницу гравитационного потенциала, а сборка из таких дисков на одной оси должна усиливать эффект. Причем некоторые авторы трактуют изменение скорости света в зонах повышенной гравитации как изменение магнитной и электрической проницаемости вакуума и тут возникает интересная мысль, что имея такие зоны локально, можно попытаться использовать их для создания дополнительной тяги опираясь на электромагнитные эффекты. Кроме того, предложенная расчетная схема указывает на то, что при неподвижном зависании объекта с таким двигателем энергия на его поддержание в неподвижности расходоваться не будет, исключая технологические расходы, конечно. Именно это мы и наблюдаем ежесекундно в окружающем мире, глядя на покоящиеся на поверхности Земли объекты.

Теперь представим, что все проблемы успешно решены, и мы получили действующую двигательную установку. Взвесим перспективы, чтобы было понятно стоит ли вообще тратить на это силы и время.

Причем будем рассматривать как гражданский, так и военный аспект последствий создания такого двигателя.

В первом варианте предположим, что удалось создать установку с тягой в несколько Ньютон или того меньше, т.е. будем считать, что по отношению к массе аппарата тяга составляет менее процента.

Итак, гражданский аспект.

Длительное поддержание орбит пилотируемых станций без расхода запасов топлива, источник энергии – солнечные батареи. Станут реальными полеты человека на Марс и откроются дороги к освоению Марса и Луны. Возможно создание на Фобосе или Деймосе обитаемой станции, своего рода космодрома подскока.

Станут реальными полеты беспилотных аппаратов к границам солнечной системы и дальним планетам с возвращением образцов, полномасштабное исследование “задворков” солнечной системы. Станет реальным освоение минеральных ресурсов астероидов с участием человека и без такового.

Военный аспект.

Реальное продление срока службы низкоорбитальных разведывательных и ударных космических аппаратов, сейчас их срок службы ограничен запасом топлива на поддержание орбиты. Повышение маневренности в целом для военных космических аппаратов.

Теперь второй вариант, предположим, что удалось довести уровень тяги до десяти – пятнадцати процентов от массы летательного аппарата. В этом случае к перечисленному выше добавится.

В гражданском аспекте.

Создание крылатой воздушно-космической транспортной системы по типу “в космос с аэродрома”. Безусловное освоение Марса и Луны, а так же всех пригодных для этого спутников планет Солнечной системы. Посылка первых зондов к ближайшим звездам. Полная модернизация гражданского воздушного сообщения, переход к сверхзвуковым сверхвысотным авиалайнерам. Вывоз радиоактивных отходов с планеты.

В военном аспекте.

Создание новых типов воздушно- космических бомбардировщиков. Подводные лодки с таким двигателем станут на порядок менее шумными. Создание в дальнем космосе маневрирующего корабля - носителя по типу современной ракетной подводной лодки. На расстоянии в сотни тысяч или даже миллионов километров от Земли группировка таких кораблей будет практически неуязвима. Создание для такого корабля ядерных снарядов нового типа разгоняющихся до скорости в сотни километров в секунду. Тут следует сказать, что никакая система ПРО, даже с такими-же двигателями не будет способна им противостоять. В этих условиях, вероятно, ни у кого не возникнет желания ударить первым.

У первой страны, овладевшая этой технологией,может возникнуть соблазн тайно произвести несколько ядерных испытаний, маскируя их Солнечным диском, т.е. на обратной стороне.

Рассмотрим, наконец, и третий вариант. Предположим что характеристики двигателя таковы, что его тяга превосходит вес летательного аппарата.

Тогда к сказанному выше добавиться.

В гражданском аспекте:

Экспансия человечества в дальний космос и освоение минеральных и энергетических ресурсов всех реально достижимых областей Галактики. В перспективе летающая тарелка, как автомобиль сегодня.

В военном аспекте.

Крайняя трудность перехвата летательных аппаратов противника как воздушных, так и космических. Создание боевого аппарата трех сред, для космоса, воды и воздуха. Отмирание армии в привычном нам смысле. Ликвидация танковых войск, ликвидация артиллерии, ликвидация надводного флота, ликвидация ракетных войск, резкое повышение роли пехоты и отдельного воина на поле боя, высокая уязвимость и резкое снижение эффективности средств ПВО, большие трудности в охране границ и биоресурсов. Создание постоянно находящихся и почти неподвижных относительно поверхности в воздухе и космосе станций слежения и прямого контроля за своей и чужой территорией. Создание новых более эффективных способов радионевидимости за счет новой геометрии лететельных аппаратов.

 

В заключение следует сказать, что цель этой статьи указать на проблему и поставить соответствующие вопросы научного и технического характера. Авторы отдают себе отчет в том, что предложенная ими концепция противоречит устоявшимся догмам физики и не исключают возможности ошибки. Авторы надеются, что общественность укажет им на их концептуальную ошибку, либо укажет на некий параллельно идущий процесс сводящий к нулю обсуждаемый здесь эффект, поскольку сами обнаружить этого не смогли. Если же такие факторы будут указаны, то в этом случае остается признать правоту Эйнштейна. Авторы готовы к широкой дискуссии и по концепциям практической реализации обсуждаемого способа создания тяги.

Итак, ждем откликов на нашем форуме. .

 

Дата первого варианта текста 15.05.2003, текст доработан 09.06.2003
Сайт оформлен 11.06.2003 01:00. Время Москвское, дата тоже...(однако,шутка)

Авторы

Пелипенко Андрей Иванович, инженер, Хабаровский край.

Колисниченко Николай Дмитриевич, инженер, Калужская область

Используются технологии uCoz