Безреактивный привод

Безреактивный привод — гипотетическое устройство, производящее движение без выхлопа топлива . Безреактивный привод не обязательно является безреактивным, если он представляет собой открытую систему, взаимодействующую с внешними полями ; но безреактивный привод есть частный случай безмоторного привода, представляющего собой замкнутую систему , предположительно противоречащую закону сохранения импульса . Безреактивные приводы часто считают аналогом вечного двигателя . ^[1] Название происходит от третьего закона Ньютона , который часто выражают так: «Каждому действию есть равное и противоположное противодействие».

Многие невозможные безреакционные двигатели являются основой научной фантастики для космических двигателей .

Закрытые системы

На протяжении многих лет поступали многочисленные заявки на создание функциональных безреакционных приводов, использующих обычную механику (т. е. устройств, которые, как утверждается, не основаны на квантовой механике, теории относительности или атомных силах или эффектах). Два из них представляют свои общие классы: привод Дина, пожалуй, самый известный пример безреактивного привода с «линейным колебательным механизмом»; Гироскопический инерционный двигатель, пожалуй, самый известный пример безреактивного привода с «вращающимся механизмом». Эти двое также выделяются, поскольку оба в свое время получили широкую огласку со стороны своих промоутеров и популярной прессы, и оба в конечном итоге были отвергнуты, когда было доказано, что они не производят никаких нереактивных движущих сил. Взлет и падение этих устройств теперь служат предостережением для тех, кто делает и рассматривает подобные заявления. ^[2] Совсем недавно к EmDrive отнеслись достаточно серьезно, чтобы его протестировали несколько физических лабораторий, но также оказалось, что он не создает безреакционной движущей силы.

Дин Драйв

Привод Дина — это концепция механического устройства, предложенная изобретателем Норманом Л. Дином. Дин утверждал, что его устройство представляло собой «безреактивный двигатель» и что его рабочие модели могли продемонстрировать этот эффект. Он провел несколько частных демонстраций, но так и не раскрыл точную конструкцию моделей и не позволил провести их независимый анализ. ^[3]^[4] Впоследствии было показано, что утверждения Дина о создании безреакционной тяги ошибочны, и «тяга», создающая направленное движение, вероятно, была вызвана трением между устройством и поверхностью, на которой устройство покоилось, и не будет работать в свободном пространстве. ^[2]^[5]

Гироскопический инерционный двигатель (GIT)

Гироскопический инерционный двигатель — это предлагаемый безреактивный привод, основанный на механических принципах вращающегося механизма. Концепция включает в себя различные методы воздействия на опоры большого гироскопа. Предполагаемый принцип работы ГИТ заключается в том, что масса движется по круговой траектории с переменной скоростью. Высокоскоростная часть траектории якобы создает большую центробежную силу, чем низкая, так что в одном направлении тяга больше, чем в другом. ^[6] Шотландский изобретатель Сэнди Кидд, бывший радиолокационный техник Королевских ВВС, исследовал эту возможность (безуспешно) в 1980-х годах. ^[7] Он утверждал, что гироскоп, установленный под разными углами, может создать подъемную силу, игнорирующую гравитацию. ^[8] В 1990-х годах несколько человек направили предложения в Программу космических исследований (SEOP) НАСА, рекомендуя НАСА изучить гироскопический инерционный двигатель, особенно разработки, приписываемые американскому изобретателю Роберту Куку и канадскому изобретателю Рою Торнсону. ^[6] В 1990-х и 2000-х годах энтузиасты пытались создать и протестировать машины GIT. ^[9]

Эрик Лейтуэйт , «отец маглева», получил патент США на свою собственную двигательную установку, которая, как утверждалось, создавала линейную тягу за счет гироскопических и инерционных сил. ^[10] Однако после многих лет теоретического анализа и лабораторных испытаний реальных устройств не было обнаружено ни одного вращающегося (или любого другого) механического устройства, создающего однонаправленную безреактивную тягу в свободном пространстве. ^[2]

Винтовой двигатель

Дэвид М. Бернс, бывший инженер НАСА в Центре космических полетов имени Маршалла в Алабаме, выдвинул теорию потенциального двигательного привода космического корабля, который, возможно, мог бы использовать известные эффекты изменения массы, которые происходят на скорости, близкой к скорости света . Он написал статью, опубликованную НАСА в 2019 году , в которой описывает ее так: «Предлагается новая концепция космического движения, в которой топливо не выбрасывается из двигателя, а вместо этого захватывается для создания почти бесконечного удельного импульса». ^[11]

Открытые системы

Движение с тягой

Используются или были предложены несколько видов методов создания тяги, которые не требуют использования топлива, поскольку они не работают как ракеты, а реактивная масса не переносится и не выбрасывается из устройства. Однако они не являются безреакционными, поскольку представляют собой открытые системы, взаимодействующие с электромагнитными волнами или различного рода полями. ^{[ нужна ссылка ]}

Наиболее известными безреактивными методами являются гравитационный маневр или гравитационная рогатка космического корабля, ускоряющегося за счет импульса планеты, вокруг которой он вращается, через гравитационное поле, или движение с использованием лучевой энергии и солнечное плавание с использованием радиационного давления электромагнитных волн от удаленный источник, такой как лазер или солнце. ^{[ нужна ссылка ]}

Были предложены и более умозрительные методы, такие как эффект Маха . ^[12] квантово-вакуумный плазменный двигатель или различные гипотезы, связанные с двигателями с резонансной полостью .

Движение без толчка

2D-визуализация искажения пространства-времени, вызванного метрикой Алькубьерре

нет четко определенного «центра масс» Поскольку в искривленном пространстве-времени , общая теория относительности позволяет неподвижному объекту в некотором смысле «менять свое положение» нелогичным образом, не нарушая закона сохранения импульса.

Двигатель Алькубьерре — это гипотетический метод движения со скоростью, превышающей скорость света, для межзвездных путешествий , постулируемый общей теорией относительности. Хотя эта концепция может быть разрешена принятыми в настоящее время законами физики, она остается недоказанной; реализация потребует отрицательной плотности энергии и, возможно, лучшего понимания квантовой гравитации . Неясно, как (и может ли) этот эффект стать полезным средством ускорения реального космического корабля, и никаких практических проектов предложено не было.
«Плавание в пространстве-времени» — это общий релятивистский эффект, при котором расширенное тело может менять свое положение, используя циклические деформации формы, чтобы использовать кривизну пространства, например, из-за гравитационного поля. В слабых гравитационных полях, таких как у Земли, изменение положения за цикл деформации было бы слишком малым, чтобы его можно было обнаружить. ^[13]^[14]^[15]

См. также

Ссылки

^ Уинчелл Д. Чанг младший «Безреактивные приводы» .
^ Jump up to: ^а ^б ^с Миллс, Марк Г.; Томас, Николас Э. (июль 2006 г.). Реагирование на механическую антигравитацию (PDF) . 42-я совместная конференция и выставка по двигательной технике. НАСА . Архивировано из оригинала (PDF) 30 октября 2011 года.
^ «Двигатель со встроенными крыльями». Популярная механика . Сентябрь 1961 года.
^ «Детестеры, фазеры и Дин Драйв». Аналог . Июнь 1976 года.
^ Госвами, Амит (2000). Взгляд физиков на природу . Спрингер. п. 60. ИСБН 0-306-46450-0 .
^ Jump up to: ^а ^б ЛаВиолетт, Пол А. (2008). Секреты антигравитационного движения: Тесла, НЛО и секретные аэрокосмические технологии . Внутренние традиции / Медведь и компания с. 384 . ISBN 978-1-59143-078-0 .
^ Лейтуэйт, Эрик (1990). «Обзор: гироскопы остаются самыми странными аттракторами» . Новый учёный . 1739 г. (опубликовано 20 октября 1990 г.).
^ Чилдресс, Дэвид Хэтчер (1990). Антигравитация и единое поле . Потерянная наука. Приключения без ограничений Press. п. 178. ИСБН 0-932813-10-0 .
^ «Приключения гироскопической инерциальной летной команды» . 13 августа 1998 г.
^ Патент США 5 860 317.
^ Бернс, Дэвид (2019). «Винтовой двигатель», контрольный идентификатор 3194907 — NTRS — NASA» (PDF) . Программа НАСА по научной и технической информации (STI), Сервер технических отчетов НАСА (NTRS) . 35812 (опубликовано 11 октября 2019 г.): 9.
^ Родаль, Хосе (май 2019 г.). «Махианский волновой эффект в конформной скалярно-тензорной теории гравитации». Общая теория относительности и гравитация . 51 (5): 64. Бибкод : 2019GReGr..51...64R . дои : 10.1007/s10714-019-2547-9 . ISSN 1572-9532 . S2CID 182905618 .
^ Уиздом, Джек (21 марта 2003 г.). «Плавание в пространстве-времени: движение за счет циклических изменений формы тела» . Наука . 299 (5614): 1865–1869. Бибкод : 2003Sci...299.1865W . дои : 10.1126/science.1081406 . ПМИД 12610230 . S2CID 8571181 .
^ Герон, Эдуардо (август 2009 г.). «Сюрпризы из общей теории относительности: «плавание» в пространстве-времени» . Научный американец . Проверено 2 апреля 2021 г.
^ Кельман, Йоханнес (25 июля 2009 г.). «Плавание в пустом пространстве» . Наука 2.0 .

Внешние ссылки

[1] Уинчелл Д. Чанг младший «Безреактивные приводы» .

[NASA-2] Jump up to: ^а ^б ^с Миллс, Марк Г.; Томас, Николас Э. (июль 2006 г.). Реагирование на механическую антигравитацию (PDF) . 42-я совместная конференция и выставка по двигательной технике. НАСА . Архивировано из оригинала (PDF) 30 октября 2011 года.

[EngineWings-3] «Двигатель со встроенными крыльями». Популярная механика . Сентябрь 1961 года.

[Phasers-4] «Детестеры, фазеры и Дин Драйв». Аналог . Июнь 1976 года.

[5] Госвами, Амит (2000). Взгляд физиков на природу . Спрингер. п. 60. ИСБН 0-306-46450-0 .

[LaViolette2008-6] Jump up to: ^а ^б ЛаВиолетт, Пол А. (2008). Секреты антигравитационного движения: Тесла, НЛО и секретные аэрокосмические технологии . Внутренние традиции / Медведь и компания с. 384 . ISBN 978-1-59143-078-0 .

[7] Лейтуэйт, Эрик (1990). «Обзор: гироскопы остаются самыми странными аттракторами» . Новый учёный . 1739 г. (опубликовано 20 октября 1990 г.).

[8] Чилдресс, Дэвид Хэтчер (1990). Антигравитация и единое поле . Потерянная наука. Приключения без ограничений Press. п. 178. ИСБН 0-932813-10-0 .

[9] «Приключения гироскопической инерциальной летной команды» . 13 августа 1998 г.

[10] Патент США 5 860 317.

[11] Бернс, Дэвид (2019). «Винтовой двигатель», контрольный идентификатор 3194907 — NTRS — NASA» (PDF) . Программа НАСА по научной и технической информации (STI), Сервер технических отчетов НАСА (NTRS) . 35812 (опубликовано 11 октября 2019 г.): 9.

[Rodal_2019-12] Родаль, Хосе (май 2019 г.). «Махианский волновой эффект в конформной скалярно-тензорной теории гравитации». Общая теория относительности и гравитация . 51 (5): 64. Бибкод : 2019GReGr..51...64R . дои : 10.1007/s10714-019-2547-9 . ISSN 1572-9532 . S2CID 182905618 .

[13] Уиздом, Джек (21 марта 2003 г.). «Плавание в пространстве-времени: движение за счет циклических изменений формы тела» . Наука . 299 (5614): 1865–1869. Бибкод : 2003Sci...299.1865W . дои : 10.1126/science.1081406 . ПМИД 12610230 . S2CID 8571181 .

[14] Герон, Эдуардо (август 2009 г.). «Сюрпризы из общей теории относительности: «плавание» в пространстве-времени» . Научный американец . Проверено 2 апреля 2021 г.

[15] Кельман, Йоханнес (25 июля 2009 г.). «Плавание в пустом пространстве» . Наука 2.0 .

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]

[13]

[14]

[15]