Двигун їм драйв принцип роботи. Em Drive - Special Opinion (Ем двигун - особлива думка)

Супутник компанії Cannae із шести юнітів CubeSat. Рендери: Cannae Inc.

Експерти та ентузіасти з 2003 року сперечаються про можливість існування гіпотетичного «чарівного» електромагнітного двигуна EmDrive. Принцип його роботи дуже простий: магнетрон генерує мікрохвилі, енергія їх коливань накопичується в резонаторі високої добротності, а факт наявності стоячої хвилі електромагнітних коливаньу замкнутому резонаторі спеціальної формиє джерелом потягу. Так створюється потяг у замкнутому контурі, Тобто в системі, повністю ізольовані від зовнішнього середовища без вихлопу.

З одного боку, цей двигун начебто порушує закон збереження імпульсу, на що вказують багато фізиків. З іншого боку, британський винахідник Роджер Шойєр (Roger Shawyer) свято вірить у працездатність свого EmDrive – та (див. кілька сотень сторінок обговорень на форумі NASASpaceFlight). Проведені випробування на Землі (результати 22 випробувань) начебто підтверджують працездатність EmDrive.

Настав час покласти край суперечкам.

Остаточну точку в суперечках має намір поставити Гвідо Петта (Guido Fetta) - однодумець Шойєра та конструктор ще одного гіпотетичного двигуна Cannae Drive, який працює на тому ж принципі: генерація мікрохвиль та створення тяги у замкнутому контурі без вихлопу.

17 серпня 2016 року Гвідо Петта оголосив, що має намір запустити експериментальний зразок Cannae Drive на орбіту - і перевірити його в дії. Ґвідо Петта є виконавчим директором компанії Cannae Inc. Нині компанія Cannae Inc. ліцензувала технологію електромагнітного двигуна фірмі Theseus Space Inc., яка виведе на низьку навколоземну орбіту супутник CubeSat.

Серед засновників компанії Theseus Space – сама Cannae Inc., а також маловідомі фірми LAI International, AZ та SpaceQuest.

Дата запуску поки що не оголошена. Можливо, ентузіастам вдасться зібрати гроші та побудувати експериментальний апарат у 2017 році.

Єдине завдання цього супутника – випробування двигуна Cannae Drive протягом шести місяців. Супутник спробує пересунутись за допомогою електромагнітної тяги Cannae Drive.

Розробники Cannae Drive заявляють, що їхній двигун здатний генерувати тягу до декількох ньютонів і «більше високих рівнів», що найкраще підходить для використання у маленьких супутниках. Двигуну не потрібно палива, у нього немає вихлопу.

Об'єм двигуна на супутнику CubeSat – не більше 1,5 юнітів, тобто 10×10×15 см. Джерело живлення – менше 10 Вт. Сам супутник складатиметься із шести юнітів.

Супутник компанії Cannae. Рендери: Cannae Inc.

Відразу після успішної демонстрації на орбіті компанія Theseus Space має намір запропонувати новий двигун стороннім виробникамдля використання на інших супутниках.

Ентузіасти впевнені: якщо EmDrive працює, то у перспективі стане можливим створенняяк ефективних космічних двигунів, а й літаючих автомобілів, і навіть кораблів, літаків - будь-якого транспорту електромагнітної тязі.

Компанія Cannae – не єдина, хто хоче перевірити роботу електромагнітного двигуна у космосі. Німецький інженер Пол Коцила (Paul Kocyla) сконструював маленький кишеньковий EmDrive, а зараз збирає гроші в рамках краудфандингової кампанії. Щоб запустити прототип у космос на міні-супутнику PocketQube, потрібно 24 200 євро. За три місяці вдалося зібрати 585 євро.

Прототип EmDrive німецького інженера Пола Коцили

Нещодавно наукові роботиШойєра були опубліковані у відкритому доступі. «У всьому світі люди вимірювали потяг. Одні будували двигуни в гаражах, інші - у великих організаціях. Всі вони видають потяг, тут немає великої таємниці. Хтось вважає, що тут якась чорна магія, але це не так. Будь-який нормальний фізик має зрозуміти, як воно працює. Якщо хтось не розуміє, йому час міняти роботу», - категорично британський інженер.

. Використовуваний у ніймагнетрон генерує мікрохвилі , енергія їх коливань накопичується врезонаторі високою добротності , І, за заявами автора, випромінювання перетворюється на потяг. На перший погляд, це звичайний фотонний двигун. Так як є електромагнітне випромінювання дивимося малюнок з перекладом.
Відомо що електромагнітна хвиляце також потік корпускул фотонів, різної енергії. Найгірше поглинаються та відбиваються фотони рентгенівського спектру. Тут же явно задіяні не фотони рентгенівського діапазону, отже відбиток і переотражение фотонів невидимого діапазону тут є. Але як стверджується тяга, що отримується, не вписується в рамки "фотонної теорії". Вона істотно вища за розрахункову. При цьому частина дослідників взагалі заперечують "фотонну теорію". Тобто нібито є "нескомпенсована сила". І ми маємо справу з порушенням закону збереження імпульсу. У запропонованій статті буде викладено особливу думку щодо природи цієї додаткової сили. І НЕРТНІСТЬ
(інерція ) (від лат. iners, рід. відмінок inertis - бездіяльний) в механіці - властивість матеріальних тіл, що проявляється в тому, що тіло зберігає незмінним стан свого руху або спокою по відношенню до т.з.інерційної системи відліку, коли внеш. дії на тіло (сили) відсутні або взаємно врівноважуються. Якщо ж на тіло діє неврівноважений. система сил, то властивість І. позначається в тому, що змінастану спокою чи руху тіла, т. е. зміна швидкостей його точок, відбувається поступово, а чи не миттєво; при цьомурух змінюється тим повільніше, що більше І. тіла. Мірою І. тіла є йогомаса . Ось Маса і є формулою для обчислення прискорення через силу знаменником (a=F/M) - з чистої фізики, Суть ідеї. Можливо, змінюється саме маса тіла. Тобто за фактом ми маємо справу з "технологією нульової ваги" чи точніше за масу. Щоб зрозуміти суть даної технології давайте вникнемо в запропоновану формулу.. До включення ЕМГ двигун має масу наприклад100 грам. А як тільки він включився, маса стала іншою. А у формулі відмінусувати цю зміну забули. Так як теоретично "технології нульової ваги або маси" існують тільки на сторінках фантастичних книг. Звичайно, повірити в такий ефект як нестабільна маса дуже складно. Що ж вірте в те, що порушується "закон збереження імпульсу".
Тобто за фактом фізики зіткнулися не з "некомпенсованою силою", а зі зміненою масою двигуна.
Скажімо так для чистоти експерименту, щоб довести, що маса у ЕМГ двигуна дійсно зменшується його потрібно тестувати не просто у вакуумі, а ще й підвісивши на дуже чутливих вагах.

У всіх досвідах ніхто зважить цей девайс під час його роботи не додумався. Проста діаграма складена за результатами досвіду, дуже допомогла б.

Великий Ньютон вчив, що коли ми бачимо якийсь автономний рух, то причина в реактивній силі. Якщо ми бачимо силу, спостерігаємо якусь автономну прискорювальну силу, то це сила реактивна. І лише реактивна. Дивіться так званий закон реактивного руху: А = F/M А – прискорення матеріальної точки; F - рівнодіюча всіх сил, прикладених до матеріальної точки; m – маса матеріальної точки. Якщо маса стабільна, то виявлена ​​сила справді некомпенсована.

Досліди із масою. Отже відомі досліди, які показують, що маса при певних Умови виявляються непостійними. 1. Досвіди Мірошниченка. Посилаюсь на досліди лікаря технічних наукМстислава Мірошникова. "Стурбована маса спокою". (ТМ. 1988.1). Той же Мірошніков показав, що вага запаяних колб з дистильованою водою всередині в діапазоні температур від 20 - 100 С відрізняється. Виміри ваги проводилися, щоб уникнути побічних ефектів у вакуумній камері. Саме він підтвердив існування ефекту зменшення ваги під впливом теплових пульсацій або Броунівського руху. Мірошников також описує ефект зміни ваги та тиску у механічних системах, що вібрують. 2. Генератор Нуль-ваги А.П. Щегольова Так, відомий досвід із нагріванням сталевої кулі, здійснений А.П. Щеголевим. Центральна область сталевої кулі (r = 50 мм), встановленої на точні ваги, нагрівалася променем лазера через отверстие, просвердлене до центру кулі. Під час роботи лазера, що нагрівав сталеву кулю, вага кулі стала меншою за початкову на 200 мг. При остиганні кулі його вага відновлювалася. У контрольному досвіді з цією ж кулею, нагрітою в електропечі і перенесеною на ваги для остигання, зміни ваги зафіксовано не було. Пояснюється зміна ваги сталевої кулі появою потоку енергії, спрямованої від центру до поверхні кулі: потік теплової енергії зменшував гравітаційний потік до центрубіля кулі. В результаті накладання протилежних потоків енергії вага сталевої кулі зменшувалась. Звичайно, цей досвід потрібно проводити у вакуумі. Так як гаряче повітряобтікає кулю на зразок того як вогонь "обтікає" головку заженого сірника і цей висхідний потік цілком може полегшувати вагу кулі. його вгору за рахунок взаємодії нижньої та бічних поверхонь кулі зі висхідними потоками теплого повітря. Але Мірошниченко якраз і проводив досліди із колбами у вакуумі. 3. Досліди Кунявського-Шабетнікова. Так виявляється ефект зменшення ваги також спостерігається при електричних пульсаціях. Роботи інженера з Москви Юрія Кунянського. За повідомленнями автора, у дослідах провідники під впливом постійного електромагнітного поля "зневажувалися" у вакуумі на 0,3 - 0,4%, що в перерахунку на "тягу" проектованого "антигравітаційного двигуна" становило 4 р. "Тяга", прямо скажемо, Невелика, але натхненна першими успіхами Кунянський вважав, що якщо ще підняти з силою струму, то цю цифру можна було б підняти до планки в 3 - 5% від загальної ваги "гравіталета". Також явище зниження ваги провідника в гравітаційному полі Землі під час проходження крізь нього постійного електричного струму пропорційне силі струму виявлено також В. Шабетниковим. . Що спільного? Давайте проаналізуємо, що поєднує всі ці досліди, у тому числі й EM driver? Почнемо з дослідів із колбами у вакуумі. Та всі тіла у вакуумі починають інтенсивно випромінювати, ІЧ-хвилі, або фотони теплового спектра. Відомо, що тепловіддача випромінюванням у вакуумі пропорційна площі поверхні і, за законом Стефана - Больцмана, четвертою мірою її температури. Куля випромінює ик хвилі. Колби випромінюють ік хвилі. І в тому, числі і дроти в дослідах з електричним струмомтеж випромінюють ІЧ-хвилі. А при підвищенні сили струму нагрівання та інтенсивність випромінювання тільки збільшується. І ЕМГ двигун теж гріється. Ось і вся причина, всі ці аксесуари починають випромінювати ІЧ-хвилі. А тіла випромінюючі ІЧ-хвилі мають нестабільну масу. Ось і вам і технологія "нульової маси". Чим більше ЕМ - двигун грітиметься і випромінюватиме ІЧ-хвилі тимменше його маса, а значить згідно з формулою (a=F/M) Ми будемо мати аномально високу тягу яка буде не вкладатися в розрахунки якщо ми не враховуватимемо зменшення маси ЕМ-двигуна. При випромінюванні ним ІЧ хвиль. Епілог. Тобто можна узагальнити, що жодної "некомпенсованої сили" ЕМ двигун не дає. Вчені просто зіткнулися з "ефектом обнулення маси".Викликаної інтенсивним випромінюванням ІЧ-хвильМи маємо справу з зачатками "технологій нульової маси", а закон збереження імпульсу залишається незмінно непорушним. НВЧ. Це зараз прийнятий калориметричний (по нагріванню навантаження) спосіб вимірювання потужності, а тоді навіть прилади такі зі шторками створювалися. Все нове добре забуте старе. Скажімо так треба трубу в яку надходить НВЧ випромінювання покрити кварцом і тяга стане ще відчутнішою. Література 1. Quantum Vacuum Fluctuations Harnessed in Propellant-less Engine Tested NASA http://peswiki.com/index.php/Directory:Emdrive_%28Electromagnetic_Space_Drive%29 2..shtml

Успішне освоєння космосу постійно вимагає від людства вивчення та відкриття нових технологій, які б дозволили мати більш потужне обладнання та створювати системи забезпечення життя екіпажу для подальших космічних польотів. Однією з таких революційних технологій може стати гіпотетичний електромагнітний двигун EmDrive, який донедавна вважався неможливим. Однак у 2016 році NASA опублікувало результати дослідження та проведених експериментів двигуна, які доводять його працездатність. Наступний крок американського космічного агентства у дослідженні цього питання – проведення експериментів над двигуном EmDrive у відкритому космосі.

Але почнемо по порядку

Принцип роботи реактивного двигуна

Насамперед, коротко розглянемо принцип роботи рядового двигуна ракети. Є три найбільш популярні типи ракетних двигунів:

• Хімічний – найпоширеніший тип ракетного двигуна. Його принцип роботи наступний: залежно від агрегатного стану палива (твердопаливний або рідинний двигун) тим чи іншим способом окислювач поєднується з пальним, утворюючи паливо. Після хімічної реакції - паливо згоряє, залишаючи після себе продукти згоряння - розігрітий газ, що швидко розширюється. Струмінь цього газу і виходить із сопла ракети, формуючи так зване « робоче тіло», що являє собою той самий «вогненний» струмінь, який ми часто спостерігаємо, наприклад, у телепередачах чи фільмах.
• Ядерний тип двигуна, в якому газ (наприклад, водень або аміак) нагрівається в результаті отримання енергії від ядерних реакцій (ядерний розпад або синтез).
• Електричний – двигун, у якому розігрів газу відбувається за рахунок електричної енергії. Наприклад, термічний тип такого двигуна розігріває газ (робоче тіло) за допомогою нагрівального елемента, в той час як статичний тип– прискорює рух частинок газу за допомогою електростатичного поля.

Складання реактивного двигуна

Корпус такого двигуна повинен складатися з металу, що не плавиться.

Незалежно від вибору типу двигуна, для його роботи буде потрібний значний запас палива, яке робить космічний корабель значно важчим і вимагає більшої потужностівід того ж двигуна.

Двигун EmDrive – що це та як працює?

2001-го року британський інженер Роджер Шойєр запропонував новий тип електричного двигуна, принцип якого докорінно відрізняється від принципу роботи перелічених вище двигунів.

Конструкція є закритою металевою камерою (резонатором) у формі зрізаного конуса (щось на зразок відра з кришкою), який має певний коефіцієнт відображення мікрохвильового випромінювання. Підключений до конуса магнетрон генерує електромагнітне випромінювання в мікрохвильовому діапазоні, яке надходить у резонатор і створює там так звану хвилю стоячу. За рахунок резонансу енергія коливання мікрохвиль зростає.

Як відомо, світло, або електромагнітне випромінювання, чинить тиск на поверхню. Через звуження камери в один бік, тиск мікрохвиль на меншу основу усіченого конуса – менше, ніж тиск на більшу основу. Якщо розглядати камеру як закриту систему, то результатом описаного вище ефекту буде лише навантаження на матеріал камери, причому на одну сторону – більше. Однак, творець концепції двигуна EmDrive стверджує, що дана системає відкритою через граничної швидкостірухи електромагнітного випромінювання («швидкість світла»).

Фізичний принцип дії такого двигуна не зрозумілий повною мірою. Роджер Шойєр переконаний, що пояснення даної технології можливе в рамках відомої ньютонівської механіки. Ймовірно, через наявність коефіцієнта відображення мікрохвильового випромінювання в камері, деяка мала частина випромінювання виходить назовні, за межі резонатора, що робить систему відкритою. У той же час, вихід випромінювання з боку більшої основи усіченого конуса відбувається більшою мірою через більшу площу основи. Тоді мікрохвильове випромінювання, що виходить, буде аналогом робочого тіла, яке і створює тягу, що рушить космічний корабель у зворотному напрямку від випромінюваних мікрохвиль.

У той же час, дослідники НАСА припускають, що істина дії двигуна лежить набагато глибше, у квантовій механіці, у загальній теорії відносності, згідно з якою система є відкритою. Максимально спростивши теорію, можна сказати, що частки можуть зникати і народжуватися у замкнутому контурі простору-часу.

Можливість реалізації двигуна подібним методом оцінювали кілька науково-дослідних організацій, у тому числі НАСА.

Результати експериментів

Протягом 15 років було проведено безліч експериментів. І хоча результати більшості з них підтверджували працездатність концепції двигуна, думка незалежних експертів відрізнялася від думки експериментаторів. Головною причиноюспростування результатів експериментів є факт неправильної постановки та здійснення експерименту.

Нарешті за дослідження двигуна EmDrive взялося американське космічне агентство, яке має достатні ресурси для створення експерименту, здатного винести остаточний вердикт. А саме – експериментальна лабораторія НАСА – Eagleworks, де було сконструйовано прототип двигуна EmDrive. Двигун поміщався у вакуум, де виключено будь-яку теплову конвекцію, і виявилося, що прототип дійсно здатний видавати тягу. Відповідно до , в лабораторії вдалося отримати тягу, що має коефіцієнт потужності 1,2±0,1 мН/кВт. Цей показник поки що значно нижчий, ніж потужність ракетних двигунів, що використовуються сьогодні, однак приблизно в сто разів вища, ніж потужність фотонних двигунівта сонячних вітрил.

З виходом звіту про експеримент, ймовірно, експеримент над двигуном у земних умовах закінчено. Подальші експерименти над EmDrive НАСА планує провести у космосі.

Застосування

Наявність подібного двигунау руках людства значно розширює можливості освоєння космосу. Починаючи з відносно малого – EmDrive, встановлений на МКС, значно знизив запаси палива на станції. Це дозволило б продовжити термін експлуатації станції, а також скоротити вантажні місії з доставки палива. Отже, скоротиться фінансування місій та підтримка працездатності станції.

Якщо розглянути рядовий геостаціонарний супутник, на який буде встановлено даний двигун, То маса апарату зменшиться більш ніж удвічі. Подібним чином наявність EmDrive позначиться і на пілотованому космічному кораблі, який рухатиметься помітно швидше.

Якщо ще попрацювати над потужністю двигуна, то згідно з розрахунками, потенціал EmDrive дозволяє доставити на шістьох астронавтів і деяке обладнання, після чого повернутися на Землю приблизно за 4 години. Аналогічно політ до Марса, з подібною технологією, займе кілька місяців. А політ до Плутона займе близько двох років. До речі, станції New Horizons знадобилося цього – 9 років.

Підсумовуючи, слід зазначити, що технологія EmDrive здатна значно підвищити швидкість. космічних кораблів, заощадити на експлуатації апаратів, а також паливі. Крім того, .

В минулому році компанія Volvoпредставила нове сімейство 4-циліндрових 2-літрових силових агрегатів Drive-E. Лінійка на Наразівключає два бензинових мотора- Т5 потужністю 245 л. та Т6, що розвиває 306 л.с., а також дизель D4 з віддачею 181 л.с. У планах розширення цього ряду: потужність дизельних двигунів Drive-E становитиме від 120 до 230 к.с., а бензинових - від 140 до 306 к.с. (Можливо, і більше). Домогтися цього буде нескладно, застосовуючи нагнітачі різної конструкції та продуктивності. Так, за однакового обсягу бензинових двигунівТ5 і Т6 перший забезпечений турбонаддувом, а другий - комбінацією турбіни та механічного нагнітача. Звідси й різниця у віддачі.

Що стосується нового турбодизеля Drive-E D4, то його особливістю стала технологія точного контролю впорскування палива i-ART (Intelligent Accuracy Refinement Technology). Головна її відмінність від поширених сьогодні систем Common Rail- у наявності індивідуальних датчиків тиску та керуючих упорскуванням мікроконтролерів у кожній з чотирьох форсунок. Система i-ART, відстежуючи тиск у кожній форсунці, дозволяє точніше дозувати подачу палива в циліндри двигуна. Це забезпечує підвищення економічності та плавності роботи мотора. Скорочення витрати палива та шкідливих викидів сприяє також підвищений до 2500 бар тиск упорскування. Наприклад, на моделі Volvo XC70 з новим Drive-E D4 витрата пального становить 4,9 л/100 км. проти 5,9 л/100 км. з колишнім дизелем.

Висока економічність, до речі, властива і бензиновим агрегатамлінійки Drive-E. Так, у передньопривідного Volvo S60 з новим мотором Т5 витрата бензину скоротилася з 8,6 л/100 км (з попереднім Т5 - 249 л.с.) до 6,0 л/100 км змішаному циклі, а на кросовері XC60 той же двигун Drive-E Т5 виграє у попередника (240 к.с.) майже два літри на сотню - 6,7 л/100 км проти 8,5 л/100 км. Заради справедливості слід зазначити, що істотний внесок у цю економію робить і новий 8-ступінчастий «автомат» Aisin.

У Росії нові двигуни вже доступні. Щоправда, поки що тільки два - спочатку покупцям пропонують повнопривідний універсал XC70 з дизелем D4 і моделі S60, S80 та XC60 з бензиновим Т5. Разом із новими силовими агрегатамидебютували також системи моніторингу смуги руху та допомоги при паралельному паркуванню, а також електричний підсилювачкерма з трьома режимами налаштування.

Завжди онлайн!

Мультимедійна система Sensus Connect – ще одна новинка, яка нещодавно з'явилася на російських моделях Volvo. Головна «фішка» – доступ до різних онлайн-сервісів та вбудований браузер для інтернет-серфінгу. Підключення до Всесвітньої мережі відкриває, наприклад, можливість слухати понад 100 тис. інтернет-радіостанцій за допомогою сервісу TuneIn. Можна розгорнути в автомобілі власну точку доступу Wi-Fi, розраховану на підключення до восьми мобільних гаджетів. А можна, встановивши на смартфон спеціальний додаток, віддалено отримувати інформацію про свій автомобіль. Карти Sensus Navigation можна оновлювати самостійно. У Найближчим часомповинна з'явитися можливість завантажувати та встановлювати програми. Ну а керування системою Sensus Connect організоване як за допомогою інтерфейсу на центральній консолі або на кермі, так і за допомогою голосового керування, що дозволяє водієві не відволікатися від дороги.

Чи знаєте ви, що таке уявний експеримент, gedanken experiment?
Це неіснуюча практика, потойбічний досвід, уяву того, чого немає насправді. Думкові експерименти подібні до снам наяву. Вони народжують чудовиськ. На відміну від фізичного експерименту, який є досвідченою перевіркою гіпотез, "думковий експеримент" фокусічно підміняє експериментальну перевірку бажаними, не перевіреними на практиці висновками, маніпулюючи логікоподібними побудовами, що реально порушують саму логіку шляхом використання недоведених посилок як доведені. Таким чином, основним завданням заявників "думкових експериментів" є обман слухача або читача шляхом заміни справжнього фізичного експерименту його "лялькою" - фіктивними міркуваннями під чесне словобез самої фізичної перевірки.
Заповнення фізики уявними, " уявними експериментами " призвело до виникнення абсурдної сюрреалістичної, сплутано-заплутаної картини світу. Справжній дослідник має відрізняти такі "фантики" від справжніх цінностей.

Релятивісти і позитивісти стверджують, що "думковий експеримент" дуже корисний інструмент для перевірки теорій (також виникають у нашому розумі) на несуперечність. У цьому вони дурять людей, оскільки будь-яка перевірка може здійснюватися лише незалежним від об'єкта перевірки джерелом. Сам заявник гіпотези не може бути перевіркою своєї ж заяви, оскільки причиною самої цієї заяви є відсутність видимих ​​для заявника протиріч у заяві.

Це ми бачимо на прикладі СТО та ОТО, які перетворилися на своєрідний вид релігії, керуючої наукою та громадською думкою. Жодна кількість фактів, що суперечать їм, не може подолати формулу Ейнштейна: "Якщо факт не відповідає теорії - змініть факт" (В іншому варіанті "- Факт не відповідає теорії? - Тим гірше для факту").

Максимально, потім може претендувати " уявний експеримент " - це лише внутрішню несуперечність гіпотези у межах своєї, часто зовсім на істинної логіки заявника. Відповідно до практики це не перевіряє. Ця перевірка може відбутися тільки в дійсному фізичному експерименті.

Експеримент на те й експеримент, що він є не витончення думки, а перевірка думки. Несуперечлива в собі думка не може сама себе перевірити. Це доведено Куртом Геделем.