Знания нельзя купить, здесь их дают бесплатно!
Безнадежная погоня за “вечным” двигателем многих людей сделала глубоко несчастными. Я знал рабочего, тратившего все свои заработки и сбережения на изготовление модели “вечного” двигателя и дошедшего вследствие этого до полной нищеты. Он сделался жертвой своей неосуществимой идеи.
Полуодетый, всегда голодный, он просил у всех дать ему средства для постройки “окончательной модели”, которая уже “непременно будет двигаться”. Грустно было сознавать, что этот человек подвергался лишениям единственно лишь вследствие плохого знания элементарных основ физики.
Любопытно, что если поиски “вечного” двигателя всегда оказывались бесплодными, то, напротив, глубокое понимание его невозможности приводило нередко к плодотворным открытиям.
Прекрасным примером может служить тот способ, с помощью которого Стевин, замечательный голландский ученый конца XVI и качала XVII века, открыл закон равновесия сил на наклонной плоскости.
Этот математик заслуживает гораздо большей известности, нежели та, какая выпала на его долю, потому что он сделал много важных открытий, которыми мы теперь постоянно пользуемся: изобрел десятичные дроби, ввел в алгебру употребление показателей, открыл гидростатический закон, впоследствии вновь открытый Паскалем.
Закон равновесия сил на наклонной плоскости он открыл, не опираясь на правило параллелограмма сил, единственно лишь с помощью чертежа, который здесь воспроизведен (рис. 47). Через трехгранную призму перекинута цепь из 14 одинаковых шаров. Что произойдет с этой цепью? Нижняя часть, свисающая гирляндой, уравновешивается сама собой.
Но остальные две части цепи — уравновешивают ли друг друга? Иными словами: правые два шара уравновешиваются ли левыми четырьмя?
Конечно, да, — иначе цепь сама собой вечно бежала бы справа налево, потому что на место соскользнувших шаров всякий раз помещались бы другие и равновесие никогда бы не восстанавливалось.
Но так как мы знаем, что цепь, перекинутая указанным образом, вовсе не движется сама собой, то, очевидно, два правых шара действительно уравновешиваются четырьмя левыми. Получается словно чудо: два шара тянут с такой же силой, как и четыре. Из этого мнимого чуда Стевин вывел важный за кон механики.
Он рассуждал так. Обе цепи — и длинная и короткая — весят различно: одна цепь тяжелее другой во столько же раз, во сколько раз длинная грань призмы длиннее короткой. Отсюда вытекает, что и вообще два груза, связанных шнуром, уравновешивают друг друга на наклонных плоскостях, если веса их пропорциональны длинам этих плоскостей.
Рис. 47. “Чудо и не чудо”.
В частном случае, когда короткая плоскость отвесна, мы получаем известный закон механики: чтобы удержать тело на наклонной плоскости, надо действовать в направлении этой плоскости силой, которая во столько раз меньше веса тела, во сколько раз длина плоскости больше ее высоты.
Так, исходя из мысли о невозможности вечного двигателя, сделано было важное открытие в механике.
На рис. 48 вы видите тяжелую цепь, перекинутую через колеса так, что правая ее половина при всяком положении должна быть длиннее левой. Следовательно, — рассуждал изобретатель, — она должна перевешивать и безостановочно падать вниз, приводя в движение весь механизм. Так ли это?
Рис. 48. Вечный ли это двигатель?
Конечно, нет. Мы сейчас видели, что тяжелая цепь может уравновешиваться легкой, если силы увлекают их под разными углами. В рассматриваемом механизме левая цепь натянута отвесно, правая же расположена наклонно, а потому она, хотя и тяжелее, все же не перетягивает левую. Ожидаемого “вечного” движения здесь получиться не может.
Пожалуй, остроумнее всех поступил некий изобретатель “вечного” двигателя, показывавший свое изобретение в шестидесятых годах прошлого столетия на Парижской выставке. Двигатель состоял из большого колеса с перекатывавшимися в нем шарами, причем изобретатель утверждал, что никому не удастся задержать движение колеса.
Посетители один за другим пытались остановить колесо, — но оно немедленно же возобновляло вращение, как только отнимали руки. Никто не догадывался, что колесо вращается именно благодаря стараниям посетителей остановить его; толкая его назад, они тем самым заводили пружину искусно скрытого механизма...
Вверх
class-fizika.ru
Участники BPP представили несколько весьма впечатляющих, но, как легко догадаться, чрезвычайно непрактичных проектов. Среди них было предложение разгонять корабль с помощью гипотетического поля тяготения, закрученного, как магнитное поле (так называемое гравитационное поле с ненулевым ротором).
Поскольку для диаметрального привода (Diametric Drive) традиционные материалы непригодны, разработчики предложили использовать для него материю с отрицательной массой. Изготовленный из такой материи блок нужно было установить на корме звездолета. По мысли изобретателей, он создавал бы антитяготение, отталкиваясь от корабля и придавая ему противоположно направленное ускорение. Особая прелесть этой идеи заключается в том, что звездолет разгоняется без всякой затраты энергии (а для торможения антигравитирующий блок надлежит просто передвинуть с кормы на нос). Защитники проекта признавали, что подобная система не слишком устойчива, но полагали, что ее можно усовершенствовать. К сожалению, частиц с негативной массой не существует в природе — во всяком случае науке о них ничего не известно.
Однако были предложения и покруче. В частности, обсуждалась возможность оснащения звездолета совсем уж фантастическими генераторами переменного гравитационного поля, способными локально изменять постоянную тяготения G перед кораблем и позади него. Этот проект смещающего привода (Bias Drive) обещал разогнать звездолет за счет разницы гравитационных потенциалов между носом и кормой. Поскольку в эйнштейновской общей теории относительности величина G не может меняться от точки к точке (иначе она не была бы константой!), сторонники этого проекта апеллировали к конкурирующей теории гравитации, предложенной вначале 1960-х годов американскими физиками Робертом Дике и Карлом Брансом. В их теории фигурирует отсутствующее у Эйнштейна скалярное поле, превращающее G в переменный параметр, зависящий от пространственных координат. В проекте Bias Drive не было никаких указаний на предмет того, как построить генератор переменной гравитации, но это уже детали.
Примерно из той же оперы и проект дифференциального паруса (Differential Sail), предлагающий разогнать звездолет за счет разности давлений, обусловленной вакуумными флуктуациями. В отличие от скалярного поля из теории Дике-Бранса, этот эффект (предсказанный голландским физиком Хендриком Казимиром и носящий его имя) совершенно реален и подтвержден экспериментально. Авторы проекта предложили снизить давление вакуума перед кораблем и увеличить позади него — опять-таки без указаний, как этого добиться на практике.
Среди детищ программы BPP наибольшую известность получил проект привода Алкубьерре (Alcubierre Drive). Он базировался на вполне серьезных теоретических результатах мексиканского физика-теоретика Мигеля Алкубьерре Мойа, работавшего тогда в Университете Уэльса, а сейчас возглавляющего Институт ядерных исследований Национального автономного университета Мексики. В 1994 году он опубликовал работу с описанием возможности перемещения со сверхсветовой скоростью, которая не противоречит специальной теории относительности. Для этого область обычного евклидова пространства с находящимся в ней звездолетом нужно окружить пузырем сильно искривленного пространства с особой геометрией. По одну сторону пузыря пространство-время будет расширяться, по другую — сжиматься. В результате пузырь вместе со своим содержимым сможет в принципе разогнаться до сколь угодно большой скорости и даже превзойти скорость света. Стоит напомнить, что сверхсветовое расширение пространства — самое обычное дело в космологии (см. статью о космологических горизонтах в «ПМ» №10'2012), и оно вполне совместимо с постулатами специальной теории относительности. В частности, по отношению к кораблю свет во внутрипузырном евклидовом пространстве будет распространяться со своей нормальной скоростью в вакууме, чуть меньшей 300000 км/с, так что никаких парадоксов не возникнет.
Хотя идея привода Алкубьерре и основана на вполне корректном решении уравнений ОТО, она, подобно прочим проектам программы BPP, не имеет инженерного воплощения. Для пространства с нужной метрикой опять-таки требуется материя с отрицательной массой, причем в непредставимо гигантских количествах, превышающих (естественно, по абсолютной величине) массу видимой части нашей Вселенной. К тому же экипаж корабля не смог бы контролировать поведение внешнего пузыря, поэтому такой звездолет оказался бы неуправляемым. В общем, возможное на бумаге оказалось неосуществимым на практике, что происходит не столь уж редко. Так что, увы, увидеть межзвездные двигатели в ближайшие пару сотен лет можно будет, вероятно, только в кино.
Статья опубликована в журнале «Популярная механика» (№11, Ноябрь 2012).www.popmech.ru
Это не слишком серьёзное на первый взгляд изделие, напоминающее бытовой пылесос, есть не что иное, как малогабаритный двухконтурный турбореактивный двигатель ТРДД-50Б (37-01), разработанный в Омском моторостроительном КБ (ОМКБ), выпускаемый серийно в НПО "Сатурн" (Рыбинск) и применяемый в качестве маршевого двигателя на КРБД. 3М14 комплекса "Калибр" (ОКБ "Новатор", Екатеринбург).. По данным от производителя 37-01 имеет следующие технические характеристики:
максимальная тяга – 450 кгс;удельный расход топлива на максимальном режиме – 0,71 кг/кгс/час;диаметр – 330 мм; длина – 850 мм; сухой вес – 82 кг;используемое топливо – авиационный керосин ТС-1, Т-1, Т-6, РТ, децилин Т-10 (ссылка 2).
В это трудно поверить, но стратегическую крылатую ракету полётной массой около 1 300 кг со скоростью 850 км/час (0,7 М) несёт "движок" размером с дорожную сумку, который без труда могут поднять два человека (доля массы ТРДД в нагрузке масс ракеты – всего 6%). ©
Экономичность двигателя впечатляет не меньше его массогабаритных характеристик. При заявленном удельном расходе топлива запас горючего для полёта на полную дальность (1 500 км, 1 час 45 мин.) должен составлять 560 кг (около 45% от полётной массы) (*). Это означает, что 3М14 расходует 48 литров авиационного керосина на 100 км полёта, что соответствует расходу топлива КАМАЗа-6460 (ссылка 3) (**). ■
(*) Доля топлива в полётной массе ракеты не вызывает особых сомнений, т. к. на БЧ (450 кг) приходится 35% и, за вычетом ТРДД,. на планер, аппаратуру управления, рулевые приводы и прочее остаётся порядка 15%, которые представляются более-менее достоверными.(**) Авиакеросин (ТС-1) по стоимости почти не отличается от дизельного топлива (ссылка 4). ©
navy-korabel.livejournal.com
Алексей Левин «Популярная механика» №11, 2012
Участники BPP представили несколько весьма впечатляющих, но, как легко догадаться, чрезвычайно непрактичных проектов. Среди них было предложение разгонять корабль с помощью гипотетического поля тяготения, закрученного, как магнитное поле (так называемое гравитационное поле с ненулевым ротором).
Поскольку для диаметрального привода (Diametric Drive) традиционные материалы непригодны, разработчики предложили использовать для него материю с отрицательной массой. Изготовленный из такой материи блок нужно было установить на корме звездолета. По мысли изобретателей, он создавал бы антитяготение, отталкиваясь от корабля и придавая ему противоположно направленное ускорение. Особая прелесть этой идеи заключается в том, что звездолет разгоняется без всякой затраты энергии (а для торможения антигравитирующий блок надлежит просто передвинуть с кормы на нос). Защитники проекта признавали, что подобная система не слишком устойчива, но полагали, что ее можно усовершенствовать. К сожалению, частиц с негативной массой не существует в природе — во всяком случае, науке о них ничего не известно.
Однако были предложения и покруче. В частности, обсуждалась возможность оснащения звездолета совсем уж фантастическими генераторами переменного гравитационного поля, способными локально изменять постоянную тяготения G перед кораблем и позади него. Этот проект смещающего привода (Bias Drive) обещал разогнать звездолет за счет разницы гравитационных потенциалов между носом и кормой. Поскольку в эйнштейновской общей теории относительности величина G не может меняться от точки к точке (иначе она не была бы константой!), сторонники этого проекта апеллировали к конкурирующей теории гравитации, предложенной вначале 1960-х годов американскими физиками Робертом Дике и Карлом Брансом. В их теории фигурирует отсутствующее у Эйнштейна скалярное поле, превращающее G в переменный параметр, зависящий от пространственных координат. В проекте Bias Drive не было никаких указаний на предмет того, как построить генератор переменной гравитации, но это уже детали.
Примерно из той же оперы и проект дифференциального паруса (Differential Sail), предлагающий разогнать звездолет за счет разности давлений, обусловленной вакуумными флуктуациями. В отличие от скалярного поля из теории Дике–Бранса, этот эффект (предсказанный голландским физиком Хендриком Казимиром и носящий его имя) совершенно реален и подтвержден экспериментально. Авторы проекта предложили снизить давление вакуума перед кораблем и увеличить позади него — опять-таки без указаний, как этого добиться на практике.
Среди детищ программы BPP наибольшую известность получил проект привода Алкубьерре (Alcubierre Drive). Он базировался на вполне серьезных теоретических результатах мексиканского физика-теоретика Мигеля Алкубьерре Мойа, работавшего тогда в Университете Уэльса, а сейчас возглавляющего Институт ядерных исследований Национального автономного университета Мексики. В 1994 году он опубликовал работу с описанием возможности перемещения со сверхсветовой скоростью, которая не противоречит специальной теории относительности. Для этого область обычного евклидова пространства с находящимся в ней звездолетом нужно окружить пузырем сильно искривленного пространства с особой геометрией. По одну сторону пузыря пространство-время будет расширяться, по другую — сжиматься. В результате пузырь вместе со своим содержимым сможет в принципе разогнаться до сколь угодно большой скорости и даже превзойти скорость света. Стоит напомнить, что сверхсветовое расширение пространства — самое обычное дело в космологии (см. статью о космологических горизонтах «Заглянуть за горизонт», «ПМ» №10, 2012), и оно вполне совместимо с постулатами специальной теории относительности. В частности, по отношению к кораблю свет во внутрипузырном евклидовом пространстве будет распространяться со своей нормальной скоростью в вакууме, чуть меньшей 300 000 км/с, так что никаких парадоксов не возникнет.
Хотя идея привода Алкубьерре и основана на вполне корректном решении уравнений ОТО, она, подобно прочим проектам программы BPP, не имеет инженерного воплощения. Для пространства с нужной метрикой опять-таки требуется материя с отрицательной массой, причем в непредставимо гигантских количествах, превышающих (естественно, по абсолютной величине) массу видимой части нашей Вселенной. К тому же экипаж корабля не смог бы контролировать поведение внешнего пузыря, поэтому такой звездолет оказался бы неуправляемым. В общем, возможное на бумаге оказалось неосуществимым на практике, что происходит не столь уж редко. Так что, увы, увидеть межзвездные двигатели в ближайшие пару сотен лет можно будет, вероятно, только в кино.
elementy.ru
Сегодня техника в основном работает на поршневых двигателях. Схема проста: поршень, шатун, кривошип. И еще трение, на ликвидацию которого нужна смазка. Казалось бы, если без смазки никак - добавляй, да и все. Но на морозе, например в Арктике, она намертво замерзает, и транспорт встает на прикол.
Альтернативой мог бы стать рациональный роторный двигатель. Если проще, то по этому принципу работают, допустим, электромоторы. Там нет поршней - только вращающийся элемент. А еще нужно тащить с собой шнур от розетки или тяжеленные блоки питания. Такие вот «бонусы». Не очень удобно, к примеру для арктической техники.
Выход известен давно - создать компактный механический роторный двигатель. Но знать и уметь - понятия разные. Над этой проблемой бились едва ли не сотню лет, а результаты как-то не впечатляют. Невозможное удалось нашему земляку. На X Международной выставке высокотехнологичной техники омский изобретатель кандидат технических наук Геннадий Фокин представил модель чудо-двигателя, над которым работал всю свою жизнь.
Эти двигатели можно установить на автомобилях, самолетах и вертолетах, на беспилотниках, на снегоходах и вездеходах на воздушной подушке, на катерах и железнодорожном транспорте - везде, на любой технике.
- У роторных двигателей немало преимуществ перед поршневыми , - поясняет изобретатель. - Как уже говорилось, одно из очень существенных - они не нуждаются в легко замерзающей смазке.
Такие моторы хоть в Сибири используй, хоть в Арктике. А ведь именно вопросы укрепления безопасности Сибири, Дальнего Востока и Арктической зоны России находились в центре обсуждения на ВТТВ-2013. Неудивительно, что двигатель Фокина пришелся в струю.
Жаль только, что пока этот двигатель существует лишь в виде модели. Нет даже опытного образца. Но зато есть заключение председателя Сибирского отделения РАН В. Фомина. По словам академика, такой двигатель, безусловно, нужно внедрять в производство.
Чудо-мотором заинтересовался и мэр Омска Вячеслав Двораковский, побывавший сегодня на ВТТВ-2013. Он долго стоял у стенда изобретателя, выяснял технические особенности и предполагаемую стоимость запуска этого двигателя в производство.
- В Омске есть предприятия, где могли бы внедрить мою разработку, - говорит Геннадий Михайлович. - Выгода была бы всем. Конкурентов на мировом рынке практически не было бы.
omskgazeta.ru
Несколько лет он успешно испытывает его на старенькой «шестёрке». Но производители предпочитают его запатентованному изобретению конструкции по ГОСТу 1987 года.
Уплотняемся!
Около 30 лет учёный КНИТУ им. А. Туполева Анатолий Дружинин бьётся над проблемами развития двигателестроения, но упирается в глухую стену. Авторитетные научные институты настаивают, что лучше уже созданного не придумаешь.
– Есть ГОСТ 2010 года «Поршневые кольца и ТУ» с перечнем рекомендаций, – объясняет 76-летний Анатолий Дружинин. – Но не многие знают, откуда взялись эти «классические постулаты». Последний госстандарт буквально переписан с ГОСТа 1987 г., а тот, в свою очередь, основан на труде американца Карла Энглиша 1958-го. А если учесть, что Энглиш ссылается на источники аж с 1937 (!) г., то ясно, почему наш автопром катится по наклонной.
Даже если машина стоит в пробке, двигатель продолжает давать 800 оборотов в минуту. Решения, предложенные Анатолием Дружининым, позволят сократить число оборотов не менее чем на 15%. В итоге автовладелец получит экономию топлива (порядка 10-12%), увеличит мощность двигателя (не менее чем на 15%), а главное – на 20-30% снизит негативное воздействие на экологию. При этом, по утверждению изобретателя, износ поршневого кольца уменьшится в разы, а коэффициент полезного действия (КПД) двигателя возрастёт не менее чем до 0,65 (сейчас 0,38-0,41).
В чём же суть изобретения Анатолия Дружинина? Представьте себе цилиндр, в котором движется поршень. В канавки на поршне устанавливают специальные компрессионные (уплотнительные) кольца. А излишки масла из цилиндра удаляет маслосъёмное кольцо, закреплённое на поршне подобно уплотнительному. Именно это поршневое устройство усовершенствовал учёный.
| Анатолий Дружинин родился в 1936 г. Окончил КАИ. Имеет 25 патентов на изобретения. Победитель конкурса «50 лучших инновационных идей для РТ-2006». Доцент, к.т.н., старший научный сотрудник НИИ энергоэффективных технологий КНИТУ-КАИ. |
Поверить в новинку
Сначала изобретатель занялся уплотнительным кольцом. Для всех автомобилей используют рекомендованную высоту кольца, которая делает его низким. Но газ, попадая в цилиндр, так прижимает это низкое кольцо, что оно не выполняет уплотнительную функцию, а работает, как резец, снимая стружку металла со стенки цилиндра. Получается, что двигатель тратит силы на саморазрушение. Для устранения этой проблемы высота кольца должна быть расчётной для каждого двигателя. Например, для «КАМАЗа» – 5,227 мм вместо рекомендованных 3 мм.
– Конечно, можно набрать решетом ведро воды, но это надо делать очень интенсивно и очень долго, потому что КПД низкий, – объясняет изобретатель. – Так и двигателю внутреннего сгорания с худым поршневым уплотнением приходится компенсировать утечку увеличением оборотов, что приводит к снижению мощности и износу.
Первые испытания на «КАМАЗе» показали, что для эффективной работы уплотнительного кольца нужно усовершенствовать всю поршневую группу. Работая над этим, Анатолий Дружинин, например, изменил конструкцию маслосъёмного кольца (сделал верхний край похожим на лыжу: набегает на масло, но не снимает его). Кроме того, он установил, что для меньшего износа зазор между кольцом и дном канавки на поршне должен быть не рекомендованным – 0,7-0,97 мм, а минимальным. А ещё изменил форму цилиндра – сделал его коническим (узким сверху), чтобы при высоких температурах он приобретал правильную форму.
В октябре этого года из Минпромторга РФ пришёл ответ, что выводы Анатолия Дружинина учтут в работе. Правда, чтобы «научные круги» действительно поверили в его изобретение, придётся провести ещё не одно испытание на производстве.
www.kazan.aif.ru
8:47 12 Сентября 2017 / Обновлено: 15:12 12 Сентября 2017
32100
Пекин, 12 сентября. Чешский ученый Любош Мотль раскритиковал новое изобретение китайских ученых, заявивших о создании чудо-двигателя, принцип работы которого якобы нарушают привычные физические законы.
Чешский эксперт в области физики полагает, что китайцы допустили ряд ошибок в своей разработке. Так, по его мнению, они забыли учесть ряд сил, оказывающих воздействие на тягу.
Кроме того, Мотль считает, что создатели двигателя намеренно связывают свою разработку с NASA, преувеличивая таким образом ее истинное значение. Чешский физик даже в шутку предположил, что автором статьи о новом двигателе могла быть «уборщица из NASA».
Напомним, группа китайских специалистов заявила о создании рабочего образца двигателя EmDrive, принцип действия которого пока что не объяснен с точки зрения современной физики. Двигателю прочат большое будущее — силовая установка с микроволновым генератором может быть использована в космосе и, как полагают ученые, поможет человечеству в краткие сроки освоить Солнечную систему.
Сам двигатель состоит из генерирующего микроволны магнетрона и конической камеры-резонатора, отзывающегося на их колебания. Этот процесс создает тягу, заставляя двигатель ускоряться в определенном направлении, однако причины этого процесса остаются неясны. При этом двигатель EmDrive, как ранее выяснили специалисты NASA, не потребляет топлива и не генерирует направленного потока излучения, сообщает Daily Mail.
Принцип работы EmDrive был разработан в 2001 году американским инженером-авиаконструктором Роджером Шоером. Мощность его невелика — около 1,2 мН тяги на 1 кВт потраченной энергии.
Автор: Валентин Меликов
riafan.ru
