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, представляющий 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 с использованием обычной механики (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», вызывающая 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 оказывается большей, 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 привод, 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 безреакционны, 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]