Космический корабль с двигателем эм драйв. EM Drive от NASA – гиперпространственный двигатель. Секретный двигатель – оружие наса для скоростных путешествий

Успешное освоение космоса постоянно требует от человечества изучения и открытия новых технологий, которые позволили бы иметь более мощное оборудование и создавать системы обеспечения жизни экипажа для дальнейших космических полетов. Одной из таких революционных технологий может стать гипотетический электромагнитный двигатель EmDrive, который до недавнего времени считался невозможным. Однако в 2016-м году NASA опубликовало результаты исследования и проведенных экспериментов двигателя, которые доказывают его работоспособность. Следующий шаг американского космического агентства в исследовании данного вопроса – проведение экспериментов над двигателем EmDrive в открытом космосе.

Но начнем по порядку

Прежде всего, кратко рассмотрим принцип работы рядового двигателя ракеты. Есть три наиболее популярных типа ракетных двигателей:

• Химический – наиболее распространенный тип ракетного двигателя. Его принцип работы следующий: в зависимости от агрегатного состояния топлива (твердотопливный или жидкостный двигатель) тем или иным способом окислитель смешивается с горючим, образуя топливо. После химической реакции — топливо сгорает, оставляя после себя продукты сгорания — быстро расширяющийся разогретый газ. Струя этого газа и выходит из сопла ракеты, формируя так называемое «рабочее тело», представляющее собой ту самую «огненную» струю, которую мы часто наблюдаем, например, в телепередачах или фильмах.
• Ядерный – тип двигателя, в котором газ (например, водород или аммиак) нагревается в результате получения энергии от ядерных реакций (ядерный распад или синтез).
• Электрический – двигатель, в котором разогревание газа происходит за счет электрической энергии. Например, термический тип такого двигателя разогревает газ (рабочее тело) при помощи нагревательного элемента, в то время как статический тип – ускоряет движение частиц газа при помощи электростатического поля.

Сборка реактивного двигателя

Корпус такого двигателя обязан состоять из неплавящегося металла.

Независимо от выбора типа двигателя, для его работы потребуется внушительный запас топлива, которое делает космический корабль значительно тяжелее и требует большей мощности от того же двигателя.

Двигатель EmDrive – что это и как работает?

В 2001-м году британский инженер Роджер Шойер предложил новый тип электрического двигателя, принцип которого в корне отличается от принципа работы перечисленных выше двигателей.

Конструкция представляет собой закрытую металлическую камеру (резонатор) в форме усеченного конуса (нечто вроде ведра с крышкой), который имеет определенный коэффициент отражения микроволнового излучения. Подключенный к конусу магнетрон генерирует электромагнитное излучение в микроволновом диапазоне, которое поступает в резонатор и создает там так называемую стоячую волну. За счет резонанса энергия колебания микроволн возрастает.

Как известно, свет, или электромагнитное излучение, оказывает давление на поверхность. По причине сужения камеры в одну сторону, давление микроволн на меньшее основание усеченного конуса – меньше, чем давление на большее основание. Если рассматривать камеру как закрытую систему, то результатом описанного выше эффекта будет лишь нагрузка на материал камеры, причем на одну ее сторону – больше. Однако, создатель концепции двигателя EmDrive утверждает, что данная система является открытой по причине предельной скорости движения электромагнитного излучения («скорость света»).

Физический принцип действия такого двигателя не ясен в полной мере. Роджер Шойер убежден, что объяснения данной технологии возможно в рамках всем известной ньютоновской механики. Вероятно, в силу наличия коэффициента отражения микроволнового излучения в камере, некоторая малая часть излучение выходит наружу, за пределы резонатора, что делает систему открытой. В то же время, выход излучения со стороны большего основания усеченного конуса происходит в большей степени по причине большей площади основания. Тогда выходящее микроволновое излучение будет аналогом рабочего тела, которое и создает тягу, движущую космический корабль в обратном направлении от излучаемых микроволн.

В то же время, исследователи НАСА предполагают, что истинна действия двигателя лежит намного глубже, в квантовой механике, в общей теории относительности, согласно которой система является открытой. Максимально упростив теорию, можно сказать, что частицы могут исчезать и рождаться в замкнутом контуре пространства-времени.

Возможность реализации двигателя подобным методом оценивали несколько научно-исследовательских организаций, в том числе и НАСА.

Результаты экспериментов

В течение 15-ти лет было проведено множество экспериментов. И хотя результаты большинства из них подтверждали работоспособность концепции двигателя, мнение независимых экспертов отличалось от мнения экспериментаторов. Главной причиной опровержения результатов экспериментов является факт неверной постановки и осуществления эксперимента.

Наконец-то за исследования двигателя EmDrive взялось американское космическое агентство, которое обладает достаточными ресурсами для создания эксперимента, способного вынести окончательный вердикт. А именно — экспериментальная лаборатория НАСА – Eagleworks, где был сконструирован прототип двигателя EmDrive. Двигатель помещался в вакуум, где исключена какая-либо тепловая конвекция, и оказалось, что прототип действительно способен выдавать тягу. Согласно недавнему отчету НАСА , в лаборатории удалось получить тягу, имеющую коэффициент мощности 1,2±0,1 мН/кВт. Этот показатель пока значительно ниже, нежели мощность используемых сегодня ракетных двигателей, однако примерно в сто раз выше, чем мощность фотонных двигателей и солнечных парусов.

С выходом отчета об эксперименте, вероятно, эксперимент над двигателем в земных условиях окончен. Дальнейшие эксперименты над EmDrive НАСА планирует провести в космосе.

Применение

Наличие подобного двигателя в руках человечества значительно расширяет возможности освоения космоса. Начиная с относительно малого – EmDrive, установленный на МКС, значительно понизил бы запасы топлива на станции. Это позволило бы продлить срок эксплуатации станции, а также в разы сократить грузовые миссии по доставке топлива. Следовательно, сократиться финансирование миссий и поддержка работоспособности станции.

Если рассмотреть рядовой геостационарный спутник, на который будет установлен данный двигатель, то масса аппарата уменьшится более чем в два раза. Подобным образом наличие EmDrive скажется и на пилотируемом космическом корабле, который будет двигаться заметно быстрее.

Если еще поработать над мощностью двигателя, то согласно расчетам, потенциал EmDrive позволяет доставить на шестерых астронавтов и некоторое оборудование, после чего – вернуться на Землю – примерно за 4 часа. Аналогично полет до Марса, с подобной технологией, займет пару-тройку месяцев. Полет же до Плутона займет около двух лет. К слову, станции New Horizons потребовалось на это – 9 лет.

Подводя итоги, следует отметить, что технология EmDrive способна значительно повысить скорость космических кораблей, сэкономить на эксплуатации аппаратов, а также топливе. Кроме того, данный двигатель позволяет человечеству осуществить те космические миссии, которые доселе были на границе возможного.

Экология познания.Наука и техника: EmDrive относится к категории гипотетических машин, использующих в своей работе модель «РЧ тягового полостного резонатора», такие устройства работают за счет магнетрона, испускающего микроволны в закрытую металлическую камеру в форме усеченного конуса, которые затем отражаются от ее задней стенки, передавая реактивную тягу аппарату.

Даже если вы не интересуетесь двигательными установками для космических аппаратов, вам наверняка приходилось слышать об устройстве EmDrive. Упоминание о двигателе часто встречается в заголовках, описывающих его как революционную технологию, способную перевернуть представления о межзвёздных путешествиях, критически сократить время полетов между планетами как внутри Солнечной системы, так и за ее пределами и воплотить в жизнь давние мечты человечества о доступном космосе.

Это достаточно громкие и амбициозные заявления и в свое время, комментируя подобные вещи, великий астрофизик и космолог, пионер в области экзобиологии Карл Саган (Carl Sagan) сказал, что «экстраординарные заявления требуют экстраординарных доказательств». Руководствуясь этим мы и попытаемся объяснить, что же на самом деле представляет собой этот нашумевший EmDrive, и действительно ли он является ключевой технологией, которая позволит людям покорить далекие звезды.

Итак, все что вам нужно знать о «невозможном» двигателе мы попытались изложить в одной непродолжительной статье, поехали.

ЧТО ТАКОЕ EMDRIVE?

EmDrive – это двигатель-загадка. Впервые разработка была представлена аэрокосмическим инженером Роджером Шоером (Roger Shawyer) в 2001 году, а суть технологии может быть описана, как «бестопливный ракетный двигатель», в том смысле, что для него не требуется горючего, в традиционном представлении. Отсутствие на борту больших объемов топлива сделает космические корабли более легкими, их будет проще приводить в движение и, теоритически, их производство станет намного дешевле. Кроме того, гипотетический двигатель позволит достигать неимоверно высоких скоростей: астронавты смогут добираться до внешних границ Солнечной системы всего лишь за считанные месяцы.

Все дело в том, что сама по себе концепция движения без реактивного выброса массы «не стыкуется» с ньютоновским Законом сохранения импульса, который утверждает, что внутри замкнутой системы линейный и угловой моменты остаются постоянными величинами, вне зависимости от изменений, происходящих внутри этой системы. Проще говоря, если к телу не приложить внешнюю силу, то сдвинуть его с места невозможно.

Загадочный электромагнитный двигатель, который создает тягу безо всяких реактивных процессов, также нарушает и Третий (не менее фундаментальный) закон Ньютона: «На каждое действие всегда есть равное и противоположное противодействие». Так как же тогда «действие» (реактивное движение космического аппарата) происходит без «противодействия» (сжигания топлива и реактивного выброса масс) и как вообще такое возможно? Если система работает, это значит в ней задействованы силы или явления неизвестной природы или же наше понимание законов физики абсолютно ошибочно.

ПРИНЦИП РАБОТЫ EMDRIVE

Оставив на некоторое время физическую «невозможность» технологии, давайте определимся, что она собой представляет. Итак, EmDrive относится к категории гипотетических машин, использующих в своей работе модель «РЧ тягового полостного резонатора» (RF resonant cavity thruster). Такие устройства работают за счет магнетрона, испускающего микроволны в закрытую металлическую камеру в форме усеченного конуса, которые затем отражаются от ее задней стенки, передавая реактивную тягу аппарату. Опять же, выражаясь обычным языком, тело просто «отталкивается» от самого себя (как всё-таки глупы были люди, не верившие Барону Мюнхгаузену, когда он рассказывал о том, как вытащил себя за волосы из болота).

Такой принцип движения в корне отличается от того, что используют современные космические корабли, сжигающие огромное количество топлива для производства энергии, подымающей в небо массивные аппараты. Одной из метафор, раскрывающих суть «невозможности» такой технологии, может также стать предположение, что сидящий в салоне незаведенного автомобиля водитель способен сдвинуть его с места — всего лишь надавив, как следует, на рулевое колесо.

Несмотря на то, что было проведено несколько успешных тестов экспериментальных прототипов – с очень небольшим, порядка нескольких десятков мкН, выделением энергии (вес мелкой монеты) – итоги ни одного из исследований не были опубликованы в каком-либо рецензируемом журнале. Это значит, что к любым положительным результатом нужно относится с долей здорового скептицизма, который допускает, что зафиксированная тяга могла быть неучтенной силой или ошибкой аппаратуры.

Пока технология не получила соответствующего научного подтверждения, логично было бы предположить, что EmDrive, на самом деле, не работает. Однако есть множество людей, которые опытным путем доказали, что «невозможный» электромагнитный двигатель все-таки работает:

В 2001
году Шойер получил от британского правительства грант в размере £45 000 на тесты для EmDrive. Он заявил, что в ходе испытаний была получена тяга силой 0,016 Н и для этого потребовалось 850 Вт энергии, однако не одна экспертная оценка не подтвердила результат. Причем цифры были настолько малы, что легко могли сойти за погрешность измерительной техники.

В 2008
году группа китайских ученых Северо-западного политехнического университета во главе с Ян Хуаном (Yang Juan), по их заявлению, подтвердила дееспособность технологии создания тяги за счет электромагнитного резонанса и позднее разработала свою собственную рабочую модель двигателя. С 2012 по 2014 год было проведено несколько удачных тестов, в которых удалось получить тягу силой 750 миллиньютон при затраченных на это 2500 ватт энергии.

В 2014
году исследователи NASA протестировали свою модель EmDrive, причем испытания проходили также и в условиях вакуума. И снова ученые отрапортовали об успешном эксперименте (они зафиксировали тягу в 100 мкН) результаты которого, опять, не были подтверждены независимыми экспертами. В тоже время, другая группа ученых космического агентства весьма скептично отозвалась о работе коллег – однако, ни опровергнуть, ни подтвердить возможность технологии так и не смогла, призвав к проведению более глубоких исследований.

В 2015
году эта же группа NASA протестировала другую версию двигателя Cannae Drive (бывший Q-drive), созданную инженером-химиком Гвидо Фетта (Guido Fetta) и заявила оположительном результате. Практически в одно время с ними, немецкие ученые из Дрезденского технологического университета также опубликовали результаты, в которых предсказуемо подтвердили наличие «невозможной» тяги.

И уже в конце 2015
, еще один эксперимент от НАСА, проведенный группой Eagleworks (космический центр имени Джонсона) окончательно подтвердил состоятельность технологии. Тестирование проводилось с учетом предыдущих ошибок и, тем не менее, результаты оказались положительными – двигатель EmDrive производит тягу. В то же время, исследователи допускают, что обнаружились новые неучтенные факторы, одним из которых может быть тепловое расширение, ощутимо влияющее на устройство в условиях вакуума. Будет ли передана работа на рассмотрение экспертам или нет, ученые из Исследовательского центра Гленна, Кливленд, штат Огайо, Лаборатории реактивного движения НАСА и Лаборатории прикладной физики университета Джонса Хопкинса уверены, что продолжать эксперименты стоит.

ЧЕМ НАМ «СВЕТИТ» EMDRIVE

Вообще научное сообщество очень осторожно воспринимает все, что связано с EmDrive и с электромагнитными резонансно полостными двигателями в целом. Но с другой стороны, такое количество исследований вызывает несколько вопросов. Почему к технологии такой повышенный интерес и почему столько людей хотят ее протестировать? Что на самом деле может предложить двигатель с таким привлекательным концептом?

От разного рода атмосферных спутников и до более безопасных и эффективныхавтомобилей – такую широкую сферу применения пророчат новому устройству. Но главным, по-настоящему революционным последствием его внедрения являются невообразимые горизонты, которые открываются для космических путешествий.

Потенциально, корабль, оснащенный двигателем EmDrive, способен добраться до Луны всего за несколько часов, до Марса – за 2-3 месяца и до Плутона – примерно за 2 года (для сравнения: на то, чтобы долететь до Плутона зонд New Horizons потратил более 9 лет). Это достаточно громкие заявления, однако, если выяснится, что технология имеет под собой реальное основание, эти цифры не будут настолько фантастическими. И это с учетом, того что нет нужды перевозить тонны горючего, производство космических аппаратов станет более простым, а сами они будут намного легче и значительно дешевле.

Для НАСА и подобных организаций, включая множество частных космических корпораций вроде SpaceX или Virgin Galactic легковесный и доступный корабль, способный быстро добираться до самых отдаленных уголков Солнечной системы, является вещью, о которой пока можно только мечтать. Тем не менее, для реализации технологии, науке еще придется потрудиться.

В то же время, Шойер твердо убежден, что для того, чтобы объяснить, как работает EmDrive, не требуется никаких псевдонаучных или квантовых теорий. Наоборот, он уверен, что технология не выступает за рамки действующей модели ньютоновской механики. В подтверждение своих слов он написал несколько статей, одна из которых сейчас находится на рецензировании. Ожидается, что документ будет опубликован в этом году. Вместе с тем, его прошлые работы подверглись критике за некорректные и непоследовательные научные изыскания.

Несмотря на его настойчивые утверждения о том, что двигатель работает в пределах существующих законов физики, Шойер умудряется делать и несколько фантастичные предположения относительно EmDrive. Например, он заявил, что новый двигатель работает за счет варп-поля и именно поэтому последние результаты NASA были успешными. Такие выводы привлекли массу внимания онлайн сообщества. Однако, опять-же, на сегодняшний день нет прозрачных и открытых подтверждающих данных, и для того чтобы технологию восприняла официальная наука нужно провести еще не одно глубокое исследование.

Колин Джонсон (Colin Johnston), сотрудник Планетария Арма, написал , в которой раскритиковал EmDrive и неубедительные результаты множества проведенных экспериментов. Кроме того, Кори С. Пауэлл (Corey S. Powell) из Discovery, вынес свой для двигателей EmDrive и Cannae Drive, точно также, как и для исследований NASA. Профессор математики и физики Джон С. Баэз вообще назвал концепцию этой технологии «вздором» и его заключения отражают настроения многих ученых.

Двигатель EmDrive был воспринят многими с воодушевлением, среди них – вебсайтNASASpaceFlight.com , где была размещена информация о последних экспериментах Eagleworks, и популярный журнал New Scientist , который написал положительный и оптимистический отзыв об электромагнитном двигателе, в котором, тем не менее, не забыл упомянуть о необходимости предоставления дополнительных фактов, обязательных для таких спорных вопросов. Кроме того, энтузиасты со всего мира принялись строить свои модели двигателей с тягой «неизвестного происхождения», одну из интересных рабочих версий , созданную в «гаражных» условиях, предложил румынский инженер Юлиан Берка (Iulian Berca).

Прежде чем делать однозначные выводы, важно помнить о том, что физика в принципе исключает появление какой-либо тяги в EmDrive и ему подобных устройствах. Тем не менее, действительно доказанные рабочие варианты двигателей на электромагнитных волнах могут отрыть до сих пор невиданные возможности как для космического, так и наземноготранспорта и перевернуть современную науку с ног на голову. А пока большинство ученых склонны относить EmDrive к категории научной фантастики. опубликовано

Путешествия со скоростью света могут стать возможны благодаря случайному открытию , но исследователи предупреждают: пока не стоит радоваться возможному путешествию к звезде Альфа Центавра длиной в одну неделю. Технология нового двигателя, которая ранее казалась невозможной, в третий раз успешно прошла тестирование.

Физики-любители и профессионалы обсудили результаты эксперимента онлайн, хотя пока не давала официальных комментариев.

Применение такого двигателя не ограничится путешествиями на скорости, превышающей скорость света. Технология уберет необходимость использования ракетного топлива на , которое сейчас нужно для периодического ускорения, сохраняющего траекторию движения МКС по орбите. Замена традиционной системы ракетного топлива на обычном геостационарном спутнике уменьшим массу объекта, запускаемого в космос, с 3 до 1,3 тонны и таким образом существенно снизит финансовые затраты.

Проводимые эксперименты пока очень далеки от реального применения на космических аппаратах, но однажды очередная технология «Звёздного пути» может стать неотъемлемой частью нашей жизни.

Независимые испытания двигателя с неизвестным принципом работы EmDrive, вроде бы подтвердившие существование его «аномальной» тяги, в очередной раз закончились крайне критическими отзывами со стороны научного сообщества. Дошло до того, что некоторые физики-теоретики предлагают вообще не рассматривать результаты эксперимента, потому что у них «нет внятного теоретического объяснения». «Лента.ру» решила разобраться и с тем, почему так получается, и с тем, какие еще необычные средства передвижения в космосе человечество придумало за свою историю.

Межзвездные путешествия при нынешнем состоянии технологий невозможны — говорит сама физика с ее законом сохранения импульса. Перефразируя известного персонажа, чтобы разогнать что-нибудь нужное, сперва следует выбросить в противоположном направлении что-нибудь ненужное — вроде ракетного топлива, которого не накопишь на путешествие за границы Солнечной системы.

Чтобы выйти из этого тупика, энтузиасты освоения космоса периодически анонсируют устройства вроде двигателя EmDrive — которые, как нам обещают, не нуждаются в выбросе топлива, чтобы набирать скорость. На вид гипотетический двигатель представляет собой ведро с магнетроном (генератором микроволн, как в СВЧ-печи) внутри. По утверждению изобретателей, раз микроволны не выходят из ведра, значит выброса чего-либо материального не происходит, при этом само «ведро» создает тягу, фиксируемую в экспериментах с 2002 года и по сей день. Причем один такой опыт проделали в НАСА, другой совсем недавно провел Мартин Таджмар (Martin Tajmar), глава немецкого Института аэрокосмического инжиниринга при Техническом университете в Дрездене. Оба учреждения трудно назвать прибежищем научных фриков — быть может, за аномальной тягой EmDrive что-то есть?

Их оппонентов, впрочем, это не смущает. Одни, как Шон Кэролл (Sean Carroll) из Калифорнийского технологического института, просто характеризует EmDrive словами , которые невозможно повторить в русскоязычных СМИ. Те, кто сдержаннее, высказывают ту же мысль иначе: EmDrive нарушает закон сохранения импульса . А Эрик Дэвис (Eric W. Davis) из Института продвинутых исследований в Остине (США) добавляет: даже если бы тяга действительно создавалась, но как в испытаниях обнаруживалась бы лишь десятками микроньютонов, то профессионалам, работающим в аэрокосмической отрасли, «вообще неинтересны новые методы передвижения, […] порождающие тягу измеряемую лишь в микроньютонах» — слишком уж она невелика.

Здесь следует отметить, что последнее утверждение довольно рискованно. По данным упомянутых экспериментов НАСА, зарегистрированная тяга составила 0,4 ньютона на киловатт — и несмотря на то, что эта цифра действительно ничтожна, двигатель с такими параметрами доставил бы New Horizons к Плутону за полтора года, вместо десятилетия, потребовавшегося на практике. Иными словами, для действительно дальних перелетов ситуация крайне далека от «незаинтересованности».

Изображение: M. Tajmar and G. Fiedler / Institute of Aerospace Engineering, Technische Universität Dresden, 01062 Dresden, German

Сложнее вопрос о том, работает ли EmDrive на самом деле, или в экспериментах «регистрируется» несуществующая тяга. Мартин Таджмар — известный «разрушитель мифов», экспериментатор, поставивший несколько «аномальных» экспериментов, найдя источники их аномалий в трудно обнаруживаемых ошибках измерения. В этот раз он привлек крутильные весы и проводил сам эксперимент в глубоком вакууме, чтобы исключить влияние конвекции воздуха. Все это не помогло убрать аномальную тягу.

Однако оппоненты не утратили своего скепсиса. Тот факт, что тяга не исчезала сразу после выключения EmDrive, может указывать на то, что речь идет о каком-то тепловом эффекте, влияющем на показания регистрирующих приборов. Следует отметить, что Таджмар в своей работе детально описывает предпринятые меры по теплозащите и магнитному экранированию, которых его критики (являющиеся физиками-теоретиками) почему-то не замечают.

Более всего смущает тезис Эрика Дэвиса о том, что работа Таджмара «не будет принята рецензируемыми журналами», только потому, что она не предлагает теоретического механизма, который мог бы объяснять наблюдавшуюся аномальную тягу. Очевидно, Дэвис в курсе того, как в XIX веке Майкельсон и Морли в American Journal of Science описание эксперимента, также не предложив никакого внятного теоретического механизма, который мог бы объяснить его. Если бы тогда журнал стоял на позициях Дэвиса, результаты важнейшего эксперимента, вызвавшего кризис теории эфира и в конечном счете возникновение теории относительности, просто не были бы опубликованы. Эксперименты по бета-распаду в 1914-1930 годах формально и вовсе нарушали закон сохранения энергии, но трудно представить себе, как кто-то из физиков той поры говорит: «данные об этом не попадут в рецензируемые журналы, потому что не объяснены теоретически».

Изображение: M. Tajmar and G. Fiedler / Institute of Aerospace Engineering, Technische Universität Dresden, 01062 Dresden, German

Повторимся: отсутствие теоретического объяснения тяги EmDrive действительно означает, что, скорее всего, он не работает — по крайней мере, не работает так, как это описывает его создатель Роджер Шойер (Roger Shawyer). Но и позиция Дэвиса, сводящаяся к утверждению «не стоит тратить время на эксперименты, если у них нет теоретического объяснения», несомненно, необычна для ученого.

Впрочем, не только EmDrive пытается перевести космические полеты на принципиально новые рельсы. В конце концов, самый быстрый из запущенных людьми аппаратов «Гелиос-2 » с трудом преодолел рубеж в 70 километров в секунду. С такой скоростью полет к звездам займет тысячи лет, что лишает его практического смысла.

Первая серьезная попытка превысить скорость химических ракет была предпринята в американском проекте «Орион» еще в 1950-х. В его рамках предлагалось подрывать небольшие водородные бомбы метрах в ста за кормовой амортизирующей плитой космического корабля. Плиту для этого покрывали тонким слоем графитовой смазки, после взрыва испарявшейся, но не дававшей кораблю перегреться. Мы не случайно написали «покрывали»: помимо расчетов, проводились и опыты по такому взрыво-импульсному полету, хотя и с помощью обычной взрывчатки:

Ключевая проблема «Ориона» очевидна: при взлете он должен был вызвать радиоактивные осадки. Конечно, его можно было собирать в космосе и отправлять лишь в дальние путешествия. По расчетам, сделанным Фрименом Дайсоном в 1960-х, беспилотный «Орион» мог достигнуть Альфа Центавра за 133 года — вот только стоил бы он несколько сот миллиардов долларов.

После сворачивания «Ориона» у ученых в США и СССР возникла другая мысль: использовать вместо термоядерных взрывов обычный ядерный реактор, нагревающий водород до 2-3 тысяч градусов. Самый эффективный двигатель такого типа, советский РД-0410 прошел испытания в Казахстане и в принципе позволял сравнительно чистый ядерный старт космического корабля с Земли. Поскольку из урана можно извлечь значительно больше энергии, чем из химтоплива, в теории такие средства разгона позволяли совершить пилотируемый полет к Марсу («Марс-94»)

Возникла и конкурирующая концепция – так называемой «ядерной лампочки ». В ней активная зона реактора закрывалась кварцевой оболочкой, через которую излучение нагревало газ в рабочей зоне двигателя до 25 тысяч градусов. При такой температуре активная зона реактора излучает в ультрафиолете, для которого кварц прозрачен, что исключало его перегрев. Нагреваемый газ, увлекаемый генерируемым вихрем, в свою очередь не должен был дать перегреться оболочке двигателя. Повышение рабочей температуры на порядок резко улучшало все параметры двигателя — но при СССР дальше проработки концепции дело не ушло, а после он и вовсе потерял какие-либо перспективы на финансирование.

Изображение: NASA

Тем не менее, ядерная лампочка выглядит весьма реалистичным проектом, позволяющим добиться высоких скоростей для массивных космических кораблей на базе уже существующих технологий. Увы, ее тяга хороша для быстрых межпланетных путешествий, но слабовата для межзвездных перелетов.

150 лет тому назад, после описания Максвеллом природы света, Жюль Верн предположил, что для межзвездных путешествий лучше всего подойдет парус, отражающий свет — тогда вместо топлива корабль будут разгонять фотоны. По прибытии в систему ближайшей звезды тот же парус затормозит его, так же без топлива.

Технически проект ограничен одним фактором: корабль со скоростью, близкой к световой, должен иметь паруса в десятки квадратных километров, массой не более 0,1 грамма на квадратный метр, что чрезвычайно трудно реализовать на практике.

Но еще в 1970-х годах был предложен так называемый лазерный парус : отражатель куда меньших размеров, разгоняемый лазерным излучателем с околоземной орбиты. Многие годы лазеры требуемой мощности просто не удавалось построить. Однако несколько лет назад Филип Лубин (Philip Lubin) из Калифорнийского университета в Санта-Барбаре (США) предложил вместо них создать группы из множества более мелких излучателей, действующих по принципу фазированной антенной решетки, с итоговой мощностью, ограниченной лишь их числом. В рамках его концепта DESTAR-6 разгон космического зонда массой 10 тонн до околосветовой скорости может быть осуществлен в пределах Солнечной системы — до 30 астрономических единиц от Солнца (дальше проблемы с фокусировкой лазеров не дадут разгонять корабль).

Иллюстрация: Philip M. Lubin

Конечно, DESTAR-6 должна быть огромной группировкой. Каждый из ее элементов по проекту Лубина должен питаться от солнечных батарей, из-за чего общие размеры такой группы — тысяча на тысячу километров. При сегодняшних ценах вывода грузов на орбиту, это те же сотни миллиардов долларов, что и для проектов типа «Ориона».

Поэтому летом 2015 года Лубин предложил использовать зонды минимальной массы: полупроводниковые пластины больших размеров, на которых предлагается расположить все необходимые зонду электронные и оптические компоненты. Их будет достаточно, чтобы делать снимки в оптическом диапазоне, обрабатывать и отправлять их на Землю, используя для этого энергию солнечных батарей с лицевой поверхности пластин. Толщина пластин может быть такой же, как у современных кремниевых подложек — менее миллиметра. Уменьшив массу зонда до десятка килограмм, можно будет доставить зонд к Альфа Центавра всего за 20 лет (0,2 скорости света). Размеры разгоняющей группировки спутников с лазерами на борту при этом могут быть уменьшены до 33 на 33 километра. Конечно, снимки на нем не смогут быть идеальными, да и затормозиться там зонду не удастся, из-за чего первая миссия к звездам будет напоминать пролет New Horizons возле Плутона. Впрочем, на фоне наших нынешних знаний о системе Альфа Центавра и это было бы манной небесной.

Все предложенные выше варианты требуют как минимум десятков лет ожидания. Нет ли более быстрого способа? В первой половине 90-х годов этот вопрос пришел в голову мексиканскому физику Мигелю Алькуберре (Miguel Alcubierre). Если окажется возможным получить отрицательную массу/энергию, ее можно использовать для создания «пузыря», сжимающего пространство прямо перед собой и расширяющего его позади себя, предположил ученый. Идея была чисто теоретической и даже фантастической. Даже при существовании отрицательной энергии, перемещение пузыря диаметром в 200 метров потребует энергии, эквивалентной массе Юпитера. Однако в последние несколько лет были предложены модификации его идеи, в которой «пузырь» , сравнивая параметры двух половин расщепленного лазерного луча, одну из которых он подвергает воздействию, теоретически способному искривлять пространство. В 2013 году в таком эксперименте были получены признаки искривления пространства — причем безо всякой материи с отрицательной массой. Увы, результаты не были окончательными: слишком много помех действует на интерферометр, чувствительность которого требуется существенно повысить.

И кстати об EmDrive: чтобы найти объяснение аномальной тяге, создаваемой «ведром», группа Уайта провела эксперимент с резонирующей полостью EmDrive, пропуская через нее лазерный луч своего интерферометра. Исследователи заявили, что луч в ряде случаев определенно проходил через полость за разное время. Сам Уайт склонен трактовать это как признак того, что по каким-то причинам внутри полости существуют слабые искривления пространства, что может быть как-то связано с аномальной тягой EmDrive.

Любой двигатель, к разработке которого не предпринимают никаких шагов, является невозможным. Первый автомобиль с двигателем внутреннего сгорания поехал еще в 1807 году, однако отсутствие интереса к изобретению (и целому ряду ему подобных), привело к тому, что большинство населения Земли считает изобретателем автомобиля то ли Форда, то ли Даймлера. Сходная история случилась с паровым двигателем и турбиной, все компоненты которых были изготовлены еще во времена Римской империи. Если мы будем считать межзвездные путешествия невозможными, они несомненно останутся таковыми.

И все же надежда есть. Достаточно безопасные ядерные ракетные двигатели испытывались еще десятилетия назад, они, как и технологии лазерного паруса, вполне реальны уже сегодня — было бы желание за них взяться. Возможно, нам повезет и физики откроют новые явления, которые позволят повторить историю открытия ядерной энергии. Когда Эйнштейн в 1934 году сообщал миру, что «нет ни малейших признаков, что атомную энергию когда-либо удастся использовать», Лео Силлард как раз разрабатывал концепцию цепной ядерной реакции, а до запуска основанного на ней атомного реактора оставалось всего восемь лет.

. Используемый в ней

магнетрон

генерирует

микроволны

, энергия их колебаний накапливается в

резонаторе

высокой

добротности

, и, по заявлениям автора, излучение преобразуется в тягу.
На первый взгляд это обычный фотонный двигатель.
Так как присутствует элетромагнитное излучение смотрим рисунок с переводом.

Известно, что электромагнитная волна это также и поток корпускул фотонов, различной энергии. Хуже всего поглощаются и отражаются фотоны рентгеновского спектра. Тут же явно задействованы не фотоны рентгеновского спектра, так что отражение и переотражение фотонов невидимого спектра тут присутствует. Но как утверждается получаемая тяга не вписывается в рамки «фотонной теории». Она существенно выше расчетной. При этом часть исследователей вообще отрицают «фотонную теорию».То есть яко бы налицо «нескомпенсированная сила». И мы имеем дело с нарушением закона сохранения импульса. В предложенной статье будет изложено особое мнение касательно природы данной дополнительной силы.

И
НЕРТНОСТЬ

(

инерция

) (от лат. iners, род. падеж inertis — бездеятельный) в механике — свойство материальных тел,проявляющееся в том, что тело сохраняет неизменным состояние своего движения или покоя по отношениюк т. н.
инерциальной системе

отсчёта, когда внеш. воздействия на тело (силы) отсутствуют или взаимноуравновешиваются. Если же на тело действует неуравновеш. система сил, то свойство И. сказывается в том,что изменение

состояния

покоя или движения тела, т. е. изменение скоростей его точек, происходитпостепенно, а не мгновенно; при этом

движение

изменяется тем медленнее, чем больше И. тела. Мерой И.тела является его

масса

.
Вот Масса и является в формуле для вычисления ускорения через силу знаменателем (a=F/M) — из чистой физики,
Суть идеи.

Возможно изменяется именно масса тела. То есть по факту мы имеем дело с «технологией нулевого веса» или точнее массы.
Что бы понять суть данной технологии давайте вникнем в предложенную формулу.. До включения ЭМГ двигатель имеет массу например100 грам. А как только он включился масса стала иной. А в формуле отминусовать это изменение забыли. Так как теоретически «технологии нулевого веса или массы» существуют только на страницах фантастических книг.. Естественно, поверить в такой эффект как нестабильная масса очень сложно. Что же верьте в то, что нарушается «закон сохранения импульса».
То есть по факту физики столкнулись не с «нескомпенсированной силой», а с измененеим массы двигателя.
Скажем так для чистоты эксперимента, что бы доказать, что масса у ЭМГ двигателя действительно уменьшается его нужно тестить не просто в вакууме, а еще и подвесив на очень чувствительных весах.

Во всех же опытах никто взвесит сей девайс во время его работы не додумался. Простая диаграмма составленная по результатам опыта, сильно бы помогла.

Великий Ньютон учил, что если мы видим какое-то автономное движение то причина в реактивной силе. Если мы видим силу наблюдаем некую автономную ускоряющую силу то это сила реактивная.
И только реактивная. Смотрите так называемый закон реактивного движения: А = F / M
А — ускорение материальной точки;
F — равнодействующая всех сил, приложенных к материальной точке;
m — масса материальной точки.
Если масса стабильна, то обнаруженная сила действительно нескомпенсированная.

Опыты с массой.

Итак известны опыты которые показывают, что масса при определенных
Условиях оказывается непостоянной.
1.
Опыты Мирошниченко.

Ссылаюсь на опыты доктора технических наук Мстислава Мирошникова. «Беспокойная масса покоя». (ТМ. 1988.1). Тот же Мирошников показал, что вес запаянных колб с дистиллированной водой внутри в диапазоне температур от 20 — 100 С отличается. Замеры веса проводились во избежание побочных эффектов в вакуумной камере. Именно он подтвердил существование эффекта уменьшения веса под воздействием тепловых пульсаций или же Броуновского движения. Мирошников также описывает эффект изменения веса и давления в вибрирующих механических системах.
2.
Генератор Нуль-веса А.П. Щеголева

Так, известен опыт с нагреванием стального шара, осуществленный А.П. Щеголевым . Центральная область стального шара (r = 50 мм), установленного на точные весы, нагревалась лучом лазера через отверсвтие, просверленное до центра шара. Во время работы лазера, нагревавшего стальной шар, вес шара стал меньше первоначального на 200 мг. При остывании шара его вес восстанавливался. В контрольном опыте с этим же шаром, нагретым в электропечи и перенесенным на весы для остывания, изменения веса зафиксировано не было. Объясняется изменение веса стального шара появлением потока энергии, направленного от центра к поверхности шара: поток тепловой энергии уменьшал гравитационный поток к центр
у шара. В результате наложения противоположных потоков энергии вес стального шара уменьшался».
Конечно этот опыт нужно проводить в вакууме. Так как горячий воздух обтекает шар на подобии того как огонь «обтекает» головку заженной спички и этот восходящий поток вполне может облегчать вес шара увлекая
его вверх за счет взаимодействия нижней и боковых поверхностей шара с восходящими потоками теплого воздуха. Но Мирошниченко как раз и проводил опыты с колбами в вакууме.
3. Опыты Кунявского -Шабетникова.

Так оказывается эффект уменьшения веса наблюдается также при электрических пульсациях. Работы инженера из Москвы Юрия Кунянского . По сообщениям автора, в опытах проводники под воздействием постоянного электромагнитного поля «обезвешивались» в вакууме на 0,3 — 0,4%, что в пересчёте на «тягу» проектируемого «антигравитационного двигателя» составляло 4 г. «Тяга», прямо скажем, не большая, но вдохновлённый первыми успехами Кунянский считал, что если ещё поднажать с силой тока, то эту цифру можно было бы поднять до планки в 3 — 5% от общего веса «гравиталёта».
Также явление снижения веса проводника в гравитационном поле Земли при прохождении через него постоянного электрического тока пропорциональное силе тока обнаружено также В.Шабетниковым. .
Что общего?

Давайте проанализируем, что объединяет все эти опыты, в том числе и EM driver?
Начнем с опытов с колбами в вакууме. Да все тела в вакууме начинают интенсивно излучать, ИК -волны, или фотоны теплового спектра. известно, что теплоотдача излучением в вакууме пропорциональна площади поверхности и, по закону Стефана — Больцмана, четвертой степени ее температуры.
Шар излучает ик волны. Колбы излучают ик волны. И в том, числе и провода в опытах с электрическим током тоже излучают ИК-волны. А при повышении силы тока нагрев и интенсивность излучения только увеличиаеться. И ЭМГ двигатель тоже греется. Вот и вся причина, все эти девайсы начинают излучать ИК-волны. А тела излучающие ИК-волны обладают нестабильной массой. Вот и вам и технология «нулевой массы». Чем больше ЭМ — двигатель будет греться и излучать ИК-волны тем
меньше его масса, а значит согласно формуле (a=F/M)
Мы будем иметь аномально высокую тягу которая будет не укладыватся в расчеты если мы не будем учитывать уменьшение массы ЭМ-двигателя. При излучении им ИК волн.
Эпилог.

То есть можно обобщить, что никакой «нескомпенсированной силы» ЕМ двигатель не дает. Ученые просто столкнулись с «эффектом обнуления массы».
Вызванной интенсивным излучением ИК-волн
Мы имеем дело с зачатками «технологий нулевой массы», а закон сохранения импульса остается неизменно нерушимым.Еще в 50-е годы даже направление было такое — приборы-измерители мощности СВЧ на базе пандеромоторики — «шторка» из кварца, которая «отклонялась» потоком СВЧ. Это сейчас принят калориметрический (по нагреву нагрузки) способ измерения мощности, а тогда — даже приборы такие со шторками создавались. Все новое хорошо забытое старое. Скажем так надо трубу в которую поступает СВЧ излучение покрыть кварцем и тяга станет еще ощутимей.
Литература

1. Quantum Vacuum Fluctuations Harnessed in a Propellant-less Engine Tested by NASA
http://peswiki.com/index.php/Directory:Emdrive_%28Electromagnetic_Space_Drive%29
2..shtml

Космический корабль с двигателем эм драйв. Двигатель Em-Drive проверят в космосе

Независимо от того, что произойдет дальше, Роджер Шоер может гордиться. Нельзя узнать, будет ли его революционный двигатель EM Drive воплощен в жизнь, но его идея уже не выглядит такой абсурдной, как это было в прошлом. Несмотря на десятилетия скептицизма и отрицания, технология Шоера наконец-то начинает восприниматься учеными. Вопрос лишь в том, куда исследователи зайдут с ней.

Нарастающая популярность EM Drive была вызвана отчетами НАСА, которые подтверждают, что двигатель может произвести некоторое количество надежной тяги. Но в тоже время космическое агентство дистанцируется от результатов. В более свежем докладе говорится, что испытания проводились в вакуумной камере, отвечая критикам, которые отмечали несостоятельность тестов двигателя в условиях атмосферы.
Главной особенностью EM Drive является то, что этот двигатель реактивной тяги якобы не требует топлива. Это означает, что набор из нескольких EM Drive может питаться от солнечных батарей и производить небольшое бесконечное ускорение, тем самым, решая многие из наиболее сложных проблем далеких космических полетов. Исследователь Eagleworks Гарольд Уайт предсказывает, что пилотируемый космический корабль может добраться до Марса всего за 70 дней, используя всего 0,4 ньютона / кВт, что приблизительно в 10 раз энергоэффективней современного ионного двигателя.

Но его бестопливная природа противоречит закону сохранения импульса, так как он будет производить фронтальную силу без равной ей противоположной по направлению силы. Таким образом, EM Drive представляется своего рода вечным двигателем.
Маловероятно, что Шоер построил первый в мире двигатель, опровергающий фундаментальные законы физики, но вполне возможно, что EM Drive сохраняет импульс с помощью какого-то неизвестного нам процесса. Наиболее часто упоминаемым является процесс поляризации вакуума, в котором подразумевается создание короткоживущих частиц в космическом вакууме, которые EM Drive превращает в плазму и выбрасывает в определенном направлении. Если эта идея верна, то двигатель все еще использует некий вариант топлива, таким образом, оставаясь в рамках физических законов вселенной.

Также возможно, что EM Drive является своего рода прообразом двигателя варп-двигателя из Стар Трека — его электрическое поле сжимает пространство в передней части привода и расширяет сзади. НАСА Eagleworks испытывали его с лазерными импульсами, и выявили, что двигатель вызывает искажение лазера. Это могло быть из-за искажения пространства и времени, но данные исследования проводились в атмосфере, а не в вакууме. Далее исследователи могут начать эксперименты с интерферометром в вакууме, чтобы исключить возможность того, что воздух вызывает наблюдаемые лазерные дифракции.

В данный момент до практического применения EM Drive еще очень далеко, хотя такие эксперименты показывают, что его принцип работает. Двигатель все еще является предметом научной полемики, но то, что для тестирования ускорителя привлекаются серьезные ученые из высших инстанций, доказывает, что EM Drive не такой уж безнадежный, как многие утверждают.

Спутник компании Cannae из шести юнитов CubeSat. Рендер: Cannae Inc.

Эксперты и энтузиасты с 2003 года спорят о возможности существования гипотетического «волшебного» электромагнитного двигателя EmDrive. Принцип его работы очень простой : магнетрон генерирует микроволны, энергия их колебаний накапливается в резонаторе высокой добротности, а факт наличия стоячей волны электромагнитных колебаний в замкнутом резонаторе специальной формы является источником тяги. Так создаётся тяга в замкнутом контуре, то есть в системе, полностью изолированной от внешней среды
, без выхлопа.

С одной стороны, этот двигатель вроде бы нарушает закон сохранения импульса, на что указывают многие физики. С другой стороны, британский изобретатель Роджер Шойер (Roger Shawyer) свято верит в работоспособность своего EmDrive — и (см. несколько сотен страниц обсуждений на форуме NASASpaceFlight). Проведённые испытания на Земле (результаты 22 испытаний) как будто подтверждают работоспособность EmDrive.

Пришло время положить конец спорам.

Окончательную точку в спорах намерен поставить Гвидо Петта (Guido Fetta) — единомышленник Шойера и конструктор ещё одного гипотетического двигателя Cannae Drive, который работает на том же принципе: генерация микроволн и создание тяги в замкнутом контуре без выхлопа.

17 августа 2016 года Гвидо Петта объявил , что намерен запустить экспериментальный образец Cannae Drive на орбиту — и проверить его в действии. Гвидо Петта является исполнительным директором компании Cannae Inc. Сейчас компания Cannae Inc. лицензировала технологию электромагнитного двигателя фирме Theseus Space Inc., которая выведет на низкую околоземную орбиту спутник CubeSat .

Среди основателей компании Theseus Space — сама Cannae Inc., а также малоизвестные фирмы LAI International, AZ и SpaceQuest.

Дата запуска пока не объявлена. Возможно, энтузиастам удастся собрать деньги и построить экспериментальный аппарат в 2017 году.

Единственная задача этого спутника — испытания двигателя Cannae Drive в течение шести месяцев. Спутник попробует передвинуться с помощью электромагнитной тяги Cannae Drive.

Разработчики Cannae Drive заявляют, что их двигатель способен генерировать тягу до нескольких ньютонов и «более высоких уровней», что лучше всего подходит для использования в маленьких спутниках. Двигателю не требуется топлива, у него нет выхлопа.

Объём двигателя на спутнике CubeSat — не более 1,5 юнитов , то есть 10×10×15 см. Источник питания — менее 10 Вт. Сам спутник будет состоять из шести юнитов .

Спутник компании Cannae. Рендер: Cannae Inc.

Сразу после успешной демонстрации на орбите компания Theseus Space намерена предложить новый двигатель сторонним производителям для использования на других спутниках.

Энтузиасты уверены: если EmDrive работает, то в перспективе станет возможным создание не только эффективных космических двигателей, но и летающих автомобилей, а также кораблей, самолётов — любого транспорта на электромагнитной тяге.

Компания Cannae — не единственная, кто хочет проверить работу электромагнитного двигателя в космосе. Немецкий инженер Пол Коцыла (Paul Kocyla) сконструировал маленький карманный EmDrive , а сейчас собирает деньги в рамках краудфандинговой кампании. Чтобы запустить прототип в космос на мини-спутнике PocketQube , требуется 24 200 евро. За три месяца удалось собрать 585 евро.

Прототип EmDrive немецкого инженера Пола Коцылы

Недавно научные работы Шойера были опубликованы в открытом доступе . «По всему миру люди измеряли тягу. Одни строили двигатели у себя в гаражах, другие — в крупных организациях. Все они выдают тягу, тут нет великой тайны. Кто-то думает, что здесь некая чёрная магия, но это не так. Любой нормальный физик должен понять, как оно работает. Если кто не понимает, ему пора менять работу», — категорично британский инженер.

Экология познания.Наука и техника: EmDrive относится к категории гипотетических машин, использующих в своей работе модель «РЧ тягового полостного резонатора», такие устройства работают за счет магнетрона, испускающего микроволны в закрытую металлическую камеру в форме усеченного конуса, которые затем отражаются от ее задней стенки, передавая реактивную тягу аппарату.

Даже если вы не интересуетесь двигательными установками для космических аппаратов, вам наверняка приходилось слышать об устройстве EmDrive. Упоминание о двигателе часто встречается в заголовках, описывающих его как революционную технологию, способную перевернуть представления о межзвёздных путешествиях, критически сократить время полетов между планетами как внутри Солнечной системы, так и за ее пределами и воплотить в жизнь давние мечты человечества о доступном космосе.

Это достаточно громкие и амбициозные заявления и в свое время, комментируя подобные вещи, великий астрофизик и космолог, пионер в области экзобиологии Карл Саган (Carl Sagan) сказал, что «экстраординарные заявления требуют экстраординарных доказательств». Руководствуясь этим мы и попытаемся объяснить, что же на самом деле представляет собой этот нашумевший EmDrive, и действительно ли он является ключевой технологией, которая позволит людям покорить далекие звезды.

Итак, все что вам нужно знать о «невозможном» двигателе мы попытались изложить в одной непродолжительной статье, поехали.

ЧТО ТАКОЕ EMDRIVE?

EmDrive – это двигатель-загадка. Впервые разработка была представлена аэрокосмическим инженером Роджером Шоером (Roger Shawyer) в 2001 году, а суть технологии может быть описана, как «бестопливный ракетный двигатель», в том смысле, что для него не требуется горючего, в традиционном представлении. Отсутствие на борту больших объемов топлива сделает космические корабли более легкими, их будет проще приводить в движение и, теоритически, их производство станет намного дешевле. Кроме того, гипотетический двигатель позволит достигать неимоверно высоких скоростей: астронавты смогут добираться до внешних границ Солнечной системы всего лишь за считанные месяцы.

Все дело в том, что сама по себе концепция движения без реактивного выброса массы «не стыкуется» с ньютоновским Законом сохранения импульса, который утверждает, что внутри замкнутой системы линейный и угловой моменты остаются постоянными величинами, вне зависимости от изменений, происходящих внутри этой системы. Проще говоря, если к телу не приложить внешнюю силу, то сдвинуть его с места невозможно.

Загадочный электромагнитный двигатель, который создает тягу безо всяких реактивных процессов, также нарушает и Третий (не менее фундаментальный) закон Ньютона: «На каждое действие всегда есть равное и противоположное противодействие». Так как же тогда «действие» (реактивное движение космического аппарата) происходит без «противодействия» (сжигания топлива и реактивного выброса масс) и как вообще такое возможно? Если система работает, это значит в ней задействованы силы или явления неизвестной природы или же наше понимание законов физики абсолютно ошибочно.

ПРИНЦИП РАБОТЫ EMDRIVE

Оставив на некоторое время физическую «невозможность» технологии, давайте определимся, что она собой представляет. Итак, EmDrive относится к категории гипотетических машин, использующих в своей работе модель «РЧ тягового полостного резонатора» (RF resonant cavity thruster). Такие устройства работают за счет магнетрона, испускающего микроволны в закрытую металлическую камеру в форме усеченного конуса, которые затем отражаются от ее задней стенки, передавая реактивную тягу аппарату. Опять же, выражаясь обычным языком, тело просто «отталкивается» от самого себя (как всё-таки глупы были люди, не верившие Барону Мюнхгаузену, когда он рассказывал о том, как вытащил себя за волосы из болота).

Такой принцип движения в корне отличается от того, что используют современные космические корабли, сжигающие огромное количество топлива для производства энергии, подымающей в небо массивные аппараты. Одной из метафор, раскрывающих суть «невозможности» такой технологии, может также стать предположение, что сидящий в салоне незаведенного автомобиля водитель способен сдвинуть его с места — всего лишь надавив, как следует, на рулевое колесо.

Несмотря на то, что было проведено несколько успешных тестов экспериментальных прототипов – с очень небольшим, порядка нескольких десятков мкН, выделением энергии (вес мелкой монеты) – итоги ни одного из исследований не были опубликованы в каком-либо рецензируемом журнале. Это значит, что к любым положительным результатом нужно относится с долей здорового скептицизма, который допускает, что зафиксированная тяга могла быть неучтенной силой или ошибкой аппаратуры.

Пока технология не получила соответствующего научного подтверждения, логично было бы предположить, что EmDrive, на самом деле, не работает. Однако есть множество людей, которые опытным путем доказали, что «невозможный» электромагнитный двигатель все-таки работает:

В 2001
году Шойер получил от британского правительства грант в размере £45 000 на тесты для EmDrive. Он заявил, что в ходе испытаний была получена тяга силой 0,016 Н и для этого потребовалось 850 Вт энергии, однако не одна экспертная оценка не подтвердила результат. Причем цифры были настолько малы, что легко могли сойти за погрешность измерительной техники.

В 2008
году группа китайских ученых Северо-западного политехнического университета во главе с Ян Хуаном (Yang Juan), по их заявлению, подтвердила дееспособность технологии создания тяги за счет электромагнитного резонанса и позднее разработала свою собственную рабочую модель двигателя. С 2012 по 2014 год было проведено несколько удачных тестов, в которых удалось получить тягу силой 750 миллиньютон при затраченных на это 2500 ватт энергии.

В 2014
году исследователи NASA протестировали свою модель EmDrive, причем испытания проходили также и в условиях вакуума. И снова ученые отрапортовали об успешном эксперименте (они зафиксировали тягу в 100 мкН) результаты которого, опять, не были подтверждены независимыми экспертами. В тоже время, другая группа ученых космического агентства весьма скептично отозвалась о работе коллег – однако, ни опровергнуть, ни подтвердить возможность технологии так и не смогла, призвав к проведению более глубоких исследований.

В 2015
году эта же группа NASA протестировала другую версию двигателя Cannae Drive (бывший Q-drive), созданную инженером-химиком Гвидо Фетта (Guido Fetta) и заявила оположительном результате. Практически в одно время с ними, немецкие ученые из Дрезденского технологического университета также опубликовали результаты, в которых предсказуемо подтвердили наличие «невозможной» тяги.

И уже в конце 2015
, еще один эксперимент от НАСА, проведенный группой Eagleworks (космический центр имени Джонсона) окончательно подтвердил состоятельность технологии. Тестирование проводилось с учетом предыдущих ошибок и, тем не менее, результаты оказались положительными – двигатель EmDrive производит тягу. В то же время, исследователи допускают, что обнаружились новые неучтенные факторы, одним из которых может быть тепловое расширение, ощутимо влияющее на устройство в условиях вакуума. Будет ли передана работа на рассмотрение экспертам или нет, ученые из Исследовательского центра Гленна, Кливленд, штат Огайо, Лаборатории реактивного движения НАСА и Лаборатории прикладной физики университета Джонса Хопкинса уверены, что продолжать эксперименты стоит.

ЧЕМ НАМ «СВЕТИТ» EMDRIVE

Вообще научное сообщество очень осторожно воспринимает все, что связано с EmDrive и с электромагнитными резонансно полостными двигателями в целом. Но с другой стороны, такое количество исследований вызывает несколько вопросов. Почему к технологии такой повышенный интерес и почему столько людей хотят ее протестировать? Что на самом деле может предложить двигатель с таким привлекательным концептом?

От разного рода атмосферных спутников и до более безопасных и эффективныхавтомобилей – такую широкую сферу применения пророчат новому устройству. Но главным, по-настоящему революционным последствием его внедрения являются невообразимые горизонты, которые открываются для космических путешествий.

Потенциально, корабль, оснащенный двигателем EmDrive, способен добраться до Луны всего за несколько часов, до Марса – за 2-3 месяца и до Плутона – примерно за 2 года (для сравнения: на то, чтобы долететь до Плутона зонд New Horizons потратил более 9 лет). Это достаточно громкие заявления, однако, если выяснится, что технология имеет под собой реальное основание, эти цифры не будут настолько фантастическими. И это с учетом, того что нет нужды перевозить тонны горючего, производство космических аппаратов станет более простым, а сами они будут намного легче и значительно дешевле.

Для НАСА и подобных организаций, включая множество частных космических корпораций вроде SpaceX или Virgin Galactic легковесный и доступный корабль, способный быстро добираться до самых отдаленных уголков Солнечной системы, является вещью, о которой пока можно только мечтать. Тем не менее, для реализации технологии, науке еще придется потрудиться.

В то же время, Шойер твердо убежден, что для того, чтобы объяснить, как работает EmDrive, не требуется никаких псевдонаучных или квантовых теорий. Наоборот, он уверен, что технология не выступает за рамки действующей модели ньютоновской механики. В подтверждение своих слов он написал несколько статей, одна из которых сейчас находится на рецензировании. Ожидается, что документ будет опубликован в этом году. Вместе с тем, его прошлые работы подверглись критике за некорректные и непоследовательные научные изыскания.

Несмотря на его настойчивые утверждения о том, что двигатель работает в пределах существующих законов физики, Шойер умудряется делать и несколько фантастичные предположения относительно EmDrive. Например, он заявил, что новый двигатель работает за счет варп-поля и именно поэтому последние результаты NASA были успешными. Такие выводы привлекли массу внимания онлайн сообщества. Однако, опять-же, на сегодняшний день нет прозрачных и открытых подтверждающих данных, и для того чтобы технологию восприняла официальная наука нужно провести еще не одно глубокое исследование.

Колин Джонсон (Colin Johnston), сотрудник Планетария Арма, написал , в которой раскритиковал EmDrive и неубедительные результаты множества проведенных экспериментов. Кроме того, Кори С. Пауэлл (Corey S. Powell) из Discovery, вынес свой для двигателей EmDrive и Cannae Drive, точно также, как и для исследований NASA. Профессор математики и физики Джон С. Баэз вообще назвал концепцию этой технологии «вздором» и его заключения отражают настроения многих ученых.

Двигатель EmDrive был воспринят многими с воодушевлением, среди них – вебсайтNASASpaceFlight.com , где была размещена информация о последних экспериментах Eagleworks, и популярный журнал New Scientist , который написал положительный и оптимистический отзыв об электромагнитном двигателе, в котором, тем не менее, не забыл упомянуть о необходимости предоставления дополнительных фактов, обязательных для таких спорных вопросов. Кроме того, энтузиасты со всего мира принялись строить свои модели двигателей с тягой «неизвестного происхождения», одну из интересных рабочих версий , созданную в «гаражных» условиях, предложил румынский инженер Юлиан Берка (Iulian Berca).

Прежде чем делать однозначные выводы, важно помнить о том, что физика в принципе исключает появление какой-либо тяги в EmDrive и ему подобных устройствах. Тем не менее, действительно доказанные рабочие варианты двигателей на электромагнитных волнах могут отрыть до сих пор невиданные возможности как для космического, так и наземноготранспорта и перевернуть современную науку с ног на голову. А пока большинство ученых склонны относить EmDrive к категории научной фантастики. опубликовано

В научном журнале Американского института аэронавтики и космонавтики вышла статья, посвященная странному и спорному устройству — двигателю EmDrive. По мнению ряда физиков, эта конструкция в принципе не может работать. Это нарушало бы фундаментальный закон природы, сохранение импульса. Другие пытаются найти разумное объяснение того, почему EmDrive все-таки работает, или хотя бы надежные доказательства его работоспособности. Их привлекает зыбкая, но грандиозная цель — двигатель, способный превращать электричество в тягу без топлива или реактивной струи. Или же — окончательное закрытие многолетнего спора.

Научная публикация может стать важным шагом в истории «невозможного» двигателя. Несмотря на наличие десятков экспериментальных проверок, их результаты не были опубликованы в рецензируемых журналах. Этому мешает отсутствие теоретических основ, объясняющих работу EmDrive. К тому же многие эксперименты нельзя назвать «чистыми» — есть множество факторов, которые могут создать видимость работы двигателя. О них мы еще поговорим, а начнем с других вопросов.

Что это такое?

Это гипотетический двигатель, предложенный британским изобретателем Роджером Шойером. Питаясь электричеством, он (по утверждению Шойера и его не слишком многочисленных сторонников) создает слабую тягу без использования рабочего тела. На этот странный факт указывают и некоторые другие эксперименты. Однако вопиющее нарушение закона сохранения импульса заставляет с особой тщательностью подходить к таким заявлениям — и многие эксперты указывают на ошибки в постановке опытов, которые могли создать иллюзию слабой, но существующей тяги.

Устроен чудо-двигатель просто, собрать его может любой энтузиаст, осиливший управление паяльником. Он состоит из двух основных деталей: магнетрона и резонатора. Магнетрон — это вакуумная трубка, используемая для генерации излучения в обычной микроволновке. Она состоит из полого цилиндра-анода и центрального волоска-катода. Под действием напряжения с катода вылетают электроны и начинают двигаться по сложным траекториям внутри цилиндра, испуская микроволны. По волноводу они передаются от магнетрона в резонатор, похожий на медное ведро, закрытое крышкой. Как утверждает изобретатель двигателя Роджер Шойер, тут-то и начинается самое интересное.

По словам Шойера, главная фишка EmDrive — это форма резонатора. Изобретатель предполагает, что из-за разницы в диаметре передней и задней стенок (как у дна ведра и его крышки) на них действуют разные по величине силы, вызванные стоячей электромагнитной волной в резонаторе. Их равнодействующая и толкает двигатель вперед, создавая тягу, которая направлена в сторону «дна». Впоследствии, после нескольких спорящих с этой идеей сообщений, Шойер уточнил, что реальный механизм несколько сложнее и может быть связан с проявлением эффектов специальной теории относительности (СТО).

Что с ним не так?

В самом деле, если взглянуть на первое объяснение механизма работы двигателя, то окажется, что оно напоминает историю барона Мюнхгаузена, вытащившего себя и коня из болота за волосы. EmDrive — замкнутая система, которая ничего не выбрасывает в окружающее пространство. Такой объект не может увеличивать свой импульс без внешних воздействий, как и Мюнхгаузен не мог увеличить свой, как бы сильно он ни тянул. Сторонники двигателя парируют эти аргументы тем, что можно допустить отталкивание резонатора от вакуумного состояния или же привлечь к объяснению СТО. Однако физики неоднократно отмечали грубость таких оценок или отсутствие в них физического смысла.

Но все-таки суть заявлений Шойера состояла не столько в теоретических описаниях, сколько в том, что он якобы зафиксировал реальную тягу от двигателя. На своем сайте исследователь указывает величину тяги примерно в 200−230 мН/кВт — больше, чем у ионных двигателей, которые толкают космические аппараты, выбрасывая ускоренные в электрическом поле заряженные частицы.

Решив, что объяснять эту тягу — дело теоретиков, несколько групп экспериментаторов проверили EmDrive в своих лабораториях. Такую работу проделали исследователи из китайского Северо-Западного политехнического университета и Технического университета Дрездена. Недавно к ним присоединились и авторы статьи, вышедшей в Journal of Propulsion and Power, исследователи из подразделения NASA Eagleworks, которые традиционно занимаются наиболее спорными и «футуристическими» проектами агентства.

Есть, но маленькая?

Первые тесты дали вроде бы обнадеживающие результаты: на включенное устройство действовала некая сила. Однако ее значение оказалось намного меньше, чем предсказанная Шойером величина, причем чем аккуратнее был поставлен эксперимент, тем меньшая регистрировалась тяга. Но ведь дело в принципе: откуда она может вообще браться? Если не рассматривать путаных объяснений Шойера, то можно выделить несколько побочных процессов, которые теоретически могут обеспечить тягу. Это могут быть потоки воздуха, связанные с нагревом двигателя, или тепловое расширение самой экспериментальной установки. Слабую силу способно создавать отталкивание от зарядов, «оседающих» на стенах тестовой камеры, или взаимодействие EmDrive с магнитными полями проводов, или давление излучения, покидающего резонатор.

С потоками воздуха бороться проще всего — достаточно проводить испытания в вакууме. Такие тесты были проделаны учеными из Дрездена, которые обнаружили тягу на уровне всего 0,02−0,03 мН/кВт — на пределе погрешности измерений. Кроме того, физики отметили, что использовали резонатор (то самое медное «ведро») с невысокой добротностью. Излучение быстро покидало его, увеличивая шансы на вклад других побочных процессов. Сотрудники NASA Eagleworks получили немного бóльшие цифры — 1,2±0,1 мН/кВт. При этом они утверждают, что отследили все возможные источники побочных процессов.

Это много или мало?

Строго говоря, миллиньютон (мН) — это меньше, чем вес одной песчинки сахара. Но если говорить о реактивном полете в космосе, то даже тяга 1 мН, непрерывно действуя на протяжении нескольких лет, позволяет разогнать 100-килограммовый аппарат до приличных скоростей.

Можно подсчитать, что за десять лет такой зонд разгонится на 3 км/с и (с учетом стартовой второй космической скорости) преодолеет порядка 3,5 млрд км. Но если мы оценим тягу на уровне, который обещает Шойер (200 мН/кВт), то получим ускорение уже до 600 км/с и дистанцию в 660 астрономических единиц — расстояний от Солнца до Земли.

Так — слабо, но очень долго и экономно расходуя рабочее тело — действуют ионные и фотонные двигатели. Первые «выстреливают» в пространство заряженными ионами, разогнанными до десятков километров в секунду. Их тяга может достигать 60 мН/кВт, однако они требуют использовать рабочее тело — обычно запас инертного газа. К примеру, аппарат Dawn, который недавно завершил основную миссию по исследованию Цереры, был вынужден взять на борт 425 кг ксенона.

Фотонные двигатели обладают несравненно меньшей тягой, порядка нескольких микроньютонов на киловатт мощности лазерного излучения. Источником тяги в них выступает импульс фотонов, вылетающих в космическое пространство. Зато фотонные двигатели не требуют брать с собой ни топлива, ни рабочего тела.

В самом конце 2016 года Китайская академия космических технологий (CAST) сообщила, что уже несколько лет проводит собственные исследования потенциальных возможностей EmDrive и его применения. По словам одного из руководителей CAST Чэня Юэ, организация провела собственные, «многолетние и многократно повторенные» эксперименты, подтвердившие наличие у EmDrive тяги. Использованный в Китае прототип создавал всего несколько миллиньютонов, но в ближайшее время будут разработаны новые конструкции, рассчитанные на 100 мН и больше. Возможно, они будут испытаны уже на орбите.

Нельзя забывать о пассивных двигателях, не требующих ни электроэнергии, ни топлива для своей работы, — о солнечных парусах. Тяга, которую они развивают, определяется площадью паруса и расстоянием до Солнца. Около Земли 1 м² отражающего материала будет развивать тягу в 0,1 мН. Суммарная тяга японского экспериментального аппарата IKAROS с парусом в 200 м² достигала как раз 2 мН. Для понимания масштаба добавим, что тяга двигателей сверхтяжелой ракеты Saturn V, отправлявшей астронавтов на Луну, составляла 34 000 000 Н.

Может, они ошибаются?

Публикация работы в рецензируемом научном журнале означает, что статья прошла проверку несколькими независимыми экспертами в соответствующей области. Эта процедура поддерживает достаточно высокий уровень статей, но даже она не позволяет избежать ошибок.

Можно вспомнить, как в 2014 году международная коллаборация BICEP опубликовала результаты своих многолетних исследований в одном из самых престижных научных журналов Physical Review Letters. Ученые утверждали, что обнаружили следы гравитационных волн при изучении реликтового излучения. Однако эта трактовка была неверной, и сенсационные результаты оказались влиянием галактической пыли.

Журнал, в котором команда Eagleworks опубликовала свою работу, может похвастаться в семь раз меньшим индексом цитирования, чем Physical Review Letters. Поэтому существует даже мнение о том, что процедура рецензирования в нем не столь строга и могла пропустить работу, несмотря на огрехи. Стоит отметить, что и само подразделение NASA Eagleworks — совсем небольшая лаборатория с финансированием на уровне $50 000 в год. Этого с трудом может хватить на выполнение высокоточного исследования и покупку нужного оборудования.

Работает — и ладно?

Если б стопроцентные доказательства работоспособности EmDrive существовали, они потребовали бы серьезной работы теоретиков. Но пока отсутствие объяснения — незыблемая скала, о которую разбиваются все доводы слишком больших энтузиастов «невозможного двигателя». Оно даже стало аргументом для отказа в публикации ранних статей в серьезных научных журналах.

Люди попроще любят замечать, что «работает и ладно, не обязательно же знать как». Однако такой подход может привести к неожиданным проблемам в долгосрочных космических миссиях. Например, если работа двигателя связана с магнитным полем, то он может непредсказуемо повести себя среди магнитных полей открытого космоса. Никому не нужно, чтоб аппарат потерял свой единственный источник тяги где-нибудь на полпути к Марсу или далеким объектам пояса Койпера. Так что к классическому требованию предъявить надежные доказательства обязательно должно прилагаться и требование объяснить все происходящее в двигателе — но пока создатели EmDrive не могут показать ни того, ни другого.

Интересно проследить, зачем профессиональные ученые работают с такими сомнительными проектами. С одной стороны, открытие реальной тяги в EmDrive может указать на принципиально новые эффекты и долгожданную «новую физику» за границами существующих моделей. С другой стороны, «закрыв» тягу невозможного двигателя, ученые смогут наконец разрешить давно надоевший всем спор. А по пути — создать новые сверхточные методы для исследования сверхмалых сил.

Евгений Золотов

Рассказ о «невозможном» двигателе EmDrive, стал одним из самых читаемых её материалов. И, конечно, я постоянно отслеживал тему, надеясь однажды написать продолжение. Но случай такой предоставился только на днях: солидным научным журналом опубликована статья группы сотрудников одной из лабораторий NASA, не просто испытавших движок, чтобы в очередной раз измерить возникающую тягу, но и предоставивших отчёт об испытаниях на суд независимых экспертов (то, что называется peer review), не выявивший серьёзных ошибок. А это значит, что возможность «невозможного» двигателя стала теперь ещё на порядок больше.

Если вы забыли или никогда не слышали, позвольте восстановить картину в общих чертах EmDrive, как его обычно называют, это по большому счёту обычная микроволновая печь, только выполненная не в форме куба, а в форме усечённого и, главное, закрытого с обеих сторон конуса. На узком конце крепится СВЧ-излучатель, включается, и — всё!

Топлива, которое выбрасывалость бы «за борт», здесь нет. Так что, согласно классической физике, а именно Закону сохранения импульса, тяга возникнуть не может. Однако изобретатели EmDrive (британский инженер Роджер Шаер и позже занявшиеся той же темой независимо другие личности) настаивают, что по разным причинам — из-за «квантовой несбалансированности» или ещё чего-нибудь в том же духе, что не учитывает современная физика — тяга таки имеет место быть и её, якобы, даже удалось измерить.

Заметьте, что Шаер и прочие вовсе не утверждают, что законы Ньютона неверны. Они лишь говорят, что наткнулись на эффект, который уточнит существующие законы. Это принципиально важный момент, который сильно помог «ЭМ-движителю» — обеспечив ему интерес со стороны серьёзных исследователей.

Отсюда начинается парадоксальная часть. С одной стороны, все здравомыслящие научно-популярные и научные ресурсы считают такой движок псевдонаучным. С другой — за него неожиданно взялись вполне серьёзные люди: сперва несколько научных групп из Китая, а потом и NASA. О китайцах с тех пор ничего не слышно, а вот американцы не потерялись: в США эта работа финансируется из кармана налогоплательщиков, поэтому результаты должны быть доступны всем.

И вот два года назад появляется первый, весьма обнадёживающий отчёт NASA: тяга действительно есть, хоть и по неизвестной причине. А на днях престижный Journal of Propulsion and Power публикует от сотрудников лаборатории NASA Eagleworks — в которой факт возникновения тяги снова подтверждается, причём в этот раз на чувствительном торсионном подвесе в вакууме (но по-прежнему на Земле). А ещё предлагается осторожное объяснение.

Объяснение — далеко не главная часть статьи, потому что является скорее догадкой, но именно оно наделало больше всего шуму. Дело в том, что привлечена существующая теория, которой буквально почти сотня лет: теория волны-пилота (Pilot wave). Её выдвинули ещё в 20-х годах прошлого века и потом несколько раз уточняли.

Боюсь, я объясню её лишь очень грубо (и буду признателен, если знатоки поправят!), но суть, в общем, в предположении, что мы вынуждены описывать квантовые процессы с помощью неудобных статистических методов лишь потому, что не замечаем некоей более низкоуровневой реальной динамики квантовых частиц — которые на самом деле движутся подобно макроскопическим телам, по вполне конкретным траекториям, определяемым свойствами вакуума. Здесь эта теория пригодилась, потому что позволяет объяснить вакуум как среду, поддерживающую колебания плотности: EmDrive передаёт вакууму импульс (отталкивается от него, словно от воды) и именно таким образом возникает тяга в замкнутой системе.

И тут следует подчеркнуть две важных вещи. Во-первых, теория волны-пилоты — не псевдонаучная выдумка, а одно из множества равновероятных объяснений квантовых процессов, которое удовлетворительно точно описывает наблюдаемые эффекты и подтверждается в том числе экспериментальными данными. И, во-вторых, сам факт публикации статьи NASA в таком издании как минимум снимает вопрос о корректности измерения тяги на подвесе (помнится, это был один из аргументов скептиков: мол, в настоящем космосе движок себя поведёт иначе). Попросту говоря, статью можно понимать так: в NASA не знают наверняка, почему тяга возникает, но знают, как её измерить — и простой читатель может на них в этом положиться.

Отсюда — новый простор для предположений. Опуская цифры, которым сейчас в общем-то придавать большого значения не следует (задачей была демонстрация существования эффекта, а поиск путей оптимизации — в списке на будущее), авторы работы констатируют: уже в текущем виде EmDrive хоть и на порядок менее эффективен классических ракетных движков, зато на два порядка эффективней других «безвыхлопных» движителей, как то солнечного паруса, разгона лазером, фотонного двигателя. Учитывая, что ограничение по скорости накладывается только скоростью света, а по мощности вообще никаких (ничто не мешает выстраивать такие двигатели буквально многокилометровыми батареями — хватило бы электричества, чтобы их запитать!), это делает EmDrive самым перспективным направлением для исследования и освоения Солнечной системы как минимум.

А значит, всё упирается теперь в генеральную проверку в космосе. Китайцы, напомню, уже намеревались такую провести. Провели ли и с какими результатами? Неизвестно. Однако в данном случае тишина заставляет скорее насторожиться, нежели разочароваться. Ведь ясно, что первый, кто подтвердит работу такого движка в космосе, а потом и первый, кто даст теоретическое обоснование, станут родоначальниками новой ветви физики и отцами неожиданных, непредсказуемых открытий и технологий!

Как хорошо сказал кто-то, представить, куда EmDrive приведёт нас, если окажется правдой, мы не в силах, поскольку стоим в самом начале пути. Как спектральные линии в конце концов привели к полупроводниковой революции, так и «невозможный двигатель» «отталкивающийся от вакуума», вовсе не обязательно должен стать лишь основой для ракетной техники будущего. Обязательно обнаружатся побочные эффекты, будут сделаны смежные открытия, поставлены новые вопросы: не каждый день, год и даже век удаётся уточнить или опровергнуть один из фундаментальных законов физики!

И как же приятно, что живём мы как раз в те дни, когда эта история пишется!

Космический корабль с двигателем эм драйв.

Дискуссионный квантовый двигатель будущего em drive для далеких космических полетов тестировался в наса

Независимо от того, что произойдет дальше, Роджер Шоер может гордиться. Нельзя узнать, будет ли его революционный двигатель EM Drive воплощен в жизнь, но его идея уже не выглядит такой абсурдной, как это было в прошлом. Несмотря на десятилетия скептицизма и отрицания, технология Шоера наконец-то начинает восприниматься учеными. Вопрос лишь в том, куда исследователи зайдут с ней.

Нарастающая популярность EM Drive была вызвана отчетами НАСА, которые подтверждают, что двигатель может произвести некоторое количество надежной тяги. Но в тоже время космическое агентство дистанцируется от результатов. В более свежем докладе говорится, что испытания проводились в вакуумной камере, отвечая критикам, которые отмечали несостоятельность тестов двигателя в условиях атмосферы.
Главной особенностью EM Drive является то, что этот двигатель реактивной тяги якобы не требует топлива. Это означает, что набор из нескольких EM Drive может питаться от солнечных батарей и производить небольшое бесконечное ускорение, тем самым, решая многие из наиболее сложных проблем далеких космических полетов. Исследователь Eagleworks Гарольд Уайт предсказывает, что пилотируемый космический корабль может добраться до Марса всего за 70 дней, используя всего 0,4 ньютона / кВт, что приблизительно в 10 раз энергоэффективней современного ионного двигателя.

Но его бестопливная природа противоречит закону сохранения импульса, так как он будет производить фронтальную силу без равной ей противоположной по направлению силы. Таким образом, EM Drive представляется своего рода вечным двигателем.
Маловероятно, что Шоер построил первый в мире двигатель, опровергающий фундаментальные законы физики, но вполне возможно, что EM Drive сохраняет импульс с помощью какого-то неизвестного нам процесса. Наиболее часто упоминаемым является процесс поляризации вакуума, в котором подразумевается создание короткоживущих частиц в космическом вакууме, которые EM Drive превращает в плазму и выбрасывает в определенном направлении. Если эта идея верна, то двигатель все еще использует некий вариант топлива, таким образом, оставаясь в рамках физических законов вселенной.

Также возможно, что EM Drive является своего рода прообразом двигателя варп-двигателя из Стар Трека — его электрическое поле сжимает пространство в передней части привода и расширяет сзади. НАСА Eagleworks испытывали его с лазерными импульсами, и выявили, что двигатель вызывает искажение лазера. Это могло быть из-за искажения пространства и времени, но данные исследования проводились в атмосфере, а не в вакууме. Далее исследователи могут начать эксперименты с интерферометром в вакууме, чтобы исключить возможность того, что воздух вызывает наблюдаемые лазерные дифракции.

В данный момент до практического применения EM Drive еще очень далеко, хотя такие эксперименты показывают, что его принцип работает. Двигатель все еще является предметом научной полемики, но то, что для тестирования ускорителя привлекаются серьезные ученые из высших инстанций, доказывает, что EM Drive не такой уж безнадежный, как многие утверждают.

. Используемый в ней

магнетрон

генерирует

микроволны

, энергия их колебаний накапливается в

резонаторе

высокой

добротности

, и, по заявлениям автора, излучение преобразуется в тягу.
На первый взгляд это обычный фотонный двигатель.
Так как присутствует элетромагнитное излучение смотрим рисунок с переводом.

Известно, что электромагнитная волна это также и поток корпускул фотонов, различной энергии. Хуже всего поглощаются и отражаются фотоны рентгеновского спектра. Тут же явно задействованы не фотоны рентгеновского спектра, так что отражение и переотражение фотонов невидимого спектра тут присутствует. Но как утверждается получаемая тяга не вписывается в рамки «фотонной теории». Она существенно выше расчетной. При этом часть исследователей вообще отрицают «фотонную теорию».То есть яко бы налицо «нескомпенсированная сила». И мы имеем дело с нарушением закона сохранения импульса. В предложенной статье будет изложено особое мнение касательно природы данной дополнительной силы.

И
НЕРТНОСТЬ

(

инерция

) (от лат. iners, род. падеж inertis — бездеятельный) в механике — свойство материальных тел,проявляющееся в том, что тело сохраняет неизменным состояние своего движения или покоя по отношениюк т. н.
инерциальной системе

отсчёта, когда внеш. воздействия на тело (силы) отсутствуют или взаимноуравновешиваются. Если же на тело действует неуравновеш. система сил, то свойство И. сказывается в том,что изменение

состояния

покоя или движения тела, т. е. изменение скоростей его точек, происходитпостепенно, а не мгновенно; при этом

движение

изменяется тем медленнее, чем больше И. тела. Мерой И.тела является его

масса

.
Вот Масса и является в формуле для вычисления ускорения через силу знаменателем (a=F/M) — из чистой физики,
Суть идеи.

Возможно изменяется именно масса тела. То есть по факту мы имеем дело с «технологией нулевого веса» или точнее массы.
Что бы понять суть данной технологии давайте вникнем в предложенную формулу.. До включения ЭМГ двигатель имеет массу например100 грам. А как только он включился масса стала иной. А в формуле отминусовать это изменение забыли. Так как теоретически «технологии нулевого веса или массы» существуют только на страницах фантастических книг.. Естественно, поверить в такой эффект как нестабильная масса очень сложно. Что же верьте в то, что нарушается «закон сохранения импульса».
То есть по факту физики столкнулись не с «нескомпенсированной силой», а с измененеим массы двигателя.
Скажем так для чистоты эксперимента, что бы доказать, что масса у ЭМГ двигателя действительно уменьшается его нужно тестить не просто в вакууме, а еще и подвесив на очень чувствительных весах.

Во всех же опытах никто взвесит сей девайс во время его работы не додумался. Простая диаграмма составленная по результатам опыта, сильно бы помогла.

Великий Ньютон учил, что если мы видим какое-то автономное движение то причина в реактивной силе. Если мы видим силу наблюдаем некую автономную ускоряющую силу то это сила реактивная.
И только реактивная. Смотрите так называемый закон реактивного движения: А = F / M
А — ускорение материальной точки;
F — равнодействующая всех сил, приложенных к материальной точке;
m — масса материальной точки.
Если масса стабильна, то обнаруженная сила действительно нескомпенсированная.

Опыты с массой.

Итак известны опыты которые показывают, что масса при определенных
Условиях оказывается непостоянной.
1.
Опыты Мирошниченко.

Ссылаюсь на опыты доктора технических наук Мстислава Мирошникова. «Беспокойная масса покоя». (ТМ. 1988.1). Тот же Мирошников показал, что вес запаянных колб с дистиллированной водой внутри в диапазоне температур от 20 — 100 С отличается. Замеры веса проводились во избежание побочных эффектов в вакуумной камере. Именно он подтвердил существование эффекта уменьшения веса под воздействием тепловых пульсаций или же Броуновского движения. Мирошников также описывает эффект изменения веса и давления в вибрирующих механических системах.
2.
Генератор Нуль-веса А.П. Щеголева

Так, известен опыт с нагреванием стального шара, осуществленный А.П. Щеголевым . Центральная область стального шара (r = 50 мм), установленного на точные весы, нагревалась лучом лазера через отверсвтие, просверленное до центра шара. Во время работы лазера, нагревавшего стальной шар, вес шара стал меньше первоначального на 200 мг. При остывании шара его вес восстанавливался. В контрольном опыте с этим же шаром, нагретым в электропечи и перенесенным на весы для остывания, изменения веса зафиксировано не было. Объясняется изменение веса стального шара появлением потока энергии, направленного от центра к поверхности шара: поток тепловой энергии уменьшал гравитационный поток к центр
у шара. В результате наложения противоположных потоков энергии вес стального шара уменьшался».
Конечно этот опыт нужно проводить в вакууме. Так как горячий воздух обтекает шар на подобии того как огонь «обтекает» головку заженной спички и этот восходящий поток вполне может облегчать вес шара увлекая
его вверх за счет взаимодействия нижней и боковых поверхностей шара с восходящими потоками теплого воздуха. Но Мирошниченко как раз и проводил опыты с колбами в вакууме.
3. Опыты Кунявского -Шабетникова.

Так оказывается эффект уменьшения веса наблюдается также при электрических пульсациях. Работы инженера из Москвы Юрия Кунянского . По сообщениям автора, в опытах проводники под воздействием постоянного электромагнитного поля «обезвешивались» в вакууме на 0,3 — 0,4%, что в пересчёте на «тягу» проектируемого «антигравитационного двигателя» составляло 4 г. «Тяга», прямо скажем, не большая, но вдохновлённый первыми успехами Кунянский считал, что если ещё поднажать с силой тока, то эту цифру можно было бы поднять до планки в 3 — 5% от общего веса «гравиталёта».
Также явление снижения веса проводника в гравитационном поле Земли при прохождении через него постоянного электрического тока пропорциональное силе тока обнаружено также В.Шабетниковым. .
Что общего?

Давайте проанализируем, что объединяет все эти опыты, в том числе и EM driver?
Начнем с опытов с колбами в вакууме. Да все тела в вакууме начинают интенсивно излучать, ИК -волны, или фотоны теплового спектра. известно, что теплоотдача излучением в вакууме пропорциональна площади поверхности и, по закону Стефана — Больцмана, четвертой степени ее температуры.
Шар излучает ик волны. Колбы излучают ик волны. И в том, числе и провода в опытах с электрическим током тоже излучают ИК-волны. А при повышении силы тока нагрев и интенсивность излучения только увеличиаеться. И ЭМГ двигатель тоже греется. Вот и вся причина, все эти девайсы начинают излучать ИК-волны. А тела излучающие ИК-волны обладают нестабильной массой. Вот и вам и технология «нулевой массы». Чем больше ЭМ — двигатель будет греться и излучать ИК-волны тем
меньше его масса, а значит согласно формуле (a=F/M)
Мы будем иметь аномально высокую тягу которая будет не укладыватся в расчеты если мы не будем учитывать уменьшение массы ЭМ-двигателя. При излучении им ИК волн.
Эпилог.

То есть можно обобщить, что никакой «нескомпенсированной силы» ЕМ двигатель не дает. Ученые просто столкнулись с «эффектом обнуления массы».
Вызванной интенсивным излучением ИК-волн
Мы имеем дело с зачатками «технологий нулевой массы», а закон сохранения импульса остается неизменно нерушимым.Еще в 50-е годы даже направление было такое — приборы-измерители мощности СВЧ на базе пандеромоторики — «шторка» из кварца, которая «отклонялась» потоком СВЧ. Это сейчас принят калориметрический (по нагреву нагрузки) способ измерения мощности, а тогда — даже приборы такие со шторками создавались. Все новое хорошо забытое старое. Скажем так надо трубу в которую поступает СВЧ излучение покрыть кварцем и тяга станет еще ощутимей.
Литература

1. Quantum Vacuum Fluctuations Harnessed in a Propellant-less Engine Tested by NASA
http://peswiki.com/index.php/Directory:Emdrive_%28Electromagnetic_Space_Drive%29
2..shtml

Спутник компании Cannae из шести юнитов CubeSat. Рендер: Cannae Inc.

Эксперты и энтузиасты с 2003 года спорят о возможности существования гипотетического «волшебного» электромагнитного двигателя EmDrive. Принцип его работы очень простой : магнетрон генерирует микроволны, энергия их колебаний накапливается в резонаторе высокой добротности, а факт наличия стоячей волны электромагнитных колебаний в замкнутом резонаторе специальной формы является источником тяги. Так создаётся тяга в замкнутом контуре, то есть в системе, полностью изолированной от внешней среды
, без выхлопа.

С одной стороны, этот двигатель вроде бы нарушает закон сохранения импульса, на что указывают многие физики. С другой стороны, британский изобретатель Роджер Шойер (Roger Shawyer) свято верит в работоспособность своего EmDrive — и (см. несколько сотен страниц обсуждений на форуме NASASpaceFlight). Проведённые испытания на Земле (результаты 22 испытаний) как будто подтверждают работоспособность EmDrive.

Пришло время положить конец спорам.

Окончательную точку в спорах намерен поставить Гвидо Петта (Guido Fetta) — единомышленник Шойера и конструктор ещё одного гипотетического двигателя Cannae Drive, который работает на том же принципе: генерация микроволн и создание тяги в замкнутом контуре без выхлопа.

17 августа 2016 года Гвидо Петта объявил , что намерен запустить экспериментальный образец Cannae Drive на орбиту — и проверить его в действии. Гвидо Петта является исполнительным директором компании Cannae Inc. Сейчас компания Cannae Inc. лицензировала технологию электромагнитного двигателя фирме Theseus Space Inc. , которая выведет на низкую околоземную орбиту спутник CubeSat .

Среди основателей компании Theseus Space — сама Cannae Inc., а также малоизвестные фирмы LAI International, AZ и SpaceQuest.

Дата запуска пока не объявлена. Возможно, энтузиастам удастся собрать деньги и построить экспериментальный аппарат в 2017 году.

Единственная задача этого спутника — испытания двигателя Cannae Drive в течение шести месяцев. Спутник попробует передвинуться с помощью электромагнитной тяги Cannae Drive.

Разработчики Cannae Drive заявляют, что их двигатель способен генерировать тягу до нескольких ньютонов и «более высоких уровней», что лучше всего подходит для использования в маленьких спутниках. Двигателю не требуется топлива, у него нет выхлопа.

Объём двигателя на спутнике CubeSat — не более 1,5 юнитов , то есть 10×10×15 см. Источник питания — менее 10 Вт. Сам спутник будет состоять из шести юнитов .

Спутник компании Cannae. Рендер: Cannae Inc.

Сразу после успешной демонстрации на орбите компания Theseus Space намерена предложить новый двигатель сторонним производителям для использования на других спутниках.

Энтузиасты уверены: если EmDrive работает, то в перспективе станет возможным создание не только эффективных космических двигателей, но и летающих автомобилей, а также кораблей, самолётов — любого транспорта на электромагнитной тяге.

Компания Cannae — не единственная, кто хочет проверить работу электромагнитного двигателя в космосе. Немецкий инженер Пол Коцыла (Paul Kocyla) сконструировал маленький карманный EmDrive , а сейчас собирает деньги в рамках краудфандинговой кампании. Чтобы запустить прототип в космос на мини-спутнике PocketQube , требуется 24 200 евро. За три месяца удалось собрать 585 евро.

Прототип EmDrive немецкого инженера Пола Коцылы

Недавно научные работы Шойера были опубликованы в открытом доступе . «По всему миру люди измеряли тягу. Одни строили двигатели у себя в гаражах, другие — в крупных организациях. Все они выдают тягу, тут нет великой тайны. Кто-то думает, что здесь некая чёрная магия, но это не так. Любой нормальный физик должен понять, как оно работает. Если кто не понимает, ему пора менять работу», — категорично британский инженер.

Путешествия со скоростью света могут стать возможны благодаря случайному открытию , но исследователи предупреждают: пока не стоит радоваться возможному путешествию к звезде Альфа Центавра длиной в одну неделю. Технология нового двигателя, которая ранее казалась невозможной, в третий раз успешно прошла тестирование.

Физики-любители и профессионалы обсудили результаты эксперимента онлайн, хотя пока не давала официальных комментариев.

Применение такого двигателя не ограничится путешествиями на скорости, превышающей скорость света. Технология уберет необходимость использования ракетного топлива на , которое сейчас нужно для периодического ускорения, сохраняющего траекторию движения МКС по орбите. Замена традиционной системы ракетного топлива на обычном геостационарном спутнике уменьшим массу объекта, запускаемого в космос, с 3 до 1,3 тонны и таким образом существенно снизит финансовые затраты.

Проводимые эксперименты пока очень далеки от реального применения на космических аппаратах, но однажды очередная технология «Звёздного пути» может стать неотъемлемой частью нашей жизни.

В научном журнале Американского института аэронавтики и космонавтики вышла статья, посвященная странному и спорному устройству — двигателю EmDrive. По мнению ряда физиков, эта конструкция в принципе не может работать. Это нарушало бы фундаментальный закон природы, сохранение импульса. Другие пытаются найти разумное объяснение того, почему EmDrive все-таки работает, или хотя бы надежные доказательства его работоспособности. Их привлекает зыбкая, но грандиозная цель — двигатель, способный превращать электричество в тягу без топлива или реактивной струи. Или же — окончательное закрытие многолетнего спора.

Научная публикация может стать важным шагом в истории «невозможного» двигателя. Несмотря на наличие десятков экспериментальных проверок, их результаты не были опубликованы в рецензируемых журналах. Этому мешает отсутствие теоретических основ, объясняющих работу EmDrive. К тому же многие эксперименты нельзя назвать «чистыми» — есть множество факторов, которые могут создать видимость работы двигателя. О них мы еще поговорим, а начнем с других вопросов.

Что это такое?

Это гипотетический двигатель, предложенный британским изобретателем Роджером Шойером. Питаясь электричеством, он (по утверждению Шойера и его не слишком многочисленных сторонников) создает слабую тягу без использования рабочего тела. На этот странный факт указывают и некоторые другие эксперименты. Однако вопиющее нарушение закона сохранения импульса заставляет с особой тщательностью подходить к таким заявлениям — и многие эксперты указывают на ошибки в постановке опытов, которые могли создать иллюзию слабой, но существующей тяги.

Устроен чудо-двигатель просто, собрать его может любой энтузиаст, осиливший управление паяльником. Он состоит из двух основных деталей: магнетрона и резонатора. Магнетрон — это вакуумная трубка, используемая для генерации излучения в обычной микроволновке. Она состоит из полого цилиндра-анода и центрального волоска-катода. Под действием напряжения с катода вылетают электроны и начинают двигаться по сложным траекториям внутри цилиндра, испуская микроволны. По волноводу они передаются от магнетрона в резонатор, похожий на медное ведро, закрытое крышкой. Как утверждает изобретатель двигателя Роджер Шойер, тут-то и начинается самое интересное.

По словам Шойера, главная фишка EmDrive — это форма резонатора. Изобретатель предполагает, что из-за разницы в диаметре передней и задней стенок (как у дна ведра и его крышки) на них действуют разные по величине силы, вызванные стоячей электромагнитной волной в резонаторе. Их равнодействующая и толкает двигатель вперед, создавая тягу, которая направлена в сторону «дна». Впоследствии, после нескольких спорящих с этой идеей сообщений, Шойер уточнил, что реальный механизм несколько сложнее и может быть связан с проявлением эффектов специальной теории относительности (СТО).

Что с ним не так?

В самом деле, если взглянуть на первое объяснение механизма работы двигателя, то окажется, что оно напоминает историю барона Мюнхгаузена, вытащившего себя и коня из болота за волосы. EmDrive — замкнутая система, которая ничего не выбрасывает в окружающее пространство. Такой объект не может увеличивать свой импульс без внешних воздействий, как и Мюнхгаузен не мог увеличить свой, как бы сильно он ни тянул. Сторонники двигателя парируют эти аргументы тем, что можно допустить отталкивание резонатора от вакуумного состояния или же привлечь к объяснению СТО. Однако физики неоднократно отмечали грубость таких оценок или отсутствие в них физического смысла.

Но все-таки суть заявлений Шойера состояла не столько в теоретических описаниях, сколько в том, что он якобы зафиксировал реальную тягу от двигателя. На своем сайте исследователь указывает величину тяги примерно в 200−230 мН/кВт — больше, чем у ионных двигателей, которые толкают космические аппараты, выбрасывая ускоренные в электрическом поле заряженные частицы.

Решив, что объяснять эту тягу — дело теоретиков, несколько групп экспериментаторов проверили EmDrive в своих лабораториях. Такую работу проделали исследователи из китайского Северо-Западного политехнического университета и Технического университета Дрездена. Недавно к ним присоединились и авторы статьи, вышедшей в Journal of Propulsion and Power, исследователи из подразделения NASA Eagleworks, которые традиционно занимаются наиболее спорными и «футуристическими» проектами агентства.

Есть, но маленькая?

Первые тесты дали вроде бы обнадеживающие результаты: на включенное устройство действовала некая сила. Однако ее значение оказалось намного меньше, чем предсказанная Шойером величина, причем чем аккуратнее был поставлен эксперимент, тем меньшая регистрировалась тяга. Но ведь дело в принципе: откуда она может вообще браться? Если не рассматривать путаных объяснений Шойера, то можно выделить несколько побочных процессов, которые теоретически могут обеспечить тягу. Это могут быть потоки воздуха, связанные с нагревом двигателя, или тепловое расширение самой экспериментальной установки. Слабую силу способно создавать отталкивание от зарядов, «оседающих» на стенах тестовой камеры, или взаимодействие EmDrive с магнитными полями проводов, или давление излучения, покидающего резонатор.

С потоками воздуха бороться проще всего — достаточно проводить испытания в вакууме. Такие тесты были проделаны учеными из Дрездена, которые обнаружили тягу на уровне всего 0,02−0,03 мН/кВт — на пределе погрешности измерений. Кроме того, физики отметили, что использовали резонатор (то самое медное «ведро») с невысокой добротностью. Излучение быстро покидало его, увеличивая шансы на вклад других побочных процессов. Сотрудники NASA Eagleworks получили немного бóльшие цифры — 1,2±0,1 мН/кВт. При этом они утверждают, что отследили все возможные источники побочных процессов.

Это много или мало?

Строго говоря, миллиньютон (мН) — это меньше, чем вес одной песчинки сахара. Но если говорить о реактивном полете в космосе, то даже тяга 1 мН, непрерывно действуя на протяжении нескольких лет, позволяет разогнать 100-килограммовый аппарат до приличных скоростей.

Можно подсчитать, что за десять лет такой зонд разгонится на 3 км/с и (с учетом стартовой второй космической скорости) преодолеет порядка 3,5 млрд км. Но если мы оценим тягу на уровне, который обещает Шойер (200 мН/кВт), то получим ускорение уже до 600 км/с и дистанцию в 660 астрономических единиц — расстояний от Солнца до Земли.

Так — слабо, но очень долго и экономно расходуя рабочее тело — действуют ионные и фотонные двигатели. Первые «выстреливают» в пространство заряженными ионами, разогнанными до десятков километров в секунду. Их тяга может достигать 60 мН/кВт, однако они требуют использовать рабочее тело — обычно запас инертного газа. К примеру, аппарат Dawn, который недавно завершил основную миссию по исследованию Цереры, был вынужден взять на борт 425 кг ксенона.

Фотонные двигатели обладают несравненно меньшей тягой, порядка нескольких микроньютонов на киловатт мощности лазерного излучения. Источником тяги в них выступает импульс фотонов, вылетающих в космическое пространство. Зато фотонные двигатели не требуют брать с собой ни топлива, ни рабочего тела.

В самом конце 2016 года Китайская академия космических технологий (CAST) сообщила, что уже несколько лет проводит собственные исследования потенциальных возможностей EmDrive и его применения. По словам одного из руководителей CAST Чэня Юэ, организация провела собственные, «многолетние и многократно повторенные» эксперименты, подтвердившие наличие у EmDrive тяги. Использованный в Китае прототип создавал всего несколько миллиньютонов, но в ближайшее время будут разработаны новые конструкции, рассчитанные на 100 мН и больше. Возможно, они будут испытаны уже на орбите.

Нельзя забывать о пассивных двигателях, не требующих ни электроэнергии, ни топлива для своей работы, — о солнечных парусах. Тяга, которую они развивают, определяется площадью паруса и расстоянием до Солнца. Около Земли 1 м² отражающего материала будет развивать тягу в 0,1 мН. Суммарная тяга японского экспериментального аппарата IKAROS с парусом в 200 м² достигала как раз 2 мН. Для понимания масштаба добавим, что тяга двигателей сверхтяжелой ракеты Saturn V, отправлявшей астронавтов на Луну, составляла 34 000 000 Н.

Может, они ошибаются?

Публикация работы в рецензируемом научном журнале означает, что статья прошла проверку несколькими независимыми экспертами в соответствующей области. Эта процедура поддерживает достаточно высокий уровень статей, но даже она не позволяет избежать ошибок.

Можно вспомнить, как в 2014 году международная коллаборация BICEP опубликовала результаты своих многолетних исследований в одном из самых престижных научных журналов Physical Review Letters. Ученые утверждали, что обнаружили следы гравитационных волн при изучении реликтового излучения. Однако эта трактовка была неверной, и сенсационные результаты оказались влиянием галактической пыли.

Журнал, в котором команда Eagleworks опубликовала свою работу, может похвастаться в семь раз меньшим индексом цитирования, чем Physical Review Letters. Поэтому существует даже мнение о том, что процедура рецензирования в нем не столь строга и могла пропустить работу, несмотря на огрехи. Стоит отметить, что и само подразделение NASA Eagleworks — совсем небольшая лаборатория с финансированием на уровне $50 000 в год. Этого с трудом может хватить на выполнение высокоточного исследования и покупку нужного оборудования.

Работает — и ладно?

Если б стопроцентные доказательства работоспособности EmDrive существовали, они потребовали бы серьезной работы теоретиков. Но пока отсутствие объяснения — незыблемая скала, о которую разбиваются все доводы слишком больших энтузиастов «невозможного двигателя». Оно даже стало аргументом для отказа в публикации ранних статей в серьезных научных журналах.

Люди попроще любят замечать, что «работает и ладно, не обязательно же знать как». Однако такой подход может привести к неожиданным проблемам в долгосрочных космических миссиях. Например, если работа двигателя связана с магнитным полем, то он может непредсказуемо повести себя среди магнитных полей открытого космоса. Никому не нужно, чтоб аппарат потерял свой единственный источник тяги где-нибудь на полпути к Марсу или далеким объектам пояса Койпера. Так что к классическому требованию предъявить надежные доказательства обязательно должно прилагаться и требование объяснить все происходящее в двигателе — но пока создатели EmDrive не могут показать ни того, ни другого.

Интересно проследить, зачем профессиональные ученые работают с такими сомнительными проектами. С одной стороны, открытие реальной тяги в EmDrive может указать на принципиально новые эффекты и долгожданную «новую физику» за границами существующих моделей. С другой стороны, «закрыв» тягу невозможного двигателя, ученые смогут наконец разрешить давно надоевший всем спор. А по пути — создать новые сверхточные методы для исследования сверхмалых сил.

Драматический поворот: китайский ЕМ-драйв давно существует и летал в космос!

двигатель+2+0? — Товары для хобби и отдыха

Руководство по ремонту, техническому обслуживанию, эксплуатации и подготовке к техосмотру авто. Издательство Арус. Есть и другие книги по иномаркам и отечественным авто. Пишите! Отправлю авито доставкой.
— Audi 80 c 1991г. Модели с бензиновыми и дизельными двигателями. Переднеприводные и с полным приводом. Ркпп/АТ. 216 стр. Состояние хорошее. 1996г.
— Audi A3 с 1997г. Модели с бензиновыми и дизельными двигателями. Переднеприводные и с полным приводом. Ркпп/АТ. 312 стр. Состояние как новое. 2002г. — Продано.
— Audi A6 c 1997г. Модели с бензиновыми и дизельными двигателями. Переднеприводные и с полным приводом. Ркпп/АТ. 274 стр. Состояние близко к новому. 2000г.
— Audi 100 / A6 с 1990г. Модели с бензиновыми и дизельными двигателями. Переднеприводные и с полным приводом. 318 стр. Состояние близко к новому. 1999г.
— Audi A4 / Audi S4 с 1994г. Модели с бензиновыми и турбодизельными двигателями. Переднеприводные и с полным приводом. 262 стр. Состояние близко к новому.2002г.
— Bmw 1 Серии (E87) с 2004г. Модели 116i, 118i, 120i, 118d, 120d с бензиновыми и дизельными двигателями. Ркпп/АТ. По модели 130i представлены избранные сведения. 216 стр. Состояние как новое. 2007г.
— Bmw 7 Серии (E38) с 1994г. По 2002г. Модели 725tds, 728i, 730d, 730i(L), 735i, 740d, 740i(L), 750i(L) с бензиновыми, турбодизельными и дизельными двигателями. Ркпп/АТ. 324 стр. Состояние как новое. 2006г.
— Chevrolet Astro / Gmc Safari микроавтобусы с 1985г. По 1994г. С рядными 4-цилиндровыми двигателями и двигателем V6, Ркпп/АТ. 234 стр. Состояние хорошее. 1996г.
— Chevrolet Lacetti / Daewoo Lacetti / Daewoo Nubira 3 с 2003г. Модели во всех вариантах кузова, с бензиновыми двигателями объемом 1.4, 1.6, 1.8, Ркпп/АТ. 264 стр. Состояние как новое. 2006г.
— Citroen XM с 1990г. 4-цилиндровый двигатель 2.0л с системой впрыска топлива и двигатель V6 3.0 л. 170 стр. Состояние как новое. 2003 г.
— Ford Tourneo / Ford Transit / Ford Connect с 2002 г. Модели с бензиновыми и дизельными двигателями 1.8 л, оборудованные 5-ступенчатой Ркпп. 308 стр. Состояние как новое. 2008г.
— Ford Fiesta, Ford Ka / Mazda 121 с 1996г. Все модели с бензиновыми двигателями 1.3, 1,25, 1.4, 1.6 и дизельными двигателями 1,8 оборудованные 5-ступенчатой Ркпп или бесступенчатой автоматической трансмиссией. 260 стр. Состояние как новое. 2005 г.
— Honda Civic / Acura Integra с 1994г. По 1998г. Модели седан и купе с бензиновыми рядными 4-цилиндровыми двигателями 1.6 (Sohc) и 1.8 (Sohc и Dohc), оборудованные 5-ступенчатой Ркпп, 4-ступенчатой AT или бесступенчатой AT. 376 стр. Состояние хорошее. 2000г.
— Isuzu Rodero / Isuzu Amigo / Honda Passport. Модели с бензиновыми 4-цилиндровыми двигателями 2.3, 2.6, а также двигателями V6 3.1 и 3.2, оборудованные 4- или 5-ступенчатой Ркпп, либо 4-ступенчатой AT с задним или полным приводом. 301 стр. Состояние как новое. 2000г.
— Kia Sportage с 1999г. Модели с бензиновыми двигателями 2.0 (FE Dohc) и турбодизельными двигателями 2.0 (RF Tci), оборудованные 5-ступенчатой Ркпп, либо 4-ступенчатой AT. 380 стр. Состояние как новое. 2006г.
— Mazda 626 / Mazda MX6 / Ford Probe с 1993 по 1998г. Модели седан, хэтчбэк и купе с бензиновыми рядными 4-цилиндровыми двигателями и двигателями V6, оборудованные 5-ступенчатой Ркпп либо 4-ступенчатой AT. 400 стр. Состояние как новое. 2001г.
— Mazda 323 с 1985г. Модели с бензиновыми и дизельными двигателями 1.1, 1.4, 1.5, 1.6, 1.7 и 1.9. 180 стр. Состояние близко к новому. 1996г.
— Mercedes M-класса (w-163) с 1997г. Бензиновые ML 230 (R4), ML 320 (V6), ML 350 (V6), ML 430 (V8), ML 500 (V8), ML 55 Amg (V8). Турбодизельные ML 270 Cdi (R5), ML 400 Cdi (V8). Трансмиссия 5-ступенчатая AT (все модели), 6-ступенчатая Ркпп (ML 230) и 5-ступенчатая Ркпп (ML 270 Cdi). 480 стр. Состояние как новое. Твердый переплет. 2006г. — 1000р. — Продано.
— Mercedes S-класса с 1991г. По 1999г. Модели седан со стандартной и удлиненной колесной базой, оборудованные V-образными бензиновыми 6-, 8-, 12- цилиндровыми двигателями, рядным 6-цилиндровым дизельным или V-образным 8-цилиндровым двигателем. 540 стр. Состояние хорошее. Твердый переплет. 2004г. — 800р.
— Mercedes S-класса (w-220) с 1998г. Модели S280, S320, S430, S500, S55amg, S600, S320cdi, S400cdi. 288 стр. Состояние как новое. 2003г.
— Mercedes E-класса с 1995г. Все модели седан и универсал с бензиновыми двигателями 2.0, 2.3, 2.4, 2.8, 3.2 и дизельными двигателями 2.2, 2.9, 3.0. Дополнительно представлены избранные сведения по моделям с бензиновыми двигателями 4.2, 5.0, 5.5. 265 стр. Состояние хорошее. 2000г.
— Mercedes C-класса с 1993г. Модели с бензиновыми двигателями 1. 8, 2.0, 2.2, 2.8 и дизельными двигателями 2.0, 2.2, 2.5. 252 стр. Состояние хорошее. 1996г.
— Mercedes E-класса с 1985г. По 1995г. Модели с бензиновыми и дизельными двигателями. 316 стр. Состояние хорошее. 2000г.
— Mitsubishi Pajero с 1991г. Модели серии NH — Glx, Gls, NJ — GL, Glx, Gls с длинной и короткой базой с бензиновыми двигателями и установленной системой Super Select (2WD/4WD). Ркпп/АТ. 180 стр. Состояние как новое. 1996г.
— Mitsubishi Galant / Mitsubishi Mirage / Mitsubishi Diamante с 1990г. По 2001г. Том 1. Все модели с бензиновыми двигателями Sohc и Dohc 1.5, 1.6, 1.8, 2.0, 2.4, 3.0, 3.5. 262 стр. Состояние как новое. 2002 г. — Продано.
— Mitsubishi Galant / Mitsubishi Mirage / Mitsubishi Diamante с 1990г. По 2001г. Том 2. Все модели с бензиновыми двигателями Sohc и Dohc 1.5, 1.6, 1.8, 2.0, 2.4, 3.0, 3.5. 280 стр. Состояние как новое. 2002 г. — Продано.
— Nissan Patrol / Ford Maverick с 1988 по 1997. Полноприводные модели с длинной и короткой базой Хардтоп, Универсал, и Мини-грузовик с бензиновыми двигателями, оборудованные 5-ступенчатой Ркпп или 4-ступенчатой АТ. 208 стр. Состояние как новое. 1996г.
— Nissan Micra c 2002г. Модели К12 с бензиновыми двигателями 1.0, 1.2, 1.4 оборудованные 5-ступенчатой Ркпп или 4-ступенчатой АТ. 262 стр. Состояние как новое. 2006г.
— Opel Vectra c 1995г. Модели с бензиновыми двигателями 1.6, 1.8, 2.5 и дизельными двигателями 1.7, 2.0. По моделям 2.5 л. Представлены только избранные сведения. 350 стр. Состояние хорошее. 1999г.
— Opel Vectra C / Opel Signum с 2002г. 336 стр. Состояние как новое. 2006г.
— Peugeot 206 c 1998г. 416 стр. Состояние как новое. Твердый переплет. 2003г.
— Range Rover c 1970 по 1992. Модели с бензиновыми двигателями v8 3.5 и 3.9 с 4- 5-ступенчатой Ркпп и 3- 4-ступенчатой АТ. Дополнительно представлены избранные сведения по моделям с дизельным двигателем 2.5. 329 стр. Состояние близко к новому. 2000г.
— Renault Logan c 2004 г. Модели седан с бензиновыми двигателями 1.4 и 1.6 Ркпп. 328 стр. Состояние близко к новому. 2007 г. -2шт.
— Subaru Forester c 1997 г. 354 стр. Состояние близко к новому. 2005г.
— Toyota Starlet c 1984 г. Модели EP70 (1000см3) и EP71 (1300см3). 109 стр. Состояние близко к новому. 1996г.
— Toyota Corolla c 1992 г. 290 стр. Состояние близко к новому. 1999 г.
— VW Passat с 1996 г. Модели седан и универсал, с бензиновыми и дизельными двигателями, с полным и передним приводом. 331 стр. Состояние хорошее. 2001 г.
— VW Golf 4/ VW Bora с 1997 г. Модели с бензиновыми двигателями. 302 стр. Состояние как новое. 2006г.
— VW Golf 4/ VW Bora с 1997 г. Модели с дизельными двигателями. 280 стр. Состояние как новое. 2005г.
— VW Polo / Seat Ibiza / Seat Cordoba с 2001 по 2005 г. 268 стр. Состояние как новое. 2005 г.

лазеры и черные дыры помогут ускорять космические корабли почти до скорости света

Наука
Космос
Черные дыры

Halo Drive: лазеры и черные дыры помогут ускорять космические корабли почти до скорости света

Егор Морозов

—
17 марта 2019, 11:51

Будущие космические корабли могут использовать черные дыры в качестве мощных стартовых площадок для изучения звезд. Новое исследование предусматривает запуск лазерных лучей с корабля по краю черной дыры, которые будут изгибаться вокруг последней из-за ее мощной гравитации и возвращаться с добавленной энергией. После этого корабль будет «ловить» такие лучи, тем самым бесплатно получая энергию, которую можно тратить на его разгон вплоть до скорости света. Астрономы могли бы искать признаки того, что инопланетные цивилизации используют такой «гало-драйв», как его называют исследователи, наблюдая за тем, как пары черных дыр сливаются быстрее, чем ожидалось по расчетам.

Автор исследования Дэвид Киппинг, астрофизик из Колумбийского университета в Нью-Йорке, выдвинул идею о гало-драйве используя то, что он называет «мышлением игрока».

«Иногда в компьютерной игре вы обнаруживаете эксплойт, хак, который позволяет вам сделать что-то сверхнормативное, что в обычных условиях невозможно по правилам игры», — сказал Киппинг. «В данном случае игра — это физический мир, и я попытался подумать о концепциях, которые позволили бы цивилизации совершить релятивистский полет туда-сюда по галактике без огромных затрат энергии, которые понадобятся для этого сейчас».

Основная проблема использования ракет для полета в космосе заключается в том, что топливо, которое они несут с собой, имеет массу. В дальних поездках нужно много топлива, что делает ракеты тяжелыми, что, в свою очередь, требует еще большего количества топлива, что делает ракеты еще тяжелее и так далее. Эта проблема экспоненциально ухудшается, чем больше становится ракета.

 

Однако вместо того, чтобы нести топливо для ускорения, космический корабль, оборудованный зеркальными парусами, мог бы полагаться на лазеры, чтобы двигаться вперед. Инициатива «Breakthrough Starshot» стоимостью в 100 миллионов долларов, объявленная в 2016 году, планирует использовать мощные лазеры для доставки большого количества маленьких космических кораблей к звезде Альфа Центавра, находящейся в ближайшей к нам звездной системе в 4 световых годах от нас, с достижением 20% скорости света.

Каждый космический корабль, который запустят в рамках проекта «Breakthrough Starshot», по размерам сопоставим с микрочипом.  Чтобы разогнать большие космические корабли до релятивистских скоростей — до значительной доли скорости света — Киппинг ищет помощи у гравитации.

Пример гравитационного маневра с помощью Луны (серый кружок). Желтая стрелка показывает направление на Солнце.

Космические корабли в настоящее время регулярно используют «космические рогатки» — маневры, при которых они, пролетая рядом с массивными космическими объектами, такими как планеты, по определенной траектории, получают дополнительное ускорение благодаря огромной силе тяжести последних. В 1963 году знаменитый физик Фриман Дайсон (тот, кто придумал сферу Дайсона — мегаструктуру, в которой заключена звезда, что позволяет получить от нее максимум энергии для нужд развитой цивилизации), предположил, что космические корабли любого размера могут полагаться на маневры с «рогаткой» вокруг компактных пар белых карликов или нейтронных звезд для полета на релятивистских скоростях.

Тем не менее, «рогатка Дайсона» рискует повредить космический корабль из-за экстремальных гравитационных сил и опасного излучения от этих пар мертвых звезд.  Вместо этого Киппинг предполагает, что гравитация может помочь космическим кораблям, увеличивая энергию лазерных лучей, пускаемых по краям черных дыр.

Черные дыры обладают гравитационными полями, настолько мощными, что ничто не может ускользнуть от них, даже свет. Их гравитационные поля могут также искажать пути фотонов света, которые пролетают рядом с ней. В 1993 году физик Марк Стакей предположил, что черная дыра, в принципе, может действовать как «гравитационное зеркало», поскольку гравитация черной дыры может закрутить фотон вокруг себя так, чтобы он полетел назад к своему источнику. Киппинг подсчитал, что если черная дыра движется к источнику фотонов, то «бумеранговый фотон» получит часть энергии черной дыры.

Рассчитывая физику того, что он назвал «гало-драйвом» — название происходит от кольца света, гало, который создал бы луч лазера вокруг черной дыры — Киппинг обнаружил, что космические корабли даже с массой Юпитера могут достигать релятивистских скоростей.  «Цивилизация может использовать черные дыры в качестве галактических путевых точек», — написал он в исследовании, принятом журналом Британского межпланетного общества.

Чем быстрее движется черная дыра, тем больше энергии можно извлечь из нее. Таким образом, Киппинг в основном сфокусировался на использовании пар черных дыр, закручивающихся навстречу друг другу вплоть до слияния.

Астрономы могут искать признаки того, что инопланетные цивилизации используют пары черных дыр для путешествий с таким двигателем. Например, гало-двигатели будут эффективно «воровать» энергию у двойных систем черных дыр, делая скорость их слияния выше той, которую можно было бы ожидать увидеть естественным образом, сказал Киппинг.

Его выводы были основаны на импульсах от пар черных дыр, вращающихся вокруг друг друга на релятивистских скоростях. Хотя в Млечном Пути насчитывается около 10 миллионов пар черных дыр, Киппинг отметил, что лишь немногие из них, вероятно, вращаются на релятивистских скоростях в течение длительного времени, так как при таких скоростях слияние обычно происходит довольно быстро.  

Тем не менее, он отметил, что изолированные вращающиеся черные дыры могут также ускорить корабль с гало-приводом до релятивистских скоростей, «и мы уже знаем о многочисленных примерах вращающихся с релятивистской скоростью сверхмассивных черных дырах». 

Главный недостаток гало-драйва заключается в том, что «нужно ехать до ближайшей черной дыры», сказал Киппинг. «Это похоже на единовременную плату за проезд по платному участку шоссе. Вы должны потратить немного энергии, чтобы добраться до ближайшей точки доступа, но после этого вы можете ездить бесплатно столько, сколько захотите».

Гало-привод работает только в непосредственной близости от черной дыры, на расстоянии примерно в пять-пятьдесят раз превышающем ее диаметр. «Вот почему вы должны сначала отправиться к ближайшей черной дыре, и [почему вы] не можете просто сделать это за световые годы от нее», — сказал Киппинг.  «Для начала нам все еще нужны средства, чтобы добраться до ближайшей черной дыры».

«Если мы хотим достичь релятивистского полета, требуются огромные энергетические затраты, независимо от того, какую двигательную установку вы используете», — добавил он. «Один из способов обойти это — использовать астрономические объекты в качестве источников энергии, поскольку они обладают буквально астрономическими запасами энергии внутри себя. В этом случае пара черных дыр — это, по сути, гигантская батарея, ожидающая, когда мы используем ее. Идея в том, чтобы работать с природой, а не против нее».

Киппинг сейчас исследует способы использования других астрономических систем для релятивистского полета. Такие методы «могут быть не такими эффективными или быстрыми, как полет с гало-драйвом, но эти системы обладают большими энергетическими запасами, необходимыми для этих путешествий», сказал Киппинг.

Купить рекламу

Рекомендации

• Плюс» отдают за гроши на AliExpress. Срочно забирайте»>

  Подписку «Яндекс.Плюс» отдают за гроши на AliExpress. Срочно забирайте

• «ЮMoney» запустил полноценную замену Google Pay. Как воспользоваться?

• В России возникнут огромные проблемы с оплатой банковскими картами

• «Сбербанк» рассказал, что теперь делать с его приложением на iPhone

Рекомендации

Подписку «Яндекс. Плюс» отдают за гроши на AliExpress. Срочно забирайте

«ЮMoney» запустил полноценную замену Google Pay. Как воспользоваться?

В России возникнут огромные проблемы с оплатой банковскими картами

«Сбербанк» рассказал, что теперь делать с его приложением на iPhone

Купить рекламу

Читайте также

iPhone 14

Как создать локальную учётную запись в Windows 11 22h3

Windows 11

Стало известно, почему карты «Мир» иногда не работают

Мир
Хакеры

У лидера NASA EmDrive есть новый межзвездный проект внешней Солнечной системы и за ее пределами.

Иллюстрация: Кейси Чин; Getty Images

Солнечная система недостаточно велика для Гарольда Уайта, но это только начало. 54-летний физик посвятил свою карьеру исследованию передовых концепций двигателей, которые, как он надеется, могут доставить людей за пределы Солнечной системы и, в конечном итоге, в неизведанные пустоши межзвездного пространства. Обычные ракетные двигатели слишком медленны, чтобы преодолевать такие огромные расстояния в человеческом масштабе времени, поэтому Уайт сосредоточился на более экзотических решениях, таких как сверхсветовые варп-двигатели и квантово-вакуумные двигатели, которые получают импульс от самого пространства-времени.

Исследовательская родословная Уайта может звучать так, как будто она была заимствована у сумасшедшего ученого из бульварного научно-фантастического романа, но большая часть его работы была проделана в качестве руководителя Лаборатории усовершенствованной двигательной физики НАСА в Космическом центре Джонсона. Лаборатория, которую Уайт назвал Eagleworks, была основана в 2009 году для исследования передовых рубежей физики в поисках следующего крупного прорыва в области космической энергетики и двигателей. В декабре Уайт покинул лабораторию, которой руководил в течение десяти лет, и возглавил отдел исследований и разработок в Институте безграничного космоса, новой некоммерческой организации в Хьюстоне, работающей над ускорением исследования человеком межзвездного пространства.

«Это казалось прекрасной возможностью более целенаправленно добиваться повышенной мощности и движения с немного большей интенсивностью», — говорит Уайт. «Это был мой личный выбор и следующий шаг к моей высшей цели: дать возможность человеку исследовать внешнюю часть Солнечной системы и другие звезды».

Институт безграничного космоса был основан в прошлом году Камом Гаффарианом, инженером и предпринимателем, который также основал ядерно-энергетическую компанию X-energy и Stinger Ghaffarian Technologies, одного из крупнейших инженерных подрядчиков НАСА. Его новая организация планирует развивать передовые технологии космической энергетики и двигателей посредством сочетания собственных исследований, грантов и партнерских отношений с другими учреждениями, включая Eagleworks НАСА. Ранее в этом месяце Гаффарян объявил о первом раунде грантов межзвездной инициативы некоммерческой организации, который предоставит исследователям до 250 000 долларов для работы над проблемами, связанными с межзвездными путешествиями.

«Инициатива была создана, чтобы поощрять и спонсировать других людей, занимающихся теоретической и эмпирической работой, которая, как мы надеемся, поможет повысить зрелость и возможности межзвездного исследовательского сообщества», — говорит Уайт.

Руководство WIRED по коммерческим пилотируемым космическим полетам

Все, что вам нужно знать о Blue Origin, SpaceX, Virgin Galactic и о том, что на самом деле происходит с вашим телом, если вы отправляетесь в космос.

Автор Sarah Scoles

В сентябре Limitless выберет первый раунд грантополучателей, и институт предоставит соискателям карт-бланш на определение того, какие исследования они хотят проводить. Единственное условие в конкурсе предложений заключается в том, что исследование должно в конечном итоге быть направлено на то, чтобы космический корабль «двигался невероятно быстро». Тем временем Уайт говорит, что институт сосредоточился на нескольких основных темах исследований, связанных с мощностью и движением. Некоторые из этих областей включают работу с известными физическими и инженерными концепциями. Например, институт планирует сотрудничать с университетами для разработки малых ядерных реакторов мощностью не более 10 мегаватт. Уайт говорит, что эти реакторы сначала будут разрабатываться для наземных применений с прицелом на их интеграцию с космическими кораблями позже.

Уайт также будет проводить исследования, основанные на его работе в НАСА над EmDrive, так называемым «невозможным двигателем», который создает тягу без топлива, отражая радиоволны в металлическом конусе. Испытательное устройство EmDrive, которое использовали Уайт и его коллеги, представляло собой усеченный медь — конус с обрезанной вершиной — длиной чуть меньше фута. Во время испытаний его поместили в вакуумную камеру, а устройство за пределами камеры посылало микроволны на антенны внутри конуса. То, как эти микроволны создают тягу внутри конуса, является предметом разногласий в теории.

Если EmDrive или что-то подобное заработает, это станет огромным подспорьем для освоения космоса. Нам больше не придется таскать с собой все наше топливо, что является основным ограничением того, как далеко люди могут путешествовать в космос. Кроме того, потенциально он может производить гораздо большую тягу, чем обычный двигатель. Это означает, что полеты человека к внешней части Солнечной системы могут занять всего год или два, а не десятилетие. Но настоящая вишенка на торте в том, что EmDrive — или что-то подобное — откроет двери для межзвездных путешествий. Наш ближайший звездный сосед находится в 4 световых годах от нас; Потребуются тысячи лет, чтобы добраться до него с помощью обычной ракеты. Если мы хотим отправиться к звездам, нам понадобится форсированный двигатель.

Самые популярные

В 2016 году Уайт и его команда из НАСА опубликовали первые рецензированные экспериментальные данные, показывающие, что EmDrive действительно создает тягу. Результаты эксперимента Уайта и теория, стоящая за ним, остаются спорными. Никто не может прийти к единому мнению о том, действительно ли устройство создавало тягу, и как это объяснить, если да. Но тот факт, что НАСА даже поддерживало такого рода далеко идущие исследования, было хорошей новостью для всех, кто планировал отпуск на Альфе Центавра.

В Limitless Уайт хочет продолжить исследования, но он не будет строить никаких двигателей — по крайней мере, пока. Вместо этого он будет исследовать фундаментальную физику, которая, как он и другие считают, может объяснить, как работают экзотические силовые установки, такие как EmDrive. Он называет ее динамической моделью вакуума, и она затрагивает суть того, о чем мы говорим, когда говорим о «физической реальности».

Большинство физиков сегодня рассматривают физический мир как суп из субатомных частиц, таких как фотоны, кварки и нейтрино, в котором местоположение частицы в любой момент времени является вопросом вероятности. Эта картина реальности известна как копенгагенская интерпретация квантовой механики. Это может быть самая популярная научная теория реальности, но далеко не единственная. Конкурирующая точка зрения, известная как теория пилотной волны, утверждает, что квантовый мир детерминирован. В этой теории субатомные частицы «пилят» по определенному пути, как поезд на рельсах, и единственная причина, по которой их местоположение кажется недетерминированным, заключается в том, что мы не понимаем более глубокое квантовое поле, которое в конечном итоге может составлять реальность.

Это квантовое поле называют квантовым вакуумом, и его можно рассматривать как обширный волнообразный пол, на котором построена остальная реальность. Если бы вы вынули всю материю из Вселенной и понизили температуру до абсолютного нуля, то остался бы только квантовый вакуум. Мы привыкли думать о вакууме как о совершенно пустом, но квантовый вакуум никогда не бывает по-настоящему пустым. Электромагнитные волны и частицы постоянно появляются и исчезают, и именно эти колебания энергии порождают физический мир.

Это довольно головокружительная штука, но если физики смогут лучше понять квантовый вакуум (при условии, что он существует), они, в принципе, смогут использовать его энергию для питания космического корабля. Действительно, это потенциальное теоретическое объяснение, предложенное Уайтом и его коллегами из НАСА, относительно того, как такой двигатель, как EmDrive, может создавать тягу. Едва ли это единственное объяснение — возможно, самое убедительное из них состоит в том, что наблюдаемая тяга на самом деле была просто ошибкой измерения.

«Гарольд пытался выдвинуть теорию, объясняющую EmDrive, назвав его квантовым вакуумным двигателем», — говорит Мартин Таймар, физик из Дрезденского технологического университета, изучающий передовые двигательные установки. «У него хорошая интуиция, но концепции, которые он использует и цитирует, противоречивы. Только эксперимент имеет значение — ни одна общепринятая теория, предсказывающая что-либо из этого, не была выложена на стол».

Самые популярные

Одно дело иметь теорию о том, почему EmDrive должен работать, и совсем другое — иметь экспериментальные доказательства этого в действии. У Уайта и его коллег из НАСА, похоже, есть и то, и другое, но пока никому не удалось воспроизвести их результаты. Таймар руководит программой SpaceDrive в Дрездене, где он создает сверхчувствительные устройства, способные обнаруживать почти незаметную тягу. Он использует эти устройства, чтобы попытаться воспроизвести результаты исследований EmDrive, которые, по-видимому, создавали тягу, подобную той, которую провели Уайт и его коллеги из НАСА.

Таймар еще ничего не видел, но он говорит, что это не значит, что исследовать физику экспериментами не стоит. Он сравнил это с высокотемпературной сверхпроводимостью — физическим явлением, которое может произвести революцию в электромагнитных технологиях, но это не было предсказано в теории. «Нам нужно быть удачливыми, иметь хорошую интуицию и просто пробовать то, что никогда не проверялось», — говорит Таймар. «Нам посчастливилось найти высокотемпературную сверхпроводимость путем постоянных попыток, и мы надеемся, что то же самое произойдет с прорывным двигателем».

В Limitless Уайт говорит, что он сосредоточен на серьезной задаче демистификации и экспериментального описания фундаментальной физики модели динамического вакуума, а не на разогреве металлических конусов в микроволновке в надежде, что они создадут достаточную тягу, чтобы отправить людей к звездам. В последней статье, опубликованной Уайтом и его коллегами перед его уходом из НАСА, они смоделировали квантовый вакуум вокруг ядра одиночного атома водорода. Это далеко от межзвездного двигателя, но Уайт считает это важным шагом на этом пути.

«Есть несколько нитей, за которые вы должны потянуть в процессе продвижения к этой цели», — говорит он. «Некоторые из них будут включать в себя практические шаги, в которых используются известные физические и инженерные знания. Но вам все еще нужно сосредоточиться на вещах на границе физики, чтобы попытаться выяснить, существуют ли потенциальные новые подходы, которые вы можете использовать для удовлетворения требований к производительности для достижения этих целей».

В Безграничном Уайт планирует продолжить свои исследования квантового вакуума. Он говорит, что институт производит нестандартные резонаторы Казимира — экспериментальную установку с двумя близко расположенными пластинами — для изучения предсказанных характеристик и структуры квантового вакуума, который, как предполагается, существует между пластинами. «Это не обязательно технологии, это просто физические эксперименты», — говорит Уайт. «Они могут привести к вещам, которые мы могли бы объединить в виде технологии, но сейчас мы просто занимаемся наукой в ​​первую очередь».

Не все уверены, что Уайт движется в правильном направлении. Джим Вудворд, физик из Калифорнийского государственного университета в Фуллертоне, посвятил свою карьеру усовершенствованным двигателям. У него есть альтернативная теория, объясняющая EmDrive, которая не использует квантовый вакуум. Вместо этого, по его мнению, тяга создается так называемыми «эффектами Маха», которые выводятся из общей теории относительности, а не из квантовой механики. В этой теории EmDrive может создавать тягу, используя колебания энергии, создаваемые электромагнитным полем в EmDrive, взаимодействующим с гравитационным полем всего остального во Вселенной.

Самый популярный

Вудворд говорит, что большинство людей, работающих над передовыми двигателями, являются «квантовыми пылесосами», как Уайт, но он утверждает, что их теории или другие передовые теории не могут объяснить Empulsion. системы будут работать, не привнося гравитацию в картину. «Мир и его физика такие, какие они есть, а не такие, какими нам хотелось бы их видеть», — говорит Вудворд. «Это не бизнес для мечтателей. Я предсказываю, что Limitless будет очень трудно найти что-то стоящее для финансирования, и то, что они найдут, не сработает».

Вудворд не просто бросает камни. Он создал свой собственный прототип двигательной установки, названный двигателем Mach Effect Gravity Assist или MEGA. На вид это не так уж и много — это стопка керамических дисков, помещенных между двумя небольшими блоками, — но она получила 750 000 долларов в виде исследовательских грантов НАСА. Что еще более важно, у Вудворда и его коллег есть доказательства того, что привод MEGA создает тягу.

При подаче электрического напряжения на керамические диски они расширяются и толкают один из блоков. Теория эффектов Маха говорит, что когда объект ускоряется — в данном случае толкаемый блок — он немного теряет массу. Когда керамические диски в середине сжимаются, он снова набирает эту массу. Это означает, что блок с другой стороны дисков вытягивается вперед больше, чем блок с изменяющейся массой оттягивается назад. Делая это снова и снова, данные Вудворда показывают, что устройство ускоряется вперед. Вудворд и две другие группы подготовили данные, которые, по-видимому, показывают, что устройство MEGA создает тягу, но последующие тесты, проведенные Таймаром в его лаборатории в Дрездене, показывают, что все это также может оказаться ошибками измерения.

Нетрудно понять, почему большинство исследовательских организаций уклоняются от проектов, которые планирует финансировать Limitless. Это само определение высокого риска, высокой награды. Они также могут показаться немного идеалистичными в то время, когда НАСА изо всех сил пытается вернуть людей на Луну. Но Уайт говорит, что это исследование также принесет пользу тем из нас, кто застрял на твердой земле.

«Пытаясь добиться больших результатов, мы можем реализовать новые технологии, которые помогут нам здесь и сейчас», — говорит Уайт. «Долгосрочным применением могут быть межзвездные путешествия, но изучение этих вещей мотивирует нас раздвигать границы возможного. И в процессе мы потенциально можем сделать жизнь лучше для всех дома».

Еще больше замечательных историй WIRED

• 27 дней в Токийском заливе: что случилось на Diamond Princess
• Чтобы пробежать свой лучший марафон в 44 года, мне пришлось обогнать свой прошлый
• Почему фермеры сбрасывают молоко, даже как люди голодают
• Что такое флисовая посуда и как защитить себя?
• Советы и инструменты для стрижки волос дома
• 👁 ИИ раскрывает потенциальное лечение Covid-19. Плюс: получайте последние новости об искусственном интеллекте
• 🏃🏽‍♀️ Хотите лучшие средства для здоровья? Ознакомьтесь с подборкой нашей командой Gear лучших фитнес-трекеров, беговой экипировки (включая обувь и носки) и лучших наушников. Он является автором книги Extraterrestrial Languages ​​ (MIT Press, 2019) и ранее был редактором новостей в Motherboard.

  ТемыNASAinterstellarrocketsspacephysics

  Еще из WIRED

  Почему мы должны серьезно оценить предлагаемые космические двигатели

  Продвигать двигательные технологии вперед сложно, о чем свидетельствуют наши трудности с модернизацией модели химической ракеты для полета в дальний космос. Но, как мы часто обсуждали в Centauri Dreams, работа продолжается в таких областях, как лучевое движение и термоядерный синтез, даже антивещество. Станет ли когда-нибудь возможным использование космических дисков? Грег Мэтлофф, десятилетиями изучающий методы двигателей, знает, что прорывы бывают редкими и революционными. Но можем ли мы найти способы увеличить шансы обнаружения? Лаборатория, созданная исключительно для изучения физических проблем, которые вызовут космические двигатели, может изменить ситуацию. Для этого есть прецедент, поскольку автор «Руководства по звёздным полётам» (Уайли, 1989) и Deep Space Probes (Springer, 2-е изд., 2005 г.).

  Грег Матлофф

  Мы живем в очень странные времена. Возможность неизбежного сокращения человечества (даже вымирания) вполне реальна. Так же как и возможность неминуемой человеческой экспансии.

  С одной стороны, современная глобальная цивилизация сталкивается с экзистенциальными угрозами глобального изменения климата, потенциальными экономическими проблемами, вызванными широким применением искусственного интеллекта, все еще существующей возможностью ядерной войны, политической нестабильностью на многих уровнях, кажущейся бесконечной пандемией и т. д.

  Изображение : Грегори Мэтлофф (слева) принят в Международную академию астронавтики Эдом Стоуном из JPL.

  С другой стороны, человечество, кажется, готово к давно предсказанному, но часто откладываемому прорыву в Солнечную систему. Национальные космические программы США и Китая будут конкурировать за лунные ресурсы. SpaceX Илона Маска нацелена на создание человеческих поселений на Марсе. Blue Origin Джеффа Безоса концентрируется на строительстве космических поселений с растущим населением и размером.

  Из-за открытия потенциально обитаемой планеты, вращающейся вокруг Проксимы Центавра, и возможности других миров, вращающихся в обитаемых зонах Альфы Центавра A и B, возникает вопрос, сколько десятилетий потребуется для космического поселения с в основном закрытым экологии, чтобы начать планирование смены места проведения с Солнца на Центавра.

  Изучение литературы показывает, что управляемый (или частично управляемый) ядерный синтез и фотонный парус сегодня являются главными претендентами на продвижение такого предприятия. Но литература также показывает, что время в пути от 500 до 1000 лет ожидается для занятых людьми судов, приводимых в движение термоядерным синтезом или радиационным давлением.

  Прежде чем планировщики межзвездных миссий окончательно выберут двигатель, необходимо решить этический вопрос. В научно-фантастическом рассказе «Далекий Центавр», первоначально опубликованном А., Э. ван Фогтом в 1944 году, экипаж 500-летнего спящего корабля в системе Центавра просыпается и узнает, что им предстоит пройти таможню в пункте назначения. Во время их длительного межзвездного перехода произошел прорыв, приведший к развитию сверхбыстрого варп-двигателя.

  Мы просто должны оценить все возможности прорыва, какими бы невероятными они ни казались, прежде чем планировать создание кораблей генерации. Первоначальные экипажи этих кораблей и их потомки должны быть уверены, что они будут первыми людьми, которые прибудут к месту назначения. В противном случае посылать их в пустоту просто нечестно.

  Недавно я был гостем радиопередачи Ричарда Хогланда «За полуночью». Хотя обсуждение включало такие темы, как космический телескоп Джеймса Уэбба, панпсихизм, звездная инженерия и Оумуамуа, меня особенно заинтриговала тема космических двигателей.

  Ричарда особенно интересуют возможные последствия эксперимента Брюса Э. ДеПальмы с вращающимся мячом, который не был подробно исследован. Позже он отправил публике электронное письмо 2014 года от лауреата Нобелевской премии по физике Брайана Д. Джозефсона, в котором обсуждается другой предложенный кандидат в космические двигатели — двигатель Насикас. Профессор Джозефсон считает, что это устройство заслуживает дальнейшего изучения, написав следующее:

  Двигатель Nassikas, по-видимому, создавал тягу, как при погружении в ванну с жидким азотом, так и в течение короткого периода времени, когда он был подвешен в воздухе, пока он не нагрелся выше критической температуры сверхпроводника, эта тяга представляла собой колебательное движение маятник смещен в определенном направлении. Если это смещение происходит из-за нового вида силы, это было бы важным наблюдением; однако до тех пор, пока не будут проведены более контролируемые эксперименты, невозможно исключить обычные механизмы в качестве источника тяги.

  Именно в этой области контролируемых экспериментов нам нужно двигаться вперед. Небольшое исследование в Интернете показало, что есть достаточное количество накопителей-кандидатов, ожидающих рассмотрения. Большинство этих устройств не проверены. DARPA, НАСА и несколько других организаций в последние годы вложили небольшое количество средств для тестирования некоторых из них, в частности, EMdrive и двигателя на эффекте Маха.

  Экспериментальный анализ предлагаемых космических двигателей не всегда проводился на такой бессистемной основе. Глава 13 моей первой книги в соавторстве (Э. Маллов и Г. Матлофф, The Starflight Handbook , Wiley, NY, 1989) обсуждает усилия по оценке этих устройств. Его координировали инженер Г. Гарри Стайн, полковник ВВС США в отставке Уильям О. Дэвис (который ранее руководил Управлением научных исследований ВВС США) и профессор физики Нью-Йоркского университета Серж Корфф.

  В период с 1996 по 2002 год НАСА реализовало программу «Прорыв в физике». Марк Г. Миллис, который координировал эти усилия, внес свой вклад в обсуждение Centauri Dreams , через которое должен пройти много препятствий, которые должен преодолеть предлагаемый космический двигатель, прежде чем он будет признан настоящим прорывом [см. Марк Миллис: Тестирование возможных космических двигателей]. Эти идеи были дополнительно рассмотрены в книге, которую Марк редактировал вместе с Эриком Дэвисом, 9 лет. 0075 Frontiers of Propulsion Science , где многие такие концепции были подвергнуты серьезному научному анализу. Когда я обсуждал все это в электронных письмах с Марком, он ответил:

  «Основная проблема — это менталитет «лотерейного билета» (норма DARPA), когда люди больше заинтересованы в поддержке дешевого долгосрочного проекта, а не систематические исследования соответствующих неизвестных физики. В подходе «лотерейного билета» интерес является циклическим в зависимости от того, есть ли кто-то, кто делает дикие заявления (обычно это кто-то, кого спонсор знает лично, а не путем приглашения идей из сообщества). Благодаря этому ажиотажу обеспечивается финансирование «дешевых и быстрых» тестов, которые неоднозначно затягиваются на годы (уже не быстрые, и накопленные затраты уже не дешевые). Ажиотаж и нулевые тесты подрывают доверие к теме, и интерес ослабевает до тех пор, пока не появится следующая горячая тема. Это паршивый подход.

  «Этот порок как нулевого результата, так и менталитета «лотерейного билета» является причиной того, что сообщество физиков игнорирует такие амбиции. Я попытался привлечь более широкое сообщество физиков, сделав акцент на незавершенной физике, и добился в этом некоторого прогресса. Когда упор делается на достоверность (и доступное финансирование), физики действительно будут заниматься такими темами и делать это неукоснительно. И они быстрее откажутся от него снова, если/когда защитники лотерейных билетов снова выступят».

  Марк выступает за стратегический подход, который он пытался установить в качестве предпочтительной нормы в НАСА BPP, таким образом определяя наиболее «актуальный» открытый вопрос в физике, а затем проводя надежные исследования по этим темам, после чего позволяя этим направлять будущие исследования. . Он считает, что наиболее актуальные открытые вопросы в физике связаны с источником (неизвестно) и более глубокими свойствами инерциальных систем отсчета (предположительно). За этими неизвестными следует дополнительная незавершенная физика взаимодействия фундаментальных сил (включая свойства нейтрино).

  В свете этого ключевого периода в космической истории и постоянно растущего вклада частных лиц и организаций кажется разумным заключить, что сейчас самое подходящее время для создания хорошо финансируемого объекта для продолжения работы Стайна и др. команда и программа NASA Breakthrough Propulsion Physics.

  «Невозможный» EmDrive НАСА действительно работает, как показывают новые испытания

  Спорный реактивный двигатель EmDrive инженера Роджера Шойера снова стал актуальным на этой неделе, поскольку группа исследователей из NASA Eagleworks Laboratories недавно завершила еще один раунд испытаний этой, казалось бы, невозможной технологии. Хотя официальной рецензируемой лабораторной статьи еще не было опубликовано, а НАСА вводит строгие ограничения на выпуск пресс-релизов в лаборатории Eagleworks в эти дни, инженер Пол Марч отправился на форум НАСА по космическим полетам, чтобы объяснить выводы группы. По сути, используя усовершенствованную экспериментальную процедуру, команде удалось смягчить некоторые ошибки предыдущих тестов, но все же найти сигналы необъяснимой тяги.

  Исаак Ньютон должен потеть.

  Вопреки традиционным законам физики, EmDrive использует магнетрон и микроволны для создания двигательной установки без топлива. Направляя микроволны в закрытый усеченный конус и обратно к маленькому концу указанного конуса, привод создает импульс и силу, необходимые для движения корабля вперед. Поскольку система представляет собой двигатель без реакции, она идет вразрез с фундаментальным пониманием физики человечеством, отсюда и ее противоречивая природа.

  На форумах НАСА, посвященных космическим полетам, Марч рассказал все, что мог, о достижениях, достигнутых с помощью EmDrive и связанных с ним технологий. Извинившись за то, что у него нет возможности поделиться фотографиями или подтверждающими данными из рецензируемой лабораторной работы, он начинает с объяснения (настолько прямолинейного, насколько это возможно в ракетостроении), что лаборатория Eagleworks успешно построила и установила магнитный демпфер 2-го поколения, который помогает уменьшить магнитные поля рассеяния в вакуумной камере. Добавление уменьшило магнитные поля внутри камеры на порядок, а также уменьшило взаимодействие сил Лоренца.

  Однако, несмотря на почти полное исключение сил Лоренца, Марш все же сообщил о загрязнении, вызванном тепловым расширением. К сожалению, в вакууме (т. е. в открытом космосе) загрязнение, о котором сообщается, проявляется еще хуже, в значительной степени из-за высокого уровня изоляции. Марч признал, что для борьбы с этим команда в настоящее время разрабатывает передовой аналитический инструмент, который поможет в разделении загрязнений, а также комплексный тест, целью которого является полное устранение ошибок, вызванных термическим воздействием.

  Хотя эти улучшения и дополнения, без сомнения, являются благом для дальнейших исследований EmDrive, тот факт, что машина по-прежнему производила то, что Марч называет «аномальными сигналами тяги», является, безусловно, самым большим открытием в ходе испытаний. Причина, по которой существует эта тяга, до сих пор ставит в тупик даже самых ярких ученых-ракетчиков в мире, но повторяющееся явление импульса, основанного на направлении, делает EmDrive не столько комбинацией ошибок, сколько законным ответом на межзвездные путешествия.

  Недавнее успешное тестирование

  Eagleworks Laboratories является последним в длинной череде научных исследований, позволяющих EmDrive медленно сбрасывать свое «нелепое» название. Хотя Шойер представил устройство в 2003 году, только в 2009 году группа китайских ученых подтвердила то, что он первоначально утверждал, а именно, что заполнение закрытого конического контейнера резонирующими количество тяги к широкому концу контейнера. Несмотря на крайнюю осторожность в отношении испытаний, команда из Китая пришла к выводу, что теоретическая основа верна, а результирующая тяга правдоподобна.

  Дело в том, что первоначальная реакция на эту теорию (особенно с запада) была встречена с вежливым скептицизмом. Хотя опубликованная работа показала, что расчеты согласуются с теоретическими расчетами, тест проводился при такой малой мощности, что результаты были сочтены бесполезными. К счастью, это не помешало добрым людям из НАСА попробовать EmDrive, в результате чего в августе 2013 года было проведено официальное исследование. После обсуждения результатов космическое агентство официально опубликовало свое решение в июне в следующем году, прежде чем представить его на 50-й конференции Joint Propulsion Conference в Кливленде, штат Огайо.

  НАСА пришло к выводу, что конструкция двигателя с РЧ-резонатором действительно создает тягу, «не связанную с каким-либо классическим электромагнитным явлением». Другими словами, НАСА подтвердило первоначальный прогноз Шойера (так же, как команда китайских ученых), но не смогло дать разумного объяснения тому, почему эта штука работает за пределами «она просто работает».

  Двигаясь вперед, краткосрочной целью НАСА является проведение разнообразных испытаний квантово-вакуумного плазменного двигателя (аналогичный безтопливный двигатель, более плоский по форме, чем EmDrive), в надежде получить независимую проверку и проверку двигателя. Первоначальные испытания IV&V будут поддерживаться Исследовательским центром Гленна в Кливленде, штат Огайо, с использованием вакуумной камеры из нержавеющей стали, способной обнаруживать силу на уровне одноразрядных микроньютонов, называемую крутильным маятником с малой тягой.

  После этого в Лаборатории реактивного движения НАСА будет проведен аналогичный раунд испытаний торсионного маятника с малой тягой, прежде чем сравнивать результаты. Также сообщается, что Лаборатория прикладной физики Университета Джона Хопкинса связалась с лабораторией по поводу проведения испытаний типа Cavendish Balance корабля IV&V. В идеале этот тест позволил бы Университету Джона Хопкинса измерить величину гравитационной силы, действующей в безтопливных двигателях.

  В настоящее время неизвестно, когда Eagleworks Laboratories намерена официально опубликовать свою рецензируемую статью, но даже в этом случае одно только сообщение о достижениях EmDrive от одного из ее ведущих инженеров служит хорошим предзнаменованием для будущего этой увлекательной технологии.

  Рекомендации редакции

  • Запуск NASA Artemis I отменен из-за тропического шторма

  • Космический корабль НАСА Psyche почти готов к запуску к странному металлическому астероиду

  • Обсерватория НАСА на самолете SOFIA больше не будет летать

  • Посмотрите, как НАСА сбрасывает капсулу с высоты 1200 футов, чтобы протестировать систему возврата образцов с Марса

  • Смотрите, как астронавты SpaceX Crew-4 прибывают в новый дом в космосе

  «Невозможный EmDrive» скоро будет испытан в открытом космосе

  Практические эксперименты помогут нам, наконец, добраться до сути этого дела, но также появились слухи о рецензируемой статье.

  ЭмДрайв.

  Между научной фантастикой и реальностью

  Настоящий электромагнитный двигатель должен быть запущен и испытан в открытом космосе. По сути, это радиочастотный двигатель с резонансным резонатором, в котором электромагнитное излучение ограничено микроволновым резонтором. Это излучение отражается от стенок полости и толкает ее в определенном направлении. Сейчас это, вероятно, звучит очень похоже на «Звездный путь», и в некотором смысле так оно и есть — в том смысле, что многие ученые считают это чистой научной фантастикой , а не практической реальностью.

  В 2001 году британский ученый Роджер Шойер представил свой микроволновый двигатель EmDrive в качестве альтернативы космическим кораблям без топлива. Его изобретение почти сразу же было отвергнуто как учеными, так и СМИ, потому что оно, казалось бы, нарушало один из фундаментальных законов физики — Третий закон Ньютона (подробнее об этом чуть позже). В 2006 году статья в журнале New Scientist назвала эту технологию правдоподобной, подчеркнув аргументы Шойера и поддержав его теорию. Реакция была быстрой и резкой: несколько исследователей, таких как физик-математик Джон С. Баез, потребовали опровержения или опровержения от New Scientist. Но редактор Джереми Уэбб ответил на критику, как и Шойер.

  РЕКЛАМА

  На этом история не закончилась. В 2012 году группа китайских исследователей приступила к испытаниям двигателя, шаг за шагом успешно воспроизведя проект Шойера, история, которая снова не получила широкого освещения в западных СМИ. Но средства массовой информации заметили попытку НАСА воспроизвести в 2014 году. Не понимая толком принципа работы, НАСА заставило двигатель работать, написав в своем отчете:

  «Результаты испытаний показывают, что конструкция двигателя с резонансным резонаторным двигателем, которая является уникальной в качестве электрического движителя создает силу, не связанную с каким-либо классическим электромагнитным явлением, и, следовательно, потенциально демонстрирует взаимодействие с виртуальной плазмой квантового вакуума». Я полагаю, что это переводится как «Мы не совсем уверены, почему, но это работает».

  Да, и я забыл упомянуть — если он действительно заработает, двигатель будет настолько мощным, что сможет доставить нас на Марс менее чем за 70 дней, а на Луну — всего за несколько часов. Это очень смелые заявления.

  Нарушает ли это физику?

  На первый взгляд, вам вряд ли захочется сказать «да». Третий закон Ньютона ясно гласит, что на каждое действие есть равная и противоположная реакция », и ЭМ-привод, похоже, нарушает этот закон. По сути, чтобы двигатель толкнул в определенном направлении, ему нужно что-то выбросить в другом направлении. Но ЭМ не использует никакого топлива, он ничего не выталкивает, так как же он может работать?

  Обычные двигатели работают, толкая топливо в противоположном направлении.

  Но при более внимательном рассмотрении это не выглядит таким абсурдным. Существует передача импульса от электромагнитного излучения к самому двигателю, и Шойер утверждает, что это работает как пропеллер. Добавляя в статье New Scientist, он писал:

  РЕКЛАМА

  «Обмен импульсом происходит между электромагнитной волной и двигателем, прикрепленным к космическому кораблю. Когда двигатель разгоняется, импульс теряется электромагнитной волной и приобретается космическим кораблем, таким образом удовлетворяя закону сохранения импульса. В этом процессе энергия теряется в резонаторе, что соответствует закону сохранения энергии».

  «Концепцию emdrive явно сложно понять без тщательного изучения теоретической статьи, которая доступна на сайте emdrive.com или на веб-сайте New Scientist. В этой статье, которая была подвергнута длительному и подробному рассмотрению отраслевыми и государственными экспертами, выводятся два уравнения: уравнение статической тяги и уравнение динамической тяги».

  Эти уравнения не так-то просто разобрать по любым меркам, и я должен признать, что мне неудобно их обсуждать. Глядя на людей, которые намного более квалифицированы, чем я, кажется, что большинство отвергает основу EmDrive, в то время как меньшинство (растущее меньшинство) поддерживает подруливающее устройство. Экспериментальные данные, похоже, тоже склоняются к последнему, но, как писал тогда Шойер, нам нужно проверить их в открытом космосе.

  EmDrive в космосе

  Спутник этого типа скоро будет запущен в космос. Кредит: Cannae Inc.

  г. Доктор Хосе Родал из Массачусетского технологического института опубликовал на форуме NASA Spaceflight (в уже удаленном комментарии) сообщение о том, что документ, подробно объясняющий теоретические аспекты двигателя, прошел рецензирование и ожидается, что он будет опубликован Американским институтом аэронавтики и астронавтики. ‘  Журнал движения и мощности. Это все еще слух, но если он подтвердится, то будет огромным. Это будет означать, что теория верна, и мы можем приступить к реализации технологии.

  Но даже до того, как это будет подтверждено, мы можем увидеть настоящий EmDrive, запущенный в космос. Гвидо Фетта, генеральный директор Cannae Inc и изобретатель Cannae Drive — ракетного двигателя, использующего ту же технологию, — объявил, что он запустит этот двигатель на 6U CubeSat — типе миниатюрного спутника. Официальной даты запуска нет, но мы, вероятно, говорим где-то в месяцах.

  Это может быть совершенно революционно для космических полетов, а может быть пустой тратой ресурсов. Но технологии будущего могут стучаться в нашу дверь, и, по крайней мере, мы должны попытаться ответить.

  Метки: электромагнитный приводEmDrivethruster

  Сверхпроводящая версия ЭМ привода может развивать тягу в 30 000 ньютонов
  

  Второй прототип EM Drive Роджера Шойера генерирует толчок всего около 300 миллиньютонов. Шойер считает, что он мог бы достичь тяги в 30 000 ньютонов — достаточно, чтобы «поднять большой автомобиль», — если стенки полости волновода сделать сверхпроводником, чтобы энергия микроволн не рассеивалась в тепло.

  Каждый фотон, выпущенный магнетроном в полость, создает равную и противоположную реакцию, подобную силе отдачи ружья при выстреле пули. Однако в конструкции Шойера эта сила ничтожна по сравнению с силами, создаваемыми в резонаторе, потому что фотоны отражаются туда-сюда до 50 000 раз. При каждом отражении происходит реакция между полостью и фотоном, каждый из которых действует в своей собственной системе отсчета. Это создает крошечную силу, которая для мощного микроволнового луча, заключенного в полость, в сумме создает ощутимую тягу в самой полости.

  Расчеты Шойера не убедили всех. В зависимости от того, с кем вы говорите, Шойер либо гений, либо поставщик змеиного масла. Дэвид Джеффрис, инженер-микроволновик из Суррейского университета в Великобритании, непреклонен в том, что в рассуждениях Шойера есть ошибка. «Это куча чертовой чепухи, — говорит он. На другом конце шкалы находится Степан Люцишин, инженер-микроволновик из Имперского колледжа Лондона. «Я думаю, что это выдающаяся наука, — говорит он. Марк Миллис, инженер программы НАСА по оценке революционной технологии двигателей, признает, что суммарные силы внутри полости будут неодинаковыми, но что касается тяги, которую она создает, он хочет увидеть веские доказательства, прежде чем выносить суждение.

  Для рассмотрения проекта правительство Великобритании наняло Джона Спиллера, независимого космического инженера. Он был впечатлен. Он говорит, что конструкция двигателя практична и может быть легко адаптирована для работы в космосе. Однако он отмечает, что привод нуждается в дальнейшей доработке и тестировании независимой группой на собственном оборудовании. «Конечно, его нужно испытать экспериментально», — говорит он.

  Вооружившись своими прототипами, тестовыми измерениями и обзором Спиллера, Шойер представляет свою разработку космической отрасли. Реакция в Китае и США была заметно более восторженной, чем в Европе. «Европейское космическое агентство знает об этом, но не проявляет никакого интереса», — говорит он. ВВС США уже нанесли ему визит, а китайская компания попыталась купить интеллектуальную собственность, связанную с двигателем. В этом месяце он посетит обе страны, чтобы посетить заинтересованные стороны, включая НАСА.

  Решающее значение имеет значение добротности полости, которое показывает, насколько хорошо вибрирующая система предотвращает рассеивание своей энергии в тепло или насколько медленно затухают колебания. Например, маятник, качающийся в воздухе, будет иметь высокую добротность, а маятник, погруженный в масло, — низкую. Если микроволны просачиваются из резонатора, добротность будет низкой. Полость с высоким значением добротности может хранить большое количество микроволновой энергии с небольшими потерями, а это означает, что излучение будет оказывать относительно большие силы на края полости. Вы можете подумать, что силы на торцевых стенках компенсируют друг друга, но Шойер вычислил, что при подходящей форме резонатора, шире на одном конце, чем на другом, радиационное давление, создаваемое микроволнами на широком конце, будет выше, чем у узкого.

  Он показал, что он генерирует около 16 миллиньютонов тяги, используя 1 киловатт электроэнергии. Шойер подсчитал, что его первый прототип имел Q 5900. С помощью своего второго двигателя ему удалось поднять Q до 50 000, что позволило ему генерировать силу около 300 миллиньютонов, что в 100 раз больше, чем у Cosmos 1.

  Немецкие инженеры уже разработали сверхпроводящие резонаторы для ускорителей частиц следующего поколения, и Шойер надеется, что его собственный сверхпроводящий двигатель будет готов в течение двух лет. Без электрического сопротивления токи в стенках полости не будут выделять тепло. Инженеры в Германии, работающие над ускорителями частиц следующего поколения, достигли добротности в несколько миллиардов, используя сверхпроводящие полости. Если Шойер сможет соответствовать этим характеристикам, то, по его расчетам, тяга микроволнового двигателя может достигать 30 000 ньютонов на киловатт, чего достаточно, чтобы поднять большой автомобиль.

  Почему физики раньше не наткнулись на этот эффект? У них есть, говорит Шойер, и они проектируют свои полости, чтобы противостоять этому. Силы внутри новейших полостей ускорителя настолько велики, что растягивают камеры, как пластилин. Чтобы противодействовать этому, инженеры используют пьезоэлектрические приводы, чтобы вернуть полости в форму. «Я сомневаюсь, что они когда-либо думали о том, чтобы использовать силу для других целей», — говорит он.

  Несомненно, его сверхпроводящие резонаторы будет сложно построить, и Шойер реально смотрит на проблемы, с которыми он может столкнуться. Ускорители частиц из ниобия становятся сверхпроводящими при температуре жидкого гелия всего на несколько градусов выше абсолютного нуля. Это было бы непрактично для двигателя, считает Шойер, поэтому он хочет найти материал, который обладает сверхпроводимостью при несколько более высокой температуре, и использовать в качестве охлаждающей жидкости жидкий водород, кипящий при температуре 20 кельвинов. Водород также может питать топливный элемент или турбину для выработки электроэнергии для электропривода.

  А пока он хочет протестировать устройство жидким азотом, с которым проще обращаться. Он кипит при 77 кельвинах, температуре, которая потребует новейшего поколения высокотемпературных керамических сверхпроводников. Шойер еще не выбрал точный материал, но он признает, что любую керамику будет сложно включить в дизайн из-за ее хрупкости. Он должен быть надежно связан с внутренней частью полости и не должен трескаться или отслаиваться при охлаждении. Есть и другие проблемы. Внутренняя часть резонатора по-прежнему будет нагреваться микроволнами, и это, возможно, погасит эффект сверхпроводимости.

  Тогда есть проблема с ускорением. Шойер подсчитал, что как только двигатель начнет двигаться, он израсходует энергию, хранящуюся в полости, и истощает энергию быстрее, чем ее можно заменить. Так что пока тяга неподвижного emdrive высока, чем быстрее движется двигатель, тем больше падает тяга. Теперь Шойер считает, что emdrive будет лучше подходить для транспортных средств, которые зависают, а не быстро разгоняются. Вентилятор или турбина, прикрепленные к задней части транспортного средства, могли затем использоваться для его движения вперед без трения. Он надеется продемонстрировать свой первый сверхпроводящий двигатель в течение двух лет. [Вопрос движения и потери тяги заключается в том, почему это может быть полезно для противодействия трению и силе тяжести для выхода на орбиту и уменьшения разницы в космосе]

  Связанное чтение:

  Предыдущая статья о бестопливных микроволновых космических двигателях

  Брайан Ванг

  Брайан Ванг — футуролог и научный блоггер, который ежемесячно читает 1 миллион человек. Его блог Nextbigfuture.com занимает первое место среди блогов научных новостей. Он охватывает множество прорывных технологий и тенденций, включая космос, робототехнику, искусственный интеллект, медицину, антивозрастную биотехнологию и нанотехнологии.

  Известный своими передовыми технологиями, в настоящее время он является соучредителем стартапа и занимается сбором средств для перспективных компаний на ранней стадии развития. Он является руководителем отдела исследований по распределению инвестиций в глубокие технологии и инвестором-ангелом в Space Angels.

  Часто выступая в корпорациях, он был спикером TEDx, спикером Singularity University и гостем многочисленных интервью для радио и подкастов. Он открыт для публичных выступлений и консультаций.

  Презентации Shawyers 2014 для бездвигательных, но не безреактивных приводов EMDrive с высоким запасом энергии

  Высокая добротность (запасенная энергия на потерю энергии за цикл) резонатора производит больше накопленной энергии, используется для кинетической энергии

  Теперь Шойер говорит, что интересное устройство 2-го поколения будет работать на земле в 2016 году.
  Его двигатель L-диапазона будет построен в 2019 году.
  Гибридные космопланы в 2023 году. [19:23 в третьем видео интервью]

  У Китая есть программа исследований в области сверхпроводящих электроприводов и коммерческий интерес к космосу. Американская работа — это привод Канн, который был недавно обнародован.

  Затем были смоделированы сверхпроводящие двигатели второго поколения , охлаждаемые сначала жидким азотом, а затем жидким водородом. Проекты двигателей были основаны на результатах, полученных на экспериментальном тонкопленочном двигателе YBCO. При охлаждении двигателя до 77°К с помощью жидкого азота была измерена добротность 6,8×106. 96.

  При таком скромном значении Q требуется большое ускорение, чтобы вызвать значительное снижение удельной тяги. В этом случае ускорение 1000 м/с/с (100 g) дает удельную тягу, уменьшенную до 4 Н на кВт.

  Для сверхпроводящих двигателей второго поколения можно использовать методы компенсации, чтобы минимизировать потерю тяги при ускорении. Мощный сверхпроводящий двигатель L-диапазона предлагается для новой конструкции гибридного космического самолета. Этот аппарат сможет снизить стоимость запуска на ГСО в 130 раз. Это снижение стоимости сделает спутники на солнечной энергии предпочтительным решением для будущих энергетических потребностей и проблем глобального потепления

  Документ 2013 г. о смоделированном [не построенном] сверхпроводящем EMDrive 2-го поколения

  Компания Nextbigfuture освещала работу EMDrive еще в 2008 и 2009 гг. Сердцем Emdrive является резонансная коническая полость, заполненная микроволнами. По словам Шойера, релятивистский эффект создает чистую тягу, эффект, подтвержденный различными Emdrives, которые он построил в качестве демонстрации. Критики говорят, что любая тяга от привода должна исходить из другого источника. Шойер непреклонен в том, что измеренная тяга не вызвана другими факторами.

  В 2008 году профессор Ян Хуан из Колледжа астронавтики Северо-Западного политехнического университета (NPU) в Сиане с радостью подтвердил, что они строят Emdrive.

  Теперь Шойер считает, что прототип сверхпроводящего двигателя может быть готов в 2016 году. Ранее он говорил о создании такой системы примерно в 2010 году.

  Другое освещение EMDrive на Nextbigfuture.

  Сверхпроводящий EMDrive еще не создан

  EMdrive позволяет сверхпроводящим полостям очень эффективно создавать статическую тягу. Тяга измеряется в «фунтах тяги» в США и в ньютонах по метрической системе (4,45 ньютона тяги равняется 1 фунту тяги). 300 фунтов тяги — это 1335 ньютонов тяги. 6 киловатт ввода означает, что 222,5 Н/кВт.

  Судя по всему, устройство Q на 6,8 миллиона имеет тягу 143 кг при входной мощности 6 кВт.

  Эффект увеличения добротности для Emdrive

  Q=50 000 (1-е поколение) Статическая тяга=315 мН/кВт Удельная тяга на скорости 3 км/с=200 мН/кВт

  Q=6 800 000 (сверхпроводниковая) Статическая тяга=222 Н/ кВт Удельная тяга при ??км/с=??Н/кВт

  Q=5* 10**9 (сверхконд. ) Статическая тяга=31,5 кН/кВт Удельная тяга при 0,1 км/с=8,8 Н/кВт

  Q =10**11 (сверхконд.) Статическая тяга=630 кН/кВт Удельная тяга при 0,1 км/с=??Н/кВт

  Измерение чистой тяги бестопливных микроволновых двигателей (12 страниц)

  РЕЗЮМЕ. В соответствии с классической электромагнитной теорией в этой статье представлен новый вид безкомпонентных микроволновых двигателей для использования в космических двигателях. Это устройство способно напрямую преобразовывать микроволновое излучение в тягу без необходимости в каком-либо движителе. Разница с традиционными космическими двигательными установками заключается в том, что эта система означает, что нет необходимости носить с собой большой топливный бак, и можно устранить проблемы выбросов шлейфа, загрязняющих космический корабль. Система включает усеченный СВЧ-резонатор, СВЧ-источник и нагрузку. Микроволновый источник производит микроволновое излучение, которое может быть введено в усеченный микроволновый резонатор и формирует чистую стоячую волну и градиент электромагнитного давления. Таким образом, вдоль осевого направления усеченного СВЧ-резонатора формируется результирующая тяга. В этой статье, основанной на принципе индифферентного равновесия, преодолено сопротивление веса и жесткости самого двигателя, а также успешно измерена чистая тяга, создаваемая бестопливным микроволновым двигателем. Результаты показывают, что: Основываясь на классической электромагнитной теории, создание безтопливной микроволновой двигательной установки может обеспечить результирующую тягу; когда выход микроволнового источника составляет 2,45 ГГц, с мощностью микроволн 80-2500 Вт, тяга, создаваемая подруливающим устройством, находится в диапазоне 70-720 мН, а общая ошибка измерения составляет менее 12%.

  Aviation Week освещала работы еще в ноябре 2012 года

  В 2011 году Shawyer заявила о решении проблемы ограничения ускорения

  EmDrive второго поколения был представлен в 2011 году. орбитальные приложения, переданные в США.

  *Экспериментальное устройство большой тяги второго поколения (2G), охлаждаемое жидким азотом, достигло проектного значения добротности

  *Теоретическое исследование решило динамическую задачу для двигателей 2G. Решение привело к проектам для ракет-носителей и наземных приложений

  Влияние доплеровских сдвигов

  Доплеровские сдвиги, возникающие при каждом переходе, при высокой добротности и высоком ускорении приводят к тому, что частота фронта электромагнитной волны выходит за пределы рабочей полосы пропускания резонатора.

  Этот механизм сильно ограничивает ускорение, достигаемое сверхпроводящими полостями. Создана конструкция двигателя, позволяющая снизить этот эффект и получить ускорение до 0,5 м/с/с при удельной тяге 1 т/кВт.

  Это ограничение ускорения только в вертикальной плоскости позволит использовать двигатели 2G EmDrive в качестве подъемных двигателей на ряде аэрокосмических аппаратов.

  Важным применением станет гибридный космический самолет, дающий недорогой доступ к геостационарной орбите. Это позволит спутникам солнечной энергии значительно снизить стоимость атомных электростанций и обеспечит устойчивое решение мирового энергетического кризиса.

  Последовательность запуска представляет собой очень медленный подъем на высоту выше орбиты с помощью подъемных двигателей EmDrive с последующим отделением орбитального модуля, который затем сообщает орбитальную скорость полезному грузу с помощью обычных ракетных двигателей

  В 2009 году Шойер говорил о летающих автомобилях и испытательных испытаниях примерно в 2012 году. Программа – последствия для будущего аэрокосмической отрасли

  Две другие группы, одна в Китае и одна в США, работают над проектами EmDrive. Мы понимаем, что в этих группах был достигнут значительный прогресс как в теоретической, так и в экспериментальной работе. Также были получены отчеты о работе еще в двух странах. В Великобритании мы начали первоначальные эксплуатационные испытания нашего первого летного двигателя. Ожидается, что этот двигатель будет использоваться для демонстрации технологий.

  Основной целью этой статьи является описание результатов недавнего исследования конструкции гибридного космического самолета. В этом транспортном средстве используются сверхпроводящие двигатели EmDrive с водородным охлаждением для обеспечения статической подъемной силы. Ускорение обеспечивают обычные реактивные и ракетные двигатели, работающие на водороде. Результаты ряда численных анализов показывают замечательные характеристики для различных миссий. К ним относятся суборбитальные пассажирские перевозки, доставка полезной нагрузки на околоземную орбиту и посадка на Луну. Это исследование конструкции последовало за первой фазой экспериментальной программы сверхпроводящих двигателей.

  Подсчитано, что проект беспилотного летательного аппарата, использующий четыре версии экспериментального двигателя с охлаждением жидким водородом, может начать летных испытаний за 3 года.

  Сверхпроводящий резонаторный двигатель и предлагаемая демонстрация летающего автомобиля

  Экспериментальный сверхпроводящий двигатель

  Конструкция летательного аппарата является результатом повторного анализа массы, мощности и тяги с использованием входных данных четырех анализов миссии. Масса, габариты и характеристики реактивных двигателей масштабированы на основе данных, доступных для двигателя БПЛА AMT Titan. Генератор основан на модернизированном авиационном двигателе ROTAX 503, приводящем в действие высокоскоростной генератор переменного тока мощностью 36 кВт.

  При входной мощности микроволн 6 кВт на каждом подруливающем устройстве общая подъемная тяга составляет 573 кг. Таким образом, при предполагаемой общей массе транспортного средства 477 кг транспортное средство начнет ускоряться вверх. Однако, когда средняя скорость превышает 1 м/с, подъемная тяга приближается к массе транспортного средства, и ускорение прекращается. Это просто принцип сохранения энергии при работе, при этом энергия, используемая для ускорения транспортного средства, теряется из-за накопленной энергии в двигателе, что снижает Q.

  Очевидно, что для достижения полезной скорости набора высоты реактивные двигатели должны вращаться для создания вертикальной тяги, а работа подъемного двигателя требует компенсации, чтобы избежать потери накопленной энергии.

  Огибающая полета была исследована путем выполнения 4 численных анализов миссии. Это дало максимальную скорость вертикального подъема 52 м/с (170 футов/с) и максимальную скорость 118 м/с (230 узлов) на максимальной высоте 12,6 км (41 300 футов). Если высота ограничена 1,34 км (4400 футов), то полная загрузка жидким водородом даст максимальную дальность полета 9 км.7 км (60 миль).

  Предложение гибридного космического самолета EmDrive

  Базовая концепция гибридного космического самолета (HSP) представляет собой транспортное средство вертикального взлета и посадки, использующее восемь подъемных двигателей EmDrive, два водородных реактивных двигателя с вертикальными подъемными дефлекторами и до шести водородно-кислородных ракетных двигателей. Электроэнергия будет обеспечиваться двумя топливными элементами, работающими на выпаренном водороде из подъемных двигателей и жидком кислороде.

  Габаритные размеры составляют 35,5 м в длину, 13,3 м в ширину и 7 м в высоту. Сухая масса носителя составляет 61,1 тонны. Максимальная топливная загрузка, жидкий водород (Lh3) и жидкий кислород (LOX) составляет 190,5 тонны.

  Анализ миссии показывает, что самый высокий уровень g составляет 0,58 g, а максимальная скорость в воздухе составляет 180 км/ч. Однако конструкция является аэродинамической (коэффициент аэродинамического сопротивления оценивается в 0,35), и машина способна в аварийной ситуации совершить планирующую посадку. Поверхности управления для этой ситуации предусмотрены в конфигурации со сдвоенным оперением и хвостовым оперением

  . Модель в масштабе 2 метра показана справа вверху.

  Суборбитальная миссия из Лондона в Сидней начинается с вертикального взлета, когда космический самолет находится в горизонтальном положении. Подъемная сила обеспечивается двигателями EmDrive, а вертикальное ускорение — реактивными двигателями. На высоте 12 км запускаются подъемные ракетные двигатели для поддержания набора высоты до крейсерской высоты 9 км. 6 км. На этой высоте запускаются орбитальные двигатели, чтобы разогнать космический самолет до крейсерской скорости 4 км/с. На 90-й минуте полета начинается торможение с использованием подъемных двигателей в режиме торможения. Обратите внимание, что при использовании для замедления подъемные двигатели EmDrive не подлежат ограничению динамической тяги, поскольку энергия, накопленная в резонаторе, не теряется. Спуск и вертикальная посадка контролируются как подъемными, так и реактивными двигателями.

  Для миссий LEO (низкая околоземная орбита) и GEO (геосинхронная околоземная орбита) космический корабль-носитель можно рассматривать как «космический лифт без тросов».

  Если вам понравилась эта статья, дайте краткий обзор ycombinator или StumbleUpon . Спасибо

  Брайан Ванг

  Брайан Ванг — футуролог и научный блоггер, который ежемесячно читает 1 миллион человек. Его блог Nextbigfuture.com занимает первое место среди блогов научных новостей.

Космический корабль с двигателем эм драйв. Em-Drive — эфирный двигатель, опровергающий законы релятивистской физики. Что такое emdrive

НАСА может доставить человека на Марс за 10 недель. Все дело невозможной скорости заключено в ведре двигателя «EМ Drive», стянутого многочисленными шпильками и болтами.

Ломающий основы физики, двигатель не требующий топлива кроме как солнечных лучей – можно считать вечным, пока наша звезда не потухнет.

Передовая система двигательной установки изобретена Роджером Шоер 10 лет назад в его «Satellite Propulsion Research Ltd.», выдержав тестово-показательный запуск экспериментальной модели.

Демонстрация удалась, это была сенсация – двигатель, не требующий заправки топливом или ядерного реактора работал! Он создавал дикую тягу усилиями микроволн, отталкиваясь ими от…от…

А никто толком не знает, на каком принципе работает странное устройство, и даже сам изобретатель. Машина «разогревает» фотоны, те «катапультируются» из рабочей камеры с высокой скоростью, сообщая устройству движение.

В последнем докладе НАСА (просочившимся в прессу) якобы сообщается о ряде испытаний, проведенных специалистами Космического центра имени Джонсона в Техасе.

Документ инженеров НАСА показывает успешные технологические испытания в вакууме. Как некоторые подозревают, именно с двигателем «EM Drive» на борту, находился в космосе – тестировавший технологии будущего.

Технологичный двигатель свободной энергии, иначе EM Drive попросту и назвать то нельзя, теперь как полагают сделал Марс ближе к Земле минимум на полгода. Названый как EM Drive, двигатель по неподтвержденным данным обладает гигантским потенциалом в плане быстрых внутрисистемных полетов.

EM Drive способен доставить человеческий экипаж на Марс всего за 10 недель, без использования обычного ракетного топлива или ядерного реактора. Тем более что химические двигатели значительно проигрывают в скоростных характеристиках новинке.

Изображенный прототип EM Drive — экспериментальная двигательная система, вызвавшая сенсацию, поскольку согласно законам физики, он не должен работать. Традиционные ракетные двигатели используют химическое топливо, которое сгорает и выталкивается из подруливающих устройств.

В безвоздушном вакууме пространства, это работает по третьему закону Ньютона движения — генерации тяги путем выбрасывания массы в безвоздушном пространстве, без необходимого воздуха. И это вполне понятно, это работает.

Испытания двигателя EM-Драйв.

В случае с EM-Драйв, нет топлива, чтобы извлечь тягу, как же он работает? Не спрашивайте, потому что без «полу-литра брат, здесь не разобраться». Впрочем, вторая половина литра тоже не поможет, потому как автор изобретения либо действительно не знает, что он изобретал и какой принцип разрабатывал – что похоже на бред, либо все в глубоком секрете.

На испытаниях небольшой агрегат показывал силу тяги в 1,2 мН на киловатт (Мn / квт), малую долю от возможности в 60 Мн / кВт (на примере). Двигательная система может совершить глубокий космический полет, как герои космической эпопеи Star Trek.

Все это конечно выглядит для нас сомнительно, слишком уж чужд принцип работы на микроволнах /ионах и фотонах современным технологиям. Тем не менее НАСА в начале этого года заявило: Было , которые стали реальностью в заключение многих лет научных исследований.

И еще, ведя наступление на Марс, планируя полеты по нашей домашней системе, агентство отмахнулось от создания – для них это интересно, но не приоритетный вопрос. Не потому ли, что у них есть «быстрый двигатель»?

Уважаемый профессора физики в Университете Хельсинки Арто Эннила, отзываясь о работе ЕМдрайв сказал загадочную фразу: как и любой другой двигатель, EmDrive способен генерировать тягу без топлива. Его топливо входные фотоны сверхвысокой длинны (со слов зарубежных СМИ).

Секретный двигатель – оружие НАСА для скоростных путешествий.

Конструкция генерирует тягу путем задействования частицы света, выбрасывая микроволны внутри закрытой камеры в форме конуса. Движение внутри создает тягу на тонкий раструб конуса, который приводит двигатель в движение. Судя по множеству болтов в аппарате находится высокое давление.

Впервые увлекательный документ появился на форуме Nasa от австралийского пользователя Фил Уилсон (пишет dailymail), прежде чем пост был удален администраторами. Впоследствии публикация с отчётностью о полевых испытаниях устройства в условиях космоса «пробежалась» по всему интернету, и тайну было уже не скрыть.

Несмотря на кажущийся в «документе» успех НАСА в тестовых экспериментах, нет никаких признаков публикации в научном журнале. А ведь как сообщается, несколько команд работает над технологией, включая НАСА «Eagleworks Laboratories», которая занимается разработкой передовых двигательных систем.

Что такое ЕМдрайв?

Понятие EmDrive двигателя является относительно простым. Он обеспечивает тягу на космическом корабле с помощью микроволн. Солнечная энергия обеспечивает электроэнергию для микроволн. Последствия действительно существующей технологии, будучи запущенной в производство, неоценимы.

Невероятная сила двигателя-без-топлива дает людям возможность путешествовать дальше в космос, при значительно возросших скоростях. Отпадает необходимость тащить с собой запасы драгоценного в космосе топлива.

А место и масса(?) подумать страшно, насколько «облегчиться» космический корабль и возрастет полезный объём. В сущности, ракета-носитель с топливными цистернами также отойдет в историю.

В самом деле, есть множество плюсов, даваемых очаровательным агрегатом. Правда, когда эта концепция была впервые предложена, ее сочли мистификацией, поскольку «мотор» пошел против законов физики.

Теперь специалисты, зная лишь примерный принцип работы устройства, пытаются разобраться с возможностью фотонной тяги, что вероятно и служит инерционной массой для движения машины, когда фотоны «выбрасываются» из камеры мотора.

Несмотря на десяток лет тестирования и обсуждения, привод остается спорным.Суть заключается в том, что, на бумаге, он не должен работать, соблюдая законы физики. И все же, в тесте после испытания EM Drive просто продолжает работать.

Несмотря на многочисленные
слухи
о том,
что документ НАСА об этих испытаниях прошел процесс рецензирования, это
не было опубликовано в научном журнале.
Таким образом, на данный момент, это только одна группа исследователей, сообщающая о невероятных результатах, совершенно без какой-либо внешней проверки.

Знаете ли Вы,

что такое мысленный эксперимент, gedanken experiment?
Это несуществующая практика, потусторонний опыт, воображение того, чего нет на самом деле. Мысленные эксперименты подобны снам наяву. Они рождают чудовищ. В отличие от физического эксперимента, который является опытной проверкой гипотез, «мысленный эксперимент» фокуснически подменяет экспериментальную проверку желаемыми, не проверенными на практике выводами, манипулируя логикообразными построениями, реально нарушающими саму логику путем использования недоказанных посылок в качестве доказанных, то есть путем подмены. Таким образом, основной задачей заявителей «мысленных экспериментов» является обман слушателя или читателя путем замены настоящего физического эксперимента его «куклой» — фиктивными рассуждениями под честное слово без самой физической проверки.
Заполнение физики воображаемыми, «мысленными экспериментами» привело к возникновению абсурдной сюрреалистической, спутанно-запутанной картины мира. Настоящий исследователь должен отличать такие «фантики» от настоящих ценностей.

Релятивисты и позитивисты утверждают, что «мысленный эксперимент» весьма полезный интрумент для проверки теорий (также возникающих в нашем уме) на непротиворечивость. В этом они обманывают людей, так как любая проверка может осуществляться только независимым от объекта проверки источником. Сам заявитель гипотезы не может быть проверкой своего же заявления, так как причина самого этого заявления есть отсутствие видимых для заявителя противоречий в заявлении.

Это мы видим на примере СТО и ОТО, превратившихся в своеобразный вид религии, управляющей наукой и общественным мнением. Никакое количество фактов, противоречащих им, не может преодолеть формулу Эйнштейна: «Если факт не соответствует теории — измените факт» (В другом варианте » — Факт не соответствует теории? — Тем хуже для факта»).

Максимально, на что может претендовать «мысленный эксперимент» — это только на внутреннюю непротиворечивость гипотезы в рамках собственной, часто отнюдь не истинной логики заявителя. Соответсвие практике это не проверяет. Настоящая проверка может состояться только в действительном физическом эксперименте.

Эксперимент на то и эксперимент, что он есть не изощрение мысли, а проверка мысли. Непротиворечивая внутри себя мысль не может сама себя проверить. Это доказано Куртом Гёделем.

В прошлом году компания Volvo представила новое семейство 4-цилиндровых 2-литровых силовых агрегатов Drive-E . Линейка на данный момент включает два бензиновых мотора — Т5 мощнос­тью 245 л.с. и Т6, развивающий 306 л.с., а также дизель D4 с отдачей 181 л.с. В планах расширение этого ряда: мощность дизельных двигателей Drive-E будет составлять от 120 до 230 л.с., а бензиновых — от 140 до 306 л.с. (возможно, и более). Добиться этого будет несложно, применяя нагнетатели различной конст­рукции и производительнос­ти. Так, при одинаковом объеме бензиновых двигателей Т5 и Т6 первый снабжен турбонаддувом, а второй — комбинацией турбины и механического нагнетателя. Отсюда и разница в отдаче.

Что до нового турбодизеля Drive-E D4, то его изюминкой стала технология точного контроля впрыска топ­лива i-ART (intelligent Accuracy Refinement Technology). Главное ее отличие от распространенных сегодня систем Common Rail — в наличии индивидуальных датчиков давления и управляющих впрыском микроконтроллеров в каждой из четырех форсунок. Система i-ART, отслеживая давление в каждой форсунке, позволяет точнее дозировать подачу топлива в цилиндры двигателя. Это обеспечивает повышение экономичности и плавности работы мотора. Сокращению расхода топлива и вредных выб­росов способствует также повышенное до 2500 бар давление впрыска. К примеру, на модели Volvo XC70 с новым Drive-E D4 расход горючего составляет 4,9 л/100 км против 5,9 л/100 км с прежним дизелем.

Высокая экономичность, кстати, свойственна и бензиновым агрегатам линейки Drive-E. Так, у переднеприводного Volvo S60 с новым мотором Т5 расход бензина сократился с 8,6 л/100 км (с предыдущим Т5 — 249 л.с.) до 6,0 л/100 км в смешанном цикле, а на кроссовере XC60 тот же двигатель Drive-E Т5 выигрывает у предшественника (240 л.с.) почти два литра на сотню — 6,7 л/100 км против 8,5 л/100 км. Справедливости ради надо заметить, что существенный вклад в эту экономию вносит и новый 8-ступенчатый «автомат» Aisin.

В России новые моторы уже доступны. Правда, пока только два — на первых порах покупателям предлагают полноприводный универсал XC70 с дизелем D4 и модели S60, S80 и XC60 с бензиновым Т5 . Вместе с новыми силовыми агрегатами дебютировали также системы мониторинга полосы движения и помощи при параллельной парковке, а также электрический усилитель руля с тремя режимами настройки.

Всегда онлайн!

Мультимедийная система Sensus Connect — еще одна новинка, которая недавно появилась на российских моделях Volvo. Главная «фишка» — дос­туп к различным онлайн-сервисам и встроенный браузер для интернет-серфинга. Подключение к Всемирной паутине открывает, например, возможность слушать более 100 тыс. интернет-радиостанций с помощью сервиса TuneIn. Можно развернуть в автомобиле собственную точку доступа Wi-Fi, рассчитанную на подключение до восьми мобильных гаджетов. А можно, установив на смартфон специальное приложение, удаленно получать информацию о своем автомобиле. Карты в Sensus Navigation можно обновлять самостоятельно. В ближайшее время должна появиться возможность скачивать и устанавливать приложения. Ну а управление системой Sensus Connect организовано как посредством интерфейса на центральной консоли или на руле, так и с помощью голосового управления, что позволяет водителю не отвлекаться от дороги.

Успешное освоение космоса постоянно требует от человечества изучения и открытия новых технологий, которые позволили бы иметь более мощное оборудование и создавать системы обеспечения жизни экипажа для дальнейших космических полетов. Одной из таких революционных технологий может стать гипотетический электромагнитный двигатель EmDrive, который до недавнего времени считался невозможным. Однако в 2016-м году NASA опубликовало результаты исследования и проведенных экспериментов двигателя, которые доказывают его работоспособность. Следующий шаг американского космического агентства в исследовании данного вопроса – проведение экспериментов над двигателем EmDrive в открытом космосе.

Но начнем по порядку

Прежде всего, кратко рассмотрим принцип работы рядового двигателя ракеты. Есть три наиболее популярных типа ракетных двигателей:

• Химический – наиболее распространенный тип ракетного двигателя. Его принцип работы следующий: в зависимости от агрегатного состояния топлива (твердотопливный или жидкостный двигатель) тем или иным способом окислитель смешивается с горючим, образуя топливо. После химической реакции — топливо сгорает, оставляя после себя продукты сгорания — быстро расширяющийся разогретый газ. Струя этого газа и выходит из сопла ракеты, формируя так называемое «рабочее тело», представляющее собой ту самую «огненную» струю, которую мы часто наблюдаем, например, в телепередачах или фильмах.
• Ядерный – тип двигателя, в котором газ (например, водород или аммиак) нагревается в результате получения энергии от ядерных реакций (ядерный распад или синтез).
• Электрический – двигатель, в котором разогревание газа происходит за счет электрической энергии. Например, термический тип такого двигателя разогревает газ (рабочее тело) при помощи нагревательного элемента, в то время как статический тип – ускоряет движение частиц газа при помощи электростатического поля.

Сборка реактивного двигателя

Корпус такого двигателя обязан состоять из неплавящегося металла.

Независимо от выбора типа двигателя, для его работы потребуется внушительный запас топлива, которое делает космический корабль значительно тяжелее и требует большей мощности от того же двигателя.

Двигатель EmDrive – что это и как работает?

В 2001-м году британский инженер Роджер Шойер предложил новый тип электрического двигателя, принцип которого в корне отличается от принципа работы перечисленных выше двигателей.

Конструкция представляет собой закрытую металлическую камеру (резонатор) в форме усеченного конуса (нечто вроде ведра с крышкой), который имеет определенный коэффициент отражения микроволнового излучения. Подключенный к конусу магнетрон генерирует электромагнитное излучение в микроволновом диапазоне, которое поступает в резонатор и создает там так называемую стоячую волну. За счет резонанса энергия колебания микроволн возрастает.

Как известно, свет, или электромагнитное излучение, оказывает давление на поверхность. По причине сужения камеры в одну сторону, давление микроволн на меньшее основание усеченного конуса – меньше, чем давление на большее основание. Если рассматривать камеру как закрытую систему, то результатом описанного выше эффекта будет лишь нагрузка на материал камеры, причем на одну ее сторону – больше. Однако, создатель концепции двигателя EmDrive утверждает, что данная система является открытой по причине предельной скорости движения электромагнитного излучения («скорость света»).

Физический принцип действия такого двигателя не ясен в полной мере. Роджер Шойер убежден, что объяснения данной технологии возможно в рамках всем известной ньютоновской механики. Вероятно, в силу наличия коэффициента отражения микроволнового излучения в камере, некоторая малая часть излучение выходит наружу, за пределы резонатора, что делает систему открытой. В то же время, выход излучения со стороны большего основания усеченного конуса происходит в большей степени по причине большей площади основания. Тогда выходящее микроволновое излучение будет аналогом рабочего тела, которое и создает тягу, движущую космический корабль в обратном направлении от излучаемых микроволн.

В то же время, исследователи НАСА предполагают, что истинна действия двигателя лежит намного глубже, в квантовой механике, в общей теории относительности, согласно которой система является открытой. Максимально упростив теорию, можно сказать, что частицы могут исчезать и рождаться в замкнутом контуре пространства-времени.

Возможность реализации двигателя подобным методом оценивали несколько научно-исследовательских организаций, в том числе и НАСА.

Результаты экспериментов

В течение 15-ти лет было проведено множество экспериментов. И хотя результаты большинства из них подтверждали работоспособность концепции двигателя, мнение независимых экспертов отличалось от мнения экспериментаторов. Главной причиной опровержения результатов экспериментов является факт неверной постановки и осуществления эксперимента.

Наконец-то за исследования двигателя EmDrive взялось американское космическое агентство, которое обладает достаточными ресурсами для создания эксперимента, способного вынести окончательный вердикт. А именно — экспериментальная лаборатория НАСА – Eagleworks, где был сконструирован прототип двигателя EmDrive. Двигатель помещался в вакуум, где исключена какая-либо тепловая конвекция, и оказалось, что прототип действительно способен выдавать тягу. Согласно недавнему отчету НАСА , в лаборатории удалось получить тягу, имеющую коэффициент мощности 1,2±0,1 мН/кВт. Этот показатель пока значительно ниже, нежели мощность используемых сегодня ракетных двигателей, однако примерно в сто раз выше, чем мощность фотонных двигателей и солнечных парусов.

С выходом отчета об эксперименте, вероятно, эксперимент над двигателем в земных условиях окончен. Дальнейшие эксперименты над EmDrive НАСА планирует провести в космосе.

Применение

Наличие подобного двигателя в руках человечества значительно расширяет возможности освоения космоса. Начиная с относительно малого – EmDrive, установленный на МКС, значительно понизил бы запасы топлива на станции. Это позволило бы продлить срок эксплуатации станции, а также в разы сократить грузовые миссии по доставке топлива. Следовательно, сократиться финансирование миссий и поддержка работоспособности станции.

Если рассмотреть рядовой геостационарный спутник, на который будет установлен данный двигатель, то масса аппарата уменьшится более чем в два раза. Подобным образом наличие EmDrive скажется и на пилотируемом космическом корабле, который будет двигаться заметно быстрее.

Если еще поработать над мощностью двигателя, то согласно расчетам, потенциал EmDrive позволяет доставить на шестерых астронавтов и некоторое оборудование, после чего – вернуться на Землю – примерно за 4 часа. Аналогично полет до Марса, с подобной технологией, займет пару-тройку месяцев. Полет же до Плутона займет около двух лет. К слову, станции New Horizons потребовалось на это – 9 лет.

Подводя итоги, следует отметить, что технология EmDrive способна значительно повысить скорость космических кораблей, сэкономить на эксплуатации аппаратов, а также топливе. Кроме того, данный двигатель позволяет человечеству осуществить те космические миссии, которые доселе были на границе возможного.

Независимые испытания двигателя с неизвестным принципом работы EmDrive, вроде бы подтвердившие существование его «аномальной» тяги, в очередной раз закончились крайне критическими отзывами со стороны научного сообщества. Дошло до того, что некоторые физики-теоретики предлагают вообще не рассматривать результаты эксперимента, потому что у них «нет внятного теоретического объяснения». «Лента.ру» решила разобраться и с тем, почему так получается, и с тем, какие еще необычные средства передвижения в космосе человечество придумало за свою историю.

Межзвездные путешествия при нынешнем состоянии технологий невозможны — говорит сама физика с ее законом сохранения импульса. Перефразируя известного персонажа, чтобы разогнать что-нибудь нужное, сперва следует выбросить в противоположном направлении что-нибудь ненужное — вроде ракетного топлива, которого не накопишь на путешествие за границы Солнечной системы.

Чтобы выйти из этого тупика, энтузиасты освоения космоса периодически анонсируют устройства вроде двигателя EmDrive — которые, как нам обещают, не нуждаются в выбросе топлива, чтобы набирать скорость. На вид гипотетический двигатель представляет собой ведро с магнетроном (генератором микроволн, как в СВЧ-печи) внутри. По утверждению изобретателей, раз микроволны не выходят из ведра, значит выброса чего-либо материального не происходит, при этом само «ведро» создает тягу, фиксируемую в экспериментах с 2002 года и по сей день. Причем один такой опыт проделали в НАСА, другой совсем недавно провел Мартин Таджмар (Martin Tajmar), глава немецкого Института аэрокосмического инжиниринга при Техническом университете в Дрездене. Оба учреждения трудно назвать прибежищем научных фриков — быть может, за аномальной тягой EmDrive что-то есть?

Их оппонентов, впрочем, это не смущает. Одни, как Шон Кэролл (Sean Carroll) из Калифорнийского технологического института, просто характеризует EmDrive словами , которые невозможно повторить в русскоязычных СМИ. Те, кто сдержаннее, высказывают ту же мысль иначе: EmDrive нарушает закон сохранения импульса . А Эрик Дэвис (Eric W. Davis) из Института продвинутых исследований в Остине (США) добавляет: даже если бы тяга действительно создавалась, но как в испытаниях обнаруживалась бы лишь десятками микроньютонов, то профессионалам, работающим в аэрокосмической отрасли, «вообще неинтересны новые методы передвижения, […] порождающие тягу измеряемую лишь в микроньютонах» — слишком уж она невелика.

Здесь следует отметить, что последнее утверждение довольно рискованно. По данным упомянутых экспериментов НАСА, зарегистрированная тяга составила 0,4 ньютона на киловатт — и несмотря на то, что эта цифра действительно ничтожна, двигатель с такими параметрами доставил бы New Horizons к Плутону за полтора года, вместо десятилетия, потребовавшегося на практике. Иными словами, для действительно дальних перелетов ситуация крайне далека от «незаинтересованности».

Изображение: M. Tajmar and G. Fiedler / Institute of Aerospace Engineering, Technische Universität Dresden, 01062 Dresden, German

Сложнее вопрос о том, работает ли EmDrive на самом деле, или в экспериментах «регистрируется» несуществующая тяга. Мартин Таджмар — известный «разрушитель мифов», экспериментатор, поставивший несколько «аномальных» экспериментов, найдя источники их аномалий в трудно обнаруживаемых ошибках измерения. В этот раз он привлек крутильные весы и проводил сам эксперимент в глубоком вакууме, чтобы исключить влияние конвекции воздуха. Все это не помогло убрать аномальную тягу.

Однако оппоненты не утратили своего скепсиса. Тот факт, что тяга не исчезала сразу после выключения EmDrive, может указывать на то, что речь идет о каком-то тепловом эффекте, влияющем на показания регистрирующих приборов. Следует отметить, что Таджмар в своей работе детально описывает предпринятые меры по теплозащите и магнитному экранированию, которых его критики (являющиеся физиками-теоретиками) почему-то не замечают.

Более всего смущает тезис Эрика Дэвиса о том, что работа Таджмара «не будет принята рецензируемыми журналами», только потому, что она не предлагает теоретического механизма, который мог бы объяснять наблюдавшуюся аномальную тягу. Очевидно, Дэвис в курсе того, как в XIX веке Майкельсон и Морли в American Journal of Science описание эксперимента, также не предложив никакого внятного теоретического механизма, который мог бы объяснить его. Если бы тогда журнал стоял на позициях Дэвиса, результаты важнейшего эксперимента, вызвавшего кризис теории эфира и в конечном счете возникновение теории относительности, просто не были бы опубликованы. Эксперименты по бета-распаду в 1914-1930 годах формально и вовсе нарушали закон сохранения энергии, но трудно представить себе, как кто-то из физиков той поры говорит: «данные об этом не попадут в рецензируемые журналы, потому что не объяснены теоретически».

Изображение: M. Tajmar and G. Fiedler / Institute of Aerospace Engineering, Technische Universität Dresden, 01062 Dresden, German

Повторимся: отсутствие теоретического объяснения тяги EmDrive действительно означает, что, скорее всего, он не работает — по крайней мере, не работает так, как это описывает его создатель Роджер Шойер (Roger Shawyer). Но и позиция Дэвиса, сводящаяся к утверждению «не стоит тратить время на эксперименты, если у них нет теоретического объяснения», несомненно, необычна для ученого.

Впрочем, не только EmDrive пытается перевести космические полеты на принципиально новые рельсы. В конце концов, самый быстрый из запущенных людьми аппаратов «Гелиос-2 » с трудом преодолел рубеж в 70 километров в секунду. С такой скоростью полет к звездам займет тысячи лет, что лишает его практического смысла.

Первая серьезная попытка превысить скорость химических ракет была предпринята в американском проекте «Орион» еще в 1950-х. В его рамках предлагалось подрывать небольшие водородные бомбы метрах в ста за кормовой амортизирующей плитой космического корабля. Плиту для этого покрывали тонким слоем графитовой смазки, после взрыва испарявшейся, но не дававшей кораблю перегреться. Мы не случайно написали «покрывали»: помимо расчетов, проводились и опыты по такому взрыво-импульсному полету, хотя и с помощью обычной взрывчатки:

Ключевая проблема «Ориона» очевидна: при взлете он должен был вызвать радиоактивные осадки. Конечно, его можно было собирать в космосе и отправлять лишь в дальние путешествия. По расчетам, сделанным Фрименом Дайсоном в 1960-х, беспилотный «Орион» мог достигнуть Альфа Центавра за 133 года — вот только стоил бы он несколько сот миллиардов долларов.

После сворачивания «Ориона» у ученых в США и СССР возникла другая мысль: использовать вместо термоядерных взрывов обычный ядерный реактор, нагревающий водород до 2-3 тысяч градусов. Самый эффективный двигатель такого типа, советский РД-0410 прошел испытания в Казахстане и в принципе позволял сравнительно чистый ядерный старт космического корабля с Земли. Поскольку из урана можно извлечь значительно больше энергии, чем из химтоплива, в теории такие средства разгона позволяли совершить пилотируемый полет к Марсу («Марс-94»)

Возникла и конкурирующая концепция – так называемой «ядерной лампочки ». В ней активная зона реактора закрывалась кварцевой оболочкой, через которую излучение нагревало газ в рабочей зоне двигателя до 25 тысяч градусов. При такой температуре активная зона реактора излучает в ультрафиолете, для которого кварц прозрачен, что исключало его перегрев. Нагреваемый газ, увлекаемый генерируемым вихрем, в свою очередь не должен был дать перегреться оболочке двигателя. Повышение рабочей температуры на порядок резко улучшало все параметры двигателя — но при СССР дальше проработки концепции дело не ушло, а после он и вовсе потерял какие-либо перспективы на финансирование.

Изображение: NASA

Тем не менее, ядерная лампочка выглядит весьма реалистичным проектом, позволяющим добиться высоких скоростей для массивных космических кораблей на базе уже существующих технологий. Увы, ее тяга хороша для быстрых межпланетных путешествий, но слабовата для межзвездных перелетов.

150 лет тому назад, после описания Максвеллом природы света, Жюль Верн предположил, что для межзвездных путешествий лучше всего подойдет парус, отражающий свет — тогда вместо топлива корабль будут разгонять фотоны. По прибытии в систему ближайшей звезды тот же парус затормозит его, так же без топлива.

Технически проект ограничен одним фактором: корабль со скоростью, близкой к световой, должен иметь паруса в десятки квадратных километров, массой не более 0,1 грамма на квадратный метр, что чрезвычайно трудно реализовать на практике.

Но еще в 1970-х годах был предложен так называемый лазерный парус : отражатель куда меньших размеров, разгоняемый лазерным излучателем с околоземной орбиты. Многие годы лазеры требуемой мощности просто не удавалось построить. Однако несколько лет назад Филип Лубин (Philip Lubin) из Калифорнийского университета в Санта-Барбаре (США) предложил вместо них создать группы из множества более мелких излучателей, действующих по принципу фазированной антенной решетки, с итоговой мощностью, ограниченной лишь их числом. В рамках его концепта DESTAR-6 разгон космического зонда массой 10 тонн до околосветовой скорости может быть осуществлен в пределах Солнечной системы — до 30 астрономических единиц от Солнца (дальше проблемы с фокусировкой лазеров не дадут разгонять корабль).

Иллюстрация: Philip M. Lubin

Конечно, DESTAR-6 должна быть огромной группировкой. Каждый из ее элементов по проекту Лубина должен питаться от солнечных батарей, из-за чего общие размеры такой группы — тысяча на тысячу километров. При сегодняшних ценах вывода грузов на орбиту, это те же сотни миллиардов долларов, что и для проектов типа «Ориона».

Поэтому летом 2015 года Лубин предложил использовать зонды минимальной массы: полупроводниковые пластины больших размеров, на которых предлагается расположить все необходимые зонду электронные и оптические компоненты. Их будет достаточно, чтобы делать снимки в оптическом диапазоне, обрабатывать и отправлять их на Землю, используя для этого энергию солнечных батарей с лицевой поверхности пластин. Толщина пластин может быть такой же, как у современных кремниевых подложек — менее миллиметра. Уменьшив массу зонда до десятка килограмм, можно будет доставить зонд к Альфа Центавра всего за 20 лет (0,2 скорости света). Размеры разгоняющей группировки спутников с лазерами на борту при этом могут быть уменьшены до 33 на 33 километра. Конечно, снимки на нем не смогут быть идеальными, да и затормозиться там зонду не удастся, из-за чего первая миссия к звездам будет напоминать пролет New Horizons возле Плутона. Впрочем, на фоне наших нынешних знаний о системе Альфа Центавра и это было бы манной небесной.

Все предложенные выше варианты требуют как минимум десятков лет ожидания. Нет ли более быстрого способа? В первой половине 90-х годов этот вопрос пришел в голову мексиканскому физику Мигелю Алькуберре (Miguel Alcubierre). Если окажется возможным получить отрицательную массу/энергию, ее можно использовать для создания «пузыря», сжимающего пространство прямо перед собой и расширяющего его позади себя, предположил ученый. Идея была чисто теоретической и даже фантастической. Даже при существовании отрицательной энергии, перемещение пузыря диаметром в 200 метров потребует энергии, эквивалентной массе Юпитера. Однако в последние несколько лет были предложены модификации его идеи, в которой «пузырь» , сравнивая параметры двух половин расщепленного лазерного луча, одну из которых он подвергает воздействию, теоретически способному искривлять пространство. В 2013 году в таком эксперименте были получены признаки искривления пространства — причем безо всякой материи с отрицательной массой. Увы, результаты не были окончательными: слишком много помех действует на интерферометр, чувствительность которого требуется существенно повысить.

И кстати об EmDrive: чтобы найти объяснение аномальной тяге, создаваемой «ведром», группа Уайта провела эксперимент с резонирующей полостью EmDrive, пропуская через нее лазерный луч своего интерферометра. Исследователи заявили, что луч в ряде случаев определенно проходил через полость за разное время. Сам Уайт склонен трактовать это как признак того, что по каким-то причинам внутри полости существуют слабые искривления пространства, что может быть как-то связано с аномальной тягой EmDrive.

Любой двигатель, к разработке которого не предпринимают никаких шагов, является невозможным. Первый автомобиль с двигателем внутреннего сгорания поехал еще в 1807 году, однако отсутствие интереса к изобретению (и целому ряду ему подобных), привело к тому, что большинство населения Земли считает изобретателем автомобиля то ли Форда, то ли Даймлера. Сходная история случилась с паровым двигателем и турбиной, все компоненты которых были изготовлены еще во времена Римской империи. Если мы будем считать межзвездные путешествия невозможными, они несомненно останутся таковыми.

И все же надежда есть. Достаточно безопасные ядерные ракетные двигатели испытывались еще десятилетия назад, они, как и технологии лазерного паруса, вполне реальны уже сегодня — было бы желание за них взяться. Возможно, нам повезет и физики откроют новые явления, которые позволят повторить историю открытия ядерной энергии. Когда Эйнштейн в 1934 году сообщал миру, что «нет ни малейших признаков, что атомную энергию когда-либо удастся использовать», Лео Силлард как раз разрабатывал концепцию цепной ядерной реакции, а до запуска основанного на ней атомного реактора оставалось всего восемь лет.

Су-35: истребитель, опровергающий законы физики

26 ноября 2017
20:50

Вести недели

Важным испытательным полигоном для российского оружия стала Сирия. И этот военно-технический опыт заслуживает особого анализа. Понятно, почему на совещаниях с военными президент дал и оборонщикам отдельное поручение.

Важным испытательным полигоном для российского оружия стала Сирия. И этот военно-технический опыт заслуживает особого анализа. Понятно, почему на совещаниях с военными президент дал и оборонщикам отдельное поручение.

«Просил бы Министерство обороны и ведущие предприятия отдельно проанализировать — такой анализ уже есть — и отдельно доложить, дополнительно посмотреть, как работали представители нашей оборонной промышленности во время применения современных систем вооружения при проведении антитеррористической операции в Сирии. Я знаю, что там работали не только представители, так скажем, условных ремонтных бригад, но и конструкторских бюро, даже представители научных наших учреждений. Работа их была, прямо скажем, и интересной, и своевременной. Многое удалось поправить в ходе применения новейших систем вооружения в боевых условиях», — отметил глава государства.

Подготовка к вылету новейшего российского серийного истребителя Су-35. Пилот лично проверяет крепление всех узлов и агрегатов, прежде чем подняться в кабину. Переговоры в эфире неспециалисту покажутся непонятными: «трамплин», какие-то цифры, «факел»… на самом деле все достаточно просто: «трамплин» — это рулежка, «факел» — взлет.

Фактически это первая реальная эксплуатация недавно запущенного в серию истребителя, про который даже говорят: опровергающий законы физики. Все дело в сложных и современных двигателях с управляемым вектором тяги, поэтому вместе со своими подопечными сюда прибыла и внушительная делегация с дальневосточного завода-изготовителя, что называется, по горячим следам принимать и жалобы, и предложения.

«Самолет будет модернизирован благодаря и нашей деятельности тоже. Вопросы по модернизации мы доводим уже до эксплуатирующей организации своевременно», — рассказал Юрий Кудашов, старший группы гарантийного обслуживания самолетов Су-35 КнААЗ имени Ю. А. Гагарина.

Эксплуатирующая организация в данном случае — Министерство обороны Российской Федерации.

Грузовик «Тайфун» вблизи вызывает аналогии из «Звездных войн». Посидеть за рулем такого монстра весом почти в 24 тонны — возможность уникальная. Что можно сказать об ощущениях? Дорога далека от того, чтобы назвать ее ровной, но машина идет очень плавно, идеально слушается педали газа и педали тормоза, такое ощущение, что едешь на почти легковой машине очень хорошего качества.

При этом автомобиль бронированный, снабженный вентиляцией не позволяющей задохнуться в дыму экипажу. И это лишь малая часть достоинств принципиально новой реализации военного грузовика. Пневмоподвеска и регулировка давления в шинах — плавать ему, конечно, не позволяет но промчаться по песчаному средиземноморскому берегу – вполне.

Машина закреплена за военной полицией, и царапины получила, не катаясь по аэродрому, — это совсем не бутафорское пулевое отверстие.

«Колеса имеют бронированную основу. Внутри находится бронированный каркас. Можно сказать, что это — колесо в колесе. При подрыве, при попадании пуль снарядов этот автомобиль может проехать еще 50 километров на скорости, не потеряв своих ходовых качеств», — отметил Евгений Пономарев, начальник отдела военной автомобильной инспекции аэродрома Хмеймим.

Один из ангаров в шутку называют «кабинетом офтальмолога». Если беспилотники — это глаза группировки, то здесь их настраивают и чинят. Для этих незаметных и ставших уже незаменимыми механических ассистентов — и только для них — на аэродроме выделили даже отдельную полосу.

На реальный боевой вылет отправляется беспилотный летательный аппарат «Форпост». В воздухе он будет находиться до 12 часов на удалении более 300 километров.

Разведчики, наблюдатели-контролеры и наводчики. Кадры, не раз облетавшие все новостные агентства мира, снимались с помощью техники, которую максимально качественно старались обслуживать именно здесь. У модели с гордым названием «Орлан» замкнуло электросхему в результате удара молнии. Можно ли такое смоделировать в лаборатории?

«Много нюансов, которые невозможно предугадать и предусмотреть в заводских условиях, потому что там все штатно», — сказал один из инженеров.

«Сидит человек на лавочке и читает газету, а вы можете ее тоже читать?» – спрашиваем у Андрея Гуреева, командира эскадрильи беспилотных летательных аппаратов. «Все зависит от поставленной задачи, но технически это возможно — читать газету — все зависит от высоты, на которой работает наш аппарат», — отметил Гуреев. Конечно, буквально читать газету проблематично, но опять же, сейчас не было поставлено такой задачи.

Словно какой-то античный колосс, гигант Су-34 прикован металлическими тросами к земле, но двигатели при этом ревут так, что можно оглохнуть: еще бы, ведь включен режим «форсаж». Идет проверка двигателей.

В соседнем ангаре техники Су-35 тоже зажимают уши — процедура получила отражение даже в нарисованной стенгазете — шутка о том, что одновременно можно пожарить прекрасный шашлык.

Миг-29. Самолет в корпусе совсем не новой разработки, но с полностью новой начинкой внутри, тоже проходящий обкатку в Хмеймиме.

«Машина оправдала все наши надежды, и все заложенное в нее мы получили. Радуемся тем результатам, которые здесь получили», — отметил Роберт Вонцович, главный специалист АО «РСК «МиГ».

С выполнения боевого задания возвращается герой начала нашего сюжета Су-35. Пилоту задаем тот же вопрос: как вдали от дома и аэродрома базирования налажено взаимодействие с конструкторами и авиастроителями?

«До этого были самолеты, где кнопка запуска всегда была справа. Как только выпустили этот самолет, она появилась слева. Это неудобно. Распределение внимания неправильное. Попросили – переставили, и теперь все, как надо», — рассказал летчик.

И, конечно, со своими вопросами к пилоту обращаются инженеры завода.

Содержание этого разговора уже не секретно, а совершенно секретно. То, что нам показали в рамках сьемок этого сюжета, абсолютно беспрецедентно. Российская армия и ее новый технологический облик, который все мы и весь мир наблюдаем сейчас в Сирии, производят определенное впечатление. Российская армия выглядит более чем достойно.

оборона
новости

engine that — Translation into Russian — examples English

Premium

History

Favourites

Advertising

Download for Windows It’s free

Download our free app

Advertising

Advertising

No ads with Premium

English

Arabic
German
English
Spanish
French
Hebrew
Italian
Japanese
Dutch
Polish
Portuguese
Romanian
Russian
Swedish
Turkish
Ukrainian
Chinese

Russian

Synonyms
Arabic
German
English
Spanish
French
Hebrew
Italian
Japanese
Dutch
Polish
Portuguese
Romanian
Russian
Swedish
Turkish
Ukrainian
Chinese
Ukrainian

These examples may contain rude words based on your search.

These examples may contain colloquial words based on your search.

engine

двигатель
движок
мотор
Engine
машина

двигатель, который
двигателем, который
двигателя, который
поисковая система, которая
движок, который
поисковую систему, которая
поисковой системе, что

поисковик, который

поисковой системой, которая

мотор, который

двигателя, что

поисковой системы, которая

механизм, который

двигателе, который

Engine, который

Suggestions

that the engine
494

that engine
318

that search engine
191

They are the engine that runs everything.

Они были двигателем, который приводил все в движение.

Our engine that blew out at 38000 ft.

«Наш двигатель взорвался на высоте в 38 тысяч футов.

It is the engine that drives a $330 billion psychiatric industry.

Ведь DSM, это двигатель, который вращает колеса психиатрической индустрии в 330 миллиардов долларов.

Remember that your body is like an engine that needs fuel.

Помните, что человек — это нечто вроде мотора, которому всегда необходимо топливо.

Recently, Google open sourced the software engine that drives its neural networks.

Не так давно Google открыла исходный код программного движка, на котором работают ее нейронные сети.

Whoever controls the search engine that we use determines what we find.

Так, тот, кто контролирует поисковую систему, которую мы используем, предопределяет, что мы найдем в результате.

A strong engine that also sounds great.

Это чистая мощь, которая к тому же звучит превосходно.

During adolescence, the engine that drives desire and motivation grows stronger.

Во время юношества «мотор», руководящий желанием и мотивацией, становится сильнее.

We really tried to do one engine that worked for everything.

«Мы на самом деле попытались построить один движок, который был бы задействован во всём.

He’s the little engine that never stops.

Оно работает как небольшой мотор, который никогда не останавливается.

They are the engine that drives us forward.

Ведь именно они и являются тем самым двигателем, подталкивающим нас к прогрессу.

The early engine that they used generated almost 12 horsepower.

Первый двигатель, который они использовали, обладал мощностью в 12 лошадиных сил.

NASA is building an engine that could take us there.

НАСА работает над созданием двигателя, который позволит нам оказаться на Марсе.

It had an engine that moved things.

Они были двигателем, который приводил все в движение.

Passion is the engine that drives most entrepreneurs.

Увлечение — это двигатель, который заставляет большинство предпринимателей работать.

The engine that made it all run.

Они были двигателем, который приводил все в движение.

Culture is also a powerful global economic engine that generates jobs and income.

Культура является также мощным двигателем развития глобальной экономики, способствующим созданию рабочих мест и повышению уровня доходов.

Also, the German CEO said that the group is developing a high-performance diesel engine that will deliver 134 horsepower per liter.

Кроме того, Винтеркорн рассказал, что в немецкой компании разрабатывают новые высокомощные дизельные двигатели, производительность которых составит 135 л.с. на литр объема.

The Firefox Quantum browser is based on a next-generation engine that is built for modern multi-CPU and GPU based PCs.

Браузер Firefox Quantum основан на движке следующего поколения, который построен для современных многопроцессорных и графических ПК.

Bing is the last major Western search engine that users can access in China.

Bing — единственный крупный западный поисковик, доступный в Китае.

Possibly inappropriate content

Examples are used only to help you translate the word or expression searched in various contexts. They are not selected or validated by us and can contain inappropriate terms or ideas. Please report examples to be edited or not to be displayed. Rude or colloquial translations are usually marked in red or orange.

Register to see more examples
It’s simple and it’s free

Register
Connect

No results found for this meaning.

that the engine
494

that engine
318

that search engine
191

More features with our free app

Voice and photo translation, offline features, synonyms, conjugation, learning games

Results: 2449. Exact: 2449. Elapsed time: 609 ms.

Documents

Corporate solutions

Conjugation

Synonyms

Grammar Check

Help & about

Word index: 1-300, 301-600, 601-900

Expression index: 1-400, 401-800, 801-1200

Phrase index: 1-400, 401-800, 801-1200

Космический корабль с двигателем эм драйв. Em Drive — Special Opinion (Эм двигатель

Путешествия со скоростью света могут стать возможны благодаря случайному открытию , но исследователи предупреждают: пока не стоит радоваться возможному путешествию к звезде Альфа Центавра длиной в одну неделю. Технология нового двигателя, которая ранее казалась невозможной, в третий раз успешно прошла тестирование.

Физики-любители и профессионалы обсудили результаты эксперимента онлайн, хотя пока не давала официальных комментариев.

Применение такого двигателя не ограничится путешествиями на скорости, превышающей скорость света. Технология уберет необходимость использования ракетного топлива на , которое сейчас нужно для периодического ускорения, сохраняющего траекторию движения МКС по орбите. Замена традиционной системы ракетного топлива на обычном геостационарном спутнике уменьшим массу объекта, запускаемого в космос, с 3 до 1,3 тонны и таким образом существенно снизит финансовые затраты.

Проводимые эксперименты пока очень далеки от реального применения на космических аппаратах, но однажды очередная технология «Звёздного пути» может стать неотъемлемой частью нашей жизни.

Независимо от того, что произойдет дальше, Роджер Шоер может гордиться. Нельзя узнать, будет ли его революционный двигатель EM Drive воплощен в жизнь, но его идея уже не выглядит такой абсурдной, как это было в прошлом. Несмотря на десятилетия скептицизма и отрицания, технология Шоера наконец-то начинает восприниматься учеными. Вопрос лишь в том, куда исследователи зайдут с ней.

Нарастающая популярность EM Drive была вызвана отчетами НАСА, которые подтверждают, что двигатель может произвести некоторое количество надежной тяги. Но в тоже время космическое агентство дистанцируется от результатов. В более свежем докладе говорится, что испытания проводились в вакуумной камере, отвечая критикам, которые отмечали несостоятельность тестов двигателя в условиях атмосферы.
Главной особенностью EM Drive является то, что этот двигатель реактивной тяги якобы не требует топлива. Это означает, что набор из нескольких EM Drive может питаться от солнечных батарей и производить небольшое бесконечное ускорение, тем самым, решая многие из наиболее сложных проблем далеких космических полетов. Исследователь Eagleworks Гарольд Уайт предсказывает, что пилотируемый космический корабль может добраться до Марса всего за 70 дней, используя всего 0,4 ньютона / кВт, что приблизительно в 10 раз энергоэффективней современного ионного двигателя.

Но его бестопливная природа противоречит закону сохранения импульса, так как он будет производить фронтальную силу без равной ей противоположной по направлению силы. Таким образом, EM Drive представляется своего рода вечным двигателем.
Маловероятно, что Шоер построил первый в мире двигатель, опровергающий фундаментальные законы физики, но вполне возможно, что EM Drive сохраняет импульс с помощью какого-то неизвестного нам процесса. Наиболее часто упоминаемым является процесс поляризации вакуума, в котором подразумевается создание короткоживущих частиц в космическом вакууме, которые EM Drive превращает в плазму и выбрасывает в определенном направлении. Если эта идея верна, то двигатель все еще использует некий вариант топлива, таким образом, оставаясь в рамках физических законов вселенной.

Также возможно, что EM Drive является своего рода прообразом двигателя варп-двигателя из Стар Трека — его электрическое поле сжимает пространство в передней части привода и расширяет сзади. НАСА Eagleworks испытывали его с лазерными импульсами, и выявили, что двигатель вызывает искажение лазера. Это могло быть из-за искажения пространства и времени, но данные исследования проводились в атмосфере, а не в вакууме. Далее исследователи могут начать эксперименты с интерферометром в вакууме, чтобы исключить возможность того, что воздух вызывает наблюдаемые лазерные дифракции.

В данный момент до практического применения EM Drive еще очень далеко, хотя такие эксперименты показывают, что его принцип работает. Двигатель все еще является предметом научной полемики, но то, что для тестирования ускорителя привлекаются серьезные ученые из высших инстанций, доказывает, что EM Drive не такой уж безнадежный, как многие утверждают.

Спутник компании Cannae из шести юнитов CubeSat. Рендер: Cannae Inc.

Эксперты и энтузиасты с 2003 года спорят о возможности существования гипотетического «волшебного» электромагнитного двигателя EmDrive. Принцип его работы очень простой : магнетрон генерирует микроволны, энергия их колебаний накапливается в резонаторе высокой добротности, а факт наличия стоячей волны электромагнитных колебаний в замкнутом резонаторе специальной формы является источником тяги. Так создаётся тяга в замкнутом контуре, то есть в системе, полностью изолированной от внешней среды
, без выхлопа.

С одной стороны, этот двигатель вроде бы нарушает закон сохранения импульса, на что указывают многие физики. С другой стороны, британский изобретатель Роджер Шойер (Roger Shawyer) свято верит в работоспособность своего EmDrive — и (см. несколько сотен страниц обсуждений на форуме NASASpaceFlight). Проведённые испытания на Земле (результаты 22 испытаний) как будто подтверждают работоспособность EmDrive.

Пришло время положить конец спорам.

Окончательную точку в спорах намерен поставить Гвидо Петта (Guido Fetta) — единомышленник Шойера и конструктор ещё одного гипотетического двигателя Cannae Drive, который работает на том же принципе: генерация микроволн и создание тяги в замкнутом контуре без выхлопа.

17 августа 2016 года Гвидо Петта объявил , что намерен запустить экспериментальный образец Cannae Drive на орбиту — и проверить его в действии. Гвидо Петта является исполнительным директором компании Cannae Inc. Сейчас компания Cannae Inc. лицензировала технологию электромагнитного двигателя фирме Theseus Space Inc., которая выведет на низкую околоземную орбиту спутник CubeSat .

Среди основателей компании Theseus Space — сама Cannae Inc., а также малоизвестные фирмы LAI International, AZ и SpaceQuest.

Дата запуска пока не объявлена. Возможно, энтузиастам удастся собрать деньги и построить экспериментальный аппарат в 2017 году.

Единственная задача этого спутника — испытания двигателя Cannae Drive в течение шести месяцев. Спутник попробует передвинуться с помощью электромагнитной тяги Cannae Drive.

Разработчики Cannae Drive заявляют, что их двигатель способен генерировать тягу до нескольких ньютонов и «более высоких уровней», что лучше всего подходит для использования в маленьких спутниках. Двигателю не требуется топлива, у него нет выхлопа.

Объём двигателя на спутнике CubeSat — не более 1,5 юнитов , то есть 10×10×15 см. Источник питания — менее 10 Вт. Сам спутник будет состоять из шести юнитов .

Спутник компании Cannae. Рендер: Cannae Inc.

Сразу после успешной демонстрации на орбите компания Theseus Space намерена предложить новый двигатель сторонним производителям для использования на других спутниках.

Энтузиасты уверены: если EmDrive работает, то в перспективе станет возможным создание не только эффективных космических двигателей, но и летающих автомобилей, а также кораблей, самолётов — любого транспорта на электромагнитной тяге.

Компания Cannae — не единственная, кто хочет проверить работу электромагнитного двигателя в космосе. Немецкий инженер Пол Коцыла (Paul Kocyla) сконструировал маленький карманный EmDrive , а сейчас собирает деньги в рамках краудфандинговой кампании. Чтобы запустить прототип в космос на мини-спутнике PocketQube , требуется 24 200 евро. За три месяца удалось собрать 585 евро.

Прототип EmDrive немецкого инженера Пола Коцылы

Недавно научные работы Шойера были опубликованы в открытом доступе . «По всему миру люди измеряли тягу. Одни строили двигатели у себя в гаражах, другие — в крупных организациях. Все они выдают тягу, тут нет великой тайны. Кто-то думает, что здесь некая чёрная магия, но это не так. Любой нормальный физик должен понять, как оно работает. Если кто не понимает, ему пора менять работу», — категорично британский инженер.

Успешное освоение космоса постоянно требует от человечества изучения и открытия новых технологий, которые позволили бы иметь более мощное оборудование и создавать системы обеспечения жизни экипажа для дальнейших космических полетов. Одной из таких революционных технологий может стать гипотетический электромагнитный двигатель EmDrive, который до недавнего времени считался невозможным. Однако в 2016-м году NASA опубликовало результаты исследования и проведенных экспериментов двигателя, которые доказывают его работоспособность. Следующий шаг американского космического агентства в исследовании данного вопроса – проведение экспериментов над двигателем EmDrive в открытом космосе.

Но начнем по порядку

Прежде всего, кратко рассмотрим принцип работы рядового двигателя ракеты. Есть три наиболее популярных типа ракетных двигателей:

• Химический – наиболее распространенный тип ракетного двигателя. Его принцип работы следующий: в зависимости от агрегатного состояния топлива (твердотопливный или жидкостный двигатель) тем или иным способом окислитель смешивается с горючим, образуя топливо. После химической реакции — топливо сгорает, оставляя после себя продукты сгорания — быстро расширяющийся разогретый газ. Струя этого газа и выходит из сопла ракеты, формируя так называемое «рабочее тело», представляющее собой ту самую «огненную» струю, которую мы часто наблюдаем, например, в телепередачах или фильмах.
• Ядерный – тип двигателя, в котором газ (например, водород или аммиак) нагревается в результате получения энергии от ядерных реакций (ядерный распад или синтез).
• Электрический – двигатель, в котором разогревание газа происходит за счет электрической энергии. Например, термический тип такого двигателя разогревает газ (рабочее тело) при помощи нагревательного элемента, в то время как статический тип – ускоряет движение частиц газа при помощи электростатического поля.

Сборка реактивного двигателя

Корпус такого двигателя обязан состоять из неплавящегося металла.

Независимо от выбора типа двигателя, для его работы потребуется внушительный запас топлива, которое делает космический корабль значительно тяжелее и требует большей мощности от того же двигателя.

Двигатель EmDrive – что это и как работает?

В 2001-м году британский инженер Роджер Шойер предложил новый тип электрического двигателя, принцип которого в корне отличается от принципа работы перечисленных выше двигателей.

Конструкция представляет собой закрытую металлическую камеру (резонатор) в форме усеченного конуса (нечто вроде ведра с крышкой), который имеет определенный коэффициент отражения микроволнового излучения. Подключенный к конусу магнетрон генерирует электромагнитное излучение в микроволновом диапазоне, которое поступает в резонатор и создает там так называемую стоячую волну. За счет резонанса энергия колебания микроволн возрастает.

Как известно, свет, или электромагнитное излучение, оказывает давление на поверхность. По причине сужения камеры в одну сторону, давление микроволн на меньшее основание усеченного конуса – меньше, чем давление на большее основание. Если рассматривать камеру как закрытую систему, то результатом описанного выше эффекта будет лишь нагрузка на материал камеры, причем на одну ее сторону – больше. Однако, создатель концепции двигателя EmDrive утверждает, что данная система является открытой по причине предельной скорости движения электромагнитного излучения («скорость света»).

Физический принцип действия такого двигателя не ясен в полной мере. Роджер Шойер убежден, что объяснения данной технологии возможно в рамках всем известной ньютоновской механики. Вероятно, в силу наличия коэффициента отражения микроволнового излучения в камере, некоторая малая часть излучение выходит наружу, за пределы резонатора, что делает систему открытой. В то же время, выход излучения со стороны большего основания усеченного конуса происходит в большей степени по причине большей площади основания. Тогда выходящее микроволновое излучение будет аналогом рабочего тела, которое и создает тягу, движущую космический корабль в обратном направлении от излучаемых микроволн.

В то же время, исследователи НАСА предполагают, что истинна действия двигателя лежит намного глубже, в квантовой механике, в общей теории относительности, согласно которой система является открытой. Максимально упростив теорию, можно сказать, что частицы могут исчезать и рождаться в замкнутом контуре пространства-времени.

Возможность реализации двигателя подобным методом оценивали несколько научно-исследовательских организаций, в том числе и НАСА.

Результаты экспериментов

В течение 15-ти лет было проведено множество экспериментов. И хотя результаты большинства из них подтверждали работоспособность концепции двигателя, мнение независимых экспертов отличалось от мнения экспериментаторов. Главной причиной опровержения результатов экспериментов является факт неверной постановки и осуществления эксперимента.

Наконец-то за исследования двигателя EmDrive взялось американское космическое агентство, которое обладает достаточными ресурсами для создания эксперимента, способного вынести окончательный вердикт. А именно — экспериментальная лаборатория НАСА – Eagleworks, где был сконструирован прототип двигателя EmDrive. Двигатель помещался в вакуум, где исключена какая-либо тепловая конвекция, и оказалось, что прототип действительно способен выдавать тягу. Согласно недавнему отчету НАСА , в лаборатории удалось получить тягу, имеющую коэффициент мощности 1,2±0,1 мН/кВт. Этот показатель пока значительно ниже, нежели мощность используемых сегодня ракетных двигателей, однако примерно в сто раз выше, чем мощность фотонных двигателей и солнечных парусов.

С выходом отчета об эксперименте, вероятно, эксперимент над двигателем в земных условиях окончен. Дальнейшие эксперименты над EmDrive НАСА планирует провести в космосе.

Применение

Наличие подобного двигателя в руках человечества значительно расширяет возможности освоения космоса. Начиная с относительно малого – EmDrive, установленный на МКС, значительно понизил бы запасы топлива на станции. Это позволило бы продлить срок эксплуатации станции, а также в разы сократить грузовые миссии по доставке топлива. Следовательно, сократиться финансирование миссий и поддержка работоспособности станции.

Если рассмотреть рядовой геостационарный спутник, на который будет установлен данный двигатель, то масса аппарата уменьшится более чем в два раза. Подобным образом наличие EmDrive скажется и на пилотируемом космическом корабле, который будет двигаться заметно быстрее.

Если еще поработать над мощностью двигателя, то согласно расчетам, потенциал EmDrive позволяет доставить на шестерых астронавтов и некоторое оборудование, после чего – вернуться на Землю – примерно за 4 часа. Аналогично полет до Марса, с подобной технологией, займет пару-тройку месяцев. Полет же до Плутона займет около двух лет. К слову, станции New Horizons потребовалось на это – 9 лет.

Подводя итоги, следует отметить, что технология EmDrive способна значительно повысить скорость космических кораблей, сэкономить на эксплуатации аппаратов, а также топливе. Кроме того, данный двигатель позволяет человечеству осуществить те космические миссии, которые доселе были на границе возможного.

В научном журнале Американского института аэронавтики и космонавтики вышла статья, посвященная странному и спорному устройству — двигателю EmDrive. По мнению ряда физиков, эта конструкция в принципе не может работать. Это нарушало бы фундаментальный закон природы, сохранение импульса. Другие пытаются найти разумное объяснение того, почему EmDrive все-таки работает, или хотя бы надежные доказательства его работоспособности. Их привлекает зыбкая, но грандиозная цель — двигатель, способный превращать электричество в тягу без топлива или реактивной струи. Или же — окончательное закрытие многолетнего спора.

Научная публикация может стать важным шагом в истории «невозможного» двигателя. Несмотря на наличие десятков экспериментальных проверок, их результаты не были опубликованы в рецензируемых журналах. Этому мешает отсутствие теоретических основ, объясняющих работу EmDrive. К тому же многие эксперименты нельзя назвать «чистыми» — есть множество факторов, которые могут создать видимость работы двигателя. О них мы еще поговорим, а начнем с других вопросов.

Что это такое?

Это гипотетический двигатель, предложенный британским изобретателем Роджером Шойером. Питаясь электричеством, он (по утверждению Шойера и его не слишком многочисленных сторонников) создает слабую тягу без использования рабочего тела. На этот странный факт указывают и некоторые другие эксперименты. Однако вопиющее нарушение закона сохранения импульса заставляет с особой тщательностью подходить к таким заявлениям — и многие эксперты указывают на ошибки в постановке опытов, которые могли создать иллюзию слабой, но существующей тяги.

Устроен чудо-двигатель просто, собрать его может любой энтузиаст, осиливший управление паяльником. Он состоит из двух основных деталей: магнетрона и резонатора. Магнетрон — это вакуумная трубка, используемая для генерации излучения в обычной микроволновке. Она состоит из полого цилиндра-анода и центрального волоска-катода. Под действием напряжения с катода вылетают электроны и начинают двигаться по сложным траекториям внутри цилиндра, испуская микроволны. По волноводу они передаются от магнетрона в резонатор, похожий на медное ведро, закрытое крышкой. Как утверждает изобретатель двигателя Роджер Шойер, тут-то и начинается самое интересное.

По словам Шойера, главная фишка EmDrive — это форма резонатора. Изобретатель предполагает, что из-за разницы в диаметре передней и задней стенок (как у дна ведра и его крышки) на них действуют разные по величине силы, вызванные стоячей электромагнитной волной в резонаторе. Их равнодействующая и толкает двигатель вперед, создавая тягу, которая направлена в сторону «дна». Впоследствии, после нескольких спорящих с этой идеей сообщений, Шойер уточнил, что реальный механизм несколько сложнее и может быть связан с проявлением эффектов специальной теории относительности (СТО).

Что с ним не так?

В самом деле, если взглянуть на первое объяснение механизма работы двигателя, то окажется, что оно напоминает историю барона Мюнхгаузена, вытащившего себя и коня из болота за волосы. EmDrive — замкнутая система, которая ничего не выбрасывает в окружающее пространство. Такой объект не может увеличивать свой импульс без внешних воздействий, как и Мюнхгаузен не мог увеличить свой, как бы сильно он ни тянул. Сторонники двигателя парируют эти аргументы тем, что можно допустить отталкивание резонатора от вакуумного состояния или же привлечь к объяснению СТО. Однако физики неоднократно отмечали грубость таких оценок или отсутствие в них физического смысла.

Но все-таки суть заявлений Шойера состояла не столько в теоретических описаниях, сколько в том, что он якобы зафиксировал реальную тягу от двигателя. На своем сайте исследователь указывает величину тяги примерно в 200−230 мН/кВт — больше, чем у ионных двигателей, которые толкают космические аппараты, выбрасывая ускоренные в электрическом поле заряженные частицы.

Решив, что объяснять эту тягу — дело теоретиков, несколько групп экспериментаторов проверили EmDrive в своих лабораториях. Такую работу проделали исследователи из китайского Северо-Западного политехнического университета и Технического университета Дрездена. Недавно к ним присоединились и авторы статьи, вышедшей в Journal of Propulsion and Power, исследователи из подразделения NASA Eagleworks, которые традиционно занимаются наиболее спорными и «футуристическими» проектами агентства.

Есть, но маленькая?

Первые тесты дали вроде бы обнадеживающие результаты: на включенное устройство действовала некая сила. Однако ее значение оказалось намного меньше, чем предсказанная Шойером величина, причем чем аккуратнее был поставлен эксперимент, тем меньшая регистрировалась тяга. Но ведь дело в принципе: откуда она может вообще браться? Если не рассматривать путаных объяснений Шойера, то можно выделить несколько побочных процессов, которые теоретически могут обеспечить тягу. Это могут быть потоки воздуха, связанные с нагревом двигателя, или тепловое расширение самой экспериментальной установки. Слабую силу способно создавать отталкивание от зарядов, «оседающих» на стенах тестовой камеры, или взаимодействие EmDrive с магнитными полями проводов, или давление излучения, покидающего резонатор.

С потоками воздуха бороться проще всего — достаточно проводить испытания в вакууме. Такие тесты были проделаны учеными из Дрездена, которые обнаружили тягу на уровне всего 0,02−0,03 мН/кВт — на пределе погрешности измерений. Кроме того, физики отметили, что использовали резонатор (то самое медное «ведро») с невысокой добротностью. Излучение быстро покидало его, увеличивая шансы на вклад других побочных процессов. Сотрудники NASA Eagleworks получили немного бóльшие цифры — 1,2±0,1 мН/кВт. При этом они утверждают, что отследили все возможные источники побочных процессов.

Это много или мало?

Строго говоря, миллиньютон (мН) — это меньше, чем вес одной песчинки сахара. Но если говорить о реактивном полете в космосе, то даже тяга 1 мН, непрерывно действуя на протяжении нескольких лет, позволяет разогнать 100-килограммовый аппарат до приличных скоростей.

Можно подсчитать, что за десять лет такой зонд разгонится на 3 км/с и (с учетом стартовой второй космической скорости) преодолеет порядка 3,5 млрд км. Но если мы оценим тягу на уровне, который обещает Шойер (200 мН/кВт), то получим ускорение уже до 600 км/с и дистанцию в 660 астрономических единиц — расстояний от Солнца до Земли.

Так — слабо, но очень долго и экономно расходуя рабочее тело — действуют ионные и фотонные двигатели. Первые «выстреливают» в пространство заряженными ионами, разогнанными до десятков километров в секунду. Их тяга может достигать 60 мН/кВт, однако они требуют использовать рабочее тело — обычно запас инертного газа. К примеру, аппарат Dawn, который недавно завершил основную миссию по исследованию Цереры, был вынужден взять на борт 425 кг ксенона.

Фотонные двигатели обладают несравненно меньшей тягой, порядка нескольких микроньютонов на киловатт мощности лазерного излучения. Источником тяги в них выступает импульс фотонов, вылетающих в космическое пространство. Зато фотонные двигатели не требуют брать с собой ни топлива, ни рабочего тела.

В самом конце 2016 года Китайская академия космических технологий (CAST) сообщила, что уже несколько лет проводит собственные исследования потенциальных возможностей EmDrive и его применения. По словам одного из руководителей CAST Чэня Юэ, организация провела собственные, «многолетние и многократно повторенные» эксперименты, подтвердившие наличие у EmDrive тяги. Использованный в Китае прототип создавал всего несколько миллиньютонов, но в ближайшее время будут разработаны новые конструкции, рассчитанные на 100 мН и больше. Возможно, они будут испытаны уже на орбите.

Нельзя забывать о пассивных двигателях, не требующих ни электроэнергии, ни топлива для своей работы, — о солнечных парусах. Тяга, которую они развивают, определяется площадью паруса и расстоянием до Солнца. Около Земли 1 м² отражающего материала будет развивать тягу в 0,1 мН. Суммарная тяга японского экспериментального аппарата IKAROS с парусом в 200 м² достигала как раз 2 мН. Для понимания масштаба добавим, что тяга двигателей сверхтяжелой ракеты Saturn V, отправлявшей астронавтов на Луну, составляла 34 000 000 Н.

Может, они ошибаются?

Публикация работы в рецензируемом научном журнале означает, что статья прошла проверку несколькими независимыми экспертами в соответствующей области. Эта процедура поддерживает достаточно высокий уровень статей, но даже она не позволяет избежать ошибок.

Можно вспомнить, как в 2014 году международная коллаборация BICEP опубликовала результаты своих многолетних исследований в одном из самых престижных научных журналов Physical Review Letters. Ученые утверждали, что обнаружили следы гравитационных волн при изучении реликтового излучения. Однако эта трактовка была неверной, и сенсационные результаты оказались влиянием галактической пыли.

Журнал, в котором команда Eagleworks опубликовала свою работу, может похвастаться в семь раз меньшим индексом цитирования, чем Physical Review Letters. Поэтому существует даже мнение о том, что процедура рецензирования в нем не столь строга и могла пропустить работу, несмотря на огрехи. Стоит отметить, что и само подразделение NASA Eagleworks — совсем небольшая лаборатория с финансированием на уровне $50 000 в год. Этого с трудом может хватить на выполнение высокоточного исследования и покупку нужного оборудования.

Работает — и ладно?

Если б стопроцентные доказательства работоспособности EmDrive существовали, они потребовали бы серьезной работы теоретиков. Но пока отсутствие объяснения — незыблемая скала, о которую разбиваются все доводы слишком больших энтузиастов «невозможного двигателя». Оно даже стало аргументом для отказа в публикации ранних статей в серьезных научных журналах.

Люди попроще любят замечать, что «работает и ладно, не обязательно же знать как». Однако такой подход может привести к неожиданным проблемам в долгосрочных космических миссиях. Например, если работа двигателя связана с магнитным полем, то он может непредсказуемо повести себя среди магнитных полей открытого космоса. Никому не нужно, чтоб аппарат потерял свой единственный источник тяги где-нибудь на полпути к Марсу или далеким объектам пояса Койпера. Так что к классическому требованию предъявить надежные доказательства обязательно должно прилагаться и требование объяснить все происходящее в двигателе — но пока создатели EmDrive не могут показать ни того, ни другого.

Интересно проследить, зачем профессиональные ученые работают с такими сомнительными проектами. С одной стороны, открытие реальной тяги в EmDrive может указать на принципиально новые эффекты и долгожданную «новую физику» за границами существующих моделей. С другой стороны, «закрыв» тягу невозможного двигателя, ученые смогут наконец разрешить давно надоевший всем спор. А по пути — создать новые сверхточные методы для исследования сверхмалых сил.

Новые законы физики открытые Белашовым.

Белашов А.Н. физик-теоретик, автор более 60 изобретений, открытия пяти констант, четырёх физических величин, 85 законов физики и 40 математических формул в области электрических и магнитных явлений, электростатики, электротехники, гидродинамики, астрономии, астрофизики, звездной астрономии и 80 публикаций в различных российских и зарубежных научных журналах.

Подлинность изобретений и научных публикаций можно проверить по следующим авторитетным адресам:

 
Федеральный институт промышленной собственности.

На страницах этого сайта вы познакомитесь с множеством изобретений, научно-технических открытий, научных публикаций и новых технических разработок в различных областях науки и техники.

Здесь вы узнаете об открытии основного закона определения энергии внутри разнообразных пространств позволяющий вычислить запасённую энергию не только внутри нашей Вселенной или внутри Солнечной системы, но и запасённую энергию любого материального тела на нашей планете, например определённый объём какой-либо марки древесины, угля, нефти, газа и так далее… Данный закон дополнительно не только подтверждает, но и полностью опровергает закон сохранения энергии.

Перечень открытий новых констант.

1. Открыта константа обратной скорости света.

2. Открыта константа мощности одного электрона.

3. Открыта константа субстанции космического пространства.

4. Открыты дополнения к опровержению закона всемирного тяготения.

5. Открыты дополнения к открытию константы обратной скорости света.

6. Открыта константа количества электронов находящихся в одном ватте.

7. Открыта константа внутренних напряжений субстанции космического пространства.

Перечень открытий новых физических величин.

8. Открыты различия между скоростью света и константой обратной скорости света.

9. Открыта новая физическая величина определяющая субстанцию космического пространства.

10. Открыта новая физическая величина, определяющая кинематическую вязкость водного потока за единицу времени.

11. Открыта новая физическая величина, определяющая кинематическую вязкость воздушного потока за единицу времени.

12. Открыты математические доказательства существования космического эфира или субстанции космического пространства.

13. Открыта новая физическая величина определяющая ускорение свободного падения тел в пространстве Солнечной системы.

14. Открыто возникновение, распространение и взаимодействие вирусов являющихся неотъемной составляющей планеты Земля.

Перечень самых актуальных опровержений законов физики.

15. Открыто опровержение ядерной модели строения атома.

16. Открыто опровержение опытов Галилея о свободном падении тел в пространстве.

17. Открыто опровержение теории о медленном приближении планеты Земля к Солнцу.

18. Открыто опровержение закона всемирного тяготения и гравитационной постоянной.

19. Открыто опровержение фундаментального закона сохранения энергии в механике и гидродинамике.

Перечень открытий новых физических явлений материального мира.

20. Открыты доказательства свойств и состава Луны.

21. Открыт механизм образования и внутреннего устройства Луны.

22. Открыты доказательства существования планетарной модели строения атома.

23. Открыты доказательства механизма образования магнита из атомов магнитного материала.

24. Открыты доказательства поведения падающих материальных тел в пространстве земной орбиты.

25. Открыты дополнения к закону взаимодействия двух точечных зарядов перемещающихся в пространстве.

26. Открыт новый закон силы взаимодействия между электронами межатомного пространства безъядерного атома.

27. Открыт новый закон силы взаимодействия между подвижными электронами и неподвижными безъядерными атомами проводника.

Перечень открытий законов образования планет и галактик нашей Вселенной.

28. Открыт новый закон активности материального тела находящегося в пространстве.

29. Открыт новый закон ускорения свободного падения тел находящихся в пространстве.

30. Открыт новый закон гравитационного притяжения между двумя материальными телами.

31. Открыт новый закон движения и взаимной зависимости между планетами Солнечной системы.

32. Открыт новый закон тяготения материальных тел одного созвездия, находящегося в пространстве Вселенной.

33. Открыт новый закон энергии между двумя созвездиями материальных тел, находящихся в пространстве Вселенной.

34. Открыт новый закон определяющий модуль ускорения свободного падения тел в пространстве Солнечной системы.

35. Открыт новый закон тяготения между двумя созвездиями материальных тел, находящихся в пространстве Вселенной.

36. Открыт новый закон энергии одного материального тела, находящегося в пространстве Солнечной системы, к Солнцу.

37. Открыт первый закон тяготения между двумя материальными телами находящихся в пространстве Солнечной системы.

38. Открыт второй закон тяготения между двумя материальными телами находящихся в пространстве Солнечной системы.

39. Открыт третий закон тяготения между двумя материальными телами, находящихся в пространстве Солнечной системы.

40. Открыт новый закон энергии между материальными телами двух звёздных систем находящихся в пространстве галактики.

41. Открыт новый закон определяющий силу субстанции космического пространства между Солнцем и материальным телом.

42. Открыт первый закон тяготения одного материального тела, находящегося в пространстве Солнечной системы, к Солнцу.

43. Открыт второй закон тяготения одного материального тела, находящегося в пространстве Солнечной системы, к Солнцу.

44. Открыт новый закон тяготения между двумя звёздными системами материальных тел, находящихся в пространстве галактики.

45. Открыт новый закон энергии материальных тел одной звёздной системы, находящихся в пространстве галактики, к звезде галактики.

46. Открыт новый закон тяготения одной звёздной системы материальных тел, находящихся в пространстве галактики, к звезде галактики.

47. Открыт новый закон энергии материальных тел одного созвездия, находящегося в пространстве Вселенной, к центральной Вселенной.

48. Открыт новый закон гравитационного притяжения между планетой Земля и падающим материальным телом находящегося в пространстве земной орбиты.

Перечень открытий новых законов электрических и электротехнических явлений.

49. Открыт новый закон определения мощности электрического источника.

50. Открыт новый закон определения напряжения источника электрического заряда.

51. Открыт новый закон определения максимальной формы сигнала постоянного тока.

52. Открыт новый закон определения максимальной формы сигнала переменного тока.

53. Открыт новый закон определения сопротивление нагрузки электрического источника.

54. Открыт новый закон определения силы тока проходящего через поперечное сечение проводника.

55. Открыт новый закон определения силы тока проходящего через поперечное сечение проводника.

56. Открыт новый закон косвенного определения ускорения свободного падения тел в пространстве.

57. Открыт новый закон определения скорости движения электрического заряда в данной точке траектории.

58. Открыт новый закон определения эффективных значений разнообразных форм сигнала переменного тока.

59. Открыт новый закон определения силы взаимодействия двух точечных зарядов расположенных в вакууме.

60. Открыт новый закон определения эффективных значений разнообразных форм сигналов постоянного тока.

61. Открыт новый закон определения силы источника электрического заряда проходящего через поперечное сечение проводника.

62. Открыт новый закон определения расстояния перемещения электрически заряженных частиц при разной силе тока и разном сопротивлении нагрузки.

Перечень открытий новых законов электрических зарядов
основанных на константе обратной скорости света.

63. Открыт новый закон определяющий силу электрического заряда.

64. Открыт новый закон определяющий мощность одного электрона.

65. Открыт новый закон определения напряжения одного электрона.

66. Открыт новый закон определения мощности энергетической установки.

67. Открыт новый закон определяющий количество электронов находящихся в одном ватте.

68. Открыт новый закон определяющий количество электронов находящихся в энергетической установке.

Перечень открытий новых законов электрических и электротехнических явлений
основанных на константе обратной скорости света.

69. Открыт новый закон закон определения мощности электрического источника.

70. Открыт новый закон определения напряжения источника электрического заряда.

71. Открыт новый закон определения сопротивления нагрузки электрического источника.

72. Открыт новый закон определения коэффициента диффузии электрического заряда в проводнике.

73. Открыт новый закон определения силы тока электрического заряда проходящего через проводник.

74. Открыт новый закон определения скорости электрически заряженных частиц перемещающихся по проводнику.

75. Открыт новый закон определения количества оборотов электронов перемещающихся по окружности проводника.

76. Открыт новый закон определения силы источника электрического заряда проходящего через поперечное сечение проводника.

77. Открыт новый закон определения расстояния перемещения электрически заряженных частиц при разной силе тока и разном сопротивлении нагрузки.

Перечень открытий новых законов по гидродинамике.

78. Открыт новый закон определения момента силы для перемещения водного потока или жидкой смеси.

79. Открыт новый закон определения периода времени необходимого для перемещения одного исследуемого слоя.

80. Открыт новый закон определения работы для перемещения водного потока или жидкой смеси проходящей по переменному сечению русла реки или трубопровода.

81. Открыт новый закон определения энергии для перемещения водного потока или жидкой смеси проходящей по переменному сечению русла реки или трубопровода.

Перечень механизмов возникновения, распространения и взаимодействия вирусов на планете Земля.

82. Возникновение, распространение и взаимодействие вирусов являющихся неотъемной составляющей экосистемы планеты Земля.

83. Этиология возникновения и распространения пандемии COVID-19 на нашей планете.

84. Радионуклиды являются родоначальниками появления вирусов в живой клетке.

Публикации научных статей Белашова.

1. Белашов А.Н. «Константа обратной скорости света». Научно-аналитический журнал «Научный обозреватель»,  № 1-25 за 2013 год страница 64. Издательство «Инфинити», город Уфа. Свидетельство о государственной регистрации ПИ  № ФС 77-42040 ISSN 2220-329X.

2. Белашов А.Н. «Механизм образования гравитационных сил и новый закон ускорения свободного падения тел в пространстве». Научно-аналитический журнал «Научный обозреватель»,  № 1-25 за 2013 год страница 68. Издательство «Инфинити», город Уфа. Свидетельство о государственной регистрации ПИ  № ФС 77-42040 ISSN 2220-329X.

3. Белашов А.Н. «Новый закон тяготения одного материального тела находящегося в пространстве Солнечной (или другой) системы к центральной звезде Солнцу». Научно-аналитический журнал «Научная перспектива»,  № 1-35 за 2013 год страница 58. Издательство «Инфинити», город Уфа. Свидетельство о государственной регистрации ПИ  № ФС 77-38591 ISSN 2077-3153.

4. Белашов А.Н. «Новый закон тяготения между двумя материальными телами, находящимися в пространстве Солнечной (или другой) системы». Научно-аналитический журнал «Научная перспектива»,  № 1-35 за 2013 год страница 53. Издательство «Инфинити», город Уфа. Свидетельство о государственной регистрации ПИ  № ФС 77-38591 ISSN 2077-3153.

5. Белашов А.Н. «Новый закон тяготения между двумя материальными телами, находящимися в пространстве Солнечной системы». Научно-методический журнал «Проблемы современной науки и образования»,  № 1-15 за 2013 год страница 9. Типография «ПресСто», город Иваново. Свидетельство о государственной регистрации ПИ  № ФС 77-47745 ISSN 2304–2338.

6. Белашов А.Н. «Новый закон тяготения одного материального тела находящегося в пространстве Солнечной (или другой) системы к центральной звезде Солнцу». Научно-методический журнал «Проблемы современной науки и образования»,
 № 2-16 за 2013 год страница 13. Типография «ПресСто», город Иваново. Свидетельство о государственной регистрации ПИ  № ФС 77-47745 ISSN 2304–2338.

7. Белашов А.Н. «Новый закон электрических явлений». «Проблемы современной науки и образования», научно-методический журнал  № 2-16 за 2013 год страница 21. Типография «ПресСто», город Иваново. Свидетельство о государственной регистрации ПИ  № ФС 77-47745 ISSN 2304–2338.

8. Белашов А.Н. «Новый закон силы взаимодействия двух точечных зарядов». «Проблемы современной науки и образования», научно-методический журнал
 № 1-15 за 2013 год страница 15. Типография «ПресСто», город Иваново. Свидетельство о государственной регистрации ПИ  № ФС 77-47745 ISSN 2304–2338.

9. Белашов А.Н. «Новый закон электрических явлений». «Журнал научных и прикладных исследований», научно-практический журнал  № 1-2 за 2013 год страница 49. Издательство «Инфинити», город Уфа. Свидетельство о государственной регистрации ПИ  № ФС 77-38591 ISSN 2306-9147.

10. Белашов А.Н. «Новые законы энергии материальных тел расположенных в пространстве Солнечной системы». Научно-практический журнал «Журнал научных и прикладных исследований»,
 № 1-2 за 2013 год страница 60. Издательство «Инфинити», город Уфа. Свидетельство о государственной регистрации ПИ  № ФС 77-38591 ISSN 2306-9147.

11. Белашов А.Н. «Механизм образования гравитационных сил и новый закон ускорения свободного падения тел в пространстве». «Международный научно-исследовательский журнал»,  № 2-9 за 2013 год страница 7. Типография «Импекс», город Екатеринбург. Свидетельство о государственной регистрации ПИ  № ФС 77 — 51217 ISSN 2303-9868.

12. Белашов А.Н. «Новый закон определения скорости движения электрического заряда в данной точке траектории». «Международный научно-исследовательский журнал»,
 № 2-9 за 2013 год страница 4. Типография «Импекс», город Екатеринбург. Свидетельство о государственной регистрации ПИ  № ФС 77 — 51217 ISSN 2303-9868.

13. Белашов А.Н. «Новые законы энергии материальных тел расположенных в пространстве Солнечной (или другой) системы». «Международный научно-исследовательский журнал»,  № 3-10 за 2013 год часть 1 страница 12. Типография «Импекс», город Екатеринбург. Свидетельство о государственной регистрации ПИ  № ФС 77 — 51217 ISSN 2303-9868:

— новый закон активности материального тела находящегося в пространстве,

— новый закон ускорения свободного падения тел находящихся в пространстве,

— новый закон тяготения материальных тел одного созвездия, находящегося в пространстве Вселенной,

— новый закон энергии между двумя созвездиями материальных тел, находящихся в пространстве Вселенной,

— новый закон тяготения между двумя созвездиями материальных тел, находящихся в пространстве Вселенной,

— новый закон энергии одного материального тела, находящегося в пространстве Солнечной (или другой) системы,

— новый закон энергии между материальными телами двух звёздных систем находящихся в пространстве галактики,

— новый закон тяготения одного материального тела, находящегося в пространстве Солнечной (или другой) системы,

— новый закон тяготения между двумя звёздными системами материальных тел, находящихся в пространстве галактики,

— новый закон энергии между двумя материальными телами находящихся в пространстве Солнечной (или другой) системы,

— новый закон тяготения между двумя материальными телами, находящихся в пространстве Солнечной (или другой) системы,

— новый закон тяготения одной звёздной системы материальных тел, находящихся в пространстве галактики, к центральной звезде галактики.

14. Белашов А.Н. «Новые законы электрических явлений». «Международный научно-исследовательский журнал»,  № 3-10 за 2013 год часть 1 страница 5. Типография «Импекс», город Екатеринбург. Свидетельство о государственной регистрации ПИ  № ФС 77 — 51217 ISSN 2303-9868:

— новый закон определения мощности электрического источника,

— новый закон определения напряжения источника электрического заряда,

— новый закон определения максимальной формы сигнала постоянного тока,

— новый закон определения максимальной формы сигнала переменного тока,

— новый закон определения сопротивления нагрузки электрического источника,

— новый закон определения ускорения свободного падения тел в пространстве,

— новый закон определения скорости движения электрического заряда в данной точке траектории,

— новый закон определения эффективных значений разнообразных форм сигнала переменного тока,

— новый закон определения силы взаимодействия двух точечных зарядов расположенных в вакууме,

— новый закон определения эффективных значений разнообразных форм сигналов постоянного тока,

— новый закон определения силы электрического заряда проходящего через поперечное сечение проводника,

— первый закон определения силы тока источника электрического заряда проходящего через поперечное сечение проводника,

— второй закон определения силы тока источника электрического заряда проходящего через поперечное сечение проводника,

— новый закон определения расстояние перемещения электрически заряженных частиц при разной силе тока и разном сопротивлении нагрузки.

15. Белашов А.Н. «Новый закон тяготения между двумя материальными телами находящихся в пространстве Солнечной системы». «Международный научно-исследовательский журнал»,
 № 4-11 за 2013 год часть 1 страница 9. Типография «Импекс», город Екатеринбург. Свидетельство о государственной регистрации ПИ  № ФС 77 — 51217 ISSN 2303-9868.

16. Белашов А.Н. «Новый закон тяготения одного материального тела находящегося в пространстве Солнечной системы к центральной звезде». «Международный научно-исследовательский журнал»,  № 4-11 за 2013 год часть 1 страница 12. Типография «Импекс», город Екатеринбург. Свидетельство о государственной регистрации ПИ  № ФС 77 — 51217 ISSN 2303-9868.

17. Белашов А.Н. «Новые законы гидродинамики». «Международный научно-исследовательский журнал»,
 № 7-14 за 2013 год часть 1 страница 7. Типография «Импекс», город Екатеринбург. Свидетельство о государственной регистрации ПИ  № ФС 77 — 51217 ISSN 2303-9868.

18. Белашов А.Н. «Эволюционное развитие планет Солнечной системы». «Международный научно-исследовательский журнал»,  № 7-14 за 2013 год часть 1 страница 14. Типография «Импекс», город Екатеринбург. Свидетельство о государственной регистрации ПИ  № ФС 77 — 51217 ISSN 2303-9868.

19. Белашов А.Н.«Новый закон определения силы источника электрического заряда». «Актуальные вопросы современной науки», центр развития научного сотрудничества ЦРНС, 28 сборник научных трудов. Издательство «СИБПРИНТ» город Новосибирск август 2013 года страница 7. Свидетельство о государственной регистрации ПИ  № ISBN 978-5-906535-20-7.

20. Белашов А.Н. «Новые законы электрических явлений». «Актуальные вопросы современной науки», центр развития научного сотрудничества ЦРНС, 28 сборник научных трудов. Издательство «СИБПРИНТ» город Новосибирск август 2013 года страница 14. Свидетельство о государственной регистрации ПИ  № ISBN 978-5-906535-20-7.

21. Белашов А.Н. «Эволюционное развитие планет Солнечной системы». «Актуальные вопросы современной науки», центр развития научного сотрудничества ЦРНС, 28 сборник научных трудов. Издательство «СИБПРИНТ» город Новосибирск август 2013 года страница 32. Свидетельство о государственной регистрации ПИ  № ISBN 978-5-906535-20-7.

22. Белашов А.Н. «Механизм образования гравитационных сил и новый закон ускорения свободного падения тел в пространстве». Научно-методический журнал «Проблемы современной науки и образования»,  № 3-17 за 2013 год страница 7. Типография «ПресСто», город Иваново. Свидетельство о государственной регистрации ПИ  № ФС 77-47745 ISSN 2304–2338.

23. Белашов А.Н. «Новые взгляды на закон сохранения энергии». Научно-аналитический журнал «Научная перспектива»,  № 11-45 за 2013 год страница 94. Издательство «Инфинити», город Уфа. Свидетельство о государственной регистрации ПИ  № ФС 77-38591 ISSN 2077-3153.

24. Белашов А.Н. «Новые законы энергии материальных тел расположенных в пространстве Солнечной системы». Научно-методический журнал «Проблемы современной науки и образования»,  № 3-17 за 2013 год страница 13. Типография «ПресСто», город Иваново. Свидетельство о государственной регистрации ПИ  № ФС 77-47745 ISSN 2304–2338.

25. Белашов А.Н. «Механизм образования планет Солнечной системы». «Научная перспектива», научно-аналитический журнал  № 9-43 за 2013 год страница 45. Издательство «Инфинити», город Уфа. Свидетельство о государственной регистрации ПИ  № ФС 77-38591 ISSN 2077-3153.

26. Белашов А.Н. «Опровержение фундаментального закона сохранения энергии в механике и гидродинамике». «Международный научно-исследовательский журнал»,  № 9-16 за 2013 год часть 1 страница 7. Типография «Импекс», город Екатеринбург. Свидетельство о государственной регистрации ПИ  № ФС 77 — 51217 ISSN 2303-9868.

27. Белашов А.Н. «Механизм возникновения сил осуществляющих вращение Луны по эллиптической орбите». «Международный научно-исследовательский журнал»,  № 1-20 за 2014 год часть 2 страница 23. Типография «Импекс», город Екатеринбург. Свидетельство о государственной регистрации ПИ  № ФС 77 — 51217 ISSN 2303-9868.

28. Белашов А.Н. «Новые законы электрических и электротехнических явлений, основанных на константе обратной скорости света». «Международный научно-исследовательский журнал»,  № 11-30 за 2014 год часть 1 страница 5. Типография «Импекс», город Екатеринбург. Свидетельство о государственной регистрации ПИ  № ФС 77 — 51217 ISSN 2303-9868.

29. Белашов А.Н. «Объяснение происхождения эффекта Губера по новым законам электрических явлений основанных на константе обратной скорости света». Научно-практический журнал «Журнал научных и прикладных исследований»,  № 4 за 2015 год страница 78. Издательство «Инфинити», город Уфа. Свидетельство о государственной регистрации ПИ  № ФС 77-38591 ISSN 2306-9147.

30. Белашов А.Н. «Объяснение принципа работы двигателя Косырева-Мильроя по новым законам электрических явлений основанных на константе обратной скорости света». Научно-практический журнал «Журнал научных и прикладных исследований»,
 № 4 за 2015 год страница 87. Издательство «Инфинити», город Уфа. Свидетельство о государственной регистрации ПИ  № ФС 77-38591 ISSN 2306-9147.

31. Белашов А.Н. «Доказательства существования планетарной модели строения атома по новым законам образования планет и галактик нашей Вселенной». Научно-практический журнал «Журнал научных и прикладных исследований»,  № 11 за 2015 год страница 117. Издательство «Инфинити», город Уфа. Свидетельство о государственной регистрации ПИ  № ФС 77-38591 ISSN 2306-9147.

32. Белашов А.Н. «Объяснение законов движения и взаимной зависимости планет Солнечной системы». Научно-практический журнал «Журнал научных и прикладных исследований»,  № 11 за 2015 год страница 139. Издательство «Инфинити», город Уфа. Свидетельство о государственной регистрации ПИ  № ФС 77-38591 ISSN 2306-9147.

33. Белашов А.Н. «Закон гравитационного притяжения Земли и его взаимодействие с падающим телом». Научно-практический журнал «Журнал научных и прикладных исследований»,  № 03 за 2016 год страница 151. Издательство «Инфинити», город Уфа. Свидетельство о государственной регистрации ПИ  № ФС 77-38591 ISSN 2306-9147.

34. Белашов А.Н. «Математические доказательства поведения падающих тел в пространстве земной орбиты». Научно-практический журнал «Журнал научных и прикладных исследований»,  № 04 за 2016 год страница 110. Издательство «Инфинити», город Уфа. Свидетельство о государственной регистрации ПИ  № ФС 77-38591 ISSN 2306-9147.

35. Белашов А.Н. «Закон гравитационного притяжения между двумя материальными телами». Научно-практический журнал «Журнал научных и прикладных исследований»,  № 05 за 2016 год страница 145. Издательство «Инфинити», город Уфа. Свидетельство о государственной регистрации ПИ  № ФС 77-38591 ISSN 2306-9147.

36. Белашов А.Н. «Опровержение теории о медленном приближении планеты Земля к Солнцу». Научно-практический журнал «Журнал научных и прикладных исследований»,  № 07 за 2016 год страница 106. Издательство «Инфинити», город Уфа. Свидетельство о государственной регистрации ПИ  № ФС 77-38591 ISSN 2306-9147.

37. Белашов А.Н. «Опровержение закона всемирного тяготения и гравитационную постоянную». Научно-практический журнал «Журнал научных и прикладных исследований»,  № 08 за 2016 год страница 72. Издательство «Инфинити», город Уфа. Свидетельство о государственной регистрации ПИ  № ФС 77-38591 ISSN 2306-9147.

38. Белашов А.Н. «Механизм образования магнита из атомов магнитного материала». Научно-практический журнал «Журнал научных и прикладных исследований»,  № 09 за 2016 год страница 48. Издательство «Инфинити», город Уфа. Свидетельство о государственной регистрации ПИ  № ФС 77-38591 ISSN 2306-9147.

39. Белашов А.Н. «Опровержение ядерной модель строения атома». «Журнал научных и прикладных исследований»,  № 09 за 2016 год страница 64. Издательство «Инфинити», город Уфа. Свидетельство о государственной регистрации ПИ  № ФС 77-38591 ISSN 2306-9147.

40. Белашов А.Н. «Константа мощности одного электрона». Научно-аналитический журнал «Научный обозреватель»,  № 12-72 за 2016 год страница 74. Издательство «Инфинити», город Уфа. Свидетельство о государственной регистрации ПИ  № ФС 77-42040 ISSN 2220-329X.

41. Белашов А.Н. «Константа количества электронов в одном ватте». Научный журнал «Научный обозреватель»,  № 12-72 за 2016 год страница 81. Издательство «Инфинити», город Уфа. Свидетельство о государственной регистрации ПИ  № ФС 77-42040 ISSN 2220-329X.

42. Белашов А.Н. «Новый закон определения напряжения одного электрона». Научный журнал «Высшая школа»,  № 23 за 2016 год страница 101. Издательство «Инфинити», город Уфа. Свидетельство о государственной регистрации ПИ  № ФС 77-42040 ISSN 2409-1677.

43. Белашов А.Н. «Новый закон определения силы электрического заряда». Научный журнал «Высшая школа»,  № 24 за 2016 год страница 66. Издательство «Инфинити», город Уфа. Свидетельство о государственной регистрации ПИ  № ФС 77-42040 ISSN 2409-1677.

44. Белашов А.Н. «Новый закон определения мощности энергетической установки». Научно-практический журнал «Высшая школа»,  № 24 за 2016 год страница 73. Издательство «Инфинити», город Уфа. Свидетельство о государственной регистрации ПИ  № ФС 77-42040 ISSN 2409-1677.

45. Белашов А.Н. «Константа субстанции космического пространства». Научно-практический журнал «Высшая школа»,  № 17 за 2017 год страница 39. Издательство «Инфинити», город Уфа. Свидетельство о государственной регистрации ПИ  № ФС 77-42040 ISSN 2409-1677.

46. Белашов А.Н. «Новая физическая величина определяющая субстанцию космического пространства». Научно-практический журнал «Высшая школа»,  № 18 за 2017 год страница 27. Издательство «Инфинити», город Уфа. Свидетельство о государственной регистрации ПИ  № ФС 77-42040 ISSN 2409-1677.

47. Белашов А.Н. «Новая физическая величина определяющая ускорение свободного падения тел в пространстве Солнечной системы». Научно-практический журнал «Высшая школа»,  № 19 за 2017 год страница 33. Издательство «Инфинити», город Уфа. Свидетельство о государственной регистрации ПИ  № ФС 77-42040 ISSN 2409-1677.

48. Белашов А.Н. «Сенсационное открытие свойств и состава Луны». Научно-практический журнал «Высшая школа»,  № 2 за 2018 год страница 27. Издательство «Инфинити», город Уфа. Свидетельство о государственной регистрации ПИ  № ФС 77-42040 ISSN 2409-1677.

49. Белашов А.Н. «Механизм гравитационного тяготения планет Солнечной системы». Научно-практический журнал «Высшая школа»,  № 12 за 2018 год страница 5. Издательство «Инфинити», город Уфа. Свидетельство о государственной регистрации ПИ  № ФС 77-42040 ISSN 2409-1677.

50. Белашов А.Н. «Законы энергии планет Солнечной системы». Научно-практический журнал «Высшая школа»,  № 14 за 2018 год страница 88. Издательство «Инфинити», город Уфа. Свидетельство о государственной регистрации ПИ  № ФС 77-42040 ISSN 2409-1677.

51. Белашов А.Н. «Новый закон сил гравитационного тяготения». Научный журнал «Актуальные проблемы современной науки»,  № 4 за 2018 год страница 144. Издательство «Спутник +», город Москва. Свидетельство о регистрации ПИ  № ФС 77-39976 ISSN 1680-2721.

52. Белашов А.Н. «Новый закон определения расстояния от поверхности Солнца до поверхности планет Солнечной системы». Научно-практический журнал «Высшая школа»,  № 17 за 2018 год страница 49. Издательство «Инфинити», город Уфа. Свидетельство о государственной регистрации ПИ  № ФС 77-42040 ISSN 2409-1677.

53. Белашов А.Н. «Луна является газовым спутником планеты Земля». Научно-практический журнал «Высшая школа»,  № 18 за 2018 год страница 61. Издательство «Инфинити», город Уфа. Свидетельство о государственной регистрации ПИ  № ФС 77-42040 ISSN 2409-1677.

54. Белашов А.Н. «Новые законы сил гравитационного тяготения». Журнал актуальной научной информации «Аспирант и соискатель»,  № 4 за 2018 год страница 48. Издательство «Спутник +», город Москва. Свидетельство о регистрации ПИ  № ФС 77-39976 ISSN 1608-9014.

55. Белашов А.Н. «Новый закон определения ускорения свободного падения тел в пространстве на планетах Солнечной системы». Журнал актуальной научной информации «Аспирант и соискатель»,  № 5 за 2018 год страница 48. Издательство «Спутник +», город Москва. Свидетельство о регистрации ПИ  № ФС 77-39976 ISSN 1608-9014.

56. Белашов А.Н. «Ускорение свободного падения Луны больше чем на планете Земля». Ирформационно-аналитический журнал «Актуальные проблемы современной науки»,  № 6 за 2018 год страница 74. Издательство «Спутник +», город Москва. Свидетельство о регистрации ПИ  № ФС 77-39976 ISSN 1680-2721.

57. Белашов А.Н. «Открытие новых параметров планеты Земля». Журнал актуальной научной информации «Аспирант и соискатель»,  № 6 за 2018 год страница 48. Издательство «Спутник +», город Москва. Свидетельство о регистрации ПИ  № ФС 77-39976 ISSN 1608-9014.

58. Белашов А.Н. «Открытие механизма образования и внутреннего устройства Луны». Ирформационно-аналитический журнал «Актуальные проблемы современной науки»,  № 1 за 2019 год страница 59. Издательство «Спутник +», город Москва. Свидетельство о регистрации ПИ  № ФС 77-39976 ISSN 1680-2721.

59. Белашов А.Н. «Открытие механизма образования сил гравитационного тяготения, сил космического противодействия и сил космического взаимодействия». Журнал актуальной научной информации «Аспирант и соискатель»,  № 1 за 2019 год страница 65. Издательство «Спутник +», город Москва. Свидетельство о регистрации ПИ  № ФС 77-39976 ISSN 1608-9014.

60. Белашов А.Н. «Дополнение к опровержению закона всемирного тяготения Ньютона». Ирформационно-аналитический журнал «Актуальные проблемы современной науки»,  № 2 за 2019 год страница 106. Издательство «Спутник +», город Москва. Свидетельство о регистрации ПИ  № ФС 77-39976 ISSN 1680-2721.

61. Белашов А.Н. «Дополнение к открытию константы обратной скорости света и опровержение постулатов Эйнштейна». Журнал актуальной научной информации «Аспирант и соискатель»,  № 1 за 2019 год страница 38. Издательство «Спутник +», город Москва. Свидетельство о регистрации ПИ  № ФС 77-39976 ISSN 1608-9014.

62. Белашов А.Н. «Возникновение, распространение и взаимодействие вирусов являющихся неотъемной составляющей экосистемы планеты Земля». Ирформационно-аналитический журнал «Актуальные проблемы современной науки»,  № 5 за 2020 год страница 36. Издательство «Спутник +», город Москва. Свидетельство о регистрации ПИ  № ФС 77-39976 ISSN 1680-2721.

63. Белашов А.Н. «Различие между скоростью света и константой обратной скорости света». Ирформационно-аналитический журнал «Актуальные проблемы современной науки»,  № 1 за 2021 год страница 22. Издательство «Спутник +», город Москва. Свидетельство о регистрации ПИ  № ФС 77-39976 ISSN 1680-2721.

64. Белашов А.Н. «Математические доказательства существования космического эфира или субстанции космического пространства». Ирформационно-аналитический журнал «Актуальные проблемы современной науки»,  № 1 за 2021 год страница 33. Издательство «Спутник +», город Москва. Свидетельство о регистрации ПИ  № ФС 77-39976 ISSN 1680-2721.

65. Белашов А.Н. «Дополнения к закону взаимодействия двух точечных зарядов перемещающихся в пространстве». Ирформационно-аналитический журнал «Актуальные проблемы современной науки»,
 № 2 за 2021 год страница 32. Издательство «Спутник +», город Москва. Свидетельство о регистрации ПИ  № ФС 77-39976 ISSN 1680-2721.

66. Белашов А.Н. «Новый закон силы взаимодействия между электронами межатомного пространства безъядерного атома». Научно-практический журнал «Высшая школа»,  № 3 за 2021 год страница 36. Издательство «Инфинити», город Уфа. Свидетельство о государственной регистрации ПИ  № ФС 77-42040 ISSN 2409-1677.

67. Белашов А.Н. «Новый закон силы взаимодействия между подвижными электронами и неподвижными безъядерными атомами проводника». Ирформационно-аналитический журнал «Актуальные проблемы современной науки»,  № 2 за 2021 год страница 46. Издательство «Спутник +», город Москва. Свидетельство о регистрации ПИ  № ФС 77-39976 ISSN 1680-2721.

68. Белашов А.Н. «Новые взгляды на взаимодействие подвижных электронов с проводниками, полупроводниками или диэлектриками». Научно-практический журнал «Высшая школа»,  № 5 за 2021 год страница 36. Издательство «Инфинити», город Уфа. Свидетельство о государственной регистрации ПИ  № ФС 77-42040 ISSN 2409-1677.

69. Белашов А.Н. «Новый закон, определяющий скорость естественной или искусственной конвекции среды вокруг проводника, полупроводника или диэлектрика». Журнал актуальной научной информации «Аспирант и соискатель»,  № 2 за 2021 год страница 15. Издательство «Спутник +», город Москва. Свидетельство о регистрации ПИ  № ФС 77-39976 ISSN 1608-9014.

70. Белашов А.Н. «Законы позволяющие узнать причины изменение климата и появления аномальных явлений на планете Земля». Научно-практический журнал «Высшая школа»,  № 6 за 2021 год страница 32. Издательство «Инфинити», город Уфа. Свидетельство о государственной регистрации ПИ  № ФС 77-42040 ISSN 2409-1677.

71. Белашов А.Н. «Новый закон определения силы взаимодействия между атомами или молекулами атмосферы нашей планеты». Журнал актуальной научной информации «Аспирант и соискатель»,  № 2 за 2021 год страница 51. Издательство «Спутник +», город Москва. Свидетельство о регистрации ПИ  № ФС 77-39976 ISSN 1608-9014.

72. Белашов А.Н. «Механизм образования подвижных электронов из воздушной среды нашей планеты». Научно-практический журнал «Высшая школа»,  № 6 за 2021 год страница 39. Издательство «Инфинити», город Уфа. Свидетельство о государственной регистрации ПИ  № ФС 77-42040 ISSN 2409-1677.

73. Белашов А.Н. «Механизм образования термоэлектрических токов из воздушной среды нашей планеты». Ирформационно-аналитический журнал «Актуальные проблемы современной науки»,  № 3 за 2021 год страница 66. Издательство «Спутник +», город Москва. Свидетельство о регистрации ПИ  № ФС 77-39976 ISSN 1680-2721.

74. Belashov A.N. «The mechanism of formation of static electricity from the atmosphere of our planet». International Scientific Conference «Science and Innovation 2021: development directions and priorities», City of Melbourne, Australia, 21 April 2021 year, page 102.

75. Белашов А.Н. «Математические доказательства образования электричества из атмосферы нашей планеты». Ирформационно-аналитический журнал «Актуальные проблемы современной науки»,  № 3 за 2021 год страница 56. Издательство «Спутник +», город Москва. Свидетельство о регистрации ПИ  № ФС 77-39976 ISSN 1680-2721.

76. Belashov A.N. «Mathematical model of the formation of electricity from the atmosphere of our planet». International Scientific Conference «Process Management and Scientific Developments», City of Birmingham, United Kingdom, 1 May 2021 year, page 134.

77. Belashov A.N. «The etiology of the occurrence and spread of the COVID-19 pandemic on our planet». International Scientific Conference «Scientific research of the SCO countries: synergy and integration», City of Beijing, China 23 June 2021 year, page 164.

78. Belashov A.N. «Wind power plant Belashova self-adjusting in height and closing in area». Research Conference «International Scientific Solutions 2022», city New York, USA 9 February 2022 year, page 204.

79. Belashov A.N. «System manipulator for collecting space debris around the planet Earth».
International Scientific Conference «Process Management and Scientific Developments», City of Birmingham, United Kingdom, 23 February 2022 year, page 155.

80. Белашов А.Н. «Открыт закон определения энергии внутри разнообразных пространств и дополнения опровергающие закон сохранения энергии». Ирформационно-аналитический журнал «Актуальные проблемы современной науки»,  № 4 за 2022 год страница 92. Издательство «Спутник +», город Москва. Свидетельство о регистрации ПИ  № ФС 77-39976 ISSN 1680-2721.

Поиск научных статей и изобретений Белашова на страницах сайта.

Ученые, возможно, обнаружили «пятую силу природы», до сих пор не известную науке

• Паллаб Гош
• Обозреватель Би-би-си по вопросам науки

7 апреля 2021

Подпишитесь на нашу рассылку ”Контекст”: она поможет вам разобраться в событиях.

Автор фото, Reidar Hahn / FermiLab

Подпись к фото,

Открытие было сделано в ходе работы с элементарными частицами — мюонами

Вся наша жизнь подчинена законам физики, будь то магнитик из поездки, который мы крепим к дверце холодильника, или мяч, залетающий в баскетбольное кольцо.

И все эти силы, с которыми мы имем дело каждый день, можно свести к четырем фундаментальным категориям взаимодействий: электромагнитное, сильное, слабое и гравитационное.

Четыре фундаментальных силы определяют взаимодействие всех объектов и частиц во вселенной.

К примеру, сила тяжести, она же гравитация, заставляет объекты падать на землю и не позволяет отрываться от нее без приложения другой силы.

Но, как утверждает международная команда физиков, в ходе исследований в рамках эксперимента Muon g-2 («Мюон джи минус два»), проводившихся в лаборатории городка Батавия рядом с Чикаго, они, возможно, обнаружили новую, пятую силу природы.

• Большой адронный коллайдер маловат — физики ЦЕРНа хотят побольше. Но что он даст?
• Зачем мы ищем темную материю и можно ли ее найти?
• Бозон Хиггса: поэзия элементарных частиц

Британский Совет по научно-техническому оборудованию объявил, что результаты экспериментов дают весомые подтверждения существованию доселе неизвестной субатомной частицы или новой силы.

К сожалению, результаты эксперимента Muon g-2 не дают пока оснований однозначно заявить о совершенном открытии.

Пропустить Подкаст и продолжить чтение.

Подкаст

Что это было?

Мы быстро, просто и понятно объясняем, что случилось, почему это важно и что будет дальше.

эпизоды

Конец истории Подкаст

Имеется один шанс из 40 тыс. на то, что это статистическая погрешность. Иными словами, так называемый статистический уровень значимости (или достоверности) составляет 4,1 сигма.

А для того, чтобы открытие было признано, этот уровень должен составлять 5 сигма, то есть погрешность не должна превышать одного шанса на 3,5 млн.

«Мы обнаружили, что взаимодействие мюонов не согласуется со Стандартной моделью, — рассказал в интервью Би-би-си руководитель эксперимента с британской стороны профессор Марк Ланкастер. — Понятно, что мы все в восторге, потому что это открывает будущее с новыми законами физики, новыми частицами и новыми, невиданными до сих пор силами».

Стандартная модель — общепринятая на данный момент теоретическая конструкция, описывающая взаимодействие всех элементанных частиц во Вселенной.

Новое открытие стало последним в целой серии многообещающих результатов, полученных в ходе экспериментов по физике частиц в США, Японии и, в первую очередь, на Большом адронном коллайдере (БАК), который расположен на границе между Францией и Швейцарией.

Автор фото, Fermilab

Подпись к фото,

Фермилаб — главная лаборатория по исследованию физики элементарных частиц в США

Но вернемся к нашему эксперименту.

Он был поставлен в Национальной ускорительной лаборатории имени Ферми (Фермилаб) в городе Батавия, штат Иллинойс, с целью изучения поведения субатомной частицы под названием мюон.

Дело в том, что вся наша Вселенная построена из частиц размером меньше атома. Некоторые из этих частиц состоят из еще более мелких частиц, другие же более не дробятся — это так называемые элементарные частицы.

Мюоны как раз и являются такими элементарными частицами: они похожи на электроны, только в 200 раз тяжелее.

Автор фото, GIROSCIENCE / SPL

Подпись к фото,

Поведение мюонов выходило за рамки обычного, что и натолкнуло ученых на мысль о пятой силе

В ходе эксперимента Muon g-2 частицы разгонялись по 14-метровому кольцу в циркулярном коллайдере под воздействием мощного магнитного поля.

Согласно известным законам физики это должно было приводить к колебанию мюонов с определенной частотой. Однако физики обнаружили, что частота их колебаний оказалась выше предполагаемой. По их мнению, это может свидетельствовать о действии силы, ранее не известной науке.

Никто не знает точно, что еще, кроме воздействия на мюон, подвластно этой новой силе.

Теоретики полагают, что она может быть каким-то образом связана с еще не открытой субатомной частицей.

Насчет этой гипотетической частицы есть сразу несколько предположений. Это может быть так называемый лептокварк (частица, переносящая информацию между кварками и лептонами) или Z-бозон (который сам для себя служит античастицей).

Еще в прошлом месяце физики, проводившие эксперимент на Большом адронном коллайдере, отмечали, что полученные результаты могут свидетельствовать о наличии новой частицы и силы.

«Сейчас идет настоящая гонка за тем, чтобы получить доказательства тому, что мы обнаружили нечто новое, — говорит доктор Митеш Патель из Имперского колледжа в Лондоне, принимавший участие в эксперименте на БАК. — Понадобится больше данных и больше измерений, и, если повезет, мы получим свидетельства того, что эти эффекты — реальные».

Автор фото, ESA/Hubble and NASA

Подпись к фото,

В последние годы ученые столкнулись со множеством загадок Вселенной, и доказанное наличие новой силы очень помогло бы в их разгадке

Помимо хорошо знакомых гравитационных и электромагнитных сил за поведение субатомных частиц отвечают так называемые сильные и слабые силы.

И пятая сила могла бы дать ответ на многочисленные загадки Вселенной, которые возникли перед учеными в последние десятилетия.

К примеру, согласно наблюдениям, наша Вселенная расширяется с ускорением, и это относят на счет загадочного феномена под названием темная энергия. Но ученые и раньше выдвигали предположение, что это может быть та самая неведомая пятая сила.

• Темной энергии не существует? Новые свидетельства показывают, что ученые ищут то, чего нет

«Это просто уму непостижимо, — признается соведущая программы Би-би-си Sky at Night («Ночное небо») доктор Мэгги Эдерин-Покок. — Потенциально это может перевернуть всю физику с ног на голову. У нас было много неразгаданных загадок, и мы, возможно, обнаружили ключ к их решению».

Робот из-за изогнутого пространства не поддается известным законам физики, провозглашая новые возможности локомотивных технологий-Echo

Обновлено: 12 августа 2022 г.

15 августа 2022

Последние новости

другие новости

9000

Экспериментальная реализация пловца на сфере с приводными двигателями на свободно вращающейся стреле. Photo Georgia Tech

Предоставлено вам Cosmos Magazine и Эхо

Открытие имеет значение для передвижения без движения.

Робот, разработанный в Технологическом институте Джорджии (Georgia Tech), совершил немыслимое и нарушил незыблемый закон движения, предполагая, что необходимо определить новые законы. Такие новые принципы могут найти применение в новых формах передвижения без топлива.

Все мы видели веселый фарс, в котором невольные персонажи наступают на банановую кожуру, комично приземляясь на крупу. Может показаться, что это не так, но шутка основана на том факте, что человеческое передвижение, как и любое передвижение, основано на третьем законе движения Ньютона.

Третий закон Ньютона гласит, что на каждое действие есть равное и противоположное противодействие. Итак, когда человек делает шаг, мы отталкиваемся от Земли, а Земля отталкивает нас, толкая вперед. Но это работает только благодаря трению. Без трения (или с минимальным трением, например, когда на земле лежит склизкая банановая кожура) нет толчка — мы просто скользим прямо по земле и не можем двигаться вперед, бесцеремонно падая обратно на Землю.

То же самое относится ко всем локомоциям. Ракеты, например, выбрасывают огромное количество вещества на высокой скорости, чтобы оттолкнуться в противоположном направлении. Животные в море и воздухе отталкиваются от воды и атмосферы соответственно. Всегда есть толчок к движению.

Но робот из Технологического института Джорджии избежал этой потребности в толчке, чтобы изменить импульс. Это достигается за счет использования искривленного пространства.

Видите ли, обычно мы думаем о пространстве в терминах так называемых декартовых координат – x , y – и z – осей трехмерного координатного пространства, которые мы все использовали в старшей школе. Все эти оси выступают из «исходной точки» под прямым углом друг к другу и продолжаются и до бесконечности прямыми линиями.

Но пространство можно представить и изогнутым, а не просто скучным и плоским.

Результаты исследования Технологического института Джорджии опубликованы в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS). Команда утверждает, что их результаты бросают вызов требованию ньютоновской динамики, «что неподвижный объект не может двигаться, не обмениваясь импульсом с окружающей средой».

Ограниченный сферической поверхностью в высоко изолированной системе, этот робот испытывал преобладающие эффекты не от окружающей среды, а от кривизны самого пространства.

Получайте новости о научных новостях прямо на свой почтовый ящик.

Робот, как показано на видео ниже, вращается и покачивается, меняя форму при этом. Но одни только эти эффекты в нормальном плоском пространстве не заставят его двигаться в каком-либо определенном направлении.

Видеоплеер загружается.

Текущее время 0:00

Продолжительность 6:02

Загружено: 2,76%

Тип потока LIVE

Оставшееся время –6:02

Это модальное окно.

Начало диалогового окна. Escape отменит и закроет окно.

Текст

ЦветБелыйЧерныйКрасныйЗеленыйСинийЖелтыйПурпурныйГолубойПрозрачностьНепрозрачныйПолупрозрачный

Фон

ЦветЧерныйБелыйКрасныйЗеленыйСинийЖелтыйПурпурныйГолубойПрозрачностьНепрозрачныйПолупрозрачныйПрозрачный

Окно

ЦветЧерныйБелыйКрасныйЗеленыйСинийЖелтыйПурпурныйГолубойПрозрачныйПрозрачныйПолупрозрачныйНепрозрачный Размер шрифта

50%75%100%125%150%175%200%300%400%

Стиль края текста

NoneRaisedDepressedUniformDropshadow

Семейство шрифтов

Proportional Sans-SerifMonospace Sans-SerifProportional SerifMonospace SerifCasualScriptSmall Caps

Конец диалогового окна.

«Мы позволили нашему изменяющему форму объекту двигаться в простейшем искривленном пространстве, сфере, чтобы систематически изучать движение в искривленном пространстве», — говорит ведущий исследователь Зеб Роклин, доцент Школы физики Технологического института Джорджии. «Мы узнали, что предсказанный эффект, который был настолько нелогичным, что некоторые физики отвергли его, действительно имел место: по мере того как робот менял свою форму, он двигался вперед вокруг сферы так, что это нельзя было объяснить взаимодействием с окружающей средой».

Чтобы добиться преобладания эффектов, вызванных искривлением пространства робота, физикам пришлось максимально изолировать систему от внешних сил. Только тогда команда могла обеспечить минимальное взаимодействие или обмен импульсами с окружающей средой.

Криволинейное пространство было создано путем размещения набора двигателей на изогнутых дорожках. Затем гусеницы были прикреплены к вращающемуся валу, чтобы создать сферическое пространство.

Трение было уменьшено с помощью воздушных подшипников и втулок – низкотемпературных и малозагрязняющих альтернатив шарикоподшипникам. Гравитация была уменьшена за счет выравнивания вращающегося вала с гравитацией Земли.

Робот ощущал лишь незначительные силы из-за трения и гравитации, но было замечено, что эти два эффекта сочетаются с искривлением самого пространства, создавая странную динамику со свойствами, которые не могли быть созданы ни трением, ни гравитацией сами по себе . Таким образом, команда продемонстрировала не только то, как можно реализовать искривленное пространство, но и то, как оно коренным образом бросает вызов базовым концепциям, приписываемым законам плоского пространства.

Роклин надеется, что используемые методы позволят проводить дальнейшие экспериментальные исследования искривленного пространства.

Хотя наблюдаемые эффекты из-за искривления пространства невелики, исследователи полагают, что все более точная робототехника увидит, что эти эффекты, вызванные искривлением, найдут практическое применение. Подобно тому, как незначительные изменения частоты света из-за гравитации стали решающими для GPS-навигации, команда ожидает, что их результаты и будущие открытия в области динамики искривленного пространства будут применимы в инженерии.

Принципы использования кривизны пространства для передвижения могут в конечном счете оказаться полезными при кругосветном путешествии по сильно искривленному пространству вокруг черных дыр. «Это исследование также связано с исследованием «Невозможный двигатель», — говорит Роклин. «Его создатель утверждал, что он может двигаться вперед без какого-либо топлива. Этот двигатель действительно был невозможен, но поскольку пространство-время очень слабо искривлено, устройство действительно могло двигаться вперед без каких-либо внешних сил или выброса топлива — новое открытие».

Эта статья была первоначально опубликована в Cosmos Magazine и была написана Evrim Yazgin. Эврим Язгин имеет степень бакалавра наук по специальности математическая физика и степень магистра физики Мельбурнского университета.

Инженеры Bentley бросают вызов законам физики с помощью Flying Spur

Бентли Моторс

Bentley Flying Spur 2020 First Edition W12

Инженеры Bentley явно бросают вызов законам физики, создавая 6600-фунтовый автомобиль. роскошный седан, который преодолевает горные повороты, как спортивный автомобиль.

Дэн Карни | 01 декабря 2020 г.

Смотреть этот веб-семинар

Роскошный курорт Гринбриер в Уайт-Салфур-Спрингс, Западная Вирджиния. Был известен как своей роскошью, так и наличием подземного бункера, в котором должен был разместиться Конгресс США на случай войны.

Но в последние годы некоторые потенциальные гости сочли формальность Гринбриера удушающей и такой же устарелой, как и его ныне деактивированный бункер времен холодной войны. В ответ на это курорт расширил свои предложения, включив в него неформальные рестораны и казино, которые, как надеются, освежат скучный имидж отеля Greenbrier.

Bentley пострадал от подобного избытка наследия. В то время как история и история инновационной инженерии, такой как давно работающий двигатель V8, остаются краеугольными камнями привлекательности Bentley, компания стремится к тому, чтобы они не превратились в жернова, разрушающие ее имидж.

Это миссия Bentley Flying Spur 2020 года; чтобы восстановить актуальность Bentley для современных покупателей престижных автомобилей. Чтобы быть уверенным, Spur сохраняет необходимую помпезность и обстоятельства, которые придают смысл каждой поездке за рулем. Но наша спецификация Flying Spur First Edition Blackline имела модную черную отделку, тогда как классический Bentley был бы хромирован.

Дэн Карни

Украшение капота Bentley Flying B с отделкой Blackline.

Но в этом главное отличие: Flying Spur предназначен для того, чтобы им управляли, а не ехали в нем. лимузин, приводимый в движение 6,0-литровым двигателем W12 с двойным турбонаддувом мощностью 626 лошадиных сил, совершает маленькое чудо.

Все начинается с системы управления четырьмя колесами, которая фактически укорачивает гигантскую колесную базу Spur в 125,75 дюймов. Но при автоматическом управлении задними колесами автомобиля синхронно с передними (которые по-прежнему управляются водителем по старинке) автомобиль демонстрирует поразительно быстрые рефлексы и даже способность маневрировать на исключительно крутых поворотах и ​​шпильках, которые в противном случае могли бы выйти из-под контроля. водитель обдумывает трехочковый поворот.

Управление четырьмя колесами не является новой технологией, но невидимое исполнение этой технологии Bentley является новым. Рулевое управление реагирует точно так, как ожидал бы водитель, если бы он вел машину меньшего размера. Наденьте виртуальную гарнитуру с изображением купе Bentley Continental, окружающего водителя, и они наверняка почувствуют, что это подходящий опыт.

Дэн Карни

Двигатель Bentley Flying Spur W12.

Действительно, инженеры шасси Bentley настаивают на том, что большой седан лишь немного медленнее и менее отзывчив на гоночной трассе, чем меньшее купе, хотя они не могут предоставить никаких данных для количественной оценки разницы.

Этому достижению способствует передняя и задняя 48-вольтовая активная система стабилизатора поперечной устойчивости Flying Spur. Обычные пассивные стабилизаторы поперечной устойчивости связывают левую и правую боковые подвески вместе, чтобы свести к минимуму их разницу, когда автомобиль кренится в сторону на поворотах. Активная система идет дальше, агрессивно поддерживая внешнюю подвеску, так что Spur не может сильно наклоняться.

Для этих систем требуется значительный крутящий момент, поэтому для системы Bentley требуется 48-вольтовая система питания, а не стандартная 12-вольтовая электрика, используемая в автомобилях. Также имеется новая трехкамерная система пневматических рессор, в которой на 60% больше воздуха, чем в двухкамерных пневматических рессорах старой модели, для улучшенного точного управления переносом веса.

Предыдущее поколение Flying Spur не могло обеспечить такое удовольствие от вождения по целому ряду причин, и все они были связаны с переднеприводной основой этого автомобиля. Новый Flying Spur — это заднеприводный автомобиль, способный передавать мощность на передние колеса, когда задние проскальзывают, поэтому он не страдает от недостаточной поворачиваемости, вызванной передачей мощности через передние колеса на дорогу.

Старый автомобиль направлял 40% крутящего момента двигателя на передние колеса, создавая недостаточную поворачиваемость, характерную для переднеприводных автомобилей. Кроме того, двигатель этого автомобиля был расположен далеко вперед из-за передней трансмиссии, которая давала автомобилю сильный передний вес.

Новый Spur смещает переднюю ось вперед на 5,1 дюйма и сдвигает двигатель назад, что значительно улучшает баланс автомобиля. Он останавливается так же, как и ускоряется, благодаря чудовищным 420-миллиметровым тормозным дискам, которые являются самыми большими железными тормозными дисками на любом автомобиле в мире. Это хорошо, потому что Flying Spur разгоняется до 60 миль в час всего за 3,7 секунды и достигает поразительной максимальной скорости в 207 миль в час.

Bentley Motors

Bentley Flying Spur 2021 года, первое издание W12.

Такая производительность не означает, что Flying Spur перестал быть невероятно удобным автобусом с шофером. Задние сиденья имеют 14-позиционную регулировку с пятью режимами массажа, подогрев, вентиляцию и мягкие подголовники.

Аудиосистема Naim обладает поразительной мощностью усиления в 2200 Вт, которая воспроизводится через 18 динамиков и два активных басовых преобразователя, которые буквально сотрясают автомобиль. В основе звуковой системы лежит 21-канальный усилитель с восемью звуковыми режимами цифровой обработки сигналов.

Пассажиры на задних сиденьях также имеют доступ к встроенным развлекательным планшетам, расположенным в спинках передних сидений. Они обеспечивают доступ к мультимедийной системе Bentley и подключаются к медиамагазину Google Play.

Bentley Motors

Вращающийся дисплей Bentley в аналоговом режиме.

Возможно, самым большим техническим достижением Bentley в Flying Spur, как и в его собрате-купе Continental GT, является признание того, что некоторые водители ищут спокойствия и свободы от технологий. Вот почему Bentley включает вращающийся дисплей Bentley в центре приборной панели Flying Spur. Информационно-развлекательный дисплей с сенсорным экраном диагональю 12,3 дюйма с высоким разрешением предоставляет водителям всю ожидаемую информацию о выборе развлечений или навигационном маршруте.

Но для водителей, которым нужна цифровая детоксикация, Bentley благословил возможность вращающегося дисплея переключаться с экрана информационно-развлекательной системы на великолепную приборную панель с деревянной отделкой и тремя аналоговыми приборами, отображающими время, температуру окружающей среды и направление по компасу. Если это слишком много информации, дисплей скатывается на третью сторону простого дерева, не испорченного ни аналоговыми, ни цифровыми дисплеями.

Это должно обеспечить достаточно спокойную обстановку для водителя, чтобы восстановить силы после любых усилий, которые окупятся покупкой великолепной катящейся скульптуры по базовой цене 214 600 долларов. Наш Moroccan Blue Flying Spur First Edition отличался кожаным салоном льняного цвета с акцентами Brunel, а деревянным шпоном был Koa. Автомобиль катился на дополнительных 22-дюймовых колесах в рамках спецификации First Edition за 44 735 долларов. Глянцевая черная решетка радиатора стоит еще 4860 долларов, но ее вклад в придание автомобилю современного вида бесценен.

Окончательный итог — 287 265 долларов. Это может быть немного дорого на некоторых подъездных путях, но мы не можем представить лучшего способа добраться до обновленного курорта Гринбриер.

Дэн Карни

ТЕГИ: Автомобильный дизайн Bentley

Как Aston Martin Valkyrie и Mercedes-AMG One бросают вызов законам физики суперкаров

Автор
Генри Келсолл

Опубликовано 14 июня 2022 г.

Делиться
Твитнуть
Делиться
Делиться
Делиться
Электронная почта

И Valkyrie, и AMG One используют разные подходы для достижения одного и того же результата — скорости, которая бросает вызов физике!

Выпуск Mercedes-AMG One знаменует собой конец небольшой саги для немецкого производителя автомобилей. Компания взялась за проект еще в 2017 году, но из-за сложностей внедрения двигателя F1 в дорожный автомобиль им потребовалось гораздо больше времени, чем они ожидали, чтобы воплотить его в жизнь. То же самое можно сказать и об Aston Martin Valkyrie, автомобиле, разработанном совместно с Red Bull Racing и гением дизайна Адрианом Ньюи. Обе машины, тем не менее, теперь готовы грохнуть и отправиться в путь.

Несмотря на то, что они изменились в ходе своего развития, и автомобили могут быть не такими передовыми, какими они были, когда они впервые были анонсированы, они почти бросают вызов закону физики суперкара . Внедрить такой уровень технологий Формулы-1 в дорожный автомобиль — немалый подвиг, и Mercedes и Aston Martin хорошо с этим справились и выпустили, пожалуй, два лучших суперкара этого поколения. Надеюсь, именно так их запомнят, а не за долгую сагу, которая заключалась в их разработке и конечной доставке своим клиентам.

О чем эти две машины

через Mercedes-AMG

Mercedes-AMG One предназначен для установки двигателя F1 на дорожный автомобиль. Под капотом этой замечательной машины находится двигатель, разработанный на основе силового агрегата Mercedes F1 2016 года, и этот двигатель также был разработан на заводе в Бриксворте, производящем двигатели для Формулы-1. У него 1,6-литровый двигатель внутреннего сгорания V6, который сам по себе выдает 566 л.с. В сочетании с четырьмя электродвигателями AMG One выдает ошеломляющие 1048 л.с. Есть автомобили, которые могут производить больше, но это все еще одна большая цифра.

через Астон Мартин

Однако для многих Valkyrie может стать победителем, когда дело доходит до двигателей. Потому что под капотом Aston Martin находится 6,5-литровый двигатель V12, разработанный Cosworth, мощностью 1000 л. Valkyrie развивает максимальную скорость 250 миль в час, а AMG One — 219 миль в час, поэтому Valkyrie, пожалуй, самая впечатляющая из двух моделей. Но речь также идет о переносе технологий Формулы-1 на дороги немного другим способом.

СВЯЗАННЫЙ: Определенно стоит подождать: Mercedes-AMG ONE

Как они нарушают правила суперкаров

через Aston Martin

Aston Martin бросил вызов условностям физики суперкаров в том, как Valkyrie достигает своей производительности. Ньюи постарался нарастить как можно больше прижимной силы на Valkyrie, чтобы сделать ее как можно ближе к болиду Формулы-1 для дорог. В Ф1 нет двигателей V12, поэтому именно аэродинамика связывает эту машину с Формулой 1. Автомобиль использует эффект Вентури, т. е. создает прижимную силу от пола, как у автомобилей Формулы 1 2022 года нового поколения. Автомобиль также имеет очень низкий центр тяжести, а двери типа «крыло чайки» придают салону ощущение прототипа Ле-Мана.

через Mercedes-AMG

Как мы уже упоминали, AMG One получает родство с F1 благодаря этому двигателю V6. Mercedes выигрывал все чемпионаты конструкторов гибридной эры в F1 с 2014 года, хотя похоже, что в 2022 году это окажется под угрозой. Тем не менее, активная аэродинамика также играет большую роль в AMG One. Автомобиль имеет подвижные заслонки в переднем диффузоре, дефлекторах передних колесных арок и активное заднее антикрыло. Будет очень интересно посмотреть, как две машины сравнятся в горячих кругах, где у Valkyrie, вероятно, будет преимущество.

Есть ли явный победитель?

через Астон Мартин

На бумаге да, есть явный победитель. И это, несомненно, Валькирия. Aston Martin обладает большей мощностью, чем Mercedes, большей максимальной скоростью и, теоретически, также производит большую прижимную силу. Кроме того, серийная модель прибыла в ноябре 2021 года, на несколько месяцев раньше, чем AMG One. Хотя можно утверждать, что обе машины превзошла впечатляющая модель Gordon Murray Automotive T.50! В любом случае, обе машины обладают очень впечатляющими характеристиками, поэтому их стоит ждать. Но похоже, что Aston Martin выпустила лучшую машину.

СВЯЗАННЫЙ: Один разум, разные машины: как T.50 Гордона Мюррея сравнивается с McLaren F1

Какое будущее может быть у этих двух автомобилей

через Mercedes-AMG

По правде говоря, за этими двумя автомобилями будущее интересное. Маловероятно, что кто-то когда-либо снова попытается реализовать такие проекты, учитывая сложность внедрения различных аспектов Формулы-1 в дорожный автомобиль. Так что эти две машины вполне могут считаться единственными в своем роде. Возможно, более маловероятно, что двигатель F1 снова будет разработан для дорог, по сравнению с подходом Valkyrie с прижимной силой. Но оба производителя довели технологию суперкаров до абсолютного предела и доказали, что обычные правила проектирования суперкаров действительно можно переписать в драматическом масштабе.

Источники: Aston Martin, Mercedes-AMG

Почему межзвездные путешествия так чертовски сложны

С тех пор, как мы вообразили себе технологическую изощренность, чтобы отправить себя на космической скорости прочь от Земли к какой-то неизвестной игле света в бесконечном вакууме открытого космоса, одержимые люди и параноидальные правительства потратили миллиарды долларов, пытаясь выяснить, как уехать как можно дальше от нашей родной планеты. Пока мы не достигли многого, говоря космическим языком.

История ракет до недавнего времени всегда была химической: реакция происходит со взрывной скоростью, и вот вам двигатель и топливо. Ионные двигатели, которые разгоняют атомы, лишенные электронов, с помощью электрического поля, используются с 70-х годов, но они работают только в космическом вакууме и имеют очень малую тягу, которую нельзя адаптировать для быстрых космических путешествий человека. Что касается следующего крупного проекта, то общая идея, с которой американское правительство работало в течение последних 70 лет — от проекта «Орион» до проекта «Лонгшот» и проекта «Прометей», — заключалась в том, чтобы привязать небольшие ядерные бомбы к ракетам и надеяться на лучшее. Излишне говорить, что ни один из них никогда не был построен и, вероятно, никогда не будет построен; они были придуманы с расчетом на будущую цивилизацию, которая преодолела проблемы ядерного синтеза и международного сотрудничества, но все еще не имеет контроля над неизбежной солнечной гибелью Земли, не говоря уже о последствиях изменения климата, на которые способны даже сверхбогатые. Не сбежать, по крайней мере, пока они не найдут способ смириться и не оставят нас платить по счетам.

Если вам интересно, почему совершить путешествие к другой звезде невероятно сложно, вините в этом физику. Сохранение импульса (или третий закон Ньютона, в зависимости от того, как вы на это смотрите) требует, чтобы ракета выбрасывала некоторое количество массы с определенной скоростью (также известное как взрывчатое топливо), чтобы ракета двигалась. Камнем преткновения является то, что топливо все еще должно выталкивать оставшееся топливо, все еще не заправленное и связанное с полезной нагрузкой. Это затруднительное положение можно превратить в формулу, которая связывает изменение скорости с количеством выбрасываемой массы. Оно называется ракетным уравнением Циолковского в честь отца современного ракетостроения. Он может сказать вам, что если у вас есть химическое топливо и вы собираетесь выбрасывать свое топливо, скажем, с максимальной скоростью ядерного огненного шара — около 100 км/с — и вы хотите путешествовать на 4,25 световых года к Проксиме Центавр, вам понадобится в десять тысяч триллионов триллионов триллионов триллионов топлива больше, чем полезной нагрузки, если вы хотите добраться туда примерно через сто лет. Не говоря уже о том, что нам потребуется вдвое больше топлива и времени, чтобы замедлиться настолько, чтобы получить данные или высадить пассажиров рядом со звездой. Для полезной нагрузки в 1 кг топливо примерно соответствует всей массе Вселенной.

Через Музей авиации и космонавтики Сан-Диего на Flickr

Огромный вес научных трудностей, с которыми сталкиваются межзвездные путешествия, унизителен, если не экзистенциально угнетает. Многие любители космоса возлагают надежды на использование экзотических двигателей с плохо понятой (или совершенно неправильно понятой) физикой, которые могли бы решить проблему с топливом. Два из них, EmDrive и двигатель на эффекте Маха, были раскручены всеми, от НАСА до National Geographic, как решения для нашего межзвездного задержания. Пока еще слишком рано говорить, является ли какой-либо из них несбыточной мечтой, но их дразнящие вероятности исчезают с каждым днем.

EmDrive был окутан двусмысленностью с тех пор, как он был теоретизирован в 2001 году в нерецензированном техническом документе британским аэрокосмическим инженером Роджером Шойером. Он излагает аргумент, используя только классическую электродинамику и ее выражение радиационного давления, чтобы утверждать, что конусообразный контейнер обязательно заставит свет в контейнере оказывать более высокое давление на более широкий конец, чем на более узкий конец, следовательно, создавая тягу без ничего, кроме встроенный источник микроволн или радиоволн на космическом корабле. Как и в случае с другими вечными двигателями и физическими химерами, EmDrive был бы низведен Шойером до мастерства на чертежном столе, если бы почтенный технический журнал New Scientist не посвятил ему обложку в 2006 году. После выпуска New Scientist прозвучали контраргументы — решение вообще опубликовать эту историю с тех пор преследовало безупречную репутацию британского журнала — с некоторыми указаниями на то, что силы, необходимые для EmDrive компенсировал бы друг друга, другие утверждали, что сужающиеся волноводы могут создавать убывающую отдачу мощности. Возможно, самый сокрушительный удар по EmDrive в уме среднего (или, что более вероятно, кабинетного) физика заключается в том, что функциональный EmDrive не соответствует закону сохранения импульса — выводимому закону, который действует во всем, от школьной физики до общей теории относительности. и в конечном итоге отправит всю физику, начиная с Ньютона, в кризис.

Но когда идея была запущена в эфир, ущерб был нанесен, и люди начали пытаться построить (или хотя бы защитить) EmDrive. Чтобы остановить волнение по поводу нарушения законов физики, многие сторонники привода указывали на такие словесные композиции, как «квантово-вакуумная виртуальная плазма» или непроверяемые физические возможности, такие как излучение Унру, объясняя, почему он будет работать, не нарушая закон сохранения импульса. Какие бы гипотетические физические концепции ни вызвали эффект EmDrive, или какие бы конкретные концепции ни привели к его гибели, ажиотаж вокруг двигателя был достаточно силен, чтобы заставить футуристическую лабораторию NASA, лабораторию Eagleworks, проводить множество испытаний и объявить некоторые предварительно положительные результаты. наряду с преобладанием возможных источников ошибок. Это, наряду с некоторыми заявлениями об успешных испытаниях EmDrive, проведенных университетами в Китае, позволило устройству завоевать горячо оспариваемый престиж, которым оно обладает сегодня. Со своей стороны, Шойер, кажется, преуспевает: после получения патента на EmDrive в конце 2016 года он создал совместное предприятие с несколькими парнями, которые уже более десяти лет пытаются создать летающие автомобили.

Через НАСА на Flickr

Кажется, что такие инженеры, как Шойер, всегда являются теми, кто предлагает машины со свободной энергией или что-то в этом роде, поэтому, напротив, многообещающе, что двигатель на эффекте Маха имеет очень научную концепцию. Этот эффект Маха проистекает из того факта, что масса, скорость и ускорение неразрывно связаны в общей теории относительности. При ускорении объекты можно рассматривать как запасающие внутреннюю энергию в виде увеличения массы. Это колебание массы исчезает, как только ускорение заканчивается. (Не путайте это с Mass Effect серии видеоигр, где экзотический элемент может изменить массу любого объекта.) Однако физик Джеймс Вудворд придумал способ количественно оценить и, возможно, сохранить энергию этих колебаний, создав цикл движения вперёд/больше массы. и движения назад / с меньшей массой, которые привели бы к чистому движению вперед. В отличие от Шойера, Вудворд объяснил очевидный разрыв этого механизма с законами сохранения, сначала объяснив, что закон сохранения не может быть нарушен, и придумав некий обмен импульсом с «удалённой материей во Вселенной». Именно из-за этого смутного изображения эффект Маха получил свое название: Эрнст Мах однажды предположил, что, как и скорость в системе отсчета специальной теории относительности, инерционная масса может быть получена только из взаимосвязи объекта с любым другим объектом во Вселенной. Безусловно, это идея Нью-Эйдж, и по определению она не может быть полностью доказана, но эффект Маха, по крайней мере, задел Эйнштейна в его формулировке общей теории относительности, самой проверенной теории современной физики, которая продолжает оставаться актуальной. доказано право.

Но недавняя работа исследователей из Технического университета Дрездена вылила много холодной воды на эти футуристические космические двигатели. Испытательная установка EmDrive исследователей TU Dresden, которую команда построила самостоятельно, показала одну и ту же микроньютоновую тягу, независимо от того, сколько энергии они вложили в устройство, что указывает на то, что что-то другое, чем привод, управляло сигналом. Что-то в этом диапазоне может быть получено из-за помех магнитному полю Земли и коаксиальным кабелям, управляющим усилителем. Единственная надежда привода состоит в том, что внедрение диэлектрика — изоляционного материала, в котором скорость света ниже, а электрические поля демпфированы, — изменит положение дел, поскольку он занимает центральное место в первоначальной разработке двигателя Шойером. Немецкая команда не использовала его, потому что другие положительные результаты по драйву также покончили с ним. Тем не менее, тяга и отношение тяги к мощности, указанные в документе, находятся в том же диапазоне, что и результаты Eagleworks. Единственные результаты за пределами диапазона микроньютонов? Собственный Шойер — он утверждает, что достиг отношения тяги к мощности, которого не было ни у кого другого.

Двигатель на эффекте Маха показывает лучшие результаты в тестах, описанных в статье, но это мало о чем говорит. Тяга (0,6 микроньютона) меняет направление при перепутывании кабелей, но не при реверсировании регулятора тяги. Кроме того, наблюдаемая тяга примерно в тридцать раз больше, чем предсказывалось на основе их экспериментальной установки, что делает фактический эффект Маха в лучшем случае «замаскированным электромагнитными/тепловыми проблемами».

Murphy Elliott / NASA & ESA

Обе модели двигателей достигли наблюдаемых значений, «сравнимых с заявленными значениями». Но, опять же, наблюдаемые значения на EmDrive можно почти полностью отнести к магнитному полю Земли; любой результат — это просто вмешательство. Это похоже на то, как когда Эйнштейн исследовал оргонный ящик Вильгельма Райха в течение дня, чтобы увидеть, не вызвала ли сексуальная энергия аномальный гравитационный эффект. Сомнительный характер приводов заставляет дрезденскую команду завершить свой проект подтверждения в ярости, как если бы они оценивали настольный эксперимент, который вы могли бы провести в старшей школе: установок, оценивая теоретические модели и возможные экспериментальные ошибки. Это отличный опыт обучения».

Какими бы резкими ни были их слова, эти исследователи вовсе не хотят, чтобы диски вышли из строя. Мартин Таймар, физик из дрезденского Университета Техаса, который был ведущим автором статьи, написал книгу о передовых космических двигательных установках — она буквально называется « Advanced Space Propulsion Systems » — и исследовал эти виды двигателей более десяти лет. В то же время, хотя перспектива бестопливного движения может быть освобождающей, она также ужасает: кажущийся бесплатным источник энергии может привести к каскадной, разрушающей галактику энергетической обратной связи, если его тщательно не контролировать (менее ужасный сценарий, включающий успешный свободный источник энергии). -энергетический драйв закончился бы тем, что группе физиков пришлось бы переосмысливать и заново изучать все свои дисциплины).

В обозримом будущем нам придется довольствоваться менее гламурным и менее обнадеживающим видом межзвездных путешествий. Инициатива Breakthrough Starshot, о которой было объявлено два года назад, иллюстрирует модель, на которую мы больше всего надеемся в следующем столетии или около того достичь других звездных систем, хотя и по доверенности. Проект, который, несмотря на свою осуществимость, по-прежнему требует больших скачков в материальных, вычислительных и экономических технологиях, влечет за собой запуск стайки 1-граммовых космических кораблей «StarChip» размером с чиклет со скоростью 20 процентов скорости света, приводимой в движение огромным наземным двигателем. основанные на лазерах и гибких фотонных парусах, способных выдержать удары досветового газа и столкновения с космической пылью. Они будут посылать нам наблюдения за огромным пространством световых лет и, следовательно, фактических лет. Пока эти крошечные эмиссары исследуют космос, мы будем ждать их снимков и открыток, а сообщения станут арифметически менее частыми по мере того, как они уходят все дальше и дальше, пока мы остаемся привязанными к нашей скале.

Маск бросает вызов законам физики! Можно ли изучить скорость двигателя света и добраться до Луны за 1,3 секунды?

Если есть в мире люди, которые осмеливаются бросить вызов законам физики, мускус должен быть одним из них. Успех Маска не случаен, ведь прежде чем придумать бредовую идею, он уже начал действовать, а это Маск.

Маск бросает вызов законам физики! Можно ли изучить скорость двигателя света и добраться до Луны за 1,3 секунды?

На самом деле у Илона Маска и НАСА уже есть планы бросить вызов законам физики своими последними разработками, и хотя вероятность неудачи в глазах большинства людей достигает 99%, они считают, что пока существует 1% шанс попробовать. Понятно, что НАСА собирается создать почти световой двигатель, который бросает вызов законам физики, конечно, в настоящее время это только концепция двигателя, он может разогнаться до 99% скорости света без использования топлива. Для достижения Луны требуется всего 1,3 секунды, а для достижения Марса — 14 минут, что звучит как что-то из фантастического фильма, но это то, над чем работают инженеры НАСА, и если это удастся, то у него будет потенциал бросить вызов законам. физики, которые не менялись тысячи лет, но по сравнению с этим, что более любопытно для нас, простых людей, если он не может использовать топливо, что он будет использовать в качестве топлива? Смогут ли люди путешествовать на летательных аппаратах с этим двигателем? Эти вопросы в настоящее время волнуют большинство людей.

Маск бросает вызов законам физики! Можно ли изучить скорость двигателя света и добраться до Луны за 1,3 секунды?

С момента своего рождения на протяжении веков люди мечтали преодолеть астрономические расстояния, чтобы достичь так называемых внеземных целей и увидеть больше цивилизаций. В нашем сознании каждая звезда, которую мы видим на ночном небе, является солнцем, как и наше Солнце, и может иметь свои планеты Солнечной системы, и даже может иметь жизнь, но даже ближайшая звезда находится в четырех световых годах от нас, а дальняя Расстояние отделяет нас от этих загадочных мест. В то время как миссия НАСА «Юнона» достигла самой высокой скорости полета, когда-либо созданной космическим кораблем, созданным человеком, в 74 километра в секунду, даже если бы он достиг ближайшей планеты на такой скорости, это все равно было бы серьезной проблемой, в конце концов, это космос, она настолько велика, что даже если мы будем двигаться так быстро, как только сможем, нам потребуются годы, чтобы добраться до ближайшей звезды.

Маск бросает вызов законам физики! Можно ли изучить скорость двигателя света и добраться до Луны за 1,3 секунды?

Частная космическая компания Илона Маска Spacex была основана с идеей создания жизни, утверждая, что если на Земле произойдет катастрофа, такая как гигантский астероид, упавший на Землю в 2016 году, переселение людей на другие планеты, такие как Марс, может спасти человечество. Илон Маск говорит, что у истории будет два пути на выбор, один из которых заключается в том, чтобы мы оставались на Земле на неопределенный срок до возможного вымирания. Другой вариант — стать космической цивилизацией и многопланетным видом, и он считает, что второй путь — правильный путь. На самом деле Маск часто выражал желание построить поселение на Марсе, но чтобы воплотить эту фантазию в жизнь, потребовался бы долгий процесс и ужасающая сумма денег. Наши нынешние технологические ограничения и законы физики являются двумя ограничивающими факторами для космических путешествий, и наши достижения в таких областях, как лазерная навигация, ядерная энергетика, а не химические двигатели, производство и контроль антиматерии или темной материи, могут привести к изменению игры. технологический прорыв, и они кажутся близкими друг другу.

Маск бросает вызов законам физики! Можно ли изучить скорость двигателя света и добраться до Луны за 1,3 секунды?

Еще одно желание человечества на данный момент — найти решение основных проблем, и это скорость. Дэвид Бернс, инженер из НАСА, утверждает, что построил двигатель, разгоняющийся до 99% скорости света без топлива, и опубликовал его под названием пропеллерного двигателя на сервере технических отчетов НАСА. Спиральные двигатели используют изменения, которые могут происходить в спиральном приводе на релятивистских скоростях, приближающихся к скорости света в вакууме. Она еще не подвергалась профессиональному рассмотрению, но эта теория вызвала у людей любопытство, что же такое спиральный привод?

Маск бросает вызов законам физики! Можно ли изучить скорость двигателя света и добраться до Луны за 1,3 секунды?

Некоторые профессионалы говорят, что винтовые двигатели могут нарушать принципы физики, но винтовые двигатели также позволяют разрабатывать быстрые и легкие двигатели. Винтовой привод представляет собой концепцию РЧ-двигателя с резонансным резонатором, который, как говорят, создает тягу за счет внутреннего отражения микроволн, нарушая закон сохранения импульса и другие фундаментальные законы, поэтому в СМИ это устройство также называют «невозможным приводом». Объяснение того, как работает спиральный двигатель, выходит за рамки того, что известно о физике, возможно, он взаимодействует с вакуумной энергией пространства-кванта времени, но пространство-квант времени не позволяет ничему толкать его, возможно, это совершенно новая физика. , как показывает тест спирального накопителя, официального дизайна для такого устройства нет.

Маск бросает вызов законам физики! Можно ли изучить скорость двигателя света и добраться до Луны за 1,3 секунды?

Но профессор Бернс, изучающий поле, раскрыл основную теорию спирального движения, изобразив ящик с тяжелым предметом, подвешенным на веревке, и пружины, подпрыгивающие на обоих концах. Если гирю двигать вперед-назад, то есть раскачивать гирю вперед-назад, то это будет трясти всю коробку в вакууме. Однако, если колебание веса увеличивается только в одном направлении, это будет обеспечивать более сильную тягу в этом направлении, создавая тягу. По закону сохранения импульса это невозможно. Согласно специальной теории относительности Эйнштейна, концепция сохранения импульса утверждает, что импульс системы остается постоянным без каких-либо внешних сил. Объекты увеличивают массу по мере приближения к скорости света, что необходимо учитывать в ускорителях частиц. На самом деле концепция Бернса заключалась в том, что вместо кольца использовался круговой ускоритель частиц, в котором ионы быстро разгоняются до релятивистских скоростей за один такт и быстро замедляются в другом такт. Бернс утверждает, что более целесообразно использовать ускорители частиц для бокового и кругового движения, и в этом случае ускоритель образует спираль, но имеет релятивистские ошибки. Согласно специальной теории относительности, в этом случае объекты увеличиваются в массе по мере того, как их скорость приближается к скорости света. Если вы замените груз ионом, а коробку петлей, ионы могут течь быстрее на одном конце и медленнее на другом. Спиральный двигатель, поскольку он имеет спиралевидную форму, похож на двигатель с растянутой пружиной, скорее всего, разгонит ионы внутри окружности до релятивистской скорости, затем изменит свою скорость, а затем до определенной степени изменит свою массу, а затем двигатель создает тягу, перемещая ионы вперед и назад по направлению движения.

Маск бросает вызов законам физики! Можно ли изучить скорость двигателя света и добраться до Луны за 1,3 секунды?

По мнению ученых, спиральному двигателю требуется очень большая внутренняя конструкция длиной 200 метров и диаметром около 12 метров для создания тяги в 1 ньютон, что требует энергии в 165 мегаватт, что является величиной силы, необходимой для ускорения масса одного килограмма в секунду в квадрате, что сравнимо с выходной мощностью электростанции. В конце 19В 70-х годах американский изобретатель Роберт Кук изобрел двигатель, который, как говорили, преобразовывал центробежную энергию в прямолинейное движение. К началу 21 века британский изобретатель Роджер Шоу предложил электромагнитные приводы, показав, что микроволны можно преобразовать в тягу. Ни одна из идей не была доказана, и обе идеи считаются невозможными из-за нарушения основных физических правил. Специалисты по охране природы из Технического университета Дрездена протестировали электромагнитные приводы и сказали, что спиральные двигатели, скорее всего, столкнутся с той же проблемой.

Маск бросает вызов законам физики! Можно ли изучить скорость двигателя света и добраться до Луны за 1,3 секунды?

Тем не менее, я лично считаю, что с быстрым развитием авиационной техники, если в будущем появится двигатель, близкий к скорости света, это не невозможно, ведь пространство развития науки и техники слишком велико. Все наши научно-фантастические фантазии могут стать реальностью, и винтовой двигатель не невозможен, что вы думаете о почти легком двигателе Илона Маска? Можно ли этого добиться? Не стесняйтесь оставлять свои мысли!

Изогнутый космический робот бросает вызов известным законам физики.

движения, предполагая, что необходимо определить новые законы. Такие новые принципы могут найти применение в новых формах движения без топлива.

Все мы видели забавный фарс, в котором человек случайно наступает на банановую кожуру, комично приземляясь на хвост. Может показаться, что это не так, но загвоздка в том, что человеческое движение, как и любое другое движение, основано на третьем законе движения Ньютона.

Третий закон Ньютона гласит, что на каждое действие есть равное и противоположное противодействие. Итак, когда человек делает шаг, мы отталкиваемся от земли, а земля отталкивает нас, толкая вперед. Но это работает только благодаря трению. При отсутствии трения (или при минимальном трении, например, когда банановая кожура лежит на земле) нет толчка — мы скользим прямо по земле и не можем двигаться вперед, назад на землю без оформления падения.

То же самое верно для всех выходок. Например, ракеты выбрасывают огромное количество вещества на высокой скорости, чтобы оттолкнуться в противоположном направлении. Животные в море и в воздухе отталкиваются от воды и атмосферы соответственно. Всегда есть толчок к продолжению.

Но робот из Технологического института Джорджии избежал этой потребности в тяге для преобразования скорости. Он делает это, используя искривленное пространство.

Послушайте, мы обычно думаем о пространстве как о так называемых декартовых координатах – x , Вы – И Джейд Мы все использовали оси трехмерного координатного пространства в средней школе. Все эти оси выходят из «точки начала» под прямым углом друг к другу и продолжаются и до бесконечности по прямым линиям.

Но пространство можно рассматривать как искривленное, а не как простое, скучное и плоское.

Результаты исследования Технологического института Джорджии были опубликованы в журнале Proceedings of the National Academy of Science (PNAS). Команда утверждает, что их выводы противоречат требованию ньютоновской динамики, «что неподвижный объект не может двигаться, не обмениваясь импульсом с окружающей средой».

Этот робот, ограниченный круглой поверхностью в высоко изолированной системе, ощущал основные эффекты не от окружающей среды, а от искривления пространства.

Получайте обновления научных статей прямо на свой почтовый ящик.

Робот, как видно из видео ниже, продолжает менять форму при этом. Но сами по себе эти эффекты не будут замечены движущимися в каком-либо определенном направлении в нормальном плоском пространстве.

«Мы позволяем нашему изменяющему форму объекту изучать движение в простейшем искривленном пространстве, сфере, в упорядоченно искривленном пространстве», — говорит ведущий исследователь Зеб Роклин, доцент физического факультета Технологического института Джорджии. «Мы узнали, что предполагаемый эффект, который был настолько нелогичным, что некоторые физики отвергли его, действительно имел место: по мере того, как робот менял свою форму, он перемещался по области таким образом, который, как известно, взаимодействовал с окружающей средой. не может быть привлечен к ответственности».

Чтобы добиться преобладания эффектов, вызванных кривизной расположения робота, физикам пришлось максимально изолировать систему от внешних сил. Только тогда команда сможет обеспечить минимальное взаимодействие или обмен движениями с окружающей средой.

Пространство для намотки было создано путем размещения набора моторных приводов на изогнутых дорожках. Гусеницы соединялись вращающимся валом, образуя круглое пространство.

Снижение трения за счет использования воздушных подшипников и втулок – альтернатива шарикоподшипникам с меньшим нагревом и меньшим количеством грязи. Гравитация была уменьшена за счет выравнивания вращающегося вала с гравитацией Земли.

Робот ощущал лишь незначительные силы из-за трения и гравитации, но было замечено, что эти два эффекта сочетаются с искривлением пространства, создавая своеобразную динамику со свойствами, которые не могут быть созданы самим трением или гравитацией. . Таким образом, команда продемонстрировала не только то, как можно получить искривленное пространство, но и то, как оно коренным образом бросает вызов основным концепциям, отвечающим за законы плоского пространства.

Роклин надеется, что использованные методы позволят провести дальнейшие экспериментальные исследования искривленного пространства.

Хотя наблюдаемые эффекты из-за искривления пространства невелики, исследователи надеются, что все более точная робототехника увидит эти вызванные искривлением эффекты на практике. Точно так же, как незначительные изменения частоты света из-за гравитации стали важными для GPS-навигации, команда надеется, что их открытия и будущие открытия в области динамики искривленного пространства будут применимы в технике.

Теории того, как кривизну пространства можно использовать для движения, могут в конечном итоге оказаться полезными для управления сильно искривленным пространством вокруг черных дыр. «Это исследование также связано с исследованием «невозможного двигателя», — говорит Роклин. «Его создатель утверждал, что он может двигаться без какого-либо топлива. Этот двигатель был практически невозможен, но поскольку пространство-время очень слабо искривлено, инструмент действительно мог двигаться без какой-либо внешней силы или без выброса топлива.

Двигатели без распредвалов, новая технология, которая изменит автоиндустрию

FreeValve,- как работает двигатель без распредвала

Мы уверены, что многие наши читатели и посетители сайта знают о существовании компании под названием «Koenigsegg». А еще мы уверены в том, что многие почти ничего не слышали о её дочерней фирме под замысловатым названием FreeValve.

Если это действительно так, то добро пожаловать друзья в мир высоких автотехнологий. Скандинавы на сегодня разработали и претворяют в жизнь чрезвычайно интересный продукт, а именно, новый (это не преувеличение) тип двигателя в котором нет таких привычных нам всем деталей (кто связан с автомобилями), как распредвал.

Смотрите также: 1.6 литровый двигатель без распредвала на модели Qoros 3 выдает и развивает мощность в 230 л.с.

Если мы с вами заглянем в прошлое, т.е. в 80-е года, то самой топовой и продвинутой технологией в то время стала система управления клапанами типа VTEC, а вот 90-е годы отличились иной разработкой и применением продвинутой системы впрыска топлива, а чуть позже кульминацией развития прямого впрыска стали поздние 2000-е годы. Будущее, как говорят специалисты, за технологией FreeValve,- т.е. «без системы распредвалов» приводящей клапаны в движение в ДВС (двигателе внутреннего сгорания). Но действительно ли это так и станет будущим моторостроения? Давайте посмотрим друзья на это вместе.

Как любая другая технологическая революция эта FreeValve Camfree стала технологическим прорывом, который должен (или обязан?) изменить расстановку сил в технологиях создания двигателей внутреннего сгорания. Основной принцип ее звучит просто и гениально,- вместо определённой привязки к определенной статической формуле, эта новая технология предлагает конкретную гибкость в процессе работы мотора.

Технологии изменяемого открытия клапанов существуют уже относительно давно, на ней было сделано множество прототипов автотехники от разных автопроизводителей. Существуют даже похожие серийные версии от «BMW», но ни одна из них не может сравниться с теми возможностями, которые предлагает этот новый тип двигателя разработанный скромной скандинавской компанией. Гениальность продвигаемой ей системы также не в последнюю очередь заключается в том самом, что она не подразумевает серьёзных изменений в конструкции самого двигателя. Но, тем не менее, эта кажущаяся простота не помогла избежать фирме и одноименной технологии FreeValve дороговизны и сложностей производства. Закон бизнеса никто пока не отменил, новинки стоят как мы знаем, всегда немалых денег.

Мотор FreeValve на 30% мощнее, в два раза экологичнее и на 20 — 50% экономичнее обычного распредвального двигателя

Как и другие подобные инженеры, сосредоточившиеся на развитии технологий дезактивации и изменяемой степени сжатия а также изменяемого объёма, парни из «FreeValve» работали долгое время над тем, что называется сегодня «топовой мировой технологией мотора», стоящей как-раз на острие атаки автопрогресса.

В ходе проведенных исследований компания «Koenigsegg» выяснила, что технология привода клапанов имеет огромный потенциал развития, поэтому ее решение было логичным, а именно,- разработать реальную систему, которая будет основана на теоретическом опыте. Таким образом, для достижения своих амбициозных целей у названной фирмы произошло объединение с дочерней компанией «Cargine» переименованной в последствии в «FreeValve».

Вступление закончилось. Теперь переходим к подробностям.

Давайте друзья перейдем к изучению всех нюансов данной FreeValve технологии, которая не так давно была публично раскрыта для достояния общественности.

В чем разница между системой без распредвалов и классической технологией привода клапанов

Из названия и описания этой технологии становится понятным, что речь действительно идет о таком двигателе, в котором отсутствуют распределительные валы. На самом деле это необычный подход к инженерии внутримоторных технологий, главный секрет которых заключается как-раз в том, что двигателю не нужны эти самые валы, поскольку сами клапана рассчитаны на индивидуальную работу и что интересно, каждый по отдельности. Каждый клапан ни как не связан жестко с соседними клапанами, отсюда и проистекает название «свободные клапана», т. е.- FreeValve.

Главная мысль заключается в следующем, чтобы работа двигателя внутреннего сгорания стала более эффективной во всех своих фазах работы. Стандартные распределительные валы ввиду заложенных в них конструктивных особенностей являются крайне компромиссными вариантами, что зачастую приводит к определенным «жертвам», т.е. к повышенному расходу топлива в угоду мощности или к низкому крутящему моменту на высоких оборотах в угоду пиковой мощности. ну и т.д.

С этой новой технологией инженеры получили возможность сделать двигатель более эффективным при любых оборотах и на всех режимах работы не опасаясь, ни провалов на холостом ходу, ни посредственной динамики или высокого расхода топлива.

Звучит наверное, как недосягаемая мечта, но нет ничего невозможного, в наш век возможно все, что можно себе представить. Дочерняя компания «Кёнигсегг» добилась в этом вопросе высоких результатов, создав вполне рабочий и практически серийный экземпляр своей новой разработки, которую они долгие годы возили от одной выставки к другой выставке, представляя свой прототип двигателя на разных своих автоновинках. Вместо тех же распредвалов, каждый клапан приводится в движение своим отдельным приводом, работу которых в свою очередь контролирует электроника.

Насколько хороша новинка и насколько она дороже обычной системы привода клапанов?

Разработчики утверждают, что система без распредвалов использует на 10% меньше энергии, чем традиционные решения обычного привода. Эти проценты (указанные выше) в стандартной схеме двигателя обычно уходят на преодоление трения, на привод и на работу всей верхней части «головы» мотора, то есть, на использование всех этих многочисленных систем. Эффективность использования такого двигателя, как несложно уже догадаться, будет на 10% лучше, но еще гораздо больший выигрыш станет очевидным как-раз при экологической проверке.

Двигатель может работать в четырех циклах, а именно: стандартный- Отто, сложный- Миллера и экономный-Аткинсона. Также двигатель способен воспроизводить цикл Хедмана с изменяемой степенью сжатия

Например, в двигателе с искровым зажиганием (читайте, в бензиновом моторе) с установленным FreeValve можно смело снять каталитический нейтрализатор, а экономичность даже у мощного бензинового двигателя станет сродни дизельному варианту.

В результате этот полученный силовой агрегат станет дешевле эквивалентного дизельного мотора, так говорят в «FreeValve». На дизельные двигатели тоже могут быть установлены новомодные электронные приводы клапанов, что в самой теории должно чуть снизить расход данного мотора работающего на ДТ и серьезно повысить экологичность его выхлопа.

Стоимость новой технологии. Если взять в расчет науку, т.е. экономику, то получается, что первые 10 — 100 тыс. двигателей построенных по этой технологии, будут стоить дороже обычных типов силовых агрегатов, но в конечном итоге получится следующее, когда производство будет поставлено на промышленный поток и он достигнет определённой «критической массы», то стоимость таких новых типов моторов начнет постепенно снижаться и в конечном итоге сравняется со стоимостью сегодняшнего стандартного ДВС.

При этом такие моторы будут более эффективными, чем традиционные агрегаты, они будут меньше расходовать горючего при увеличении мощности и станут показывать более приемлемые показатели крутящего момента.

Что произойдет, если система покажет себя несостоятельной?

Приверженцам классической схемы двигателей и тем гражданам, которые с опаской принимают все обновления в мире технологий и все технические новшества, наверное будет интересно узнать, на сколько все будет плохо при непредвиденной поломке этой новомодной системы. И вообще, хотелось бы знать, надежна ли она?

Отрицать конечно глупо, любой даже самый надежный девайс может непременно выдать в неподходящий момент неприятную осечку, также не стоит забывать и про конструктивные дефекты, которые могут быть не выявлены на начальном этапе разработки. Итог заранее предсказуем, это будет дорогая поломка. Но и здесь у инженеров «FreeValve» есть небольшой утешительный козырь в рукаве.

Невероятно, но этот двигатель сможет нормально выполнять свои рабочие функции даже при поломке одного или нескольких приводов клапанов, разумеется, что это скажется на его пиковой мощности на высоких оборотах, но как уверяют сами разработчики, разница эта будет незначительной.

Это интересно: Дизельные моторы: История развития

Предусмотрен также и аварийный вариант работы двигателя, и заключается он в следующем, если даже 75% приводов клапанов выйдут из строя, то автомобиль все-равно сможет самостоятельно добраться до СТО, невероятная живучесть не правда ли..?. Тестирования двигателя продолжаются…, но самое главное, чего разработчики все еще никак не могут побороть, так это выносливость такого типа привода. В нем почти все хорошо, но камень преткновения все же есть и состоит он в том, что данная система долго не выхаживает. Однако инженеры считают, что это временное явление и его удастся нейтрализовать, так как инженеры по теоретическим расчётам выяснили, что надежность такой системы может быть сопоставима со стандартным двигателем ДВС. Они смоделированы сотни-миллионов циклов работы приводов и ощутимого износа обнаружено не было. Осталось применить знания на практике и можно спокойно выезжать на «арену».

Шведская компания сравнивает текущую технологию распределительного вала с игрой на пианино двумя руками, каждая из которых привязана к противоположным концам метлы. Использование каждого пальца по отдельности, как это делают пианисты, позволит перейти к индивидуальному управлению клапанами.

Из вышесказанного можно сделать такой вывод:

1. На данный момент данная технология явно еще сырая. Двигатель не способен пройти столько же, сколько ходят без серьезных проблем моторы с обычной системой распредвалов.

2. Но даже на этом этапе разработки система показала себя с лучшей стороны. Ни один мотор со стандартной системой газораспределения не способен хоть как-то нормально работать, если перестанут работать 75% клапанов (представим это гипотетически). Более того, перестань функционировать в нормальном режиме хотя бы один из клапанов на обычных ДВС, и вы потеряете заметно больше, чем пиковую мощность на высоких оборотах. То есть в плане поломок, если уж что-то произошло с ГРМ, скандинавская технология явно обходит все другие типы моторов.

Еще один плюс системы. На революционном двигателе, как утверждают сами инженеры работающие над проектом, невозможна встреча клапанов с поршнями в случае обрыва ремня/растяжения цепи, ведь она здесь просто-напросто отсутствует.

Технические нюансы. FreeValve — это более чем полностью изменяемые фазы газораспределения или как?

Если ответить коротко, но по существу, то да, это больше чем двигатель с изменяемыми фазами газораспределения, потому что каждый конкретный клапан может иметь различные «подъемы» как по времени, так и в позиции открытия. Также он (каждый клапан) может открываться и закрываться с разной скоростью изменяя тем самым частоту открытия-закрытия, за этим в онлайн режиме следит система бортовых компьютеров, которая высчитывает необходимый режим хода клапана в соответствии с режимом работы двигателя, и делает это с точностью подъема вплоть до 1/10 (одной десятой) миллиметра.

Как видим, приводы (актуаторы) способны делать это с необычайной точностью значительно превосходя показатели работы ГРМ в обычном двигателе.

Смотрите также: Зачем менять ремень ГРМ

Кстати, сами электроприводы они же актуаторы, самая важная часть разрабатываемого типа мотора. Клапаны при помощи индивидуальных систем приводятся в движение очень часто, до 20 тыс. открытий и закрытий в минуту. Датчики контроля положения клапана зорко следят за происходящим мониторя таким образом положение клапанов, внимание,- это делается 100 тыс. раз в 1 секунду (!!!). Причем привод двигающий клапана не просто электрический, он такого типа, что не выдерживает таких колоссальных нагрузок/скоростей/температур и быстро выходит из строя. В компании «Koenigsegg» вроде бы разработали «пневмогидроэлектрический тип привода». Каждая из стихий, то есть: пневматика, гидравлика и электрика выполняет сугубо свою отдельную функцию. Пневматикой этот клапан открывается, а при помощи гидравлики- закрывается. Его электропривод подает воздух и масло, чтобы в самой системе было необходимое для работы актуатора давление.

Этот тип привода подойдет и гоночному мотоциклу и грузовому автомобилю

Еще одна экономическая выгода такого двигателя, о которой стоит упомянуть. Применение гидропневмоэлектро-клапанов не требует многочисленности деталей, тем более дорогих и тяжелых. Не нужны ей шестерни ГРМ, крышка ГРМ, цепь ГРМ (или ремень), а также распредвал и даже регулятор давления наддува для турбированных двигателей.

Смотрите также: Долговечность и срок службы автомобиля

Ввиду всего вышесказанного этот силовой агрегат можно сделать компактнее и легче традиционного мотора.

Когда можно будет купить автомобиль с таким двигателем?

Удивительно, но первым автомобилем, который выйдет на рынок и будет оборудован такой безраспредвальной системой, станет не гоночный мощный автомобиль спорткар Koenigsegg, а скорее всего лавры первопроходца достанутся китайской модели авто Quoros 3, с которой шведский «Кенигсегг» заключил договор о сотрудничестве. Доступность значит гарантирована. Пройдет несколько месяцев, год или полтора и на дорогах появятся первые ласточки. Учитывая, что шведы разрабатывали данную технологию начиная с 2000 года, ждать осталось совсем не долго.

Koenigsegg One — Новый король скорости

На выходе мы получим более тихий и более экономичный эффективный и мощный бензиновый мотор по сравнению с современными аналогами. Надеемся, что реальность нас не разочарует.

Двигатель без распредвала. Революционная идея

Илья [mrjoe]

16.02.2017,
Просмотров: 2080

Гиперкары Кенигсегг — это автомобили, производство которых началось совсем не давно, но они уже громко заявили о себе и нашли свое место в классе подобных авто. Таких моментов в истории было не мало, вот только заканчивались эти одиозные проекты крахом. Но Кенигсегг выжил и составил конкуренцию корифеям мира супер моторов.

Вот уже 15 лет инженеры и конструкторы Koenigsegg, работают над проектом безраспредвального двигателя, у которого не будет дроссельной заслонки. Но сам факт отсутствия дроссельной заслонки уже был доказан инженерами БМВ и Фиат, однако доработать до ума конструкцию они так и не смогли. Баварцы убрали заслонку, установив вместо нее электронную систему управления впускными клапанами. Проблема немцев была в том, что для реализации своего проекта они использовали дополнительный электромотор, что усложняло всю конструкцию и неуклонно вело к дополнительным поломкам. Инженеры Фиат столкнулись с другой проблемой, которую решить не могут до сих пор (высокие потери насоса). Шведы пошли по другому пути оставив баварцев с итальянцами на задворках истории, так как их система способна была управлять всеми клапанами по отдельности, независимо друг от друга.

Так какой же он шведский двигатель без распределительного вала?

Проблема всех больших двигателей — прожорливость. Поэтому шведы решили сделать двигатель для своих гиперкаров экономичными и мощными одновременно. Про мощные шведские моторы слышали многие, один 1500-сильный двигатель в Agera-R чего стоит, но вот расход топлива и габариты двигателя оставляют желать лучшего. Было принято решение взять за основу двигатель, разработанный одним американским механиком-самоучкой Кармело Скудери. Суть идеи в том, что он разделил цилиндры на рабочие и вспомогательные. Рабочие сжигали топливную смесь и выпускали отработанные газы, а вспомогательные впускали топливо, и сжимали смесь. Цилиндры соединялись перепускными каналами, в которых находились два клапана — расширительный и компрессионный. Процесс благополучно обходился без распределительного вала.

Инженеры Кенигсегг решили модернизировать двигатель Скудери и реализовать все в одном цилиндре, но для этого им необходимо было разработать прогрессивную модель актуатора клапанов. Он должен быть быстрым, точным и без залипания. К 2000-му году они построили первый двигатель с подобной схемой работы, который потреблял метан и водород. Уровень выброса вредных газов в атмосферу был настолько низким, что ниже него только электромоторы. Всех сразу заинтересовал такой агрегат, а особенно его актуатор, хоть он и был громоздким, пневматическим, имел большую вибрацию и высокий уровень шума. Спустя 3 года инженеры его полностью модернизировали, добавили гидравлический фиксатор клапанов и уменьшили размеры. Прошло еще несколько лет модернизаций, пока полностью готовый прототип не удалось установить на стандартный двигатель. Первым таким автомобилем стал Сааб 95. Мощность двигателя увеличилась на 30%, расход топлива уменьшился пропорционально (тоже на треть).

В описании принципа работы своего мотора шведские конструкторы использовали забавную аллегорию. Они предлагали представить обычный двигатель в форме пианино и попробовать сыграть палкой или шваброй. А в двигателе Кенигсегг позиционировалось взаимодействие пальцев и клавиш напрямую, без посредника. Так же для пущей убедительности можно сравнить моновпрыск и систему распределительного впрыска, когда топливо впускается напрямую в рабочую зону цилиндра в обход распределительной рамки. Эффективность индивидуального воздействия на различные процессы в двигателе доказано уже давно и применяется у многих производителей. Но как заставить клапана впускать и выпускать что-либо без специального устройства, регулирующего все циклы? Для этого и нужны быстрые актуаторы (электронные толкатели).

Блок управления посылает сигнал на актуатор, который открывает и закрывает клапан. На толкателях стоят пневматические пружины с регулируемым уровнем жесткости и датчики положения клапана. Весь алгоритм работы цилиндров и всех вспомогательных систем двигателя контролируется компьютером, благодаря которому можно как угодно и сколько угодно раз менять фазы газораспределения. Можно отключать любое количество цилиндров в любое время.

Мотор может работать поочередно в разных циклах, в зависимости от поставленных задач и уровня нагрузки. Он может работать в стандартном режиме для всех ДВС, может быть экономичным, может суперэкономичным, может работать в цикле с изменяемой степенью сжатия (цикл Хедмана). Данные циклы не могут быть реализованы в рамках конструкции стандартного ДВС, поэтому производителям приходится выбирать. Например, знаменитый цикл Хедмана, который можно использовать только с наличием электронного управления подъема и времени открытия клапанов, может поочередно работать с принципом Отто (традиционный термодинамический цикл всех двигателей) или Аткинсона (повышенная экономия топлива).

Универсальность такого двигателя сказывается на том, что он может работать как на бензине с разным октановым числом, так и на дизельном топливе. Кроме того, он экономичнее на 30-50% процентов, мощнее на треть, у него выше крутящий момент, он меньше весит и компактнее размерами. Малый вес и компактные размеры при большей мощности и низком расходе, даст огромное преимущество гиперкарам Koenigsegg перед конкурентами. Нерешенным остается вопрос с уровнем шума, потреблением электроэнергии и вибрациями. Но и конечно стоимость установки. Цена на такие двигатели очень высока и снизить ее может только массовое производство на гражданских авто. Кроме того такой ДВС можно использовать не только в качестве основного, но как дополнительный в гибридных вариантах.

Если шведам удастся избавиться от высокого уровня шумов, вибрации и они смогут оптимизировать энергозатраты, то на агрегат будет высокий спрос, так как такой двигатель экономически оправдан и целесообразен. А при наличии стабильного спроса и массовости производства, цена может упасть до оптимальных показателей.

Qoros представил двигатель без распредвалов

• Главная
• Новости
• Qoros представил двигатель без распредвалов

Концепт китайского бренда Qoros с безраспредвальным мотором был продемонстрирован на Пекинском автосалоне. В проекте приняли участие сразу несколько компаний, в том числе шведские фирмы FreeValve и Koenigsegg.

Двигатель внутреннего сгорания без распределительных валов долгие годы разрабатывался самыми разными мировыми автопроизводителями, включая Renault и BMW, однако первой серийной машиной с подобной силовой установкой может стать именно китайский Qoros.

Шведские инженеры начали свои исследования в этой сфере в 2000-м году, затем, решив ряд технических сложностей, несколько лет испытывали этот двигатель на универсале Saab 9-5. Система получила название FreeValve — по имени разработчика. Мотор же, установленный на концепте Qoros, называется Qamfree.

Характеристики двигателя еще не раскрыты, однако разработчики утверждают, что их технология позволяет очень точно контролировать положение каждого из клапанов на протяжении всего цикла, благодаря чему заявленная экономия топлива составляет от 13 до 20%, а сам мотор стал легче на 20 кг.

По оценке шведских и китайских инженеров, возможное внедрение подобной системы в будущем могло бы стать не менее революционным, чем переход от карбюраторов к непосредственному впрыску топлива. Впрочем, никаких конкретных сроков пока не приводят.

Ранее китайская компания Qoros объявила о том, что ее попытка экспансии на европейский рынок завершилась неудачей. На некоторое время марка сосредоточится на повышении продаж в Китае, однако впоследствии намерена вернуться в Европу. Бренд также планирует выход на российский рынок, но лишь после расширения модельного ряда и закрепления на других стратегически важных рынках.

Читайте также:

за рубежом

Новые статьи

Статьи /

Сделано в гараже: угадываем лучшие самодельные автомобили СССР

Дефицит автомобилей в СССР в сочетании с высоким уровнем технического образования когда-то привели к возникновению такого уникального явления, как самодельные автомобили. Действительно, если…

213

0

2

01.10.2022

Статьи / Практика

Майонез в расширительном бачке: так ли опасна эмульсия в системе охлаждения

Нет, наверное, смысла говорить о том, сколько паники способна вызвать эмульсия, которую автовладелец может однажды обнаружить на крышке маслозаливной горловины, в расширительном бачке или пр. ..

263

0

2

30.09.2022

Статьи / Шины и диски

Правда или действие: стоит ли ремонтировать шины при помощи жгута

Ремонт шины при помощи жгута сродни игре «правда или действие». «Правда» говорит о ненадежности и порой даже опасности экспресс-ремонта колес своими руками. Ну а «действие» позволяет рискнут…

992

0

1

29.09.2022

Популярные тест-драйвы

Тест-драйвы / Тест-драйв

Haval Dargo против Mitsubishi Outlander: собака лает, чужестранец идет

В дилерском центре Haval на юге Москвы жизнь кипит: покупатели разглядывают машины, общаются с менеджерами и подписывают какие-то бумаги. Пока я ждал выдачи тестового Dargo, такой же кроссов…

11878

7

111

13.09.2022

Тест-драйвы / Тест-драйв

Мотор от Mercedes, эмблема от Renault, сборка от Dacia: тест-драйв европейского Logan 1,0

Казалось бы, что нового можно рассказать про Renault Logan второго поколения, известный каждому российскому таксисту, что называется, вдоль и поперёк? Однако конкретно в этом автомобиле есть…

10601

10

41

13.08.2022

Тест-драйвы / Тест-драйв

Geely Coolray против Haval Jolion: бесплатный сыр? Если бы!

Хотите купить сегодня  машину с полноценной гарантией, в кредит по адекватной ставке, без диких дилерских накруток? Сейчас это та еще задачка, ведь полноценную цепочку «представительство – з. ..

7495

25

30

10.08.2022

Двигатель без распредвалов как работает. Как ощущается машина с мотором без распредвала. Технические нюансы. FreeValve- более, чем полностью изменяемые фазы газораспределения

FreeValve, как может работать двигатель без распредвала

Уверен, что многие из наших читателей знают о существования компании под названием. Koenigsegg. Но также мы уверены, что вы почти ничего не слышали о её дочерней фирме под названием FreeValve.

Если это действительно так, то добро пожаловать в мир высоких автотехнологий.
Скандинавы разработали и претворяют в жизнь чрезвычайно интересный продукт, новый (это не преувеличение) тип двигателя в котором нет таких привычных для всех кто связан с автомобилями деталей, таких как распредвал двигателя.

Если взглянуть в прошлое, в 80-е года, топовой и самой продвинутой технологией стала система управления клапанами типа VTEC, 90-е года отличились разработкой и применением продвинутой системой впрыска топлива, чуть позже кульминацией развития прямого впрыска стали поздние 2000-е. Будущее за технологией FreeValve, «без системы распредвалов» приводящего клапаны в движение в ДВС. Но действительно ли это ? Давайте посмотрим вместе.

Как и любая другая технологическая революция, который должен (или обязан?) изменить расстановку сил в технологиях создания двигателей внутреннего сгорания. Основной принцип звучит просто и гениально, вместо определённой привязки к определенной, статической формуле, новая технология предлагает гибкость в процессе работы мотора.

Технологии изменяемого открытия клапанов существуют уже относительно давно, было сделано множество прототипов от разных автопроизводителей, существуют даже похожие серийные версии от BMW, но ни одна из них не может сравниться с возможностями, которые предлагает новый тип двигателя, разработанный скромной скандинавской компанией. Гениальность продвигаемой системы также не в последнюю очередь заключается в том, что она не подразумевает серьёзных изменений в конструкции самого двигателя. Тем не менее эта кажущаяся простота не помогла избежать FreeValve дороговизны и . Закон бизнеса, новинки стоят всегда немалых денег.

Мотор
FreeValve
на 30% мощнее, в два раза экологичнее и на 20-50% экономичнее обычного распредвального двигателя

Как и другие инженеры, сосредоточившиеся и изменяемой степени сжатия, а также изменяемого объёма, парни из FreeValve работали над тем, что называется топовой мировой технологией мотора, стоящей на острие атаки прогресса.

В ходе исследований, компания Koenigsegg выяснила, что технология привода клапанов имеет огромный потенциал развития, решение было логичным, разработать реальную систему, основанную на теоретическом опыте, таким образом для достижения амбициозных целей произошло объединение с дочерней компанией Cargine, впоследствии переименованной в FreeValve.

Вступление закончилось. Переходим к подробностям.

Давайте перейдем к изучению всех нюансов FreeValve технологии, которая не так давно была публично раскрыта для общественности.

В чем разница между системой без распредвалов и классической технологией привода клапанов

Из названия и описания технологии становится понятным, что речь действительно идет о двигателе, в котором отсутствуют распределительные валы. На самом деле необычный подход к инженерии внутримоторных технологий, главный секрет которых заключается в том, что двигателю не нужны эти валы, поскольку клапаны рассчитаны на индивидуальную работу, каждый по отдельности. Каждый клапан не связан жестко с соседними клапанами, отсюда проистекает название- «свободные клапаны», FreeValve.

Главная мысль заключается в том, чтобы работа двигателя внутреннего сгорания стала более эффективной во всех фазах работы. Стандартные распределительные валы ввиду заложенных в них конструктивных особенностей являются крайне компромиссными вариантами, что зачастую приводит к определенным «жертвам», повышенный расход топлива в угоду мощности или низкий крутящий момент на высоких оборотах в угоду пиковой мощности и т.д..

Инженеры получили возможность сделать двигатель эффективным при любых оборотах и на всех режимах работы, не опасаясь провалов на холостом ходу, посредственной динамики или высокого расхода топлива.

Звучит как недосягаемая мечта, но нет ничего невозможного, возможно все, что возможно себе представить. Дочерняя компания Кёнигсегг добилась высоких результатов, создав вполне рабочий, практически серийный экземпляр своей разработки, которую они долгие годы возили от выставки к выставке, представляя на разных своих новинках. Вместо распредвалов, каждый клапан приводится в движение отдельным приводом, работу которых в свою очередь контролирует электроника.

Насколько хороша новинка и насколько она дороже обычной системы привода клапанов?

Разработчики утверждают, что система без распредвалов использует на 10% меньше энергии, чем традиционные решения привода. Эти проценты в стандартной схеме двигателя обычно уходят на преодоление трения, привод и работу всей верхней части «головы» мотора, то есть всех этих многочисленных систем. Эффективность использования такого двигателя как несложно догадаться будет на 10% лучше, но гораздо больший выигрыш станет очевидным .

Двигатель может работать в четырех циклах: стандартный- Отто, сложный- Миллера и экономный-Аткинсона. Также двигатель способен воспроизводить цикл Хедмана с изменяемой степенью сжатия

Например, в двигателе с искровым зажиганием, (читайте, в бензиновом моторе) с установленным FreeValve можно смело снять , а экономичность даже у мощного бензинового двигателя станет сродни дизельному варианту.

В результате полученный силовой агрегат станет дешевле эквивалентного дизельного мотора, говорят в FreeValve. На дизельные двигатели также могут быть установлены новомодные электронные приводы клапанов, что в теории должно чуть снизить расход мотора и серьезно повысить экологичность его выхлопа.

Стоимость новой технологии.
Если взять в расчет науку экономику, то получается, что первые 10- 100 тыс. двигателей, построенных по этой технологии, будут стоить дороже обычных типов силовых агрегатов, но в конечном итоге, когда производство будет поставлено на промышленный поток и при достижении определённой «критической массы», стоимость новых типов моторов начнет постепенно снижаться и в итоге сравняется со стоимостью стандартного ДВС.

При этом такие моторы будут более эффективными, чем традиционные модели, будут меньше расходовать горючего при увеличении мощности и станут показывать гораздо более приемлемые показатели полки крутящего момента.

Что произойдет, если система покажет себя несостоятельной?

Приверженцам классической схемы двигателей и тем людям, которые с опаской принимают все обновления и технических новшеств, наверное, интересно, насколько все будет плохо, при поломке новомодной системы. И вообще, а надежная ли она?

Отрицать глупо, любой, даже самый надежный девайс может выдать неприятную осечку, также не стоит забывать про конструктивные дефекты, которые могут быть не выявлены на начальном этапе разработки. Итог предсказуем, дорогая поломка. Но и здесь у FreeValve есть небольшой утешительный козырь в рукаве.

Невероятно, но этот двигатель сможет нормально выполнять свои рабочие функции даже при поломке одного или нескольких приводов клапанов, разумеется это скажется на пиковой мощности на высоких оборотах, но как уверяют разработчики, разница будет незначительна.

Предусмотрен аварийный вариант работы двигателя,заключается он в том, что даже если 75% приводов клапанов выйдут из строя, автомобиль сможет самостоятельно добраться до СТО, невероятная живучесть. Тестирования продолжаются…, но самое главное, чего разработчики все еще никак не могут побороть, это как раз выносливость такого типа привода. В нем все хорошо, но камень преткновения, состоит в том, что долго система не выхаживает. Однако это временное явление и его удастся нейтрализовать, ведь инженеры по теоретическим расчётам выяснили, надежность такой системы может быть сопоставима со стандартным двигателем ДВС. Смоделированы сотни-миллионов циклов работы приводов, ощутимого износа обнаружено не было. Осталось применить знания на практике и можно выезжать.

Шведская компания сравнивает текущую технологию распределительного вала, с игрой на пианино двумя руками, каждая из которых привязана к противоположным концам метлы. Использование каждого пальца по отдельности, как делают пианисты, позволит перейти к индивидуальному управлению клапанами.

Из вышесказанного можно сделать вывод:

1. На данный момент технология явно сырая. Двигатель не способен пройти столько же, сколько ходят без серьезных проблем моторы с обычной системой распредвалов.

2. Но даже на этом этапе разработки, система показала себя с лучшей стороны. Ни один мотор со стандартной системой газораспределения не способен хоть как-то нормально работать, если перестанут работать 75% клапанов (представим это гипотетически). Более того, перестань функционировать в нормальном режиме хотя бы один из клапанов на обычных ДВС, вы потеряете больше, чем пиковую мощность на высоких оборотах. То есть в плане поломок, если уж что-то произошло с ГРМ, скандинавская технология явно обходит все другие типы моторов.

Еще один плюс. На революционном двигателе, как утверждают инженеры, работающие над проектом, невозможна встреча клапанов с поршнями в случае обрыва ремня/растяжения цепи ведь ее здесь просто-напросто нет.

Технические нюансы.

FreeValve- более, чем полностью изменяемые фазы газораспределения?

Если ответить кратко, по существу, то да, это больше чем двигатель с изменяемыми фазами газораспределения, потому что каждый конкретный клапан может иметь различные «подъемы», как по времени, так и в позиции открытия. Также он может открываться и закрываться с разной скоростью, изменяя частоту, за этим в онлайн режиме следит система бортовых компьютеров высчитывая необходимый режим хода клапана в соответствии с режимом работы двигателя с точностью подъема вплоть до 1/10 миллиметра.

Как видно приводы (актуаторы) способны делать это с необычайной точностью, значительно превосходя показатели работы в обычном двигателе.

Изобретатель Кристиан фон Кёнигсегг доказал автомобильному миру, распредвал не нужен в двигателе — эта деталь лишняя. Двигатель без распредвала имеет место быть в автомобилестроении.

Кристиан родился в 1972 году в Стокгольме, Швеция. Еще в детстве любил разбирать бытовую технику с желанием что-то изменить в конструкции аппаратов, а в подростковом возрасте уже зарекомендовал себя в своем квартале мастером на все руки и талантливым умельцем.

Он первый предсказал что чипы вытеснят CD диски, даже хотел запатентовать проект этого устройства, но в то время это никого не интересовала.

А еще он изобрел замок для скрепления деревянных пластин, но его тоже никто не понял, даже отец, работающий в сфере деревообработки. В последствии подобный патент запатентовали другие фирмы и заработали на нем многие миллионы.

В 22 года он стал заниматься созданием автомобилей, основал компанию Koenigsegg Automotive AB, и в 2002 году был пущен в серию автомобиль Koenigsegg CC.

В 2005 году этот автомобиль занесен в Книгу рекордов Гиннеса, как самый скоростной серийный автомобиль (388 км/ч.). А его автомобиль Koenigsegg CCXR лидер по соотношению мощности к массе. Автомобиль марки Koenigsegg One1 лидер по разгону, он может разогнаться до скорости 300 км/ч. за 11,92 сек.

Между двух стихий

Сам Кристиан Фон Кёнигсегг ездит на стареньком Saab и хитренько улыбается. А причина его улыбки проста. У его автомобиля единственный в мире двигатель старой серии…. ВНИМАНИЕ! Без распредвала и газораспределительного механизма, ГРМ ремня и коромысел.

В двигателе «Сааба», точнее в его головке блока родные 16 клапанов. Но каждый клапан управляется отдельным узлом, и каждый этот прибор получает команду на закрытие или открытие клапана с блока управления двигателем независимо от других.

Это и есть главное ноу-хау — актуатор. Каждый клапан управляется таким приводом-актуатором. Узел представляет собой пневмо-гидравло-электрическую систему Кёнигсегга. Секрет в том, что пневматикой клапаны открываются, гидравликой закрываются.

Воздушная магистраль и гидравлическая находятся под постоянным давлением, они в постоянной готовности к отрытию или закрытию. Электрическая часть узла несет на себе управляющую функцию к тому или иному действию.

Оснащенные такой системой газораспределения двигатели способны развивать до 20000 оборотов в минуту с самой высокой степенью продувки и наполнения цилиндров топливной смесью.

Охлаждаются и смазываются эти узлы стандартными системами двигателя.

Самое, на мой взгляд, высочайшее достижение актуатора от дочерней фирмы Кёнигсегга «Freevalve» в том, что его можно установить практически на любой двигатель автомобиля и даже мотоцикла. И на высокооборотистый двигатель мотоцикла с оборотами 16000 и на автомобиль с дизельным двигателем с 3500 об/мин.

Дышать полными цилиндрами во все клапаны

Рассмотрим график работы клапанов. Мне он представляется фантастическим. Куда там у…

Красный график показывает работу впускного клапана, то есть его открытие и закрытие. По нему видно, что нет никаких мягких парабол как в обычных двигателях, просто и гениально, открылся – закрылся и никаких пересечений с выпускным клапаном (синий график) на продувку. Графики не пересекаются и имеют почти прямые углы. Это фантастика!

Все объемы газов входят и выходят за меньший промежуток времени, чем в обычных двигателях, благодаря этому фазы впуска и выпуска не пересекаются. Благодаря этому в два, это факт!!!, в два раза улучшены показатели экологичности двигателя. Это действительно ПРОРЫВ!

Играть на фортепиано коромыслом

Фон Кёнигсегг говорит, что использовать вместо Freevalve — это играть на пианино коромыслом, вместо того чтобы играть пальцами.

Что запрограммировано изобретателем для каждого клапана?

Перечислим в порядке важности:

• на всех режимах, не зависимо от оборотов двигателя, на впуске самый оптимальный объем топливной смеси, самые правильные режимы открытия и закрытия клапанов, что невозможно в ;
• система Freevalve позволяет менять параметры: момент и продолжительность открытия клапана. В этом отношении в обычной системе это невозможно, а здесь можно пересмотреть любой параметр;
• возможность легко управлять мощностью двигателя, отключать любой цилиндр, создавать для каждого цилиндра любую программу работы. В классике это можно делать, но только путем сложных механических операций, связанных с механическим переключением на кулачки другой конфигурации распредвала;
• здесь нет этого грустного эллиптического графика работы кулачков, когда плавно открываются и закрываются клапаны, нет моментов, когда одновременно открыт впускной и выпускной клапан. Кривых здесь нет, здесь только ломанные линии. Актуатор спокойно работает в таком режиме до 10000 об/мин;
• И теперь главное: на 30% выше крутящий момент, на 30% меньше потребление топлива и на 50% меньше вредного выхлопа!
  
  

Три цилиндра, восемнадцать клапанов

Внедрение актуаторов в конструкцию двигателя можно значительно сократить его размер. И это не всё. Можно увеличить количество клапанов на цилиндр, и даже разделить пути выхлопных газов, к примеру часть направить к турбине, а часть в глушитель. Часть клапанов можно использовать в систему компрессора.

Двигатель без распредвала. Долой стереотипы!

Что еще дает такая система. Ввиду того, что двигатель может быть компактнее, отсутствие распредвала дает экономию место, значит и дизайн кузова можно изменить.

А тот плюс, что нам подарен значительно больший момент, т.е. мощность, то необходимые лошадиные силы можно извлечь и из меньшего числа цилиндров, соответственно размер станет еще меньше. И маленький моторчик спрятать под сиденьем))).

Эта система в любой момент может быть установлена на любой двигатель любого производителя, выкинув распредвал со всеми причиндалами. Увеличить мощность на 30%, а это не мало!

Но самое экзотическое, перевести его в двухтактный, при этом в 2 раза увеличить мощность!!!… всего лишь просто переключив программу!

Фон Кёнигсегг работает над идеей автомобиля с двумя баками под разное топливо, и с разными системами питания, бензинового и дизеля, и даже с переходом на биотопливо.

Но верх фантазии Кёнигсегга конечно пневматический гибрид – это что-то! О чем он мечтает?

О том, чтобы по специальной программе настраивалась определенная конфигурация клапанов, при которой ДВС превращается в компрессор.

Принцип такой: при торможении двигателем, воздух закачивается в баллон, аккумулируя давление. А потом этот воздух использовать для движения или разгона автомобиля, так же использовать его в турбонаддуве, если нужно на время увеличить мощность двигателя.

Независимые клапаны, это еще и надежность. В такой компоновке не случится обрыв ремня ГРМ и поршня никогда не встретятся и не сломают друг друга.

Тот самый, старенький Saab, на котором ездит Кристиан, проехал уже 60000 км., испытал жару и мороз и очень не плохо себя чувствует. Его головка блока родная, но переделанная под независимые клапаны, с неё убрано все лишнее и проточены нужные каналы для пневматики и гидравлики.

Ощущение от тест драйва Saab: Ведет себя как дизель на 3000 об/мин., крутящий момент просто бешеный.

Моё мнение

Я в диком восторге от этого изобретения! Двигатель без распредвала!!! Какой потенциал настроек открывается.

Режимы работы двигателя можно сочинять как музыку.

А какие безумные показатели можно вытянуть из обычного двигателя!!!

Слов нет, друзья! Нет предела человеческому гению! Двигатель без распредвала, кто бы мог подумать, что это возможно!

До новых встреч в сети!

Которому не нужна трансмиссия, уже 15 лет ведет разработку инновационного двигателя внутреннего сгорания – без распределительного вала и дроссельной заслонки. «Мотор» разбирается в принципе работы чудо-агрегата.

####Что случилось?

Шведская компания FreeValve, партнер шведского производителя суперкаров Koenigsegg, опубликовала видеоролик , демонстрирующий схему работы принципиально нового двигателя внутреннего сгорания, где вместо традиционного распредвала используются управляемые электроникой актуаторы клапанов.

Шведы утверждают, что такой мотор способен потреблять топливо с практически любым октановым числом, отключать любое количество цилиндров, а также работать в любом из трех основных термодинамических циклов.

####Откуда он появился?

Разработкой принципиально нового мотора в начале 2000-х занялась компания Cargine, партнером которой с 2001 года стала фирма Koenigsegg.

Цель, которую поставили перед собой шведские инженеры, заключалась в создании экономичного и экологически чистого мотора нового поколения. За основу была взята концепция двигателя Кармело Скудери , в котором цилиндры делятся на рабочие и вспомогательные. Первые отвечают за сжигание смеси и выпуск, а вторые – за впуск и сжатие рабочей смеси. Правда, в отличие от мотора Скудери, шведы хотели реализовать эту схему внутри одного цилиндра, для чего им требовался быстрый и очень точный актуатор клапанов.

В 2000 году был подготовлен первый одноцилиндровый агрегат, способный работать на метане или водороде. Уровень выбросов оксидов азота у этого мотора оказался невероятно низким, однако автоиндустрию заинтересовал даже не сам мотор, а использовавшийся в нем толкатель.

Правда, первый вариант толкателя был полностью пневматическим и имел множество недостатков: он был слишком большой, слишком шумный и вибронагруженный. Поэтому инженеры решили добавить в актуаторы гидравлический элемент для фиксации клапанов и дополнительного демпфирования.

К 2003 году был подготовлен первый прототип актуатора, размеры которого уже позволяли использовать его на обычном двигателе, однако потребовалось еще несколько лет, в течение которых инженеры несколько раз меняли его конструкцию, прежде чем первый по-настоящему рабочий вариант системы электронного управления клапанами был готов к тестам.

Первый прототип двигателя без распредвалов установили на универсал Saab 9-5. Отдача этого мотора оказалась на 30 процентов выше серийного агрегата, а расход горючего уменьшился на треть. Понятно, что технология еще требовала доработки и адаптации под массовое применение, однако воодушевленные создатели надеялись уже в обозримом будущем запустить новые моторы в серийное производство. Двигатели без распредвалов должны были появиться на новом седане Saab 9-3 и кроссовере 9-4X — Cargine входила в альянс скандинавских компаний, которые пытались выкупить марку Saab во время кризиса 2008 года. Однако эта затея в итоге закончилась ничем, а «Сааб» продали китайцам.

Единственным автомобильным партнером Cargine с тех пор является фирма Koenigsegg. Ее глава Кристиан фон Кенигсегг как-то признался , что давно мечтает использовать технические наработки, сделанные его компанией, в массовых машинах. Возможно, он имел в виду как раз экономичный и эффективный двигатель без распредвала, к разработке которого он был причастен?

####Так как этот двигатель устроен?

«Если представить, что мотор – это фортепьяно, а клапаны – его клавиши, то применять распределительный вал – все равно, что играть на инструменте шваброй, а не пальцами», – так описывает Кенигсегг преимущества своего мотора.

Своего – потому что с некоторых пор компания Cargine переименована в Freevalve и находится под контролем группы Koenigsegg. Над проектом мотора без распредвала, способного «играть любую музыку», трудятся девять инженеров.

Вместо распределительного вала открытием и закрытием клапанов управляют очень быстрые электромагнитные актуаторы по команде компьютера. В них используются пневматические пружины, способные менять собственную жесткость, и особые датчики контроля положения клапана. Последние контролируют положение клапанов сто тысяч раз в секунду с точностью до одной десятой миллиметра, а для их работы требуется примерно в сто раз меньше энергии, чем для аналогов других фирм.

Подобная конструкция позволяет бесконечно менять фазы газораспределения, а также в любой момент отключать и задействовать любое количество цилиндров в зависимости от конкретных нагрузок. Такой мотор может работать по традиционному термодинамическому циклу Отто, экономичному циклу Аткинсона, а также по более сложному циклу Миллера, обеспечивающему мотору еще более высокую эффективность и экономичность. Кроме того, этот мотор может моделировать цикл Хедмана с изменяемой степенью сжатия, управлять которой стало возможно именно благодаря клапанам с электронным управлением подъемом и временем открытия.

Современный агрегат, разработанный Freevalve, на 30 процентов мощнее и имеет более высокий крутящий момент при низких оборотах, по сравнению с аналогами того же объема, но при этом на 20-50 процентов экономичней и выбрасывает вдвое меньше вредных веществ в атмосферу. Наконец, он способен потреблять как бензин с различным октановым числом, так и дизельное топливо.

Кристиан фон Кенигсегг отмечает, что новые агрегаты можно сделать компактнее и легче традиционных ДВС за счет отказа от распредвалов, дроссельной заслонки и соответствующего навесного оборудования. Освободившееся пространство можно использовать для повышения безопасности или увеличения свободного пространства под капотом.

####Погодите, но моторы без дросселя и с электронным управлением подъемом клапанов уже делают BMW и даже Fiat?

Действительно, баварцы первыми отказались от дроссельной заслонки, внедрив в газораспределительный механизм систему управления впускными клапанами с электронным управлением. Однако баварцы используют достаточно сложную механическую систему с дополнительным электромотором, а в конструкции Fiat MultiAir до сих пор не решена проблема с высокими насосными потерями.

Технология Freevalve, в свою очередь, способна управлять всеми клапанами независимо друг от друга, совмещая сильные стороны всех существующих термодинамических циклов в одном силовом агрегате.

####Когда ждать?

Выпуск мотора без распредвалов считается экономически оправданным уже сейчас, несмотря на необходимость решения оставшихся проблем с высоким потреблением электроэнергии, уровнем шума и вибрациями. Но его главный недостаток – это высокая стоимость производства. Которая, впрочем, может снизиться в случае массового применения новой технологии.

Сегодня классический принцип работы газораспределительного механизма двигателя внутреннего сгорания сложно представить без основных узлов ГРМ: распределительных валов, приводных ремней и цепей ГРМ, приводных шестеренок, а также кулачков и толкателей.

Несомненно, многие ведущие производители ДВС и этот простой на первый взгляд механизм подвергли сложной модернизации. Взять к примеру систему изменения фаз газораспределения (VTEC) и прочих наворотов в ГРМ, позволяющих отключать работу отдельных поршней для экономии топлива.

И, казалось, как можно избавиться от этой гармонично слаженной работы механических элементов газораспределительного механизма. Если подходить кардинально, можно просто поменяв двигатель внутреннего сгорания на электромотор. Но речь все-таки о том как избавиться от классической схемы ГРМ именно в ДВС?

Оказывается уже с 2005 года такое решение есть, но только его применяют на мелкосерийном спорткаре Koenigsegg CCXR. Максимальная скорость спорткара 388,87 км/ч, а время набора скорости в 300 км/ч всего 11,92 с. Назван этот спорткар в честь самого создателя Кристиана фон Кенигсегга. А вот система, заменившая традиционную ГРМ, получила названия Freevalve, что в переводе означает «свободный клапан».

Создатель данной технологии передвигается не на спорткаре, а на скромном Saab 9-5, который на первый взгляд ничем не отличается от своих собратьев. Но если крышку капота отсека двигателя откроет даже не самый опытный автолюбитель, он невооруженным глазом увидит непривычную для себя картинку. Нет, приводных шестерней, ремня ГРМ, «постели» распределительных валом. А что приводит в действие клапана?

Так вот обеспечивает движением кланов так называемый актуатор системы Freevalve принцип которого основан на комплексном применении энергии электричесткого, гидравлического и пневматического характера. На вход блока Freevalve подается электрический ток, который приводит в действие пневматический механизм отдельно взятого актуатора для открытия клапана, и гидравлический для закрытия. Иными словами электрические приводы подают воздух и масло, тем самым обеспечивая движение клапана.

Каждый актуатор полностью независим от других и управляется вынесенным блоком управления. Создатель не раскрывает подробностей инновационной системы, но следуя логике данный блок управления должен работать в связке с системой подачи топлива для обеспечения синхронизации открытия клапанов и моментом впрыска топлива.

Демонстрационный график работы системы управления клапанами Freevalve позволяет увидеть очевидные плюсы.

Красная линия отображает характеристику работы впускных клапанов, синий — выпускных. В отличие от классической схемы ГРМ, где как впускные так и выпускные клапана открываются плавно с помощью распредвала по траектории эллипса, в системе Freevalve они открываются фактически мгновенно под действием электрического импульса.

Соответственно график движения клапанов с системой Freevalve имеют форму трапеции с почти прямыми углами, а график традиционной системы ГРМ — форму параболы. Таким образом время для попадания газов во выпускные и выпускные отверстия значительно сократилось улучшив при этом мощностные и экологические характеристики при равном объеме двигателя. На тестовом стенде двигатель с системой Freevalve показал 30-ти процентный прирост мощности и 50-ти процентное снижение вредных выбросов.

С помощью Freevalve гораздо проще решается механизм изменения фаз газораспределения. В таких известных системах как VTEC это достигается сложной конструкцией распределительных валов, которые умеют смешаться относительно оси приводных шестерен. Японский производитель Honda c 2003 года представил технологию Variable Cylinder Management (VCM) , позволяющую отключать цилиндры и работать только части поршневой группы для экономии топлива в режиме круиз контроля без нагрузок. Конструктивно это выполнено сложным размещением кулачков, которые могли двигаться вдоль распределительного вала обеспечивая рабочий и ожидающий режим работы поршня.

В случае с Freevalve обеспечения подобного функционала не требует дополнительные механические внедрения и модернизации. Все это достигается прошивкой блока управления актуаторов.

Дополнительно увеличить мощность и уменьшить выброс вредных веществ в атмосферу можно с помощью установки дополнительных клапанов на выхлопе. Часть выхлопных газов можно направлять в турбокомпрессор, а часть в катализатор.

Со слов изобретателя система Freevalve может быть установлена на любой двигатель внутреннего сгорания. Но это только теоретически. На практике пока что не совсем ясны эти варианты адаптации. Во-первых при установке на старый авто необходимо будет обеспечить уникальном для каждого корпусом вместо клапанной крышки, куда в свою очередь будут монтироваться актуаторы. Во-вторых не совсем понятно как будет налажена взаимосвязь с топливной системой, которой управляет штатные мозги авто.

Также при снятии тех же распределительных валов, приводных шестерен необходимо будет избавится от всяческих датчиков, при отсутствии которых мозг авто будет испытывать судорогу. Конечно, для новых авто плюсы несомненно на лицо, но в плане адаптации уже существующих авто вопрос пока еще остается открытым.

Итак, давайте подведен итоги и подобъем плюсы системы Freevalve с электронными актуатарами:

• Снижается масса двигателя за счет исключения шестерен, приводных ремней (цепей) и распредвалов ГРМ.
• Компактность двигателя и увеличения подкапотного пространства.
• Увеличения мощности двигателя порядка на 30%.
• Уменьшается выбросов токсичных газов в атмосферу.

Кандидат технических наук Д. СОСНИН.

В схеме газораспределительного механизма Архангельского имеется центробежный регулятор, сдвигающий моменты открытия и закрытия клапанов в зависимости от частоты вращения коленчатого вала.

Клапан Архангельского открывается при срабатывании электромагнита и закрывается возвратной пружиной.

Использование для перемещения клапана двух электромагнитов позволяет избавиться от возвратных пружин.

В новой конструкции газораспределительного механизма привод расположен сбоку от блока цилиндров. Применение длинных соленоидов увеличивает ход клапанов, позволяет его регулировать в широких пределах.

Исторически сложилось так, что отечественное автомобилестроение развивалось в попытках догнать западных коллег. По-настоящему оригинальные модели (к ним относится, скажем, “Победа”) можно пересчитать по пальцам. И все же интересные разработки, внедрение которых позволило бы нашим автомобилестроителям успешно конкурировать с зарубежными, появляются. Предлагаем вниманию читателей рассказ о необычном механизме, предложенном доцентом кафедры “Электротехника и электрооборудование” Московского автомобильно-дорожного института (Государственного технического университета) Д. А. Сосниным. Устройство позволяет отказаться от применения в двигателе привычного распределительного вала и в то же время гибко управлять фазами газораспределения и величиной хода клапанов.

ТАМ, ГДЕ ЭЛЕКТРОНИКА ПАСУЕТ

Любой автомобилестроитель стремится к тому, чтобы двигатели внутреннего сгорания (ДВС) на его машинах работали в оптимальном режиме: обеспечивали максимальную мощность, равномерность крутящего момента, минимальный расход топлива, наименьшую токсичность выхлопных газов. Однако пока этого никому не удалось добиться в полной мере, поскольку улучшение одних характеристик приводит к ухудшению других. В последнее время, правда, достигнут существенный прогресс благодаря применению автоматизированного управления работой двигателя с широким использованием электроники.

При составлении программы для системы управления двигатель на специальном испытательном стенде вводят в устойчивый режим работы и последовательно корректируют все параметры так, чтобы для данного режима они обеспечивали наилучшие выходные характеристики. То же проделывают при других режимах. Результаты записывают в постоянную память электронного блока в виде многомерной диаграммы, с помощью которой в дальнейшем формируются управляющие сигналы по каждому из параметров.

Например, в комплексной электронной системе “Motronic” (ФРГ), которая управляет впрыском топлива и зажиганием, пять таких диаграмм: для корректировки угла опережения зажигания, времени впрыска топлива, положения клапана рециркуляции (устройства, возвращающего часть выхлопных газов в цилиндр для лучшего дожигания топлива), времени накопления энергии в катушке зажигания и положения дроссельной заслонки. В качестве входных параметров в этой системе используются частота вращения коленчатого вала, крутящий момент и температура двигателя, а также напряжение аккумуляторной батареи. На выходе контролируют соответствие оборотов двигателя крутящему моменту и содержание окиси углерода в выхлопных газах.

К сожалению, в автомобиле есть система, которая не поддается регулированию даже самой изощренной автомобильной электроникой. Это газораспределительный механизм с жесткой кинематической связью между коленчатым и распределительным валами.

Специалисты считают, что классический двигатель достаточно совершенен и если иногда плохо работает, то лишь потому, что “задыхается от собственного выхлопа”; стоит дать двигателю побольше кислорода, позволить “дышать полной грудью”, и ему не будет альтернативы.

Помочь двигателю можно, если бы удалось сдвигать моменты открытия и закрытия клапанов, в первую очередь впускных. Вспоминается, как еще в начале 70-х годов прошлого века автогонщики прибалтийских

Республик выигрывали состязания, добиваясь частоты вращения коленчатого вала до 3000 об/мин на холостом ходу и до 8000 об/мин на полном газу. Впоследствии выяснилось, что они раздобыли шаблон распределительного вала, наплавляли кулачки и затем вручную доводили их форму. С такими распредвалами двигатели выдавали высокие характеристики (мощность и крутящий момент), но только на больших оборотах. Для спортивных машин это хорошо, но для “частных” — неприемлемо. Тем не менее такой факт говорит о заметной роли запаздывания или опережения фазы клапанов.

Как же заставить клапан открываться и закрываться в тот момент, который соответствует оптимальной работе двигателя? Ясно, что нужно управлять фазами газораспределения в зависимости от частоты вращения, положения и нагрузки коленчатого вала. Традиционный кулачковый распредвал не позволяет решить эту задачу.

В небольших пределах соотношение фаз газораспределения можно регулировать с помощью механических, электромеханических, гидравлических, пневматических приводов клапанов. Но наиболее перспективным считается электромагнитный привод, управляемый электроникой. С его помощью можно не только оптимизировать работу двигателя, но и расширить его функциональные возможности. Так, четырехцилиндровый двигатель при изменении порядка срабатывания клапанов можно заставить действовать как двух- или трехцилиндровый; он более равномерно работает при переменных нагрузках, потребляет меньше топлива на максимальных оборотах при заданной мощности. Не будет у такого двигателя проблем с изменением направления вращения коленчатого вала.

На первый взгляд все выглядит очень просто, но почему-то на автомобилях электромагнитные клапана пока встречаются только в экспериментальных разработках.

КЛАПАН АРХАНГЕЛЬСКОГО

Попытку реализовать идею электромагнитного клапана с гибким управлением предпринял в середине XX века профессор МАДИ В. М. Архангельский. Включение и выключение электромагнитов происходило при замыкании и размыкании контактов, связанных с кулачками распределительного вала. На место клапан возвращался пружиной.

В схеме Архангельского был предусмотрен центробежный регулятор на распределительном валу. При изменении частоты вращения он смещал положение кулачков и вызывал опережение открывания и закрывания клапанов. Таким образом, регулятор играл роль обратной связи. Это позволяло обходиться без программного управления, которого, кстати, тогда и не могло быть.

К сожалению, несмотря на изящество схемы, работоспособную конструкцию создать не удалось. Дело в том, что клапан должен быстро срабатывать и надежно закрываться, а поэтому требуется возвратная пружина с большой жесткостью. Соответственно нужен мощный электромагнит, который потребляет значительный ток из бортовой сети автомобиля. В те времена не было мощных полупроводниковых вентилей и металлические контакты при коммутации больших токов быстро выгорали. Наконец, при закрытии клапана возвратной пружиной происходил сильный удар головки клапана о гнездо, что вызывало шум при работе газораспределительного механизма и вело к частым поломкам клапанов.

ОДИН ХОРОШО, А ДВА ЛУЧШЕ

Избавиться от многих недостатков, присущих клапану Архангельского, можно, если вместо одного электромагнита поставить два — открывающий и закрывающий. Подобная схема была разработана одним из студентов Тольяттинского государственного университета в дипломном проекте под руководством доктора технических наук профессора В. В. Ивашина.

В данном варианте конструкции пружины не нужны, и поэтому электромагниты могут быть меньших размеров и мощности — ведь большой ток потребляется лишь при закрывании и открывании клапанов, а для их удержания достаточна сила тока в десять раз меньше.

Но главное, теперь можно обойтись совсем без распределительного вала, поскольку задавать время срабатывания и силу тока через обмотку электромагнита может программируемый контроллер — электронное устройство, обычно на микропроцессоре, управляющее работой двигателя и других систем автомобиля.

В НАМИ под руководством кандидата технических наук А. Н. Терехина начали проводить исследовательские и конструкторские разработки газораспределительного механизма с электромагнитным приводом клапанов на базе двигателя М-412. В результате был создан действующий макет газораспределительного механизма с двухсторонними электромагнитами на восьми клапанах. Но с начала 1990-х годов финансирование прекратилось, и перспективная разработка затерялась в архивах.

Несколько лет назад работы над новым газораспределительным механизмом были возобновлены на Волжском автозаводе под руководством главного конструктора АвтоВАЗа П. М. Прусова. Так, среди тем Всероссийского конкурса “Русский автомобиль” (см. “Наука и жизнь” № 12, 2002 г.) была объявлена “Разработка системы электромагнитного привода газораспределительных клапанов для 16-клапанного двигателя ВАЗ”. На конкурс были представлены два проекта, но оба совсем “не по делу”, и их даже не стали рассматривать.

Тем временем над усовершенствованием электромагнитного привода клапанов начали работать японские, американские и (с наибольшим успехом) немецкие автомобилестроители. Уже в 2002 году компания БМВ приступила к испытаниям на реальном 16-клапанном двигателе газораспределительного механизма с электромагнитным приводом всех клапанов.

КОНКУРЕНТОСПОСОБНАЯ КОНСТРУКЦИЯ

Тогда же к разработке электромагнитных газораспределительных клапанов приступили на кафедре “Электротехника и электрооборудование” МАДИ (ГТУ).

Хотя на Западе нас не признавали конкурентами: мол, “отстали на 10 миль” (на жаргоне автогонщиков так говорят об отставших на два круга, что означает — слабаки), однако автором запатентована конструкция, которая решает большинство проблем, присущих электромагнитным приводам.

В ней вместо громоздких электромагнитов, установленных над клапанами, применены длинные соленоиды. Торможение сердечника в длинном соленоиде реализуется не жесткими упорами, а краевыми магнитными полями, и работа привода становится бесшумной. Кроме того, ход клапана может быть сколь угодно большим и регулируемым. Возвратно-поступательное движение от электромагнита к клапану передается через штангу и качающееся коромысло. Благодаря этому привод можно устанавливать не над блоком цилиндров, а на его боковой поверхности. В результате значительно уменьшается высота двигателя, а для охлаждения и смазки деталей привода используются штатные системы автомобиля.

Теперь дело за моторостроителями. Если удастся воплотить идею в металле, в России появится приемистый и экономичный автомобиль, который к тому же будет удовлетворять самым жестким требованиям по чистоте выхлопа.

Двигатели без распредвалов, новая технология, которая изменит автоиндустрию — Авто блог

FreeValve, как может трудиться двигатель без распредвала

Уверен, что многие из отечественных читателей знают о существования компании называющиеся. Koenigsegg. Вместе с тем мы уверены, что вы практически ничего не слышали о её дочерней компании называющиеся FreeValve.

В случае если это вправду так, то вам очень рады в мир высоких автотехнологий. Скандинавы создали и претворяют в судьбу очень занимательный продукт, новый (это не преувеличение) тип двигателя в котором нет таких привычных для всех кто связан с машинами подробностей, таких как распредвал двигателя.

Смотрите кроме этого: 1.6 литровый двигатель без распредвала от Qoros 3 развивает 230 л.с.

В случае если посмотреть в прошлое, в 80-е года, топовой и самой продвинутой разработкой стала совокупность управления клапанами типа VTEC, 90-е года отличились применением и разработкой продвинутой совокупностью впрыска горючего, чуть позднее кульминационным моментом развития прямого впрыска стали поздние 2000-е. Будущее за разработкой FreeValve, без совокупности распредвалов приводящего клапаны в перемещение в ДВС. Но вправду ли это станет будущим моторостроения?

Давайте посмотрим совместно.

Как и каждая вторая технологическая революция, FreeValve Camfree стал технологическим прорывом, что обязан (либо обязан?) поменять расстановку сил в разработках создания двигателей внутреннего сгорания. Фундаментальный принцип звучит легко и гениально, вместо определённой привязки к определенной, статической формуле, новая разработка предлагает гибкость в ходе работы мотора.

Технологии изменяемого открытия клапанов существуют уже довольно в далеком прошлом, было сделано множество прототипов от различных производителей машин, существуют кроме того похожие серийные предположения от BMW, но ни одна из них неимеетвозможности сравниться с возможностями, каковые предлагает новый тип двигателя, созданный скромной скандинавской компанией. Гениальность продвигаемой совокупности кроме этого не в последнюю очередь содержится в том, что она не подразумевает важных трансформаций в конструкции самого двигателя.

Однако эта кажущаяся простота не помогла избежать FreeValve сложностей и дороговизны производства. Закон бизнеса, новинки стоят неизменно больших денег.

Мотор FreeValve на 30% замечательнее, вдвое экологичнее и на 20-50% экономичнее простого распредвального двигателя

Как и другие инженеры, сосредоточившиеся на изменяемой технологий степени и развитии дезактивации сжатия, и изменяемого количества, юноши из FreeValve трудились над тем, что именуется топовой всемирный разработкой мотора, стоящей на острие атаки прогресса.

На протяжении изучений, компания Koenigsegg узнала, что разработка привода клапанов имеет громадный потенциал развития, ответ было логичным, создать настоящую совокупность, основанную на теоретическом опыте, так с целью достижения амбициозных целей случилось объединение с дочерней компанией Cargine, потом переименованной в FreeValve.

Вступление закончилось. Переходим к подробностям.

Давайте перейдем к изучению всех нюансов FreeValve технологии, которая недавно была публично раскрыта для общественности.

В чем отличие между совокупностью без распредвалов и хорошей разработкой привода клапанов

Из описания и названия разработки делается понятным, что обращение вправду идет о двигателе, в котором отсутствуют распределительные валы. В действительности необыкновенный подход к инженерии внутримоторных разработок, основной секрет которых содержится в том, что двигателю не необходимы эти валы, потому, что клапаны вычислены на личную работу, любой по отдельности. Любой клапан не связан жестко с соседними клапанами, из этого проистекает наименование- «свободные клапаны», FreeValve.

Основная идея содержится в том, дабы работа двигателя внутреннего сгорания стала более действенной во всех фазах работы. Стандартные распределительные валы ввиду заложенных в них конструктивных изюминок являются очень компромиссными вариантами, что обычно ведет к определенным «жертвам», повышенный расход горючего в угоду мощности либо низкий крутящий момент на высоких оборотах в угоду пиковой мощности и т.д..

С новой разработкой инженеры взяли возможность сделать двигатель действенным при любых оборотах и на всех режимах работы, не опасаясь провалов на холостом ходу, плохой динамики либо большого расхода горючего.

Звучит как недосягаемая мечта, но нет ничего неосуществимого, вероятно все, что вероятно себе представить. «дочка» Кёнигсегг добилась высоких результатов, создав в полной мере рабочий, фактически серийный экземпляр собственной разработки, которую они много лет возили от выставки к выставке, воображая прототип на различных собственных новинках. Вместо распредвалов, любой клапан приводится в перемещение отдельным приводом, работу которых со своей стороны осуществляет контроль электроника.

Как хороша новинка и как она дороже простой совокупности привода клапанов?

Разработчики утверждают, что совокупность без распредвалов применяет на 10% меньше энергии, чем классические ответы привода. Эти проценты в стандартной схеме двигателя в большинстве случаев уходят на преодоление трения, привод и работу всей верхней части «головы» мотора, другими словами всех этих бессчётных совокупностей. Эффективность применения для того чтобы двигателя как несложно додуматься будет на 10% лучше, но намного больший выигрыш станет очевидным при экологической проверке.

Двигатель может трудиться в четырех циклах: обычный- Отто, экономный- Аткинсона и сложный-Миллера. Кроме этого двигатель способен воспроизводить цикл Хедмана с изменяемой степенью сжатия

К примеру, в двигателе с искровым зажиганием, (просматривайте, в бензиновом моторе) с установленным FreeValve возможно смело снять каталитический нейтрализатор, а экономичность кроме того у замечательного бензинового двигателя станет сродни дизельному варианту.

В следствии полученный силовой агрегат станет дешевле эквивалентного дизельного мотора, говорят в FreeValve. На дизельные двигатели также будут быть установлены новомодные электронные приводы клапанов, что в теории должно чуть снизить расход мотора трудящегося на ДТ и без шуток повысить экологичность его выброса.

Цена новой разработке. В случае если забрать в расчет науку экономику, то получается, что первые 10- 100 тыс. двигателей, выстроенных по данной технологии, будут стоить дороже простых типов силовых агрегатов, но в конечном счете, в то время, когда производство будет поставлено на промышленный поток и при достижении определённой «критической массы», цена новых типов моторов начнет неспешно понижаться и в итоге сравняется со ценой стандартного ДВС.

Наряду с этим такие моторы будут более действенными, чем классические модели, будут меньше расходовать горючего при повышении мощности и начнут показывать значительно более приемлемые показатели полки крутящего момента.

Что случится, в случае если совокупность продемонстрирует себя несостоятельной?

Приверженцам хорошей схемы двигателей и тем людям, каковые с опаской принимают все обновления в мире технических новшеств и технологий, возможно, весьма интересно, как все будет не хорошо, при поломке новомодной совокупности. И по большому счету, а надежная ли она?

Отрицать довольно глупо, любой, кроме того самый надежный девайс может выдать неприятную осечку, кроме этого не следует забывать про конструктивные недостатки, каковые смогут быть не распознаны на начальной стадии разработки. Результат предсказуем, дорогая поломка. Но и тут у FreeValve имеется маленький утешительный козырь в рукаве.

Поразительно, но данный двигатель сможет нормально делать собственные рабочие функции кроме того при поломке одного либо нескольких приводов клапанов, очевидно это скажется на пиковой мощности на высоких оборотах, но как уверяют разработчики, отличие будет незначительна.

Это весьма интересно: Дизельные моторы: История развития

Предусмотрен катастрофический вариант работы двигателя,содержится он в том, что кроме того в случае если 75% приводов клапанов выйдут из строя, автомобиль сможет самостоятельно добраться до СТО, немыслимая живучесть. Тестирования длятся…, но самое основное, чего разработчики все еще никак не смогут побороть, это именно выносливость для того чтобы типа привода. В нем все прекрасно, но камень преткновения, пребывает в том, что продолжительно совокупность не выхаживает.

Но это временное явление и его удастся нейтрализовать, поскольку инженеры по теоретическим расчётам узнали, надежность таковой совокупности возможно сопоставима со стандартным двигателем ДВС. Смоделированы сотни-миллионов циклов работы приводов, ощутимого износа найдено не было. Осталось применить знания на практике и возможно выезжать.

Шведская компания сравнивает текущую разработку распределительного вала, с игрой на пианино двумя руками, любая из которых привязана к противоположным финишам метлы. Применение каждого пальца по отдельности, как делают пианисты, разрешит перейти к личному управлению клапанами.

Из сказанного выше возможно сделать вывод:

1. Сейчас разработка очевидно сырая. Двигатель не может пройти столько же, сколько ходят без значительных неприятностей моторы с простой совокупностью распредвалов.

2. Но кроме того на этом этапе разработки, совокупность продемонстрировала себя с лучшей стороны. Ни один мотор со стандартной совокупностью газораспределения не может хоть как-то нормально трудиться, в случае если прекратят трудиться 75% клапанов (представим это гипотетически). Более того, прекрати функционировать в обычном режиме хотя бы один из клапанов на простых ДВС, вы утратите больше, чем пиковую мощность на высоких оборотах.

Другими словами в плане поломок, в случае если уж что-то случилось с ГРМ, скандинавская разработка очевидно обходит все другие типы моторов.

Еще один плюс. На революционном двигателе, как утверждают инженеры, трудящиеся над проектом, неосуществима встреча клапанов с поршнями при обрыва ремня/растяжения цепи так как ее тут просто-напросто нет.

Технические нюансы. FreeValve- более, чем всецело изменяемые фазы газораспределения?

В случае если ответить коротко, по существу, то да, это больше чем двигатель с изменяемыми фазами газораспределения, по причине того, что любой конкретный клапан может иметь разные «подъемы», как по времени, так и в позиции открытия. Кроме этого он может раскрываться и закрываться с различной скоростью, изменяя частоту, за этим в онлайн режиме следит совокупность бортовых компьютеров высчитывая нужный режим хода клапана в соответствии с режимом работы двигателя с точностью подъема впредь до 1/10 миллиметра.

Как видно приводы (актуаторы) способны делать это с необычайной точностью, существенно превосходя показатели работы ГРМ в простом двигателе.

Смотрите кроме этого: Для чего поменять ремень ГРМ

Кстати, электроприводы, они же актуаторы, самая неотъемлемая часть разрабатываемого типа мотора. Клапаны при помощи личных совокупностей приводятся в перемещение до 20 тыс. открытий, закрытий в 60 секунд. Датчики контроля положения клапана зорко смотрят за происходящим, мониторя положение клапанов, внимание, — 100 тыс. раз в 1 секунду (!!!).

Причем привод, двигающий клапаны не просто электрический, таковой тип не выдерживает больших нагрузок/скоростей/температур и скоро выходит из строя. В компании Koenigsegg создали «пневмогидроэлектрический тип привода». Любая из стихий: пневматика, электрика и гидравлика, делает сугубо собственную отдельную функцию.

Пневматикой клапан раскрывается, при помощи гидравлики- закрывается. Электропривод подает масло и воздух, дабы в совокупности было нужное для работы актуатора давление.

Данный тип привода подойдет и грузовому автомобилю и гоночному мотоциклу

Еще одна экономическая польза, о которой стоит упомянуть. Использование гидропневмоэлектро клапанов не требует множества подробностей, дорогих и тяжелых. Не необходимы шестерни ГРМ, крышка ГРМ, цепь ГРМ (либо ремень), распредвал а также регулятор давления наддува для турбированных двигателей.

Смотрите кроме этого: срок и Долговечность работы автомобиля

Ввиду сказанного выше силовой агрегат возможно сделать компактнее и легче классического мотора.

В то время, когда возможно приобрести автомобиль с таким двигателем?

Страно, но первым автомобилем, что выйдет на рынок оборудованный таковой безраспредвальной совокупностью, станет не гоночный замечательный спорткар Koenigsegg, вероятнее лавры первопроходца достанутся китайской модели Quoros 3, с которым шведский Кенигсегг заключил контракт о сотрудничестве. Доступность гарантирована. Пара месяцев, год либо полтора и на дорогах покажутся первые ласточки.

Учитывая то, что шведы разрабатывали разработку начиная с 2000 года, ожидать осталось совсем не продолжительно.

Koenigsegg One: Новый король скорости

На выходе мы возьмём более негромкий, более экономичный, действенный и замечательный бензиновый мотор если сравнивать с современными аналогами. Сохраняем надежду действительность не разочарует.

Koenigsegg изнутри: двигатель Freevalve со свободными клапанами

Темы которые будут Вам интересны:

• Гидроудар двигателя, как вода может нанести вред мотору

• Двигатели honda станут мощнее — «автоновости»

• Десять автомобильных частей и технологий, которые должны быть полностью изменены

• Двигатель внутреннего сгорания это вчерашний день

Двигатель без распредвала

Главная » Блог » Двигатель без распредвала

Бескулачный бой

Современный агрегат, разработанный Freevalve, на 30 процентов мощнее и имеет более высокий крутящий момент при низких оборотах, по сравнению с аналогами того же объема, но при этом на 20-50 процентов экономичней и выбрасывает вдвое меньше вредных веществ в атмосферу. Наконец, он способен потреблять как бензин с различным октановым числом, так и дизельное топливо.

Кристиан фон Кенигсегг отмечает, что новые агрегаты можно сделать компактнее и легче традиционных ДВС за счет отказа от распредвалов, дроссельной заслонки и соответствующего навесного оборудования. Освободившееся пространство можно использовать для повышения безопасности или увеличения свободного пространства под капотом.

####Погодите, но моторы без дросселя и с электронным управлением подъемом клапанов уже делают BMW и даже Fiat?

Действительно, баварцы первыми отказались от дроссельной заслонки, внедрив в газораспределительный механизм систему управления впускными клапанами с электронным управлением. Однако баварцы используют достаточно сложную механическую систему с дополнительным электромотором, а в конструкции Fiat MultiAir до сих пор не решена проблема с высокими насосными потерями.

Технология Freevalve, в свою очередь, способна управлять всеми клапанами независимо друг от друга, совмещая сильные стороны всех существующих термодинамических циклов в одном силовом агрегате.

####Когда ждать?

Выпуск мотора без распредвалов считается экономически оправданным уже сейчас, несмотря на необходимость решения оставшихся проблем с высоким потреблением электроэнергии, уровнем шума и вибрациями. Но его главный недостаток – это высокая стоимость производства. Которая, впрочем, может снизиться в случае массового применения новой технологии.

Двигатель без распредвала: избавься от него и стань мощнее на 30%

Изобретатель Кристиан фон Кёнигсегг доказал автомобильному миру, распредвал не нужен в двигателе — эта деталь лишняя. Двигатель без распредвала имеет место быть в автомобилестроении.

Краткая биография изобретателя

Кристиан родился в 1972 году в Стокгольме, Швеция. Еще в детстве любил разбирать бытовую технику с желанием что-то изменить в конструкции аппаратов, а в подростковом возрасте уже зарекомендовал себя в своем квартале мастером на все руки и талантливым умельцем.

Он первый предсказал что чипы вытеснят CD диски, даже хотел запатентовать проект этого устройства, но в то время это никого не интересовала.

А еще он изобрел замок для скрепления деревянных пластин, но его тоже никто не понял, даже отец, работающий в сфере деревообработки. В последствии подобный патент запатентовали другие фирмы и заработали на нем многие миллионы.

В 22 года он стал заниматься созданием автомобилей, основал компанию Koenigsegg Automotive AB, и в 2002 году был пущен в серию автомобиль Koenigsegg CC.

В 2005 году этот автомобиль занесен в Книгу рекордов Гиннеса, как самый скоростной серийный автомобиль (388 км/ч.). А его автомобиль Koenigsegg CCXR лидер по соотношению мощности к массе. Автомобиль марки Koenigsegg One1 лидер по разгону, он может разогнаться до скорости 300 км/ч. за 11,92 сек.

Между двух стихий

Сам Кристиан Фон Кёнигсегг ездит на стареньком Saab и хитренько улыбается. А причина его улыбки проста. У его автомобиля единственный в мире двигатель старой серии…. ВНИМАНИЕ! Без распредвала и газораспределительного механизма, ГРМ ремня и коромысел.

В двигателе «Сааба», точнее в его головке блока родные 16 клапанов. Но каждый клапан управляется отдельным узлом, и каждый этот прибор получает команду на закрытие или открытие клапана с блока управления двигателем независимо от других.

Это и есть главное ноу-хау — актуатор. Каждый клапан управляется таким приводом-актуатором. Узел представляет собой пневмо-гидравло-электрическую систему Кёнигсегга. Секрет в том, что пневматикой клапаны открываются, гидравликой закрываются.

Воздушная магистраль и гидравлическая находятся под постоянным давлением, они в постоянной готовности к отрытию или закрытию. Электрическая часть узла несет на себе управляющую функцию к тому или иному действию.

Оснащенные такой системой газораспределения двигатели способны развивать до 20000 оборотов в минуту с самой высокой степенью продувки и наполнения цилиндров топливной смесью.

Охлаждаются и смазываются эти узлы стандартными системами двигателя.

Самое, на мой взгляд, высочайшее достижение актуатора от дочерней фирмы Кёнигсегга «Freevalve» в том, что его можно установить практически на любой двигатель автомобиля и даже мотоцикла. И на высокооборотистый двигатель мотоцикла с оборотами 16000 и на автомобиль с дизельным двигателем с 3500 об/мин.

Дышать полными цилиндрами во все клапаны

Рассмотрим график работы клапанов. Мне он представляется фантастическим. Куда там десмодромному механизму…

Красный график показывает работу впускного клапана, то есть его открытие и закрытие. По нему видно, что нет никаких мягких парабол как в обычных двигателях, просто и гениально, открылся – закрылся и никаких пересечений с выпускным клапаном (синий график) на продувку. Графики не пересекаются и имеют почти прямые углы. Это фантастика!

Все объемы газов входят и выходят за меньший промежуток времени, чем в обычных двигателях, благодаря этому фазы впуска и выпуска не пересекаются. Благодаря этому в два, это факт !!!, в два раза улучшены показатели экологичности двигателя. Это действительно ПРОРЫВ!

Играть на фортепиано коромыслом

Фон Кёнигсегг говорит, что использовать распредвал вместо Freevalve — это играть на пианино коромыслом, вместо того чтобы играть пальцами.

Что запрограммировано изобретателем для каждого клапана?

Перечислим в порядке важности:

• на всех режимах, не зависимо от оборотов двигателя, на впуске самый оптимальный объем топливной смеси, самые правильные режимы открытия и закрытия клапанов, что невозможно в классической системе ГРМ;
• система Freevalve позволяет менять параметры: момент и продолжительность открытия клапана. В этом отношении в обычной системе это невозможно, а здесь можно пересмотреть любой параметр;
• возможность легко управлять мощностью двигателя, отключать любой цилиндр, создавать для каждого цилиндра любую программу работы. В классике это можно делать, но только путем сложных механических операций, связанных с механическим переключением на кулачки другой конфигурации распредвала;
• здесь нет этого грустного эллиптического графика работы кулачков, когда плавно открываются и закрываются клапаны, нет моментов, когда одновременно открыт впускной и выпускной клапан. Кривых здесь нет, здесь только ломанные линии. Актуатор спокойно работает в таком режиме до 10000 об/мин;
• И теперь главное: на 30% выше крутящий момент, на 30% меньше потребление топлива и на 50% меньше вредного выхлопа!

Три цилиндра, восемнадцать клапанов

Внедрение актуаторов в конструкцию двигателя можно значительно сократить его размер. И это не всё. Можно увеличить количество клапанов на цилиндр, и даже разделить пути выхлопных газов, к примеру часть направить к турбине, а часть в глушитель. Часть клапанов можно использовать в систему компрессора.

Двигатель без распредвала. Долой стереотипы!

Что еще дает такая система. Ввиду того, что двигатель может быть компактнее, отсутствие распредвала дает экономию место, значит и дизайн кузова можно изменить.

А тот плюс, что нам подарен значительно больший момент, т.е. мощность, то необходимые лошадиные силы можно извлечь и из меньшего числа цилиндров, соответственно размер станет еще меньше. И маленький моторчик спрятать под сиденьем))).

Эта система в любой момент может быть установлена на любой двигатель любого производителя, выкинув распредвал со всеми причиндалами. Увеличить мощность на 30%, а это не мало!

Но самое экзотическое, перевести его в двухтактный, при этом в 2 раза увеличить мощность!!!… всего лишь просто переключив программу!

Фон Кёнигсегг работает над идеей автомобиля с двумя баками под разное топливо, и с разными системами питания, бензинового и дизеля, и даже с переходом на биотопливо.

Но верх фантазии Кёнигсегга конечно пневматический гибрид – это что-то! О чем он мечтает?

О том, чтобы по специальной программе настраивалась определенная конфигурация клапанов, при которой ДВС превращается в компрессор.

Принцип такой: при торможении двигателем, воздух закачивается в баллон, аккумулируя давление. А потом этот воздух использовать для движения или разгона автомобиля, так же использовать его в турбонаддуве, если нужно на время увеличить мощность двигателя.

Независимые клапаны, это еще и надежность. В такой компоновке не случится обрыв ремня ГРМ и поршня никогда не встретятся и не сломают друг друга.

Тот самый, старенький Saab, на котором ездит Кристиан, проехал уже 60000 км. , испытал жару и мороз и очень не плохо себя чувствует. Его головка блока родная, но переделанная под независимые клапаны, с неё убрано все лишнее и проточены нужные каналы для пневматики и гидравлики.

Ощущение от тест драйва Saab: Ведет себя как дизель на 3000 об/мин., крутящий момент просто бешеный.

Моё мнение

Я в диком восторге от этого изобретения! Двигатель без распредвала!!! Какой потенциал настроек открывается.

Режимы работы двигателя можно сочинять как музыку.

А какие безумные показатели можно вытянуть из обычного двигателя!!!

Слов нет, друзья! Нет предела человеческому гению! Двигатель без распредвала, кто бы мог подумать, что это возможно!

Обязательно поделитесь с друзьями, которые понимают о чем идет речь, удивите новизной нового изобретения. Это действительно фантастика, воплощенная в реальность!

До новых встреч в сети!

Как устроен революционный двигатель без распредвала — DRIVE2

Компания Koenigsegg, создавшая 1500-сильный гиперкар, которому не нужна трансмиссия, уже 15 лет ведет разработку инновационного двигателя внутреннего сгорания – без распределительного вала и дроссельной заслонки.

Как устроен революционный двигатель без распредвала ( Фото 1)

Цель, которую поставили перед собой шведские инженеры, заключалась в создании экономичного и экологически чистого мотора нового поколения.За основу была взята концепция двигателя Кармело Скудери, в котором цилиндры делятся на рабочие и вспомогательные. Первые отвечают за сжигание смеси и выпуск, а вторые – за впуск и сжатие рабочей смеси. Правда, в отличие от мотора Скудери, шведы хотели реализовать эту схему внутри одного цилиндра, для чего им требовался быстрый и очень точный актуатор клапанов.

В 2000 году был подготовлен первый одноцилиндровый агрегат, способный работать на метане или водороде. Уровень выбросов оксидов азота у этого мотора оказался невероятно низким, однако автоиндустрию заинтересовал даже не сам мотор, а использовавшийся в нем толкатель.

Правда, первый вариант толкателя был полностью пневматическим и имел множество недостатков: он был слишком большой, слишком шумный и вибронагруженный. Поэтому инженеры решили добавить в актуаторы гидравлический элемент для фиксации клапанов и дополнительного демпфирования.

К 2003 году был подготовлен первый прототип актуатора, размеры которого уже позволяли использовать его на обычном двигателе, однако потребовалось еще несколько лет, в течение которых инженеры несколько раз меняли его конструкцию, прежде чем первый по-настоящему рабочий вариант системы электронного управления клапанами был готов к тестам.

Первый прототип двигателя без распредвалов установили на универсал Saab 9-5. Отдача этого мотора оказалась на 30 процентов выше серийного агрегата, а расход горючего уменьшился на треть. Понятно, что технология еще требовала доработки и адаптации под массовое применение, однако воодушевленные создатели надеялись уже в обозримом будущем запустить новые моторы в серийное производство.Двигатели без распредвалов должны были появиться на новом седане Saab 9-3 и кроссовере 9-4X — Cargine входила в альянс скандинавских компаний, которые пытались выкупить марку Saab во время кризиса 2008 года. Однако эта затея в итоге закончилась ничем, а «Сааб» продали китайцам.

Так как этот двигатель устроен?

«Если представить, что мотор – это фортепьяно, а клапаны – его клавиши, то применять распределительный вал – все равно, что играть на инструменте шваброй, а не пальцами», – так описывает Кенигсегг преимущества своего мотора.

Вместо распределительного вала открытием и закрытием клапанов управляют очень быстрые электромагнитные актуаторы по команде компьютера.В них используются пневматические пружины, способные менять собственную жесткость, и особые датчики контроля положения клапана.

Последние контролируют положение клапанов сто тысяч раз в секунду с точностью до одной десятой миллиметра, а для их работы требуется примерно в сто раз меньше энергии, чем для аналогов других фирм.

Подобная конструкция позволяет бесконечно менять фазы газораспределения, а также в любой момент отключать и задействовать любое количество цилиндров в зависимости от конкретных нагрузок. Такой мотор может работать по традиционному термодинамическому циклу Отто, экономичному циклу Аткинсона, а также по более сложному циклу Миллера, обеспечивающему мотору еще более высокую эффективность и экономичность.

Кроме того, этот мотор может моделировать цикл Хедмана с изменяемой степенью сжатия, управлять которой стало возможно именно благодаря клапанам с электронным управлением подъемом и временем открытия.

Современный агрегат, разработанный Freevalve, на 30 процентов мощнее и имеет более высокий крутящий момент при низких оборотах, по сравнению с аналогами того же объема, но при этом на 20-50 процентов экономичней и выбрасывает вдвое меньше вредных веществ в атмосферу.Наконец, он способен потреблять как бензин с различным октановым числом, так и дизельное топливо.

Кристиан фон Кенигсегг отмечает, что новые агрегаты можно сделать компактнее и легче традиционных ДВС за счет отказа от распредвалов, дроссельной заслонки и соответствующего навесного оборудования. Освободившееся пространство можно использовать для повышения безопасности или увеличения свободного пространства под капотом. Погодите, но моторы без дросселя и с электронным управлением подъемом клапанов уже делают BMW и даже Fiat?

Действительно, баварцы первыми отказались от дроссельной заслонки, внедрив в газораспределительный механизм систему управления впускными клапанами с электронным управлением.Однако баварцы используют достаточно сложную механическую систему с дополнительным электромотором, а в конструкции Fiat MultiAir до сих пор не решена проблема с высокими насосными потерями.

Технология Freevalve, в свою очередь, способна управлять всеми клапанами независимо друг от друга, совмещая сильные стороны всех существующих термодинамических циклов в одном силовом агрегате.

Выпуск мотора без распредвалов считается экономически оправданным уже сейчас, несмотря на необходимость решения оставшихся проблем с высоким потреблением электроэнергии, уровнем шума и вибрациями. Но его главный недостаток – это высокая стоимость производства. Которая, впрочем, может снизиться в случае массового применения новой технологии.

Тем более, что новые двигатели могут использоваться не только в качестве основного силового агрегата – замены традиционного ДВC, но и в составе гибридных силовых установок.

Двигатель без распредвала — Saab 9000, 2.3 л., 1995 года на DRIVE2

Компания Koenigsegg, создавшая 1500-сильный гиперкар, которому не нужна трансмиссия, уже 15 лет ведет разработку инновационного двигателя внутреннего сгорания – без распределительного вала и дроссельной заслонки.Шведская компания FreeValve, партнер шведского производителя суперкаров Koenigsegg, опубликовала

видеоролик, демонстрирующий схему работы принципиально нового двигателя внутреннего сгорания, где вместо традиционного распредвала используются управляемые электроникой актуаторы клапанов.

Шведы утверждают, что такой мотор способен потреблять топливо с практически любым октановым числом, отключать любое количество цилиндров, а также работать в любом из трех основных термодинамических циклов.

Откуда он появился?Разработкой принципиально нового мотора в начале 2000-х занялась компания Cargine, партнером которой с 2001 года стала фирма Koenigsegg.Цель, которую поставили перед собой шведские инженеры, заключалась в создании экономичного и экологически чистого мотора нового поколения. За основу была взята концепция двигателя Кармело Скудери, в котором цилиндры делятся на рабочие и вспомогательные. Первые отвечают за сжигание смеси и выпуск, а вторые – за впуск и сжатие рабочей смеси. Правда, в отличие от мотора Скудери, шведы хотели реализовать эту схему внутри одного цилиндра, для чего им требовался быстрый и очень точный актуатор клапанов.

В 2000 году был подготовлен первый одноцилиндровый агрегат, способный работать на метане или водороде. Уровень выбросов оксидов азота у этого мотора оказался невероятно низким, однако автоиндустрию заинтересовал даже не сам мотор, а использовавшийся в нем толкатель.

Правда, первый вариант толкателя был полностью пневматическим и имел множество недостатков: он был слишком большой, слишком шумный и вибронагруженный. Поэтому инженеры решили добавить в актуаторы гидравлический элемент для фиксации клапанов и дополнительного демпфирования.

К 2003 году был подготовлен первый прототип актуатора, размеры которого уже позволяли использовать его на обычном двигателе, однако потребовалось еще несколько лет, в течение которых инженеры несколько раз меняли его конструкцию, прежде чем первый по-настоящему рабочий вариант системы электронного управления клапанами был готов к тестам.

Первый прототип двигателя без распредвалов установили на универсал Saab 9-5. Отдача этого мотора оказалась на 30 процентов выше серийного агрегата, а расход горючего уменьшился на треть. Понятно, что технология еще требовала доработки и адаптации под массовое применение, однако воодушевленные создатели надеялись уже в обозримом будущем запустить новые моторы в серийное производство. Двигатели без распредвалов должны были появиться на новом седане Saab 9-3 и кроссовере 9-4X — Cargine входила в альянс скандинавских компаний, которые пытались выкупить марку Saab во время кризиса 2008 года. Однако эта затея в итоге закончилась ничем, а «Сааб» продали китайцам.

Единственным автомобильным партнером Cargine с тех пор является фирма Koenigsegg. Ее глава Кристиан фон Кенигсегг как-то признался, что давно мечтает использовать технические наработки, сделанные его компанией, в массовых машинах. Возможно, он имел в виду как раз экономичный и эффективный двигатель без распредвала, к разработке которого он был причастен?

Так как этот двигатель устроен?«Если представить, что мотор – это фортепьяно, а клапаны – его клавиши, то применять распределительный вал – все равно, что играть на инструменте шваброй, а не пальцами», – так описывает Кенигсегг преимущества своего мотора.

Своего – потому что с некоторых пор компания Cargine переименована в Freevalve и находится под контролем группы Koenigsegg. Над проектом мотора без распредвала, способного «играть любую музыку», трудятся девять инженеров.

Вместо распределительного вала открытием и закрытием клапанов управляют очень быстрые электромагнитные актуаторы по команде компьютера. В них используются пневматические пружины, способные менять собственную жесткость, и особые датчики контроля положения клапана. Последние контролируют положение клапанов сто тысяч раз в секунду с точностью до одной десятой миллиметра, а для их работы требуется примерно в сто раз меньше энергии, чем для аналогов других фирм.

Подобная конструкция позволяет бесконечно менять фазы газораспределения, а также в любой момент отключать и задействовать любое количество цилиндров в зависимости от конкретных нагрузок. Такой мотор может работать по традиционному термодинамическому циклу Отто, экономичному циклу Аткинсона, а также по более сложному циклу Миллера, обеспечивающему мотору еще более высокую эффективность и экономичность. Кроме того, этот мотор может моделировать цикл Хедмана с изменяемой степенью сжатия, управлять которой стало возможно именно благодаря клапанам с электронным управлением подъемом и временем открытия.Современный агрегат, разработанный Freevalve, на 30 процентов мощнее и имеет более высокий крутящий момент при низких оборотах, по сравнению с аналогами того же объема, но при этом на 20-50 процентов экономичней и выбрасывает вдвое меньше вредных веществ в атмосферу. Наконец, он способен потреблять как бензин с различным октановым числом, так и дизельное топливо.

Кристиан фон Кенигсегг отмечает, что новые агрегаты можно сделать компактнее и легче традиционных ДВС за счет отказа от распредвалов, дроссельной заслонки и соответствующего навесного оборудования. Освободившееся пространство можно использовать для повышения безопасности или увеличения свободного пространства под капотом.

Погодите, но моторы без дросселя и с электронным управлением подъемом клапанов уже делают BMW и даже Fiat?Действительно, баварцы первыми отказались от дроссельной заслонки, внедрив в газораспределительный механизм систему управления впускными клапанами с электронным управлением. Однако баварцы используют достаточно сложную механическую систему с дополнительным электромотором, а в конструкции Fiat MultiAir до сих пор не решена проблема с высокими насосными потерями.

Технология Freevalve, в свою очередь, способна управлять всеми клапанами независимо друг от друга, совмещая сильные стороны всех существующих термодинамических циклов в одном силовом агрегате.

Когда ждать?Выпуск мотора без распредвалов считается экономически оправданным уже сейчас, несмотря на необходимость решения оставшихся проблем с высоким потреблением электроэнергии, уровнем шума и вибрациями. Но его главный недостаток – это высокая стоимость производства. Которая, впрочем, может снизиться в случае массового применения новой технологии.

Весной 2015 года Кристиан фон Кенигсегг заявил о том, что агрегат с бескулачковым механизмом привода клапанов уже практически готов и в скором времени будет запущен в серию. И если Кенигсегг сдержит свое обещание, то двигатель внутреннего сгорания получит шанс на новую жизнь перед тем, как мир окончательно будет завоеван электрокарами и гибридами.

Тем более, что новые двигатели могут использоваться не только в качестве основного силового агрегата – замены традиционного ДВC, но и в составе гибридных силовых установок.

Смотрите также

• Ваз 2107 накладки на пороги
• Как снять с учета машину в утиль
• Где расположен датчик
• Назад в будущее где снимали
• Не работает спидометр на ваз 2110 инжектор причины
• Топливный насос высокого давления
• Что такое седан
• Лучшая резина для лета
• Компьютерная диагностика машин
• Размеры разболтовки колесных дисков
• Дхо из светодиодной ленты своими руками

Вот как работает бескулачковый двигатель Koenigsegg Gemera мощностью 600 л.

с. Вы, возможно, упустили это из виду, пытаясь вычислить мощность, и они говорят, что этот двигатель в сочетании с тремя электродвигателями производит, э-э, 1700 л.с. всего. Или в метрической системе 1,27 мегаватта. Или энергопотребление пары сотен домов, готовящих ужин.

Кристиан фон Кенигсегг, однако, будет часами рассказывать об этом двигателе. Он так привязан к тому, что у него есть прозвище, а не обычная тоскливая привычка автомобильного бизнеса к кодовым именам. Итак, это Крошечный Дружелюбный Гигант.

Гигант, потому что 600 л.с. Маленький, потому что всего два литра и три цилиндра. Возможно, два литра — это не так уж и мало (хотя автомобили CvK в основном имеют большие двигатели V8), но физически он очень мал и его легко упаковать. У него всего три цилиндра, нет кожухов верхних распределительных валов и привода распределительных валов спереди.

Потому что распредвалов нет вообще.

Теперь вы видите, какой это революционный двигатель. Благодаря отказу от распределительного вала и замене его компактным приводом над каждым толкателем система Freevalve позволяет управлять каждым клапаном индивидуально. Они могут быть подняты на столько или на столько, сколько диктует управление двигателем, на столько времени или на столько, сколько требуется, в начале или в конце цикла по мере необходимости. Или вообще нет. И каждый может действовать иначе, чем его сосед.

Перематываем назад. Регулируемое управление клапанами всегда было мечтой конструкторов двигателей. Для эффективного бега с малой нагрузкой вам нужны маленькие отверстия, но для мощности вам нужно, чтобы они открывались долго и глубоко. Вот почему Honda изобрела VTEC и Mitsubishi MIVEC, которые переключаются между двумя профилями кулачка для выполнения этих двух состояний, но не между ними. В большинстве современных двигателей используются поворотные кулачковые приводные шкивы, чтобы открывать и закрывать клапаны раньше или позже, чтобы уменьшить выбросы. BMW Valvetronic изменяет профиль открытия, вставляя дополнительный рычаг между кулачком и клапаном. То же самое можно сказать и о системе MultiAir II от Fiat/Alfa, которая теперь также лицензирована JLR для семейства двигателей Ingenium.

Но у них все еще есть распределительные валы, и у всех есть ограничения. Двигатель Freevalve — нет. «Каждый клапан можно удерживать в определенном положении, либо не поднимать, либо полностью открыть и тоже удерживать в этом положении», — говорит Кристиан фон Кенигсегг. «И по отдельности друг от друга. И по времени, тоже совершенно индивидуально».

Регулируемое управление клапанами всегда было мечтой разработчиков двигателей

Приводы клапанов представляют собой маленькие поршни. Отмеренный поток сжатого воздуха против этого поршня открывает клапан по мере необходимости. Затем его либо оставляют запирать на своей пружине, выпуская воздух, либо его можно заблокировать в открытом положении через масляный резервуар. Затем масло выпускается через маленькое отверстие, демпфируя закрытие клапана и гарантируя, что клапан не сильно ударится о седло. На другой стороне поршня привода есть воздуховод, который может ускорить закрытие.

Хорошо, давайте перечислим преимущества.

• Каждый цилиндр Freevalve имеет по одному порту для каждого клапана, и на самом деле они немного различаются по форме в паре. Это означает, что во время малой нагрузки, когда цилиндр работает только с одним клапаном, соответствующий порт имеет форму, обеспечивающую идеальное вращение и завихрение. Вместе с более быстрым потоком воздуха, проходящим через один частично открытый клапан, все это помогает улучшить смешивание топлива и воздуха и эффективность, когда двигатель не работает на полную мощность.

• Со стороны выхлопа одно отверстие каждого цилиндра питает одну из турбин двигателя, а другое — другую турбину. На низких оборотах открывается только один клапан из каждого цилиндра, направляя воздух через узкое отверстие, которое ускоряет поток газа, помогая быстро раскручиваться первому нагнетателю. Затем вступает в действие второй набор клапанов, который питает мощный турбонаддув через более широкие порты и обеспечивает невероятную производительность.

• В испытательном двигателе с одним турбонаддувом компания Freevalve отправила один набор портов для полного обхода турбокомпрессора. Это значит, что вестгейт не нужен. Когда давление в турбонаддуве поднимается до нужного уровня, двигатель нагружает клапан, перепускающий нагнетатель.

• Обход турбонагнетателя также помогает быстро нагреть катализатор при холодном пуске. Это очень важно для выбросов, потому что это время, когда выхлоп бензиновых двигателей наиболее ядовит.

• Также при холодном пуске двигатель может работать только с одним цилиндром при более высокой нагрузке, поэтому он быстрее прогревается и нагревает катализатор до того, как задействуются другие цилиндры. Также можно пару секунд прокачать двигатель без зажигания, прогревая цилиндры только за счет сжатия.

• Двигатель обеспечивает высокую степень сжатия, потому что, если есть опасность детонации, он может работать в цикле Аткинсона, сокращая время открытия впускного клапана, чтобы уменьшить количество воздуха в цилиндре во время сжатия. Высокая степень сжатия хороша для эффективности. Это, кстати, позволяет двигателю изменить свою карту, чтобы быть оптимизированным для высокооктанового биоэтанола, а также для бензина.

• Раннее закрытие выпускного клапана обеспечивает рециркуляцию выхлопных газов в цилиндр, помогая охлаждать газ. Это снижает выбросы NOx, которые обычно образуются при высоких температурах. Другие двигатели с переменной синхронизацией делают это, но не так гибко.

• За счет установки двух впускных клапанов в противофазе заявлено, что можно использовать резонанс впуска и в более широком диапазоне оборотов.

• Крутящий момент на низких оборотах потенциально может значительно увеличиться (до 45 процентов в тестовом двигателе), поскольку турбонаддув более доступен, а также благодаря лучшему резонансу на впуске. Благодаря гораздо более точному управлению сгоранием система может лучше контролировать динамическое сжатие и обеспечивать больший наддув перед детонацией.

• Максимальная мощность на высоких оборотах увеличивается на аналогичный процент, потому что профиль клапана также оптимизирован для этого – даже больше, чем бугристый профиль кулачка гоночного двигателя.

• Система также позволяет повысить экономичность при малой нагрузке, отключая отдельные цилиндры, удерживая клапаны закрытыми и перекрывая подачу топлива. (Имейте в виду, что эта особенность все чаще встречается в других двигателях.)

Эти отдельные приводы клапанов, по четыре на цилиндр, несомненно, чрезвычайно дороги. Но частично компенсируя эти расходы, двигатель Freevalve экономит многие другие системы. ГРМ и цепи нет. Вариаторов шкивов распредвалов нет. Нет дроссельной заслонки. Нет вестгейта. Нет необходимости в турбине с изменяемой геометрией. Нет необходимости в предварительном катетере для холодного пуска. Отсутствие внешней системы рециркуляции отработавших газов. Нет дорогой системы прямого впрыска; это более дешевая конструкция с впрыском через порт. Отсутствие дроссельной заслонки означает дополнительную дозу эффективности — дроссельная заслонка вызывает сопротивление входящего воздуха, что приводит к трате энергии.

Поначалу удивительно, что этот удивительно гибкий двигатель появляется в Gemera, гибриде. Большинство гибридов используют свои электродвигатели, чтобы помочь бензиновому двигателю работать в наиболее эффективном диапазоне оборотов и дроссельной заслонки. Зачем использовать двигатель с широким диапазоном оборотов в гибриде?

Ответ заключается в том, что Gemera также имеет систему прямого привода Koenigsegg с одним передаточным числом (хотя и с гидротрансформатором для низких скоростей). Таким образом, двигатель должен хорошо работать в гораздо более широком диапазоне оборотов, чем в любом другом гибриде.

Кроме того, он имеет преимущества в приемистости двигателя, размере упаковки, удельной мощности и выбросах, когда двигатель запускается после исчерпания запаса хода подключаемого гибридного электромобиля.

Но есть еще одна причина использовать его здесь. Gemera действует как супер-громкая реклама технологии.

Freevalve является дочерней компанией по производству гиперкаров Koenigsegg. В нем работает около 20 человек, и он живет в том же офисном здании, что и штаб-квартира завода по производству гиперкаров на юге Швеции.

Кристиан фон Кенигсегг сам является председателем и генеральным директором. Миссия компании Freevalve заключается в разработке и продаже технологии Freevalve другим автомобильным компаниям. Хотя на рынке пока нет. Между прочим, эта идея работает и для дизелей, и похоже, что первым массовым применением станет двигатель для тяжелых грузовиков.

Если он будет надежно работать в Gemera, то его распространение среди машин обычных людей будет шире и быстрее.

Как 2-литровый двигатель Koenigsegg без распредвала развивает мощность 600 лошадиных сил

Вы всегда можете рассчитывать на то, что Koenigsegg сделает что-то по-другому. Возьмем, к примеру, новейший автомобиль шведской марки Gemera, четырехместный гибридный гранд-турер мощностью 1700 л.с., способный развивать скорость до 250 миль в час. В мире, наполненном суперкарами сверхвысоких цен, чем когда-либо, Gemera выделяется. И, пожалуй, самое интересное в машине — это ее двигатель.

Koenigsegg называет двигатель Tiny Friendly Giant, или сокращенно TFG, и это подходящее имя. TFG представляет собой 2,0-литровый трехцилиндровый двигатель с двойным турбонаддувом мощностью 600 лошадиных сил. При 300 лошадиных силах на литр удельная мощность TFG намного выше, чем у любого дорожного автомобиля. Кенигсегг говорит, что это «на световые годы больше, чем у любого другого серийного трехцилиндрового двигателя сегодня», и он не ошибается: следующим самым мощным трехцилиндровым двигателем является 268-сильный двигатель Toyota GR Yaris.

Что еще более необычно, так это то, что у TFG нет распределительного вала. Вместо этого в двигателе используется технология дочерней компании Koenigsegg, Freevalve, с пневматическими приводами, открывающими и закрывающими каждый клапан независимо. Я позвонил основателю компании Кристиану фон Кенигсеггу, чтобы узнать, как именно работает этот нетрадиционный двигатель.

Свободный клапан

Крошечный дружелюбный гигант был разработан специально для Гемеры. Koenigsegg хотел что-то компактное и легкое, с большой мощностью. Koenigsegg также решил полностью изменить установку гибридной Regera, где внутреннее сгорание обеспечивает основную часть общей выходной мощности. В Gemera большая часть энергии поступает от электродвигателей, при этом Gemera вносит некоторую движущую силу, а также заряжает батареи гибридной трансмиссии.

Учитывая эти критерии, Koenigsegg получил 2,0-литровую конфигурацию с тремя цилиндрами. «Мы немного почесали затылки», — говорит Кенигсегг. «Трехцилиндровый — не самый эксклюзивный… но потом мы поняли, что в пересчете на цилиндр — это самый экстремальный двигатель на планете с технической точки зрения. И зачем нам иметь больше, чем нужно, чтобы сделать машину максимально легкой. как можно вместительнее?»

Остальное зависит от характера двигателя. «Это большой цилиндровый двигатель с большим ходом, и он не звучит жалко, как некоторые трехцилиндровые двигатели», — говорит Кенигсегг. «Представьте себе Harley с еще одним цилиндром. Вот такие ощущения». Несмотря на 9Диаметр цилиндра 5 мм и ход поршня 93,5 мм делают TFG довольно высокооборотистым. Пиковая мощность достигается при 7500 об/мин, а красная черта установлена ​​на уровне 8500. «У нас есть тенденция проектировать эти вращающиеся детали легче, чем кто-либо другой, — объясняет Кенигсегг, — но в то же время уделяя особое внимание прочности. И если вы сделаете это, вы можно увеличить обороты». Крошечный двигатель также обеспечивает большой крутящий момент — 443 фунта-фута при частоте чуть ниже 3000 об/мин до 7000. TFG имеет два выпускных клапана на цилиндр, один из которых предназначен для малого турбонаддува, а другой — для большого. На низких оборотах открывается только выпускной клапан малого турбонаддува, что дает резкий отклик наддува. После 3000 оборотов в минуту большие турбовыпускные клапаны начинают открываться, создавая огромный наддув и большую мощность и крутящий момент в среднем диапазоне. (Даже без турбонаддува TFG впечатляет: Koenigsegg говорит, что теоретически безнаддувный TFG может развивать мощность в 280 лошадиных сил.)

«Не зря он называется Freevalve, — говорит Кенигсегг. «Каждый отдельный клапан имеет полную свободу. Насколько открывать, когда открывать, как долго оставаться открытым». При малых нагрузках открывается только один из двух впускных клапанов на цилиндр, более равномерно распределяя распыленное топливо. Благодаря системе Freevalve, которая постоянно регулирует подъем и продолжительность впускного клапана, нет необходимости в обычной дроссельной заслонке, и двигатель может отключать отдельные цилиндры на лету. Freevalve также позволяет TFG переключаться между традиционным циклом Отто и циклом Миллера, при котором впускные клапаны остаются открытыми дольше, что помогает снизить насосные потери, повысить мощность и эффективность. И это еще не самое безумное. «С помощью турбин этот двухтактный двигатель может работать примерно до 3000 об/мин. Он будет звучать как рядная шестерка при 6000 об/мин», — говорит Кенигсегг. После 3000 об / мин TFG должен был бы вернуться к четырехтактному режиму работы, потому что на более высоких оборотах не хватает времени для газообмена. Однако это только в теории — компания еще не тестировала TFG в двухтактном режиме. Koenigsegg говорит, что это все еще «ранние дни».

Koenigsegg также работает с техасской компанией SparkCognition, занимающейся искусственным интеллектом, над разработкой программного обеспечения для управления двигателями с искусственным интеллектом для двигателей Freevalve, таких как TFG. «Со временем система выучит, как лучше всего управлять клапанами, что наиболее экономично, что наиболее чисто… В конечном итоге она начнет делать вещи, о которых мы никогда не думали», — говорит Кенигсегг. «Он будет всплывать и выходить из разных способов горения сам по себе, в конечном итоге способами, не совсем понятными для нас». Но это выход. Koengisegg говорит, что TFG пока будет полагаться на работу клапана, закодированного человеком.

TFG производит «всего» около 500 лошадиных сил на обычном газе. Это двигатель с гибким топливом, оптимизированный для сжигания спирта — этанола, бутанола или метанола или любой их комбинации. Спиртовые топлива отлично подходят для повышения производительности, но Кенигсегг говорит, что их использование также является ключевой частью очистки TFG, поскольку они производят меньше вредных частиц, чем бензин. А с топливом из экологически чистых источников TFG может быть эффективно углеродно-нейтральным.

Конечно, такая сложная система, как Freevalve, стоит дороже, чем обычная установка распредвала, но Кенигсегг отмечает, что система использует меньше сырья, что компенсирует часть стоимости и снижает вес двигателя. В целом, двигатель TFG примерно вдвое дешевле, чем 5,0-литровый V-8 с двойным турбонаддувом от Koenigsegg.

Koenigsegg

Остальная часть трансмиссии Gemera столь же нетрадиционна. TFG находится за пассажирским салоном, приводя в движение передние колеса через невероятную систему прямого привода Koenigsegg , коробка передач не требуется. На вопрос о необычной установке переднего привода со средним расположением двигателя Кенигсегг отвечает: «Почему у многих традиционных автомобилей двигатель находится спереди, карданный вал и привод на заднюю ось?» Электродвигатель/генератор, прикрепленный к коленчатому валу TFG, заряжает аккумуляторы гибридной трансмиссии и обеспечивает до 400 л. с. дополнительной мощности, а каждое заднее колесо приводится в движение электродвигателем мощностью 500 л.с. Пиковая суммарная мощность составляет 1700 л.с.

«Автомобили Koenigsegg — это автомобили со средним расположением двигателя», — объясняет основатель. «Мы не делаем чистые электромобили, потому что на данный момент мы думаем, что они слишком тяжелые и не издают крутого звука. толкать двигатель внутреннего сгорания».

Koenigsegg

TFG — это демонстрация технологий, альтернативное видение автомобильного будущего. Koenigsegg утверждает, что при некотором нестандартном мышлении двигатель внутреннего сгорания все еще может иметь место в мире электрифицированных автомобилей. «На мой взгляд, это своего рода — двигатель », — говорит Кенигсегг. «Вам не нужно делать его намного меньше, потому что он и так крошечный; вам определенно не нужно делать его больше для мощности; у вас либо есть турбо, либо нет, от 280 до 600 лошадиных сил. А если этого недостаточно, вы ставите на него электродвигатель, тогда у вас есть гибрид с [более] 1000 лошадиными силами». , имя подходит

Крис Перкинс
Старший редактор
Крис Перкинс — веб-редактор журнала Road & Track.

Как Koenigsegg выдает 600 л.с. на 3-цилиндровом двигателе?

Koenigsegg и freevalve

Кристиан фон Кенигсегг создал шведскую компанию в 1994 году для производства спортивного автомобиля мирового класса . Потребовалось много лет разработки и испытаний, чтобы вывести на рынок в 2002 году первый серийный автомобиль CC8S.

Koenigsegg активно участвует в программах развития «зеленых технологий», начиная со спортивного автомобиля CCXR с гибким топливом и заканчивая Jesko. Koenigsegg также работает над технологиями внутреннего сгорания следующего поколения и подключаемыми системами электромобилей. Koenigsegg также создал бескулачковый поршневой двигатель , который дебютировал в Gemera 2020 года.

Что такое технология свободного клапана Koenigsegg?

Технология свободного клапана заменяет клапан распределительных валов пневмоприводами. Вместо распределительного вала каждый клапан имеет собственный привод с электронным управлением. Клапаны больше не следуют предварительно определенному профилю кулачка распределительного вала, что позволяет программисту создавать любые фазы газораспределения, которые они хотят.

Что за проблема с клапанами распредвала?

Стандартные двигатели внутреннего сгорания используют как минимум один вращающийся распределительный вал для открытия и закрытия клапанов. Когда кривошип вращается быстрее, клапан открывается на более короткий период времени , обеспечивая наименьшее количество воздуха, когда это больше всего необходимо. Что приводит к низкой эффективности при более высоких оборотах

Изменение фаз газораспределения для решения проблемы

Электронное управление фаз газораспределения и подъема клапана (VTEC) — это тип технологии регулирования фаз газораспределения, изобретенной Honda. Этот тип системы использует давление масла для изменения профиля кулачка. Профиль кулачка позволяет увеличить подъем клапана на более высоких оборотах двигателя, что позволяет большему количеству воздуха поступать в цилиндры.

Увеличивает количество производимой энергии. Многие из высокопроизводительных автомобилей Honda, такие как NSX, Integra Type R, S2000 и Civic Type R, использовали VTEC с момента его появления в конце 1980-х годов.

Как работает свободный клапан?

Электрический импульс передается на соленоид клапана, вызывая его открытие. Открытие клапана контролируется смесью давления воздуха и гидравлики, что устраняет любые вибрации, создаваемые соленоидом. Открытие клапана также определяется воздушным и гидравлическим давлением. Когда электрический сигнал от соленоида снимается, гидравлическое давление заставляет его закрыться.

Двигатель без механических ограничений стальных распределительных валов — это двигатель Koenigsegg Freevalve в его самой базовой форме. Каждое положение клапана контролируется собственным приводом. Koenigsegg работает над бескулачковой головкой уже 13 лет и недавно опубликовал это видео:

Преимущества Freevalve

Freevalve — изобретение, которое произвело революцию в индустрии двигателей внутреннего сгорания благодаря своим замечательным преимуществам, вот список лучших заметные преимущества:

1. Повышенная эффективность 

Конструкция FreeValve без кулачков позволяет клапану открываться и закрываться почти мгновенно. Это приводит к гораздо более эффективной топливно-воздушной смеси . Как упоминалось ранее, 3-цилиндровый 2,0-литровый двигатель Koenigsegg gemera выдает ту же мощность (600 л. с. при 7500 об/мин), что и 5,2-литровый v10 Lamborghini Huracan.

2. Компактный размер

Небольшие размеры и малый вес Freevalve также примечательны. Он на короче , уже и тоньше по сравнению с двигателем с верхним расположением распределительного вала. Отчасти это связано с отсутствием цепного привода для привода распределительных валов и отсутствием каких-либо дополнительных компонентов, кроме клапана и системы пружины и исполнительного механизма.

3. Полный контроль

Отдельный привод и пружинный механизм управляют каждым клапаном вместо распределительного вала, что позволяет клапанам работать независимо. Он контролирует синхронизацию, подъем и продолжительность каждого клапана при открытии и закрытии.

4. Выбросы

Бескулачковые двигатели выделяют меньше загрязняющих веществ, чем двигатели с распределительным валом, поскольку они могут более точно регулировать механизм сгорания, обеспечивая более полное сжигание всех углеводородов.

Недостатки Freevalve

Стоимость и сложность — два очевидных недостатка этой системы. Интуитивно вы заменяете металлические компоненты современной электроникой, а также уплотнения высокого давления для управления подачей воздуха и масла, но у нас нет конкретных данных. Уплотнения могут изнашиваться и изнашиваются, когда это происходит, они дают течь. А если что-то пойдет не так, то придется потратить много денег, чтобы исправить это. Есть еще несколько факторов, которые следует учитывать. Таким образом, хотя двигатель выигрывает от того, что ему не нужно приводить в действие кулачки, теперь он должен управлять вспомогательным воздушным насосом, что не так удобно, как раньше.

Почему будущее за свободным клапаном?

Китайский автопроизводитель Qoros демонстрирует свой бескулачковый двигатель Источник: Koenigsegg воздух механически через карбюраторы к электронному впрыску топлива, точно так же механические клапаны уйдут в прошлое. Когда-нибудь вся автомобильная промышленность перейдет на клапаны с электронным управлением. Где все бескулачковые двигатели? автор: Адам Фабио В последнее время в моде электромобили, но давайте не будем забывать о старом резерве — двигателе внутреннего сгорания. Современный двигатель внутреннего сгорания – это чудо инженерной мысли. Современные двигатели и окружающие их системы обладают большей мощностью, большей экономией топлива и более низким уровнем выбросов, чем все, что было раньше. На улучшение каждого аспекта двигателя ушли столетия инженерных часов — за одним заметным исключением. Ни один производитель автомобилей не смог отказаться от распределительного вала двигателя в серийном автомобиле с поршневым двигателем. Ирония здесь в том, что бескулачковые двигатели относительно легко построить. Средний хакер мог модифицировать небольшой четырехтактный двигатель для работы без кулачка в своей мастерской. Хотя это не будет практичным устройством, оно станет отличным испытательным полигоном для экспериментов и обучения. Сосать, сжимать, хлопать, дуть Многоцилиндровый бензиновый двигатель — это сложный танец. Сотни деталей должны двигаться синхронно. Клапаны открываются и закрываются, форсунки распыляют топливо, зажигаются свечи зажигания, а поршни двигаются вверх и вниз. Все они следуют четырехтактному циклу Отто «впуск, сжатие, сгорание, выпуск». Распределительный вал контролирует большую часть этого, открывая и закрывая подпружиненные впускные и выпускные клапаны двигателя. Кулачки на валу давят на толкатели, которые затем перемещают штоки клапанов и сами клапаны. Сам распределительный вал приводится в движение с половиной скорости коленчатого вала через зубчатые колеса, цепи или ремень. Некоторые клапанные механизмы относительно просты, например, двигатели с верхним расположением распредвала. Другие, такие как конструкция кулачка в блоке, более сложны, с толкателями, коромыслами и другими деталями, необходимыми для преобразования движения кулачка в движение клапана. Точное время и скорость открытия клапана определяется профилем кулачка. Любители автогонок и производительности часто меняют распределительные валы на более агрессивные профили и различные смещения фаз газораспределения в зависимости от требований двигателя. Хотя все имеет свою цену. Распределительный вал, обработанный для максимальной мощности, обычно плохо работает на холостом ходу и затрудняет запуск двигателя. Слишком агрессивный профиль кулачка может привести к плаванию клапана, когда клапаны никогда не садятся полностью на высоких оборотах. Множество решений Производители двигателей потратили годы на то, чтобы обойти ограничения распределительного вала. Результатом является множество собственных решений. У Honda есть VTEC, сокращенно от Variable Valve Timing and Lift Electronic Control. У Тойоты есть VVT-i. У BMW VANOS, у Ford VCT. Все эти системы позволяют в той или иной степени регулировать действие клапана. VANOS работает, позволяя распределительному валу немного повернуться на несколько градусов относительно его нормального времени, подобно перемещению одного или двух зубьев в цепи привода ГРМ. Хотя эти системы работают, они, как правило, механически сложны и дороги в ремонте. Простым решением было бы использовать бескулачковый двигатель. Это означало бы отказ от распределительного вала, ремня ГРМ и большей части связанного с ними оборудования. Соленоиды или гидравлические приводы открывают и закрывают клапаны бесчисленным количеством способов. Клапаны можно даже держать открытыми неопределенное время, эффективно отключая цилиндр, когда максимальная мощность не требуется. Так почему же мы все не ездим на бескулачковых двигателях? Есть несколько причин. Преимущества бескулачковых двигателей перед двигателями с распределительным валом аналогичны преимуществам электронного впрыска топлива (EFI) по сравнению с карбюраторами. По сути, топливная форсунка представляет собой клапан с электромагнитным управлением. Топливный насос обеспечивает постоянное давление. Блок управления двигателем (ECU) запускает форсунки в нужное время для впрыска топлива в цилиндры. Компьютер также оставляет клапаны открытыми на достаточно долгое время, чтобы впрыснуть нужное количество топлива для текущего положения дроссельной заслонки. Электронно это очень похоже на то, что требуется для бескулачкового двигателя. Так что дает? Знаменитый Toyota 22R-E, ранний двигатель EFI Хакеры в возрасте от 30 лет и старше помнят, что до конца 1970-х и начала 1980-х карбюратор был королем. Компании экспериментировали с EFI с 1950-х годов. Система не стала мейнстримом, пока не вступили в силу жесткие законы о загрязнении окружающей среды 70-х годов. Создание чистого, экономичного карбюраторного двигателя было возможно, но требовалось так много механических и электронных приводов, что EFI был лучшей альтернативой. Таким образом, законы 70-х эффективно регулировали карбюраторы из существования. Мы смотрим на то же самое с бескулачковыми двигателями. Чего не хватает, так это правил, чтобы форсировать проблему. Все крупные производители экспериментировали с бескулачковой концепцией. На сегодняшний день лучшие усилия были предприняты Freevalve, дочерней компанией Koenigsegg. У них есть прототип двигателя, работающего на Saab. Компания LaunchPoint Technologies загрузила видеоролики, демонстрирующие некоторые впечатляющие конструкции приводов. Компания LaunchPoint работает со звуковыми катушками — той же технологией, которая перемещает головки на жестком диске. Ничто из этого не означает, что теперь у вас не может быть бескулачкового двигателя — такие компании, как Wärtsilä и Man, имеют коммерчески доступные двигатели. Однако это гигантские дизельные двигатели, используемые для привода больших кораблей или выработки электроэнергии. Не совсем то, что вы хотели бы поставить в свой малолитражный автомобиль! Для хакеров лучший способ сегодня заполучить бескулачковый двигатель — взломать его самостоятельно. Дамы и господа, запускайте взламывайте свои двигатели! Простые одноцилиндровые бескулачковые двигатели относительно легко построить. Начните с четырехтактного двигателя с верхним расположением клапанов от снегоуборочной машины, скутера и т.п. Убедитесь, что двигатель является моделью без помех. Это означает, что клапаны физически не могут врезаться в поршни. Добавьте источник питания и несколько соленоидов. Оттуда остается только создать систему управления. Примеры есть во всем интернете. [Сукхжит Сингх Банга] построил этот двигатель в рамках проекта колледжа. Система управления представляет собой механическое колесо с электрическими контактами, аналогично системе крышки распределителя и ротора. [bbaldwin1987] В проекте Camless Engine Capstone в Университете Западной Вирджинии используется микроконтроллер для управления соленоидами. Обратите внимание, что в этом проекте используются два соленоида — один для открытия и один для закрытия клапана. Двигателю не нужно полагаться на пружину для закрытия. [Брайан Миллер] также построил двигатель без кулачка для колледжа, в данном случае двигатель Бригама Янга, штат Айдахо, без кулачка. В двигателе [Брайана] используются датчики Холла на оригинальном распределительном валу для запуска соленоидов. Этот маршрут является отличной ступенькой перед тем, как перейти к полному электронному управлению. Чтобы расширить эти проекты до многоцилиндрового двигателя, не потребуется много усилий. Все, чего мы ждем, — это правильный хакер, который примет вызов! Posted in Slider, Transportation HacksTagged бескамерный, двигатель, внутреннее сгорание, Koenigsegg Описание бескулачкового двигателя FreeValve 8 февраля 2019 г. Как опытные технические специалисты, мы все видели и пережили внедрение новых двигателей и технологий управления ими за последние три десятилетия или около того, а также недавнюю разработку полнофункционального Двигатель без распределительного вала от FreeValve, дочерней компании производителя суперкаров Koenigsegg, является хорошим примером. Таким образом, если вы заинтересованы в новых автомобильных технологиях, читайте дальше, и мы объясним, что такое бескулачковый двигатель, как он работает, а также некоторые проблемы, с которыми мы, как механики, можем столкнуться после того, как технология будет выведена на рынок. начиная с этого вопроса- Что такое бескулачковый двигатель? Как следует из термина «бескулачковый», бескулачковый двигатель — это двигатель, в котором не используются обычные или какие-либо другие механические средства для регулирования открытия и закрытия клапанов. Хотя эта технология использовалась на больших судовых двигателях (которые обычно работают со скоростью менее 100 об/мин) в течение нескольких десятилетий, особые требования к автомобильным двигателям таковы, что технологию нельзя было просто адаптировать или уменьшить, а пришлось перепроектировать. для использования в автомобильных приложениях. Действующий прототип автомобильного применения бескулачковой технологии — это 4-цилиндровый двигатель объемом 1600 куб. натяжное устройство заменено обычными клапанами, которые управляются электрическими соленоидами. Каждый клапан (в данном случае четыре на цилиндр) управляется ЭБУ через специальную цепь управления/сигнала, что означает, что на практике фазы газораспределения, подъем клапана и продолжительность клапана можно регулировать в почти бесконечном диапазоне в соответствии с требованиями. все мыслимые условия эксплуатации, чего невозможно достичь в той же степени с кулачковыми системами фаз газораспределения. Как работает бескулачковый двигатель? В то время как нижняя часть прототипа двигателя практически не изменилась, головка блока цилиндров прототипа двигателя была переработана для размещения приводов клапанов, некоторые детали которых можно увидеть на изображении выше. Однако обратите внимание, что эта технология позволяет не только отказаться от распределительных валов и связанного с ними оборудования, но также отказаться от корпуса дроссельной заслонки, перепускной заслонки турбокомпрессора, предварительного каталитического нейтрализатора и системы прямого впрыска топлива, поскольку для впрыска используется система впрыска через порт. топливо во впускной коллектор за впускными клапанами. Тем не менее, суть новой технологии связана с управлением клапанами. Проще говоря, когда ЭБУ подает сигнал клапану на открытие, электрический соленоид создает магнитное поле, которое толкает клапан в открытое положение, но для предотвращения колебаний клапана привод содержит комбинированную пневматическую/гидравлическую «пружину», которая гасит любые колебания. что может произойти. Чтобы закрыть клапан, ЭБУ просто отключает питание от соленоида, и гидравлическое давление переводит клапан в закрытое положение. Обратите внимание, что все клапаны оснащены датчиками положения для передачи информации о состоянии клапана в ЭБУ. Преимущества бескулачковых двигателей (Заявленные) практические преимущества бескулачковых двигателей многочисленны и разнообразны, но, по словам производителя, они включают следующее: Бесступенчатая регулировка фаз газораспределения Использование входных данных от нескольких датчиков двигателя, ECU может независимо адаптировать фазы газораспределения, подъем и продолжительность как на впускных, так и на выпускных клапанах, чтобы либо максимизировать производительность, либо снизить расход топлива (и выбросы) в зависимости от условий эксплуатации. Сокращение времени прогрева каталитического нейтрализатора При запуске поток выхлопных газов от обоих выпускных клапанов может быть направлен в систему выпуска, что значительно сокращает время прогрева каталитического нейтрализатора. На практике это означает, что предварительная каталитическая обработка выхлопного потока не требуется. Однако обратите внимание, что в течение времени, необходимого каталитическому нейтрализатору для нагрева, турбонагнетатель лишается приводного давления (выхлопных газов), что, безусловно, увеличивает турбояму. Более эффективное управление давлением турбопривода Перепускные клапаны турбонагнетателя и связанные с ними механизмы управления исключены, поскольку поток выхлопных газов только одного выпускного клапана на цилиндр может быть отведен через турбонагнетатель при нормальной работе двигателя. Кроме того, изменяя объем выхлопных газов, поступающих в турбонагнетатель, можно более точно контролировать скорость вращения турбины, что означает, что вероятность возникновения условий избыточного наддува снижается. Повышенная экономия топлива Одним из основных факторов, влияющих на экономию топлива, является тот факт, что при использовании обычных распределительных валов невозможно удалить все газообразные продукты сгорания из цилиндра. Однако, в отличие от текущих конструкций, в бескулачковом двигателе FreeValve два выпускных отверстия на каждом цилиндре имеют немного другую конструкцию. На практике это означает, что, поскольку двумя выпускными клапанами на цилиндре можно управлять независимо друг от друга, можно удалить весь выхлопной газ из цилиндра, создав импульс высокого давления в выпускном коллекторе, который «тянет» 100% выхлопных газов из цилиндра. Повышенный объемный КПД Как и выпускные каналы, впускные каналы на каждом цилиндре двигателя FreeValve также немного отличаются. Это увеличивает инерцию (импульс) всасываемого воздуха, что, в свою очередь, увеличивает распыление топлива и улучшает сгорание. По словам производителя, дифференциальная конструкция впускных/выпускных каналов позволила на 30% повысить объемную эффективность по сравнению с обычными двигателями с таким же рабочим объемом. Повышенная мощность В совокупности преимущества бескулачковой конструкции, перечисленные выше, привели к увеличению мощности не менее чем на 47 %, увеличению крутящего момента на 45 % и снижению расхода топлива на 15 % по сравнению с аналогичными моделями. обычный двигатель. Однако следует отметить, что эти утверждения могут быть правдивыми или точными, а могут и не быть, поскольку они не были проверены независимыми рецензентами. Итак, что может пойти не так? На этом кадре из видео на YouTube показаны управляющие входы на одном наборе клапанов бескулачкового двигателя FreeValve, кроме электрической проводки. Хотя было показано, что эта установка работает в автомобиле, которым действительно можно управлять, следует помнить, что бескулачковый двигатель FreeValve не подвергался обширным испытаниям в реальных условиях. Кроме того, производитель не предоставил много технической информации, если вообще предоставил ее, поэтому с точки зрения механика многие вопросы остаются без ответа, например:0003 Зачем использовать комбинированную пневматическую/гидравлическую демпфирующую пружину? Из ограниченного количества доступной технической информации следует, что комбинированное пневматическое/гидравлическое давление также контролирует или определяет высоту подъема клапана, что означает, что, изменяя комбинированное пневматическое/гидравлическое давление, подъем клапана может быть управляется независимо от продолжительности и времени клапана. Однако, поскольку давление воздуха зависит как от плотности, так и от температуры, должен быть способ поддерживать по крайней мере температуру сжатого воздуха постоянной, в дополнение к обеспечению надежного источника сжатого воздуха. Как опытные техники, мы все знаем, что воздушные компрессоры в автомобилях ненадежны, и хорошим примером являются те, которые снабжают системы пневматической подвески сжатым воздухом. Более того, добавление двух воздуховодов к каждому клапану, скажем, на двигателе V8 и обеспечение герметичности всех точек крепления добавляет уровень сложности и потенциальной ненадежности, что вполне может превратить обслуживание этих двигателей в кошмар. Откуда будет поступать масло под давлением? Если демпфирующие пружины в клапанах работают должным образом с помощью моторного масла под давлением, что произойдет во время запуска, особенно при низких температурах окружающей среды, когда масло под давлением отсутствует? Подача холодного высоковязкого масла к каждому приводу клапана через сеть трубопроводов малого диаметра может занять несколько секунд, что означает, что в это время механизм демпфирования клапана будет недоступен или его эффективность может сильно снизиться. Возможно использование только повышенного давления воздуха в течение этого времени, но поскольку сжимаемость атмосферного воздуха чрезвычайно высока и для создания давления требуется время, это может вызвать дребезг клапанов, что может привести к повреждению клапанов и седел клапанов. . Кроме того, плохое техническое обслуживание и отсутствие регулярного обслуживания в реальных условиях могут привести к закупорке или ограничению контура(ов) подачи масла в клапаны, что почти наверняка вызовет неравномерную работу, если не пропуски зажигания, поскольку клапаны в поврежденном цилиндре может открываться/закрываться неравномерно или полностью. Если ECU не может отключить клапан, в котором произошла блокировка, вместе с топливной форсункой в ​​​​этом цилиндре, повреждение каталитического нейтрализатора почти наверняка приведет к повреждению каталитического нейтрализатора, если пропуски зажигания сохранятся. Возможным вариантом может быть подача масла на все клапаны из двух герметичных систем, которые отделены от контура смазки двигателя (одна для впускных клапанов и одна для выпускных клапанов), давление в которых можно было бы независимо нагнетать с помощью поршня, очень похоже на то, как насос ABS создает давление в тормозном контуре, изменяя объем в контуре. Дополнительным преимуществом этого будет тот факт, что, поскольку система герметична, любое изменение давления масла в данной системе повлияет на все клапаны в этой системе в равной степени, тем самым гарантируя, что все цилиндры реагируют одинаково при изменении аспекта фаз газораспределения. . Насколько надежными будут соленоиды управления клапанами? Поскольку клапаны на этом двигателе управляются соленоидами, крайне важно, чтобы все соленоиды одинаково реагировали на управляющие сигналы, если этот двигатель должен работать плавно. Как мы знаем, никакие два компонента никогда не могут быть идентичными во всех отношениях, и в случае соленоидов управления клапанами на этом двигателе, если есть даже небольшая разница в сопротивлении катушек этих соленоидов, некоторые клапаны будут открываться/закрываться. раньше или позже, чем другие. На практике это почти наверняка повлияет на объемный КПД двигателей и, следовательно, на экономию топлива. Один из способов избежать этой проблемы — использовать схемы датчиков, которые измеряют электрическое сопротивление каждого соленоида в отдельности, а затем использовать стратегии широтно-импульсной модуляции, чтобы гарантировать, что все соленоиды реагируют одинаково. Однако еще предстоит выяснить, насколько эффективными будут эти соленоиды после нескольких лет использования. Кто будет разрабатывать программное обеспечение для управления двигателем? С практической точки зрения, единственное, что сопоставляет скорость вращения коленчатого вала бескулачкового двигателя FreeValve с фазами газораспределения, — это сложная часть компьютерного программного обеспечения, и насколько хорошо это программное обеспечение будет выполнять эту задачу, во многом зависит от того, кто разработает производственную версию. Как мы все знаем, сбои, сбои и ошибки программирования являются общими чертами разработанного в Китае программного обеспечения для управления двигателем, и если они возникают в цепях управления фазами газораспределения ECU (как и ожидает автор), бескулачковые двигатели во всем мире почти наверняка будет отключен или, в лучшем случае, довольно часто будет переводиться в режим бездействия. Таким образом, с точки зрения организованной авторемонтной отрасли следует надеяться, что производственная версия программного обеспечения будет разработана за пределами Китая, и что полный пакет программ будет доступен для независимой ремонтной мастерской. Заключение Несмотря на то, что бескулачковая технология представляет собой значительный шаг вперед в конструкции двигателей внутреннего сгорания, до выхода ее на рынок осталось еще несколько лет, а серьезные инженерные проблемы еще предстоит решить. Например, обеспечение того, чтобы колебания клапанов при первом пуске при отрицательных температурах гасились так же эффективно, как и при горячем двигателе, может оказаться самой сложной инженерной задачей, которую необходимо решить, прежде чем этот двигатель будет принят на вооружение. покупающая публика. Кроме того, сопротивление потребителей неизвестной и в значительной степени непроверенной технологии может вынудить разработчиков технологии бескулачковых двигателей либо полностью отказаться от этой технологии, либо упростить свои конструкции, чтобы вообще уменьшить зависимость технологии от компьютерного программного обеспечения. Тем не менее, если технология бескулачкового двигателя действительно выйдет на рынок через несколько лет, не будет иметь значения, насколько мы опытны как технические специалисты, поскольку эта технология представит нам уникальные проблемы, проблемы и сбои, которые могут потребовать от всех нас переосмыслить наш подход к автомобильной диагностике. Загляните внутрь бескулачкового двигателя, разрабатываемого Freevalve Koenigsegg->ke43 известен своей эксклюзивностью, но более того, он известен своими экстремальными характеристиками, управляемостью и заботой об окружающей среде. Вот почему Freevalve заключила партнерское соглашение с Koenigsegg в надежде однажды внедрить свою новую технологию управления клапанами-> ke1701 в будущий автомобиль-> ke2048 от Koenigsegg. Как вы увидите из недавно выпущенного видео->ke278 от Freevalve, каждый клапан приводится в действие индивидуально с помощью электрогидравлических пневматических приводов. Предыдущие попытки использования такой технологии не обязательно были неудачными, но они сопровождались техническими проблемами, недостатками упаковки и стоимостью, намного превышающей стоимость использования традиционного распределительного вала. Различные производители пробовали системы, использующие электромагнитные или электрогидравлические приводы, но ни одна из них не подходила для использования в больших масштабах. Итак, что отличает систему Freevalve, каковы ее преимущества и фактор надежности? Посмотрите короткое видео полностью, а затем читайте дальше, чтобы узнать немного больше о системе. Преимущества Внедрение технологии Freevalve в двигатель внутреннего сгорания дает множество преимуществ. Избавление от традиционного распределительного вала означает получение большего контроля над клапанным механизмом. Компьютер управления двигателем может точно управлять каждым клапаном, чтобы обеспечить лучшую экономичность или производительность в зависимости от условий движения. На моделях с выбираемыми режимами вождения эта технология еще больше расширит возможности этой системы. Следующим в списке преимуществ является потенциальное снижение веса по сравнению с многокулачковыми двигателями. Кроме того, это также уменьшит сопротивление коленчатого вала двигателя, поскольку он больше не отвечает за вращение распределительного вала. Это позволяет двигателю генерировать больше мощности, чем двигатели с традиционным клапанным механизмом с кулачковым механизмом. Помимо повышения производительности и экономии топлива, эта технология может уменьшить общий размер и вес двигателя. Как видно из видео, в традиционной клапанной крышке на самом деле нет необходимости. Приводы клапанов находятся внутри головки блока цилиндров, как и свечи зажигания. Масло под давлением закачивается через рампу (аналогичную корпусу клапана обычной автоматической коробки передач) к приводам клапанов, что устраняет необходимость в больших клапанных крышках и потенциально приводит к меньшим головкам цилиндров. Возможные проблемы Меня больше всего беспокоит конструкция не из-за возможного отказа самих приводов клапанов. Конечно, электроника выходит из строя, и в наши дни большинство считает, что больше электроники означает более частый и более дорогой ремонт. Я не думаю, что это так, поскольку каждый набор впускных и выпускных клапанов для каждого цилиндра имеет свой собственный блок привода. Мы понятия не имеем, сколько будет стоить «пакет актуатора», но замена, вероятно, будет довольно простой — потребуется снятие рейки целиком, замена пакета, несколько уплотнений на рейке и сборка. Если технология наберет обороты и станет массовым явлением, что, скорее всего, произойдет, цена деталей для этой системы упадет, поскольку производители вторичного рынка разработают свои собственные замены. Вспомните, когда производители начали использовать отдельные блоки катушек для каждой свечи зажигания. Они регулярно выходили из строя и стоили довольно дорого. Теперь, например, замена того же блока катушек на Dodge Ram 2005 года обойдется вам в 25 долларов за запасную часть и займет всего 25 минут вашего дня. Ожидайте, что эта технология будет следовать той же тенденции. Больше всего меня беспокоит то, как масло и воздух под давлением будут герметизированы внутри рампы или корпуса клапана системы свободного клапана. Судя по видео, похоже, что в качестве уплотнителя между самой рейкой и червоточинами, по которым масло и воздух поступают к исполнительным механизмам, используется пластиковая или резиновая прокладка. В этом я вижу проблемы, как и в герметизации самих приводов. Система будет работать хорошо только в том случае, если между рейкой и самой головкой блока цилиндров будет поддерживаться хорошее уплотнение. Потеря компрессии через клапанный механизм приведет к потере мощности и экономии топлива, не говоря уже о других проблемах. Потеря масла под давлением или воздуха в рампе представляет собой целую кучу проблем. Если система будет надежной и стабильной, я вижу, что приводы и клапаны уплотнены одним или несколькими металлическими кольцами, подобными поршневым кольцам. Я также вижу необходимость использования металлокомпозитной прокладки для герметизации различных слоев направляющей. Если Freevalve сможет обеспечить надлежащую герметичность системы, общий дизайн должен привести нас к следующей эволюции двигателя внутреннего сгорания. Кстати, я хотел бы коснуться основы концепции масла и воздуха под давлением. Масло может быть под давлением через пропорциональный клапан. Путем перекрытия подачи масла к клапану при нормальном давлении давление может быть значительно выше, чем давление, создаваемое традиционным масляным насосом. В нем также можно было создать давление с помощью масляного насоса высокого давления с ременным приводом, аналогичного тому, который используется в дизельных двигателях. Сжатый воздух, скорее всего, будет поступать от электрического воздушного насоса или насоса, приводимого в движение поликлиновым ремнем. Если масляная или воздушная системы приводятся в действие ремнем, это создаст некоторое сопротивление, но преимущества, несомненно, перевесят сопротивление распределительного вала с ременным или цепным приводом. Однако сбой любой из систем может привести к серьезным проблемам. Если блок привода выходит из строя, ничего страшного — компьютер может компенсировать и отключить этот цилиндр, обеспечивая аварийный режим. Но если система потеряет подачу воздуха или масла, ваша машина будет мертва. Потребуется резервная система, чтобы предотвратить потенциальное повреждение или отказ двигателя, по крайней мере, до тех пор, пока не будет внедрена проверенная система. Доказательство в пудинге Как и я, я уверен, что вам нужно небольшое доказательство заявлений Freevalve об увеличении экономии топлива и мощности. Система все еще находится в довольно раннем возрасте разработки, но Freevalve проводит серьезные испытания в реальных условиях. Было подтверждено, что текущая конструкция Freevalve снижает расход топлива на 12–17 процентов по сравнению с существующей технологией. В частности, на веб-сайте Freevalve его сравнивают с «современным 2,0-литровым четырехцилиндровым двигателем, в котором используется непосредственный впрыск и регулируемые кулачки. Этот тест был проведен на одноцилиндровом двигателе, разработанном производителем силовых агрегатов AVL (еще одним партнером Freevalve) еще в 2011 году, и показал потенциал для еще большего улучшения. Недостаточно? Отлично, потому что есть еще. Система Freevalve использовалась для управления впускными клапанами на SAAB 9-5 с 2009 по 2011 год. За эти три года компания Freevalve проехала более 55 000 км (34 175 миль) при обычной повседневной эксплуатации. Двигатель этого SAAB 9-5 также надежно прошел испытания на холодный запуск при температурах до -20 градусов по Цельсию (-4 градуса по Фаренгейту). Как сделать паровой двигатель в домашних условиях: Паровой двигатель своими руками как делать в домашних условиях? Паровые котлеты. Сейчас практически в каждом доме есть бытовая техника, которая справляется со сложными задачами и делает жизнь человека значительно проще. На многих кухнях можно увидеть комбайны, миксеры, блендеры, пароварки и прочих “помощников”. К примеру, с помощью пароварки можно приготовить диетическое и не менее вкусное блюдо, чем на сковороде, так как продукты подвергаются термальной обработке с высоким уровнем влаги. К сожалению, не у всех хозяек на кухне стоит такой прибор, и сразу же возникает вопрос, как готовить на пару без пароварки? В интернете есть масса рецептов блюд, которые можно приготовить без такого бытового устройства. Чем заменить пароварку? Когда на кухне стоит укомплектованный бытовой прибор, вам остается лишь закинуть в него ингредиенты, задать режим готовки. Блюда на пару нравятся не только современным людям, раньше наши бабушки тоже готовили на паровых банях, обеспечивая своей семье здоровую, вкусную пищу. А обходились они при этом без всяких приборов для готовки. Инструкция для самодельного пароварочного прибора: Берем глубокую кастрюлю или казанчик с миской. Посудины должны быть одинакового диаметра. Заливаем воду в кастрюлю наполовину, а сверху покрываем марлей, сложенной в несколько слоев. Фиксируем марлевую ткань бельевой ниткой. На марлевую ткань кладем кусочки мяса или любые другие продукты и накрываем сверху крышкой. Важно! Вместо марлевой ткани можно использовать дуршлаг, накрыв его кастрюльной крышкой. Рекомендуется использовать эмалированную посуду. Таким образом, вы сможете приготовить любое блюдо на пару без мультиварки и пароварки. Общие принципы приготовления котлет на пару Несмотря на то, что на паровых котлетках отсутствует аппетитная хрустящая корочка, они очень вкусные, к тому же гораздо полезнее жаренных. Тем более, их готовить не так сложно, как на сковороде, потому что не нужно стоять у плиты, постоянно их переворачивать. Если нет пароварки, а очень хочется приготовить любимое блюдо на пару: Используйте обычную кастрюлю с ситом с плоским дном. Длительность готовки зависит от выбранного мяса, быстрее всего готовятся блюда из куриного мяса. Фарш для приготовления котлеток лучше делать самостоятельно, так как котлеты из покупного фарша могут развалиться. Важно! В мясо добавляют овощные продукты — капусту, морковь, картофель. Они придают сочность, помогут разнообразить вкусовую гамму. Овощные котлеты готовятся только из овощей или круп. Это — очень хороший вариант для тех, кто сидит на низкокалорийной диете. Паровые котлеты на сковороде Для приготовления вкусных паровых котлет из куриного фарша, соблюдайте следующие рекомендации: Важно! Приготовленное блюдо ничем не отличается по вкусу и внешнему виду от приготовленного в пароварке. Овощные котлеты на пару без пароварки Котлетки из овощей — прекрасный вариант для вегетарианцев. Готовятся по такому же принципу, что и мясные блюда. Важно! Самыми вкусными считаются котлеты из капусты. Они очень вкусные и ароматные. А с помощью манной крупы, котлетки держат нужную форму и не разваливаются. Для того чтобы приготовить овощные блюда на пару без специального прибора, потребуется кастрюля с водой и сито либо плоский дуршлаг. Рецепт будет для этого полезного и вкусного блюда таким: Измельчаем головку белокочанной капусты. Трем на мелкой терке две луковицы. Смешиваем овощи. К овощной массе добавляем одно сырое яйцо, три ложки манной крупы и специи по вкусу. Перемешиваем ингредиенты до однородной массы. Придаем форму котлетам, помещаем их на разогретую сковороду и заливаем стаканом воды. Накрываем крышкой. Важно! Процесс приготовления овощных блюд отнимает гораздо меньше времени, нежели готовка мяса. Овощные продукты готовятся не более 20-25 минут. Приготовление рыбы на пару На пару обычно готовят филе красной или белой рыбы. Важно! Стоит учитывать, что приготовление рыбных продуктов займет больше времени, нежели овощей или мяса, так как рыба больше подвержена риску заболеваний и в некоторых случаях является переносчиком различных болезней. Перед готовкой ее нужно как следует почистить и промыть. Готовят рыбу на сковороде с добавлением небольшого количества воды или в сите над кастрюлей с кипящей водой. Перед процессом готовки рыбное филе смазывают любимыми специями и несколькими каплями растительного или оливкового масла. Важно! Готовую рыбу подают с картофельным пюре или рисом. Хитрости приготовления пищи без пароварки Чтобы еда получилась вкусной и ароматной, необходимо следовать определенным рекомендациям: Формируйте котлеты влажными руками, периодически помещайте их прохладную воду. Если мясо кажется суховатым, можно разбавить его измельченной овощной смесью либо вымоченным в молоке белым хлебом. Чтобы сохранить сочность, приготовленные продукты заворачивают плотно в фольгу. В процессе приготовления можно добавить кусочек сливочного масла. Оно придает нежность продуктам. Форму котлет может держать не только манная крупа, но и вареный рис или пшеничка. Если мясо слишком грубое, перед измельчение хорошенько его отбейте. Меры безопасности Все используемые приспособления должны быть удобными и надежными, а также нужно соблюдать технику безопасности при работе с паровыми устройствами: Используйте специальные перчатки, так как пар тоже может оставить ожоги. Тканевая марля может намокнуть и быть не менее горячей, чем кастрюля. Поэтому не стоит трогать ее голыми руками. Нельзя использовать пластиковое сито или дуршлаг, так как посуда, изготовленная из такого материала, неустойчива к высоким температурам. Крепко фиксируйте тканевую марлю, чтобы она не провалилась в воду и не пришлось ее потом доставать из кипящей воды. Важно! Соблюдение техники безопасности — одно из главных требований при приготовлении пищи на пару. Еда, приготовленная на пару, вкусна и полезна. Она сохраняет натуральный цвет и вкус продуктов без потери витаминов и микроэлементов, а мясо, рыба и овощи не теряют влагу и получаются сочными. Кроме того, блюда, приготовленные на пару, считаются низкокалорийными, поскольку они не жарятся в масле. Если кто-то из вашей семьи вынужден соблюдать диету по медицинским показаниям или для похудения, готовьте еду на пару, и тогда никому и в голову не придет, что его в чем-то ограничили. Это же так вкусно! Варить или готовить на пару Приготовленная на пару, полезнее, чем вареная, тушеная или запеченная в духовке. Дело в том, что при обработке паром температура не поднимается выше 100 °С, поэтому полезные вещества полностью сохраняются в продуктах. При варке многие водорастворимые витамины переходят в бульон и быстрее разрушаются. Кроме того, в процессе варки и тушения овощи и мясо теряют свой естественный цвет и становятся более бледными. Существует мнение, что паровые блюда безвкусные, если не приправлены специями. Но это не так, и вы можете в этом убедиться. Дело в том, что натуральные продукты, приготовленные на пару, имеют множество разнообразных оттенков вкуса, при этом можно использовать и пряности, которые придают блюдам насыщенность и пикантность. Однако специй вам понадобится гораздо меньше, чем для приготовления тушеных и вареных блюд. Через некоторое время вы и ваши близкие настолько привыкнете к паровой еде, что все остальное будет казаться невкусным. Что лучше всего готовить на пару На пару можно готовить любые блюда — мясо, рыбу, морепродукты, овощи, омлеты, запеканки, изделия из теста, крупы и даже десерты. Готовить на пару не только полезно, но также очень удобно и практично. К примеру, омлет и каша никогда не подгорят в пароварке, поэтому за ними не нужно следить, суп не перекипит. Жидкие блюда обычно готовят на пару в специальных чашах, при этом они готовятся обычным способом, только не за счет кипения, а благодаря воздействию пара. Что не стоит варить на пару? Макароны в пароварке развариваются и слипаются, а бобовые остаются сырыми. Но даже если вы предварительно замочите горох или фасоль и, набравшись терпения и подливая воду, будете ждать 3 часа, пока они сварятся, вас ожидает разочарование. Вкус бобовых, сваренных обычным образом, ничем не отличается от блюда, приготовленного в пароварке, в том числе и с точки зрения пользы. Однозначно не стоит варить на пару грибы и субпродукты, поскольку они требуют предварительной варки в течение длительного времени. Готовим блюда на пару с кухонной техникой Самое простое приспособление для варки на пару — механическая пароварка, представляющая собой специальную вставку на ножках или паровую корзину, которая помещается в кастрюлю, наполненную водой. Сверху выкладываются продукты, кастрюля закрывается крышкой и ставится на огонь. Вода в кастрюле кипит, испаряется, и на этом пару готовится еда. Когда-то вместо пароварки хозяйки приспосабливали дуршлаг или сито, но сейчас мы готовим еду на пару с помощью специальных приспособлений, которые облегчают работу на кухне и экономят время. Как готовить в пароварке? Все очень просто. В основании этого кухонного прибора расположена емкость, в которую заливается вода, а затем доводится до кипения с помощью нагревательного элемента, как в электрочайнике. Сверху устанавливаются одна или несколько паровых корзин, в которые поступает пар, а весь конденсат стекает в специальный поддон. Современные пароварки работают от электросети, поэтому можно готовить в них несколько блюд одновременно без постоянного контроля и присутствия на кухне. Не все знают, как готовить на пару в мультиварке, но это еще проще, чем использование пароварки. Несмотря на отсутствие многоэтажной конструкции, еда готовится очень быстро, получается вкусной и ароматной. В мультиварке также можно готовить два одновременно — одно обычным способом в чаше и второе — на пару. Функции приготовления еды на пару имеются также в некоторых моделях микроволновок и аэрогрилей. Выбирайте то, что вам подходит больше! Используйте только свежие качественные продукты, которые перед тепловой обработкой должны быть хорошо вымыты и при необходимости почищены. Нарезайте продукты большими или средними кусками, поскольку маленькие кусочки приготовятся очень быстро и превратятся в кашу. Овощи или ломтики мяса должны быть одинакового размера, чтобы блюдо готовилось равномерно. Также не укладывайте куски в несколько слоев — чем больше продуктов в пароварке, тем больше понадобится времени для приготовления блюда. Между кусочками оставляйте небольшие зазоры для свободной циркуляции воздуха. Пароварка должна быть плотно прикрыта крышкой. Если в ней имеется хотя бы небольшая щель, время варки увеличится. Также следите, чтобы вода не выкипала, и при необходимости подливайте ее. Крупу перед приготовлением обдайте кипятком, а морепродукты накройте фольгой, чтобы они получились особенно нежными. Если вы готовите одновременно несколько продуктов, на нижний ярус пароварки выложите мясо или свеклу, чтобы им достался самый жаркий пар, а верхние ярусы оставьте для рыбы и других овощей. Свеклу лучше готовить внизу еще и потому, что она нередко дает сок, который может окрасить находящуюся под ней еду. Кстати, рассчитывая время варки, имейте в виду, что для каждого яруса, расположенного выше, следует прибавлять 5 минут, ведь пар, проходя через нижние ярусы, немного остывает. Сколько времени готовить в пароварке Все требуют разного времени варки, и при этом многое зависит от мощности кухонной техники и размеров продукта. Время варки обычно указывается в инструкции. Корнеплоды варятся примерно 30 минут, некрахмалистые овощи — 15–20 минут, зеленые овощи — 3 минуты. Тонко порезанные кусочки мяса готовятся около 1,5 часов, мясные котлеты, тефтели, зразы и другие блюда из фарша — 60 минут, а куриные биточки доходят до готовности в течение получаса. Быстро готовятся курица, индейка и кролик — около 45–50 минут. Крупы обычно варятся 25–30 минут. Рыба готовится на пару быстрее мяса, и через 10–15 минут она уже порадует вас своим нежным вкусом и ароматом. Однако некоторые сорта рыбы готовятся дольше — к примеру, сом или щука. Готовим рыбу дома на пару Возьмите филе форели, горбуши, семги и любой другой рыбы, которая вам нравится, сбрызните рыбу лимонным соком и оливковым маслом, натрите любыми специями, солью, черным перцем и травами для рыбы и оставьте на 15 минут. Рыба, пропитавшись ароматом специй и сушеных трав, получится ароматной и пикантной. Можно слегка замариновать ее в соусе из лимонного и апельсинового сока, соевого соуса, сухого вина или пива. Выложите рыбные стейки в пароварку или мультиварку на листья салата, сверху разместите кольца лука, кружочки помидора или болгарского перца, украсьте все это великолепие зеленью и лимонными дольками. Можно посыпать блюдо тертым сыром, а потом включить режим пароварки на 10–15 минут. При этом некоторые хозяйки в воду для приготовления на пару добавляют специи, немного винного уксуса или сухого вина. Подавайте паровую рыбу с лимоном, зеленью, овощами, рисом или картофельным пюре. Как готовить на пару мясо Промойте куриную грудку, дайте ей обсохнуть и сделайте в мякоти небольшие надрезы. Нарежьте чеснок тонкими пластинами, нашпигуйте мясо, налейте в чашу мультиварки два стакана воды и варите грудку 35–40 минут. Точно так же можно готовить говядину, только ее следует предварительно замариновать в вине или соленой воде в течение 2–4 часов. На стакан воды требуется 2 ч. л. соли. После того, как мясо замаринуется, обсыпьте его специями и травами и готовьте на пару в течение 40 минут. Некоторые хозяйки говорят, что если за 2 часа до приготовления натереть кусок говядины сухой горчицей, она получится очень мягкой и нежной. Имейте в виду, что блюдо будет достаточно острым, поэтому для детской кухни такие кулинарные приемы не подходят. Мясо нарежьте кусочками и подавайте с любыми соусами и гарнирами. Овощи на пару под соусом Подготовьте разобранную на соцветия цветную капусту или брокколи, нарезанный кубиками кабачок, кольца болгарского перца и лука. При желании сюда можно добавить любые овощи — тыкву, картофель, морковь. Пока овощи варятся в пароварке, приготовьте легкий соус из стакана нежирного йогурта, 2 ст. л. меда и 1 ч. л. горчицы. Добавьте в заправку любые свежие и сушеные травы, пряности, соль, перец и один измельченный зубчик чеснока. Полейте овощи перед подачей на стол и наслаждайтесь их аристократичным вкусом. Паровые овощи, мясо и рыбу едят с зеленью, сметаной, тертым сыром, сливочным или оливковым маслом, сливками или соусом. Блюда, приготовленные на пару, прекрасно сочетаются с любыми приправами, дополняя свой изысканный вкус новыми оттенками. Будьте разборчивыми гурманами и кормите свою семью вкусно, полезно и стильно! Представленные ниже рецепты с фото подскажут вам, как правильно готовить котлеты на пару разными способами: на сковороде, в духовке, в мультиварке или пароварке. Котлетки, сделанные таким способом, имеют неоспоримый плюс – основа их может состоять практически из любых продуктов (рыбы, мяса или овощей). Разобравшись в секретах приготовления этого диетического блюда, вы сможете пополнить рецептами свою кулинарную книгу. Как приготовить котлеты на пару Универсальное низкокалорийное блюдо, котлетки на пару, можно вводить в рацион малышей с первого года жизни, пожилых людей и тех, кто сидит на диете. Чтобы понять, как делать паровые котлеты, нужно узнать лишь несколько правил приготовления данного блюда: Избавить рыбные котлеты от неприятного запаха поможет лимонный сок – его в небольшом количестве нужно добавить в сырой фарш. Размер изделий влияет на время приготовления. Если еду нужно срочно поставить на стол, лучше мясные шарики сделать маленькими. Если фарш слишком жидкий, в него необходимо добавить больше муки или сухарей (компонент, указанный в рецепте). Прежде чем готовить фарш, его нужно отбить – так котлеты получатся мягкими. На пышность изделий влияет степень измельчения фарша – чем сильнее он измельчен, тем пышнее будут котлетки. Хлеб для фарша лучше замачивать в молоке, чтобы изделия получились вкуснее. Однако можно использовать и обычную воду. Котлеты из фарша на пару готовят как в пароварке, так и в мультиварке, используя специальную насадку. При отсутствии вышеупомянутой техники подойдет и обычная кастрюля с водой с установленным сверху дуршлагом. Изделия не обязательно делать из фарша – для основы часто берут натертые на мелкой терке овощи. При этом блюдо может быть как сладким, так и соленым. Рецепт паровых котлет Рыбные, с мясным фаршем или из свежих овощей – любые котлеты будут вкусными и главное полезными, если их приготовить на пару. Пареные блюда отличаются от жареных нежным вкусом и не менее приятным ароматом. Если вы хотите узнать, как в домашних условиях сделать диетический ужин для всей семьи, рассмотрите несколько простых пошаговых рецептов ниже. В сковороде Количество порций: 3 персоны. Калорийность блюда: 186 ккал. Предназначение: на обед. Чтобы сделать блюдо на пару без мультиварки или пароварки, воспользуйтесь обычной сковородой. Фарш можете использовать любой, который вам нравится – говяжий, индюшиный, куриный или вовсе смешать несколько видов. Если хотите оценить превосходный вкус куриных котлет, приготовленных в сковороде, действуйте пошагово, как указано в рецепте ниже. Ингредиенты: филе куриное – 600 г; яйцо – 1 шт.; лук – 0,5 шт.; соль, специи – по вкусу; морковь – 1 шт. Способ приготовления: Мясо перемолоть с помощью мясорубки дважды. Посолить массу, приправить. Морковь потереть мелко, измельчить лук. Добавить овощи к мясному фаршу. В смесь вбить яйцо, вымешать все до однородности. Смочить водой руки, слепить овальной формы изделия. В сковороду налить воду, подсолить ее, при желании добавить приправу. Когда жидкость закипит, убавить огонь, выложить котлеты, накрыть посуду крышкой и оставить блюдо готовиться на полчаса. Выключить огонь, дать блюду настояться минут 10. В пароварке Время приготовления: 2 часа. Количество порций: 5 персон. Калорийность блюда: 75 ккал. Предназначение: на обед. Если вы придерживаетесь здорового питания и низкокалорийной пищи, вам обязательно понравятся приготовленные по приведенному ниже рецепту овощные паровые котлетки. По желанию список ингредиентов можете изменить, например, добавить в изделия свежую зелень – это поможет придать блюду еще более насыщенный и яркий вкус. Ознакомьтесь, как сделать такой диетический обед в пароварке. Ингредиенты: специи, зелень – по вкусу; курага (или чернослив) – 50 г; манка – 2 ст. л.; свекла – 2 шт.; морковь – 2 шт.; лук – 1 шт.; вода – 2 ст. л.; кунжут белый – 50 г; картофель – 3 шт. Способ приготовления: Все овощи сложить в кастрюлю, отварить до готовности, остудить, почистить. С помощью мелких ножей терки измельчить морковку, свеклу. При необходимости отцедить продукты от жидкости. В свекольно-морковную смесь добавить мелко нарезанный лук, сухофрукты. Перемешать заготовку, посолить, поставить минут на 20 в холодильник. Сформировать из овощного фарша шарики, посыпать их кунжутом. Выложить изделия на поддон пароварки, готовить 10 минут. В мультиварке Время приготовления: 45 минут. Количество порций: 2 персоны. Калорийность блюда: 132 ккал. Предназначение: на обед. Рецепт подойдет для тех, кто предпочитает есть нежирное мясо. Котлеты из телятины на пару, сделанные в мультиварке, получаются вкусными и полезными, при этом готовить их очень просто и быстро. Подавать изделия можно с любым соусом, который вам нравится, но зачастую мясные котлетки готовят с овощным гарниром, например, с цветной капустой или брокколи. Ингредиенты: пшеничные сухари – 2 ст. л.; соль – по вкусу; телятина – 200 г; яйцо – 1 шт.; лук – 1 шт. Способ приготовления: Свежее мясо вымойте, нарежьте мелкими кусочками, измельчите с помощью комбайна. Луковицу очистите, порежьте дольками, положите в чашу комбайна, измельчите. К луку засыпьте сухари, вбейте яйцо, посолите смесь. Включите технику, превратите компоненты в однородную массу. Смешайте мясо с луково-яичной смесью, сформируйте небольшого размера шарики. Обваляйте заготовки в сухарях. Все изделия выложите на дно формы, предназначенной для приготовления блюд на пару. Поставьте форму в чашу мультиварки, которая заранее наполовину наполнена водой. Готовьте блюдо 30 минут, выставив режим «На пару» и закрыв крышку. Готовые котлеты разложите по тарелкам, присыпьте свежей зеленью – это поможет придать им неповторимый аромат. В кастрюле Количество порций: 8 персон. Калорийность блюда: 143 ккал. Предназначение: на обед. Вместо пароварки или мультиварки с функцией готовки на пару можно использовать и обычный дуршлаг – его нужно установить на соразмерную кастрюлю. Попробуйте сделать, например, паровые котлеты из курицы, которые по вкусу получатся не хуже жареных мясных блюд. Такой способ приготовления не портит изделия, они остаются вкусными и нежными, как если бы готовились в пароварке. Ингредиенты: масло (слив.) – 100 г; яйцо – 1 шт.; молоко – 100 мл; панировочные сухари – 100 г; лук – 1 шт.; курица – 700 г; хлеб – 3 ломтика; чеснок – 3 зубчика; перец, соль – по вкусу. Способ приготовления: Мясо с овощами пару раз измельчить через мелкую насадку мясорубки. Хлеб залить молоком, когда размякнет, отправить тоже в мясорубку. В получившийся фарш вбить яйцо, добавить мягкое масло. Посолить смесь, приправить, дать настояться 15 минут. Сделать из фарша шарики, обвалять в сухарях. Налить воду в кастрюлю. Когда закипит, установить сверху дуршлаг, выложить на дно сформированные изделия. Оставить блюдо вариться таким способом на 40 минут. Паровые котлеты в духовке Время приготовления: 1 час. Количество порций: 10 персон. Калорийность блюда: 168 ккал. Предназначение: на обед. Запеченные блюда любят многие, особенно те, кто на диете. Продукты готовятся с минимальным количеством жира, при этом используемые ингредиенты сохраняют большую часть своих полезных веществ. Если хотите разнообразить свое диетическое меню, обратите внимание на данный рецепт – он подскажет, как приготовить паровые котлеты из говядины в духовом шкафу. Ингредиенты: говядина – 1 кг; масло (раст. ) – 5 мл; яйца – 2 шт.; лук – 3 шт.; соль, специи – по вкусу; манка – 50 г. Способ приготовления: Перекрутить через мясорубку мясо, лук, добавить в получившийся фарш специи, соль, перемешать все. Добавить к мясной массе яйца, манку, снова перемешать. Расстелить фольгу на дне противня, сбрызнуть ее маслом. Слепить желаемой формы изделия, выложить на противень, закрыть фольгой. Выпекать 40 минут, поставив противень в заранее прогретую до 180 градусов духовку. Котлеты из говядины на пару Время приготовления: 1 час 10 минут. Количество порций: 10 персон. Калорийность блюда: 148 ккал. Предназначение: на обед/ужин. Если вы решили приготовить паровые котлеты из говяжьего фарша, то следуйте данному рецепту. В нем процесс описан пошагово. Готовьте изделия с добавлением сливочного масла и размягченного хлеба, так они будут особенно нежными. Однако помните, при диетическом питании с минимальным содержанием калорий эти два компонента из рецепта все же нужно убрать. Ингредиенты: яйцо – 1 шт.; лук – 2 шт.; молоко – 0,5 стакана; масло (слив.) – 50 г; белый черствый хлеб – 2 куска; чеснок – 3 дольки; мякоть говядины – 700 г; приправы, соль – по вкусу. Способ приготовления: Срежьте с ломтиков хлеба корочки, залейте мякиш молоком. Вымойте мясо, обмакните салфеткой лишнюю влагу, нарежьте на кусочки, удалите пленку, прожилки. Измельчите мясо с помощью комбайна или мясорубки. Очистите луковицы, чеснок, измельчите их вручную или прокрутите вместе с мясом. Хлеб отожмите, отправьте вслед за говядиной в мясорубку. Соедините все компоненты, добавьте яйцо, приправы, перемешайте. Оставьте заготовку настояться минут 15. Сформируйте котлеты, обваляйте в сухарях, предназначенных для панировки. Готовьте изделия на пару в течение 45 минут. Рыбные котлеты на пару диетические Количество порций: 5 персон. Калорийность блюда: 88 ккал. Предназначение: на обед. Для приготовления блюда по данному рецепту подойдет любая рыба, например, судак, треска, минтай. Также можно использовать горбушу, карася, судака, леща, щуку. От этих вкусных рыбных котлеток не откажется ни один член семьи, однако если вы собираетесь кормить маленького ребенка, то лучше возьмите филейную часть рыбы, чтобы в ней не было косточек. Ингредиенты: яйцо – 1 шт.; сухие ароматные травы, соль – по вкусу; картофель – 1 шт.; рыба (рыбный фарш) – 500 г; лук – 1 шт.; молоко – 2 ст. л. Способ приготовления: Сырой картофель отварить, очистить, размять вилкой, смешав с парой ложек молока. Рыбу измельчить любым способом. Лук измельчить, смешать с рыбой, картофелем до получения мягкой сочной массы. Сформировать продолговатой формы изделия. Смазать маслом решетку пароварки, готовить на пару 20 минут. Подать блюдо, полив нежирным белым соусом или сбрызнув соком лимона. Капустные котлеты на пару Время приготовления: 40 минут. Количество порций: 5 персон. Калорийность блюда: 99 ккал. Предназначение: на обед. Вкус таких изделий знаком далеко не каждому, ведь многие думают, что котлеты из капусты съедобными получаются только в жареном виде. Однако их можно приготовить и на пару. Здесь нужно лишь правильно подготовить основной ингредиент – капусту. Помимо этого для яркости вкуса блюда многие хозяйки обваливают котлеты в смеси из панировочных сухарей с кунжутом. Ингредиенты: масло (раст.) – 1 ст. л.; лук – 1 шт.; сухари – 2 ст. л.; манка – 2 ст. л.; семена кунжута – по вкусу; специи, соль – по вкусу; капуста свежая – 500 г; яйцо – 1 шт. Способ приготовления: Молодую нежную капусту тонко нарубить, посолить, выложить жариться на сковороду. Накрыть крышкой посуду. Выключить огонь, когда продукт станет мягким. Дать капусте настояться 5 минут, после чего всыпать манку, специи и перемешать все. Остудить капусту, затем вбить к ней яйцо, снова перемешать. Слепить котлеты, обвалять их в смеси из сухарей с кунжутом. Выложить котлеты на решетки пароварки (смазывать их не нужно, ведь капуста жарилась с маслом). Оставить блюдо готовиться на 15 минут. Подать, полив сметаной. Куриные Время приготовления: 50 минут. Количество порций: 5 персон. Калорийность блюда: 175 ккал. Предназначение: на обед. Очень вкусные и нежные диетические куриные паровые котлетки получаются из филейной части птицы. Такие изделия, сделанные с помощью пароварки, подходят даже для совсем маленьких деток – многие малыши любят кушать их с картофельным пюре, кашами, макаронными изделиями или тушеными овощами. Ознакомьтесь, как приготовить мясной диетический и сытный обед. Ингредиенты: чеснок – 1 долька; сметана – 1 ст. л.; перец, соль – по вкусу; молоко – 0,5 стакана; лук – 1 шт.; грудка – 1 шт.; яйцо – 1 шт.; панировочные сухари (или черствый белый хлеб) – 100 г. Способ приготовления: Грудку хорошо промыть, промокнуть от влаги, убрать косточки. Сухари или хлеб залить молоком. Очищенную луковицу нарубить дольками. Хлеб отжать, измельчить вместе с филе и дольками лука. Для измельчения лучше использовать блендер. Чеснок порезать с помощью мелких делений терки. Добавить в фарш сметану, приправы, чеснок, перемешать. Слепить небольшого размера изделия, выложить на решетку пароварки. Готовить 30 минут. Подать с любым гарниром, который нравится. Овсяные котлеты на пару Время приготовления: 30 минут. Количество порций: 5 персон. Калорийность блюда: 100 ккал. Предназначение: на обед/ужин. Если домочадцы не жалуют полезную овсяную кашу, то данный рецепт приготовления овсяных паровых котлет вас очень выручит. Готовятся изделия на основе хлопьев, яиц, бульонного кубика. Еще многие хозяйки добавляют специи в фарш, с ними вкус становится более ярким. Блюдо хорошо сочетается со свежими огурцами и помидорами – отличный вариант для легкого ужина. Ингредиенты: яйца – 2 шт.; куриные бульонные кубики – 2 шт.; вода – 2 стакана; масло (раст.) – для смазывания; соль – по вкусу; хлопья – 2 стакана; сметана – для подачи. Способ приготовления: Довести до кипения воду, растворить кубики. В жидкость всыпать хлопья, перемешать, после чего снять посуду с огня. Дав хлопьям настояться в течение 5 минут, вбить к ним куриные яйца, перемешать до получения однородной массы. Дно пароварочного поддона смазать небольшим количеством масла, отправить на него шарики, слепленные из овсяной массы. Готовить изделия на пару 15 минут. Разложить котлеты по тарелкам, каждую порцию полить сметаной. Видео Зачастую при упоминании «паровых двигателей» на ум приходят паровозы или автомобили Стэнли Стимер, но применение этих механизмов не ограничивается перевозками. Паровые двигатели, которые впервые были созданы в примитивном виде около двух тысячелетий назад, за последние три столетия стали крупнейшими источниками электропитания, а сегодня паровые турбины производят около 80 процентов мировой электроэнергии. Чтобы глубже понять природу физических сил, на основе которых работает такой механизм, мы рекомендуем вам сделать свой собственный паровой двигатель из обычных материалов, воспользовавшись одним из предложенных здесь способов! Для начала переходите к Шагу 1. Шаги Паровой двигатель из жестяной банки (для детей) Отрежьте нижнюю часть алюминиевой банки на расстояние 6,35 см. При помощи ножниц по металлу ровно отрежьте нижнюю часть алюминиевой банки примерно на треть высоты. Загните и прижмите ободок при помощи плоскогубцев. Чтобы не было острых краев, загните ободок банки внутрь. Выполняя это действие, следите за тем, чтобы не пораниться. Надавите на дно банки изнутри, чтобы сделать его плоским. У большинства алюминиевых банок из-под напитков основание будет круглым и выгнутым вовнутрь. Выровняйте дно, надавив на него пальцем или воспользовавшись небольшим стаканом с плоским дном. Выполните два отверстия в противоположных сторонах банки, отступив 1,3 см от верха. Для выполнения отверстий подойдет как бумажный дырокол, так и гвоздь с молотком. Вам потребуются отверстия диаметром чуть более трех миллиметров. Разместите по центру банки маленькую греющую свечу. Скомкайте фольгу и положите ее под низ и вокруг свечки, чтобы она не двигалась. Такие свечки обычно идут в специальных подставках, поэтому воск не должен плавиться и вытекать в алюминиевую банку. Обмотайте центральную часть медной трубки длиной 15-20 см вокруг карандаша на 2 или 3 витка, чтобы получился змеевик. Трубка диаметром 3 мм должна легко сгибаться вокруг карандаша. Вам потребуется достаточное количество изогнутой трубки, чтобы протянуть поперек банки через верх, плюс дополнительные прямые 5 см с каждой из сторон. Проденьте концы трубок в отверстия в банке. Центр змеевика должен расположиться над фитилем свечи. Желательно, чтобы прямые участки трубки с обеих сторон банки были одинаковой длины. Согните концы труб при помощи плоскогубцев, чтобы получился прямой угол. Согните прямые участки трубки таким образом, чтобы с разных сторон банки они смотрели в противоположные направления. Затем снова согните их, чтобы они опустились ниже основания банки. Когда все будет готово, должно получиться следующее: змеевидная часть трубки находится по центру банки над свечкой и переходит в два наклонных, смотрящих в противоположные стороны «сопла» с двух сторон банки. Опустите банку в миску с водой, при этом концы трубки должны погрузиться. Ваша «лодка» должна надежно держаться на поверхности. Если концы трубки недостаточно погружены в воду, попытайтесь немного утяжелить банку, но ни в коем случае не утопите ее. Заполните трубку водой. Самым простым способом будет опустить один конец в воду и потянуть с другого конца как через соломинку. Также можно пальцем перекрыть один выход из трубки, а второй подставить под струю воды из-под крана. Зажгите свечу. Через время вода в трубке нагреется и закипит. По мере превращения в пар она будет выходить через «сопла», в результате чего вся банка начнет вращаться в миске. Паровой двигатель из банки из-под краски (для взрослых) Прорежьте прямоугольное отверстие возле основания четырехлитровой банки из-под краски. Сделайте горизонтальное прямоугольное отверстие размером 15 x 5 см сбоку банки возле основания. Необходимо убедиться, что в этой банке (и в еще одной используемой) была только латексная краска, а также тщательно вымыть ее мыльной водой перед использованием. Отрежьте полоску металлической сетки 12 x 24 см. По длине с каждого края отогните по 6 см под углом 90 o . У вас получиться квадратная «платформа» 12 x 12 см с двумя «ножками» по 6 см. Установите ее в банку «ножками» вниз, выровняв ее по краям прорезанного отверстия. Сделайте полукруг из отверстий по периметру крышки. Впоследствии вы будете сжигать в банке уголь, чтобы обеспечить паровой двигатель теплом. При нехватке кислорода уголь будет плохо гореть. Чтобы в банке была необходимая вентиляция, просверлите или пробейте в крышке несколько отверстий, которые образуют полукруг вдоль краев. В идеале диаметр вентиляционных отверстий должен быть около 1 см. Сделайте змеевик из медной трубки. Возьмите около 6 м трубки из мягкой меди диаметром 6 мм и отмерьте с одного конца 30 см. Начиная с этой точки, выполните пять витков диаметром 12 см. Оставшуюся длину трубы согните в 15 витков диаметром по 8 см. У вас должно остаться около 20 см. Пропустите оба конца змеевика в вентиляционные отверстия в крышке. Согните оба конца змеевика таким образом, чтобы они были направлены вверх и пропустите оба через одно из отверстий в крышке. Если длины трубы не хватает, то потребуется немного разогнуть один из витков. Поместите змеевик и древесный уголь в банку. Поместите змеевик на сетчатую платформу. Заполните пространство вокруг и внутри змеевика древесным углем. Плотно закройте крышку. Просверлите отверстия под трубку в банке меньшего размера. По центру крышки литровой банки просверлите отверстие диаметром 1 см. Сбоку банки просверлите два отверстия диаметром 1 см – одно возле основания банки, а второе над ним возле крышки. Вставьте закупоренную пластмассовую трубку в боковые отверстия меньшей банки. При помощи концов медной трубки проделайте отверстия в центре двух пробок. В одну пробку вставьте жесткую пластмассовую трубку длиной 25 см, а в другую пробку – такую же трубку длиной 10 см. Они должны плотно сидеть в пробках и немного выглядывать наружу. Вставьте пробку с более длинной трубкой в нижнее отверстие меньшей банки, а пробку с более короткой трубкой в верхнее отверстие. Закрепите трубки в каждой пробке при помощи хомутов. Соедините трубку большей банки с трубкой меньшей банки. Разместите меньшую банку над большей, при этом трубка с пробкой должна быть направлена в противоположную сторону от вентиляционных отверстий большей банки. При помощи металлической ленты закрепите трубку из нижней пробки с трубкой, выходящей из нижней части медного змеевика. Затем аналогичным образом закрепите трубку из верхней пробки с трубкой, выходящей из верхней части змеевика. Вставьте медную трубку в соединительную коробку. При помощи молотка и отвертки удалите центральную часть круглой металлической электрораспределительной коробки. Зафиксируйте хомут под электрический кабель стопорным кольцом. Вставьте 15 см медной трубки диаметром 1,3 см в хомут кабеля, чтобы трубка выходила на несколько сантиметров ниже отверстия в коробке. Затупите края этого конца вовнутрь при помощи молотка. Вставьте этот конец трубки в отверстие в крышке меньшей банки. Вставьте шпажку в дюбель. Возьмите обычную деревянную шпажку для барбекю и вставьте ее в один конец полого деревянного дюбеля длиной 1,5 см и диаметром 0,95 см. Вставьте дюбель со шпажкой в медную трубку внутри металлической соединительной коробки таким образом, чтобы шпажка была направлена вверх. Во время работы нашего двигателя шпажка и дюбель будут действовать как «поршень». Чтобы движения поршня было лучше видно, можно прикрепить к нему небольшой бумажный «флажок». Подготовьте двигатель к работе. Снимите соединительную коробку с меньшей верхней банки и заполните верхнюю банку водой, позволяя ей выливаться в медный змеевик, пока банка не будет заполнена водой на 2/3. Проверьте отсутствие утечек во всех местах соединений. Плотно закрепите крышки банок, застучав их молотком. Снова установите соединительную коробку на место над меньшей верхней банкой. Запускайте двигатель! Скомкайте куски газеты и положите их в пространство под сеткой в нижней части двигателя. Когда древесный уголь разгорится, дайте ему прогореть около 20-30 минут. По мере нагревания воды в змеевике в верхней банке начнет накапливаться пар. Когда пар достигнет достаточного давления, он вытолкнет дюбель и шпажку наверх. После сброса давления поршень опустится вниз под действием силы тяжести. При необходимости, срежьте часть шпажки, чтобы снизить вес поршня – чем он легче, тем чаще будет «всплывать». Постарайтесь сделать шпажку такого веса, чтобы поршень «ходил» в постоянном темпе. Можно ускорить процесс горения, усилив приток воздуха в вентиляционные отверстия феном. Соблюдайте безопасность. Полагаем, само собой разумеется, что при работе и обращении с самодельным паровым двигателем необходимо соблюдать осторожность. Никогда не запускайте его в помещении. Никогда не запускайте его возле таких воспламеняющихся материалов, как сухие листья или нависающие ветви деревьев. Используйте двигатель только на прочной негорючей поверхности вроде бетона. Если вы работаете с детьми или подростками, то они не должны оставаться без присмотра. Детям и подросткам запрещается подходить к двигателю, когда в нем горит древесный уголь. Если вам не известна температура двигателя, то считайте, что он настолько горячий, что к нему нельзя прикасаться. Удостоверьтесь, что пар может выходить из верхнего «котла». Если по какой-либо причине поршень застрянет, то внутри меньшей банки может накопиться давление. При самом худшем раскладе банка может взорваться, что очень опасно. Поместите паровой двигатель в пластмассовую лодку, опустив оба конца в воду, чтобы получилась паровая игрушка. Можно вырезать лодку простой формы из пластиковой бутылки из-под газировки или отбеливателя, чтобы ваша игрушка получилась более «экологичной». Предупреждения Чтобы взять в руки работающий двигатель, используйте щипцы, плоскогубцы или прихватку. Не пытайтесь сделать более сложный паровой двигатель с котлом, если вы никогда не делали его раньше. Взрыв даже небольшого котла может привести к серьезным травмам. Если необходимо взять в руки работающий двигатель, то не направляйте концы трубок на людей, так как горячий пар или вода могут ошпарить кожу. Не закупоривайте концы медной трубки иным способом, кроме погружения в воду. Маловероятно, тем не менее, может возникнуть избыточное давление, которое приведет к разрыву трубки. Котлеты в случае их приготовления на пару не просто вкусны. Они также необычайно полезны ввиду того, что благодаря не использованию жира при подобном способе термообработки блюда в нем будет значительно меньше вредного холестерина и калорий. Витаминов же и прочих нутриентов, наоборот, удастся сохранить во много крат больше, нежели при ином способе приготовления. Есть у такого кушанья еще одно преимущество: оно сгодится для рациона людей фактически любого возраста. Его смогут отведать и дети, лишь начинающие приучаться к яствам с общего стола, а также те, кто болен и должен находиться на особой диете. Как правило, паровые котлетки медики в таких ситуациях не запрещают и нередко даже рекомендуют — для насыщения ослабленного организма белками. Однако некоторые увязывают создание вышеуказанного кушанья с наличием в доме специального приспособления — пароварки. Есть те, кто полагает, будто при отсутствии подобного прибора будет весьма непросто найти ему адекватную замену. Данный подход неверен, поскольку в действительности существует несколько способов изготовления паровых котлеток без пароварки. Один из наиболее простых и известных немалому числу хозяек методов — использование плоскодонного дуршлага либо сита вместе с достаточно вместительной кастрюлей с крышкой. Последняя должна быть чуть больше первых по диаметру, но такой, чтобы они не проваливались в нее, а удерживались наверху. Кастрюлю надо заполнить достаточным количеством жидкости. Однако при этом ее уровень даже в кипящем виде следует оставляться чуть ниже дна сита или дуршлага. Блюдо-то готовится на пару, а не варится! Тем не менее, позволять жидкости полностью выкипать нельзя. Изготовить котлеты можно по любому подходящему рецепту. Например, из полкилограмма мяса, четвертушки предварительного замоченного в стакане молока белого батона, одной луковицы, яйца и специй. Традиционно все компоненты пропускаются через мясорубку, и из полученной массы формируются не очень большие шарики. Котлетки надо разместить в сите или дуршлаге так, чтобы между ними сохранялось небольшое расстояние. Далее посудину необходимо поставить сверху над кастрюлей с кипящей жидкостью и накрыть ту крышкой. Чуть убавив огонь (до среднего), нужно готовить кушанье порядка 30-40 минут. Для определения готовности стоит разломить одну котлету. Мясо внутри нее должно быть однородным по цвету, а вытекающий сок — прозрачным. Для других способов создания паровых котлет также пригодится металлическое сито. Помимо него, потребуются кастрюли различных размеров, кусок марли минимум 50х50 см, бечевка и решетка для гриля из микроволновки. В одну из кастрюлек, чей диаметр составляет около 20-25 см, надо налить воды и накрыть все марлей, крепко обвязав ту бечевкой. Ткань затем надо немного продавить вниз, чтобы получилась некая полусфера. Вскипятив воду, следует положить на марлю котлеты и, накрыв кастрюлю крышкой, готовить блюдо минут 35-40. Вместо марли можно попробовать расположить внутри кастрюли подходящего диаметра специальную подставку для гриля скругленной формы. Термообработка котлет на ней обычно продолжается порядка 40 минут. В каждом случае надо добиваться того, чтобы крышка сверху плотно закрывала кастрюлю. Иначе время приготовления паровых котлет будет увеличено — до 60 минут, а то и больше. Такое блюдо будет отличаться от своего жареного варианта отсутствием румяной корочки. При этом, однако, оно будет значительно сочнее и нежнее на вкус. Генератор на пару своими руками Владельцы гаражей, дачных участков, частных домов при условии, что эти объекты имеют ненадежное энергообеспечение, или не электрифицированы вовсе давно оценили преимущества резервного электропитания. Даже если вы живете в коттеджном поселке с нормальным подводом электричества, возможны аварийные ситуации. Пропадание энергии на продолжительное время приведет к порче продуктов в холодильнике летом, и нарушениям в работе отопительного котла зимой. Поэтому многие домовладельцы приобретают промышленные генераторы, стоимость которых не назовешь экономной. Еще одно направление для мобильных электростанций — туризм, экспедиции и выполнение работ с помощью электроинструмента в автономном режиме. Поиск данных по Вашему запросу: Схемы, справочники, даташиты: Прайс-листы, цены: Обсуждения, статьи, мануалы: Дождитесь окончания поиска во всех базах. По завершению появится ссылка для доступа к найденным материалам. Содержание: Изучаем паровые электрогенераторы Генератор для велосипеда из шагового двигателя Паровой генератор электричества своими руками Генератор 220 своими руками Генератор своими руками: пошаговая инструкция как сделать устройство в домашних условиях Походный паровой генератор своими руками Генератор водорода своими руками Натяжка и замена ремня генератора на ВАЗ 2110 своими руками Генератор своими руками ПОСМОТРИТЕ ВИДЕО ПО ТЕМЕ: Паровой двигатель- генератор на 16 KW на дровах Изучаем паровые электрогенераторы Россия в отношении ветроэнергетических ресурсов занимает двоякое положение. С одной стороны, благодаря огромной общей площади и обилию равнинных местностей ветра в целом много, и он большей частью ровный. С другой — наши ветры преимущественно низкопотенциальные, медленные, см. С третьей, в мало обжитых местностях ветры буйные. Исходя из этого, задача завести на хозяйстве ветрогенератор вполне актуальна. Но, чтобы решить — покупать достаточно дорогое устройство, или сделать его своими руками, нужно как следует подумать, какой тип а их очень много для какой цели выбрать. Электрический генератор для ветряка бытового назначения должен вырабатывать электроэнергию в широком диапазоне скоростей вращения и обладать способностью самозапуска без автоматики и внешних источников питания. При мощностях до 5 кВт этому условию удовлетворяют электрические машины с постоянными магнитами на основе ниобия супермагнитами ; на стальных или ферритовых магнитах можно рассчитывать не более чем на 0,,7 кВт. Примечание: асинхронные генераторы переменного тока или коллекторные с ненамагниченным статором не годятся совершенно. Во-первых, они держат выходное напряжение 11,,7 В в довольно широком диапазоне скоростей без внешних электронных стабилизаторов. Для этого генератор нужно уже довольно прилично раскрутить. В большинстве случаев автогенератор можно непосредственно, без зубчатой или ременной передачи, соединить с валом быстроходного ВД, подобрав обороты выбором количества лопастей, см. Прежде чем решать, какой сделать ветрогенератор, определимся с местной аэрологией. В серо-зеленоватых безветренных областях ветровой карты хоть какой-то толк будет лишь от парусного ветродвигателя и них далее поговорим. В общем, при непреклонном стремлении к альтернативной энергетике лучше поискать другой ее источник. В желто-зеленых , слабоветренных местах, при потребности в электричестве до кВт самому можно взяться за тихоходный вертикальный ветрогенератор. Если же ВЭУ для дома предполагается купить, то лучше ориентироваться на ветряк с парусным ротором. Споров и них много, и в теории пока еще не все ясно, но работают. В красных , ветреных, регионах выбор зависит от потребной мощности. Примечание: многие производители, особенно второго эшелона, предлагают комплекты деталей, из которых можно собрать ветрогенератор мощностью до 10 кВт самостоятельно. Но прежде покупки нужно внимательно изучить аэрологию предполагаемого места установки, а затем по спецификациям подобрать подходящие тип и модель. Кроме того, большинство ветряков мощностью более Вт довольно сильно шумят. Многие порождают колебания давления воздуха сверхнизкой менее 16 Гц частоты — инфразвуки. Инфразвуки неслышимы, но губительны для здоровья, а распространяются очень далеко. Индейцы из резервации в км от поля ее ВСУ доказали в суде, что резко участившиеся у них после ввода ВЭС в эксплуатацию расстройства здоровья обусловлены ее инфразвуками. В силу указанных выше причин установка ВСУ допускается на расстоянии не менее 5 их высот от ближайших жилых строений. Во дворах частных домовладений можно устанавливать ветряки промышленного изготовления, соответствующим образом сертифицированные. На крышах ставить ВСУ вообще нельзя — при их работе, даже у маломощных, возникают знакопеременные механические нагрузки, способные вызвать резонанс строительной конструкции и ее разрушение. Примечание: высотой ВСУ считается наивысшая точка ометаемого диска для лопастных роторов или геомерической фигуры для вертикальных ВСУ с ротором на древке. Если мачта ВСУ или ось ротора выступают вверх еще выше, высота считается по их топу — верхушке. Самодельный ветрогенератор подчиняется тем же законам природы, что и заводской, рассчитанный на компьютере. И самодельщику основы его работы нужно понимать очень хорошо — в его распоряжении чаще всего нет дорогих суперсовременных материалов и технологического оборудования. Аэродинамика же ВСУ ох как непроста…. Для расчета серийных заводских ВСУ используется т. В ее основе следующие предположения:. Это весьма упрощенный подход — все знают, что ветер идеально ровным не бывает. Но на это приходится идти, чтобы обеспечить повторяемость изделий — обычное в технике дело. Плоскую модель игнорировать не следует, она дает четкий минимум доступной энергии ветра. Это значит, поток может обтекать ометаемую площадь, уменьшая эффективную поверхность и КИЭВ, что чаще всего и наблюдается. Но в принципе возможна и обратная ситуация: ветер стекается к ротору и площадь эффективной поверхности тогда окажется больше ометаемой, а КИЭВ — больше 1 относительно его же для плоского ветра. Приведем два примера. Первый — прогулочная, довольно тяжеловесная, яхта может идти не только против ветра, но и быстрее его. Ветер имеется в виду внешний; вымпельный ветер все равно должен быть быстрее, иначе как он судно потянет? Второй — классика авиационной истории. На испытаниях МИГ оказалось, что перехватчик, который был на тонну тяжелее фронтового истребителя, по скорости разгоняется быстрее. С теми же движками в том же планере. Теоретики не знали, что и думать, и всерьез засомневались в законе сохранения энергии. В конце концов оказалось — дело в выступающем из воздухозаборника конусе обтекателя РЛС. От его носка к обечайке возникало уплотнение воздуха, как бы сгребавшее его со сторон к компрессорам двигателей. С тех пор ударные волны прочно вошли в теорию как полезные, и фантастические летные данные современных самолетов в немалой степени обусловлены их умелым использованием. Развитие аэродинамики принято делить на две эпохи — до Н. Жуковского и после. До Жуковского летали на поставленных плашмя парусах: полагалось, что частицы набегающего потока отдают весь свой импульс передней кромке крыла. Это позволяло сразу избавиться от векторной величины — момента количества движения — порождавшей зубодробительную и чаще всего неаналитическую математику, перейти к куда более удобным скалярным чисто энергетическим соотношениям, и получить в итоге расчетное поле давления на несущую плоскость, более-менее похожее на настоящее. Такой механистический подход позволил создать аппараты, способные худо-бедно подняться в воздух и совершить перелет из одного места в другое, не обязательно грохнувшись на землю где-то по пути. Но стремление увеличить скорость, грузоподъемность и другие летные качества все больше выявляло несовершенство первоначальной аэродинамической теории. Идея Жуковского была такова: вдоль верхней и нижней поверхностей крыла воздух проходит разный путь. Из условия непрерывности среды пузыри вакуума сами по себе в воздухе не образуются следует, что скорости верхнего и нижнего потоков, сходящих с задней кромки, должны отличаться. Вследствие пусть малой, но конечной вязкости воздуха там из-за разности скоростей должен образоваться вихрь. Вихрь вращается, а закон сохранения количества движения, столь же непреложный, как и закон сохранения энергии, справедлив и для векторных величин, то есть должен учитывать и направление движения. Поэтому тут же, на задней кромке, должен сформироваться противоположно вращающийся вихрь с таким же вращательным моментом. За счет чего? За счет энергии, вырабатываемой двигателем. Для практики авиации это означало революцию: выбрав соответствующий профиль крыла, можно было присоединенный вихрь пустить вокруг крыла в виде циркуляции Г, увеличивающей его подъемную силу. Это делало авиацию авиацией, а не частью воздухоплавания: теперь летательный аппарат мог сам создавать себе нужную для полета среду и не быть более игрушкой воздушных потоков. Нужен только двигатель помощнее, и еще и еще мощнее…. Но у ветряка мотора нет. Он, наоборот, должен отбирать энергию у ветра и давать ее потребителям. И здесь выходит — ноги вытащил, хвост увяз. Пустили слишком мало энергии ветра на собственную циркуляцию ротора — она будет слабой, тяга лопастей — малой, а КИЭВ и мощность — низкими. Отдадим на циркуляцию много — ротор при слабом ветре будет на холостом ходу крутиться как бешеный, но потребителям опять достается мало: чуть дали нагрузку, ротор затормозился, ветер сдул циркуляцию, и ротор стал. Ныне аэродинамика, вооруженная современной математикой и компьютерами, все более уходит от неизбежно что-то да упрощающих моделей к точному описанию поведения реального тела в реальном потоке. И тут, кроме генеральной линии — мощность, мощность, и еще раз мощность! Известный авиатор-альтернативщик Пол Маккриди еще в х создал самолет, с двумя моторчиками от бензопилы мощностью в 16 л. Причем шасси его было трехопорным неубирающимся, а колеса — без обтекателей. Ни один из аппаратов Маккриди не вышел на линию и не встал на боевое дежурство, но два — один с поршневыми моторами и пропеллерами, а другой реактивный — впервые в истории облетели вокруг земного шара без посадки на одной заправке. Парусов, породивших изначальное крыло, развитие теории тоже коснулось весьма существенно. Гоночные катамараны при таком же ветре ходят со скоростью около 30 узл. Есть и находки совершенно нетривиальные. В какой сказке люди летают сами по себе? Разрешились и многие загадки природы; в частности — полет жука. По классической аэродинамике, он летать не способен. А МИГ и Су, которые некоторое время могут лететь хвостом вперед, и вовсе ни в какие представления не укладываются. И почему тогда, занимаясь ветродвигателями, не забавой и не орудием уничтожения себе подобных, а источником жизненно важного ресурса, нужно плясать непременно от теории слабых потоков с ее моделью плоского ветра? Неужели не найдется возможности продвинуться дальше? Однако от классики отказываться ни в коем случае не следует. Она дает основу, не оперевшись на которую нельзя подняться выше. Точно так же, как теория множеств не отменяет таблицу умножения, а от квантовой хромодинамики яблоки с деревьев вверх не улетят. Итак, на что можно рассчитывать при классическом подходе? Посмотрим на рисунок. Слева — типы роторов; они изображены условно. Справа по горизонтальной оси отложена относительная скорость ротора, т. По вертикальной вверх — КИЭВ. А вниз — опять же относительный крутящий момент. Такой подход позволяет делать далеко идущие выводы. Скажем, количество лопастей нужно выбирать не только и не столько по желательной скорости вращения: 3- и 4-лопастники сразу много теряют по КИЭВ и вращательному моменту по сравнению с хорошо работающими примерно в том же диапазоне скорстей 2- и 6-лопастниками. А внешне похожие карусель и ортогонал обладают принципиально разными свойствами. В целом же предпочтение следует отдавать лопастным роторам, кроме случаев, когда требуются предельная дешевизна, простота, необслуживаемый самозапуск без автоматики и невозможен подъем на мачту. Примечание: о парусных роторах поговорим особо — они, похоже, в классику не укладываются. Генератор для велосипеда из шагового двигателя Введите электронную почту и получайте письма с новыми самоделками. Не более одного письма в день. Войти Чужой компьютер. В гостях у Самоделкина! Натяжка и замена ремня генератора на ВАЗ своими руками . Ключом захватите болт крепления и поверните на пару оборотов коленчатый вал. Паровой генератор электричества своими руками Очень часто уставшие жильцы маленьких и больших мегаполисов перебираются загород в небольшие и уютные домики. Дабы гарантировать себе тут удобное существование нужно электричество и довольно в огромном количестве. Оно необходимо Для того чтобы в доме было светло и тепло, для работы приборов которые используются в домашних условиях и телефонов. Благодаря этому большинство людей, еще во время планировки и строительства дома за городом предполагают данный вопрос, при помощи процесса установки парового генератора электричества. Для любого из нас важен вопрос установки данного оборудования источника электроэнергии , который бы функционировал независимо от ветра, воды, ТЭЦ, очень разных природных катастроф. Для этого прекрасно подходит такой независимый источник конденсации и изменения электрики, как паровой генератор электричества. ПГЭ — это оборудование независимого типа, способное преобразовывать энергию любого вида механическая, тепловая и др. Характерной спецификой данного оборудования считается простота его конструкции и рабочий принцип. Генератор 220 своими руками Не редко на автомобиле ВАЗ возникает свист в клиноременном соединении генератора. По этой причине требуется его подтянуть или полностью заменить. Сегодня мы подробно расскажем о процедуре подтяжки, а также расскажем, как он меняется. Есть несколько причин, из-за которых происходит характерный звук, похожий на свист. Паровой электрогенератор по уровню экологичности представляет собой альтернативу солнечным батареям, только на порядок более производительную и несколько более доступную. Генератор своими руками: пошаговая инструкция как сделать устройство в домашних условиях К сожалению, часто электроснабжающие организации не справляются с обеспечением частных домовладений электроэнергией. Из-за перебоев с электричеством владельцы дач и загородных коттеджей вынуждены обращаться к альтернативным источникам электричества. Наиболее распространенный из них — генератор. Электрогенератором называется мобильный прибор, служащий для преобразования и накапливания электроэнергии. Принцип действия данного устройства несложен, что позволяет изготовить его собственноручно. Походный паровой генератор своими руками Производственные машины, автомобили, грузовики, мотоциклы, а теперь и самолеты , как более века назад предсказывал Эдисон, постепенно переходят на электрические двигатели. И преимущества этого, помимо уменьшения вредных выбросов, очевидны: более тихая работа, снижение требований к техническому обслуживанию, повышение производительности и. На Гавайях запланировано масштабное тестирование нескольких устройств, позволяющих вырабатывать электроэнергию из движения морских волн. В середине мая из Портленда на Гавайи отправится мощная энергетическая установка, предназначенная для добычи электричества из волновой энергии. Еще через несколько месяцев туда же прибудут два альтернативных агрегата. Генератор своими руками: пошаговая инструкция как сделать устройство в позволяет собрать электрогенерирующее устройство всего за пару часов. Генератор водорода своими руками Ситуации с отключениями электроэнергии или отсутствие питающей сети заставляют задуматься о резервном источнике тока. Хорошее решение проблемы — купить или сделать бензогенератор своими руками. Используются бензогенераторы при аварийных отключениях в качестве замены источника тока. Выручают владельцев дач, строительных участков, где еще не подведена энергия, обеспечивают достойный быт геологам, егерям, оленеводам, буровикам — всем, кто вынужден работать в труднодоступных районах. Натяжка и замена ремня генератора на ВАЗ 2110 своими руками ВИДЕО ПО ТЕМЕ: ПОХОДНЫЙ ГЕНЕРАТОР ПАРОВАЯ ТУРБИНА Steam Turbine Steam Engine ПАРОВОЙ ДВИГАТЕЛЬ ИГОРЬ БЕЛЕЦКИЙ Как у любого устройства, у электрогенератора на дровах есть свои преимущества и недостатки. Сравнив их, можно понять, насколько вам необходима такая печь и какую именно выбрать. В основном дровяной электрогенератор позволяет подключить освещение в небольшом доме и обеспечить зарядку телефонов и других гаджетов. Можно подключить радиоприемник или портативный телевизор. При необходимости можно с помощью инвертора получить и более высокое напряжение в сети, то есть привычные нам вольт. Войдите , пожалуйста. Хабр Geektimes Тостер Мой круг Фрилансим. Генератор своими руками Давно уже ушли те времена, когда дом за городской чертой можно было нагреть лишь одним способом — сжигая в печке дрова или уголь. Современные дизайн радиаторы применяют разные варианты топлива и при этом автоматично поддерживают хорошую температуру в наших жилищах. Сетевой газ, дизель или мазут, электричество, гелио- и геотермальное тепло — вот неполный перечень других вариантов. Кажется — живи и радуйся, да вот только постоянный рост расценок на горючее и оборудование принуждает искать дальше недорогих вариантов теплоснабжения. А одновременно с тем неиссякаемый энергетический источник — водород, буквально лежит у нас под ногами. И сейчас мы побеседуем про то, как применять в качестве горючего привычную воду, собрав генератор водорода собственными руками. Мечтаете о независимой электроэнергии в своем доме? Сегодня это распространенная практика, когда загородные дома обеспечиваются энергией не за счет городских и областных станций, а от своей собственной мини-электростанции. Есть множество различных источников, которые способны решить эту задачу, но большинство качественных генераторов стоят очень больших денег, которых не у всех есть. В таком случае можно задуматься о том, как сделать генератор своими руками. Создание паровой турбины в домашних условиях Создание паровой турбины в домашних условиях Выполнили: Борисов Алексей, Зюзин Никита, ученики 8 «В» класса. Научный руководитель: Романова Наталья Алексеевна, учитель русского языка и литературы. Цель научной работы: изучить устройство различных паровых турбин, создать собственный оригинальный образец паровой турбины и использовать его на практике. Актуальность работы подтверждает необыкновенная популярность паровых турбин и их частое применение в жизни. Простейшая паровая турбина Паровая турбина — это тепловой двигатель, тепловая энергия пара в котором преобразуется в механическую работу. Карл Густав Патрик де Лаваль Карл Густав Патрик де Лаваль (9 мая 1845 — 2 февраля 1913) — шведский инженер и изобретатель. Густав де Лаваль родился в Орсе, Швеция. Окончил Технологический институт в Стокгольме в 1866 году (ныне Королевский технологический институт) и Упсальский университет в 1872 году. В 1890 году он изобрёл сопло, служащее для подачи пара в турбину, получившее впоследствии его имя, и использующееся в том же назначении по настоящее время. В 20 веке сопло Лаваля нашло применение в реактивных двигателях для создания реактивной струи. За свою жизнь Густав де Лаваль запатентовал 93 изобретения. Турбина Парсонса В 1884 году английский изобретатель Парсонс запатентовал многоступенчатую реактивную турбину, специально созданную им для приведения в действие электрогенератора. Это была первая паровая турбина, которая начала с успехом применяться в промышленности. В 1899 году появилась первая электростанция с турбинами Парсонса. Чарлз Алджернон Парсонс — английский инженер и промышленник, изобретатель многоступенчатой реактивной паровой турбины, также известной как турбина Парсонса. Современные паровые турбины сохранили черты турбины Парсонса. Французский ученый Рато Французский учёный Огюст Рато (1863—1930), обобщив уже имевшийся опыт, создал комплексную теорию турбомашин. Он разработал оригинальную многоступенчатую турбину. Классификация паровых турбин Модель одной ступени паровой турбины. В зависимости от характера теплового процесса паровые турбины подразделяются на три основные группы: конденсационные; теплофикационные и турбины специального назначения. Конденсационные и теплофикационные паровые турбины Схема работы паротурбинной установки с теплофикационной турбиной. Схема работы паротурбинной установки с конденсационной турбиной. Основные параметров номинальных значений Паровая турбина ЗуГРЭС. СССР, 1930-е Номинальная мощность турбины — наибольшая мощность, которую турбина должна длительно развивать на зажимах электрогенератора. Экономическая мощность турбины — мощность, при которой турбина работает с наибольшей экономичностью . Котёл паровой турбины Детали ротора Первая деталь ротора Третья деталь ротора Вторая деталь ротора Первая и вторая детали ротора в собранном виде Ротор паровой турбины Три детали одной лопасти Лопасть в собранном виде Детали держателя паропроводящей трубки и сама паропроводящая трубка Держатель паропроводящей трубки в собранном виде Паровая турбина в собранном виде Проблема «техника — человек» Робот Mr. Herbert Televox Реалистичный робот-андроид Kodomoroid Паротурбинные скороходы: «Лузитания» и «Мавритания» Выводы: 1.У паровых турбин (как у каждого человека и его творения) есть как достоинства, преимущества, так и недостатки. 2. Создание собственной паровой турбины является очень полезным делом как теоретически, так и практически. 3.Кто-то скажет, что не стоит изобретать велосипед, а я полагаю, что человек должен оставаться пионером, первооткрывателем, создателем чего-то нового и полезного. 4.Во взаимоотношениях человека и техники главным должен оставаться сам человек, а не те механизмы, которые он изобрёл, а потом им добровольно подчинился. «Лузитания» — британский трансатлантический пассажирский турбоход «Мавритания» на испытаниях. «Мавритания» в камуфляже времён Первой мировой войны. Спасибо за внимание! «Турбиния» в музее Newcastle’s Discovery Museum . Пароход «Турбиния» — первое в мире судно с паротурбинной установкой (турбина Парсонса). Построенная в 1894 году английским инженером Чарлзом Парсонсом, «Турбиния» была самым скоростным судном своего времени. Как сделать паровую турбину ☛ Советы Строителей На DomoStr0y.ru Содержание Как работает паровая турбина Как сделать паровую турбину в домашних условиях Применение паровой турбины Что в итоге Идея практического применения энергии пара далеко не нова, использование паровых турбин в промышленных масштабах давно стало частью нашей жизни. Именно эти агрегаты, установленные на различных электростанциях и ТЭЦ, на 99% снабжают электричеством наши дома. Однако, некоторые мастера-умельцы умудряются внедрить принцип преобразования тепловой энергии в электрическую у себя дома. Для этого используется самодельная паровая турбина минимальных размеров и мощности. О том, как ее собрать в домашних условиях, и пойдет речь в данной статье. Как работает паровая турбина? В сущности, паровые турбины являются составной частью сложной системы, призванной преобразовать энергию топлива в электричество, иногда – в тепло. На данный момент этот способ считается экономически выгодным. Технологически это происходит следующим образом: твердое или жидкое топливо сжигается в паровой котельной установке. В результате рабочее тело (вода) обращается в пар, полученный пар дополнительно перегревается и достигает температуры 435 ºС при давлении 3.43 МПа. Это необходимо для того, чтобы добиться максимального КПД работы всей системы, по трубопроводам рабочее тело доставляется к турбине, где равномерно распределяется по соплам с помощью специальных агрегатов, сопла подают острый пар на изогнутые лопатки, закрепленные на валу, и заставляет его вращаться. Таким образом, кинетическая энергия расширяющегося пара переходит в механическое движение, это и есть принцип действия паровой турбины, вал генератора, представляющего собой «электродвигатель наоборот», вращается ротором турбины, в результате чего вырабатывается электроэнергия, отработанный пар попадает в конденсатор, где от соприкосновения с охлажденной водой в теплообменнике переходит в жидкое состояние и насосом снова подается в котел на прогрев. Примечание. В лучшем случае КПД паровой турбины достигает 60%, а всей системы – не более 47%. Значительная часть энергии топлива уходит с теплопотерями и расходуется на преодоления силы трения при вращении валов. Ниже на функциональной схеме показан принцип работы паровой турбины совместно с котельной установкой, электрическим генератором и прочими элементами системы: Чтобы не допускать снижения эффективности работы, на валу ротора располагается максимальное расчетное число лопаток. При этом между ними и корпусом статора обеспечивается наименьший зазор посредством специальных уплотнений. Простыми словами, чтобы пар «не крутился вхолостую» внутри корпуса, все зазоры минимизируются. Лопатка сконструирована таким образом, чтобы расширение пара продолжалось не только на выходе из сопла, но и в ее углублении. Как это происходит, отражает рабочая схема паровой турбины: Следует отметить, что рабочее тело, чье давление после попадания на лопатки снижается, после рабочего цикла в первом блоке не сразу попадает в конденсатор. Ведь оно еще располагает достаточным запасом тепловой энергии, а потому по трубопроводам пар отправляется во второй блок низкого давления, где снова воздействует на вал посредством лопаток другой конструкции. Как показано на рисунке, устройство паровой турбины может предусматривать несколько таких блоков: 1 – подача перегретого пара, 2 – рабочее пространство блока, 3 – ротор с лопатками, 4 – вал, 5 – выход отработанного пара в конденсатор. Для справки. Скорость вращения ротора генератора может достигать 30 000 об/мин, а мощность паровой турбины – до 1500 МВт. Как сделать паровую турбину в домашних условиях? Множество интернет-ресурсов публикует алгоритм, согласно которому в домашних условиях и с применением небольшого количества инструментов изготавливается мини паровая турбина из консервной банки. Помимо самой банки понадобится алюминиевая проволока, небольшой кусочек жести для вырезания полоски и крыльчатки, а также элементы крепежа. В крышке банки делают 2 отверстия и впаивают в одно кусочек трубки. Из куска жести вырезают крыльчатку турбины, прикрепляют ее к полосе, согнутой в виде буквы П. Затем полосу прикручивают ко второму отверстию, расположив крыльчатку таким образом, чтобы лопасти находились напротив трубки. Все технологические отверстия, сделанные во время работы, тоже запаивают. Изделие нужно установить на подставку из проволоки, заполнить водой из шприца, а снизу разжечь сухое горючее. Импровизированный ротор паровой турбины начнет вращаться от струи пара, вырывающегося из трубки. Понятно, что такая конструкция может служить лишь прототипом, игрушкой, поскольку данная паровая турбина, сделанная своими руками, не может использоваться с какой-то целью. Слишком мала мощность, а о каком-то КПД и речи не идет. Разве что можно показывать на ее примере принцип действия теплового двигателя. Мини-генератор электроэнергии можно реально изготовить из старого металлического чайника. Для этого, кроме самого чайника, потребуется медная или нержавеющая трубка с тонкими стенками, кулер от компьютера и небольшой кусочек листового алюминия. Из последнего вырезается круглая крыльчатка с лопатками, из которой будет сделана паровая турбина малой мощности. С кулера снимается электродвигатель и устанавливается на одной оси с крыльчаткой. Получившееся устройство монтируется в круглом корпусе из алюминия, по размерам он должен подойти вместо крышки чайника. В днище последнего делается отверстие, куда впаивается трубка, а снаружи из нее выполняется змеевик. Как видите, конструкция паровой турбины очень близка к реальности, поскольку змеевик играет роль пароперегревателя. Второй конец трубки, как нетрудно догадаться, подводится к импровизированным лопаткам крыльчатки. Примечание. Самая сложная и трудоемкая часть устройства – это как раз змеевик. Изготовить его из медной трубки легче, чем из нержавейки, но она долго не прослужит. От контакта с открытым огнем медный перегреватель быстро прогорит, поэтому лучше сделать его своими руками из нержавеющей трубки. Применение паровой турбины Налив в чайник воды и поставив его на включенный газ, можно убедиться, что при закипании энергии выходящего из трубки пара достаточно, чтобы на выходе электродвигателя появилась ЭДС. Для этого к нему стоит подключить светодиодный фонарик. Помимо питания для электрических лампочек, возможно и другое применение паровой турбины, например, для зарядки аккумулятора сотового телефона. В условиях квартиры или частного дома подобная мини-электростанция может показаться простой игрушкой. А вот оказавшись в походе и взяв с собой турбированный чайник с электрогенератором, вы сможете оценить по достоинству его функциональность. Возможно, в процессе вам удастся найти еще какое-нибудь назначение турбины. Больше информации об изготовлении походного генератора из чайника можно узнать, посмотрев видео: Что в итоге? К сожалению, конструктивно паровые машины достаточно сложны и сделать дома турбину, чья мощность достигала хотя бы 500 Вт, весьма затруднительно. Если стремиться к тому, чтоб соблюдалась схема работы турбины, то затраты на комплектующие и потраченное время будут неоправданными, КПД самодельной установки не превысит 20%. Пожалуй, проще купить готовый дизель-генератор. Паровая турбина — как сделать своими руками. Применение пара на практике довольно известно в промышленных целях, поскольку паровые турбины уже давно используют данный принцип. Именно такое оборудование работает на ТЭЦ и электростанциях. Правда, для некоторых мастеровых людей не составляет особой трудности сделать их аналоги скромных размеров в домашних условиях. Содержание: Принцип функционирования Как соорудить мини-паротурбину своими руками Процесс изготовления Изготовление небольшого генерирующего устройства электроэнергии своими руками Функционирование самодельного парового оборудования и его особенности Принцип функционирования Дело в том, что паровая турбина по большому счету это часть специального механизма, основная задача которого преобразование энергии пара в электрическую или тепловую. Технологически весь процесс выглядит следующим образом: При сжигании различных видов топлива в топке вода превращается в пар. При дальнейшем перегреве пара до 435 ºС и давлении 3.43 МПа пар по трубам передается на турбину, где при помощи особых частей происходит его равномерное распределение по соплам. С сопел пар подается на специальные лопатки изогнутой формы, что крепятся на валу, из-за этого они вращаются, в результате чего кинетическая энергия трансформируется в механическую. Вал генератора является «электродвигателем» наоборот и вращается при помощи ротора турбины, и это позволяет вырабатывать электричество. Далее пар в конденсаторе при контакте с холодной водой опять превращается в воду, которую насосы снова закачивают на разогрев. Как соорудить мини-паротурбину своими руками В Сети можно столкнуться с большим количеством вариантов, в которых рассматривается самодельный способ изготовления данного агрегата. Для этих целей будет использоваться обычная консервная банка, проволока из алюминия, кусочек жести, и крепежные материалы. Перечисленные материалы позволят сделать задуманное дома, не применяя для этих целей специальное оборудование и инструмент. Данная турбина будет наглядно демонстрировать превращение энергии пара в электричество. Процесс изготовления В крышке банки проделывается два отверстия, в одно из которых впаивается часть трубки. Берется жесть и вырезается крыльчатка турбины и крепится к П-образной полоске. После этого крепится полоска на другое отверстие, крыльчатка закрепляется лопастями напротив трубки. Сооружение крепят на проволочную подставку, берут шприц с водой и ее заполняют, а снизу зажигают сухое топливо. Из трубки будет вырываться струя пара, что приведет в движение импровизированный ротор. Правда, мощности такой турбины ни на что не хватит, поскольку кпд ее очень низкий. Она может рассматриваться только в качестве макета для того, чтобы понять принцип работы оборудования. Изготовление небольшого генерирующего устройства электроэнергии своими руками Для этих целей вполне подойдет компьютерный кулер, из которого для изготовления крыльчатки будет сооружена маломощная турбина. С кулера следует снять электрический двигатель и установить на одной оси с крыльчаткой. Полученное устройство следует монтировать в круглом алюминиевом корпусе. За основу берется крышка чайника, а точнее ее диаметр. В его дне проделывают отверстие, куда при помощи паяльника монтируется трубка, из которой делают змеевик. Противоположный конец трубки следует подвести к лопаткам крыльчатки, благодаря чему конструкция и работает. Змеевик – это наиболее важная часть всего устройства. Для его изготовления лучше использовать проволоку из меди, правда с учетом малой толщины и постоянным перегревом она имеет небольшой срок эксплуатации. Поэтому, оптимально в устройство ставить нержавеющую трубку. Функционирование самодельного парового оборудования и его особенности Итак, мини-электрическая машина готова и можно приступать к ее проверке. Залив воду в чайник и поставив его на плиту замечаем, что при закипании образуется пар, энергии которого хватит для зарядки мобильного телефона или работы светодиодной лампочки. Характерно, что в домашних условиях подобная электростанция может использоваться, как игрушка, поскольку ввиду малой мощности электричества его не хватит для работы оборудования или бытовой техники. Стоит отметить: если вы отправляетесь в многодневный поход и возьмете с собой данное оборудование, то по достоинству сможете оценить все плюсы, которые оно дает. Например, вы сможете подзарядить аккумулятор мобильного телефона, фотоаппарата или других гаджетов. К сожалению, дома сооружение паровой турбины, мощность которой будет порядка 500 Вт и более очень сложно и сопряжено с большими денежными затратами. Похожие статьи Паровое отопление своими руками: схема, видео, преимущества и недостатки Устройство отопительной системы в доме – это важный и главный процесс создания комфортных температурных условий проживания. В настоящее время наиболее… Обвязка газового котла своими руками без труда Газовый котел в качестве отопительного прибора завоевывает все большую популярность. Однако недостаточно только приобрести такой котел, его еще… Установка спутниковых антенн своими руками. Главные аспекты установки спутниковой антенны Далеко не секрет, что спутниковое телевидение на сегодняшний день является очень популярным средством передачи телесигнала. Несмотря на то, что уже не… Двигатель Стирлинга большой мощности своими руками. Как работает двигатель Стирлинга Содержание Двигатель Стирлинга большой мощности своими руками. Как работает двигатель Стирлинга Двигатель Стирлинга своими руками. Как сделать Двигатель Стирлинга своими руками 1 квт. Современный двигатель Стирлинга Двигатель Стирлинга альтернативный источник электричества и тепла Двигатель внешнего сгорания Серийные генераторы и микроТЭЦ на двигателе Стирлинга Самоделки из двигателя от стиральной машины. Что можно сделать из двигателя от стиральной машины? Что можно собрать? Как подключить двигатель? Двигатель Стирлинга своими руками чертежи. Как сделать двигатель Стирлинга в домашних условиях? Как изготовить дома работающий двигатель Стирлинга? Мотор Стирлинга из консервной банки Как сделать простой двигатель Стирлинга (с фотографиями и Паровой двигатель своими руками в домашних условиях. Двигатель своими руками паровой: подробное описание, чертежи Метод 1: мини-паровой двигатель своими руками Мини-сопла Запуск двигателя Видео как сделать двигатель Стирлинга DIY Двигатель Стирлинга большой мощности своими руками. Как работает двигатель Стирлинга Если рассматривать рабочую схему двигателя Стирлинга на примере альфа-конфигурации, где фиксированное количество воздуха или другого рабочего тела заключено в два цилиндра, один из которых горячий, а другой — холодный, перемещается между ними вперёд и назад. Газ нагревается и расширяется в горячем цилиндре, охлаждается в холодном, там же он сжимается, по ходу отдавая энергию для выполнения механической работы. Надо отметить, что два поршня соединены с коленчатым валом, но их движения не совпадают по фазе на 90 ° между верхней и нижней частями. Поэтапно это выглядит следующим образом: Рабочее тело, расширяясь от нагрева, толкает горячий поршень к нижней части цилиндра, поворачивая коленчатый вал. Расширение продолжается, заставляя газ двигаться к холодному цилиндру. Поршень внутри холодного цилиндра, который находится на четверть оборота позади горячего поршня, также толкается вниз. Газ в максимальном объёме. Импульс маховика на коленчатом валу толкает поршень в горячем цилиндре к вершине его хода, заставляя большую часть газа попадать в холодный цилиндр, толкая холодный поршень вниз. В холодном цилиндре газ охлаждается, давление падает. Когда горячий поршень достигает вершины своего хода, почти весь газ теперь переместился в холодный цилиндр, где охлаждение продолжается, и рабочее тело сжимается, снижая давление ещё больше, что позволяет холодному поршню подняться. Сила импульса маховика сжимает газ и направляет его обратно к горячему цилиндру. На этом этапе рабочая жидкость, достигая своего минимального объема, подаётся в горячий цилиндр, где начинает толкать горячий поршень вниз. Газ снова нагревается, его давление увеличивается, он расширяется, толкая горячий поршень вниз во время рабочего хода, и цикл начинается снова. Двигатель Стирлинга своими руками. Как сделать Из жести готовят топку и два цилиндра для базы, из которых будет состоять двигатель Стирлинга, своими руками изготовленный. Размеры подбирают самостоятельно, учитывая цели, для которых предназначено это устройство. Предположим, что мотор делается для демонстрации. Тогда развертка главного цилиндра составит от двадцати до двадцати пяти сантиметров, не более. Остальные части должны подстраиваться под него. На верху цилиндра для передвижения поршня делают два выступа и отверстия диаметром от четырех до пяти миллиметров. Элементы выступят в роли подшипников для расположения кривошипного устройства. Далее делают рабочее тело мотора (им станет обычная вода). К цилиндру, который сворачивают в трубу, припаивают кружочки из жести. В них проделывают отверстия и вставляют трубки из латуни от двадцати пяти до тридцати пяти сантиметров в длину и диаметром от четырех до пяти миллиметров. В конце проверяют, насколько герметичной стала камера, залив ее водой. Далее приходит черед вытеснителя. Для изготовления берут заготовку из дерева. На станке добиваются, чтобы она обрела форму правильного цилиндра. Вытеснитель должен быть немногим меньше диаметра цилиндра. Оптимальную высоту подбирают уже после того, как двигатель Стирлинга своими руками будет сделан. Потому на данном этапе длина должна предполагать некоторый запас. Спицу превращают в шток цилиндра. По центру деревянной емкости делают отверстие, подходящее под шток, вставляют его. В верхней части штока необходимо предусмотреть место для шатунного устройства. Затем берут трубки из меди длиной четыре с половиной сантиметра и диаметром два с половиной сантиметра. Кружок из жести припаивают к цилиндру. По бокам на стенках делают отверстие для сообщения емкости с цилиндром. Поршень также подгоняют на токарном станке под диаметр большого цилиндра изнутри. Наверху подсоединяют шток шарнирным способом. Сборку заканчивают и настраивают механизм. Для этого поршень вставляют в цилиндр большего размера и соединяют последний с другим цилиндром меньшего размера. На большом цилиндре сооружают кривошипно-шатунный механизм. Фиксируют часть двигателя при помощи паяльника. Основные части закрепляют на деревянном основании. Цилиндр наполняют водой и под низ подставляют свечку. Двигатель Стирлинга, своими руками сделанный от начала и до конца, проверяют на работоспособность. Двигатель Стирлинга своими руками 1 квт. Современный двигатель Стирлинга Двигатель Стирлинга альтернативный источник электричества и тепла Генерация электроэнергии почти всегда связана с появлением побочного продукта – тепла. Даже фотоэлементы нагреваются, что снижает их КПД. Однако есть целый кластер устройств, в которых тепло не рассеивается, а может быть использовано для бытовых нужд. Сердце таких– двигатель Стирлинга. Двигатель внешнего сгорания Базовое отличие двигателя Стирлинга в том, что топливо сгорает не внутри цилиндра, а снаружи. Следовательно, внутреннее пространство остаётся герметичным и идеально чистым, без нагара и необходимости его обслуживания. Работает он практически бесшумно, так как нет детонации обогащённой топливной смеси. Остальные достоинства можно обозначить так: Абсолютная экологическая безопасность. Простейшая конструкция обеспечивает высокую надёжность. Чрезвычайно высокий моторесурс. Всеядность по отношению к источнику тепла. Очень высокий КПД. Обеспечить более полное сгорание топлива гораздо легче снаружи цилиндра, чем внутри. Нагрев можно проводить не только углеводородными энергоносителями, но, используя высокотемпературные. В такой комбинации, КПДпревышает 30%! Для сравнения – лучшие серийные фотоэлементы демонстрируют КПД только 24%. Именно бесшумность была решающим фактором дляпоследних серий в Японии и Швеции. В середине 80-х годов 20-го века, в США собрали и установили двигатель Стирлинга вChevrolet Celebrity!(Chevrolet Celebrity MOD 2 Stirling) На фото автомобиль AMC Spirit Stirling experimental engines Результаты были поразительны: глушитель, смазка и катализаторы были уже не нужны, экономия топлива достигала 45%, а ускорение практически не изменилось. На фото автомобиль NASA’s Stirling-engined Dodge D-150 Двигатели Стирлинга используются НАСА(NASA) даже в космических аппаратах. Но у них есть и недостатки. Для получения максимально достижимого на практике КПД, необходимо обеспечить очень высокую разницу температур в холодной и горячих частях цилиндра. В противном случае, снижается «удельная мощность». На фото автомобиль P-40 OPEL STIRLING ENGINE Идеальным рабочим телом (газом) является водород, но его молекулы настолько малы, что им удаётся «напитывать» материал цилиндра. Следующий по эффективности газ – гелий, но он дорогой. А КПД снижается на 5%. Но можно использовать и азот, и аммиак, и даже осушенный воздух. Но мощность будет ниже идеальной. Серийные генераторы и микроТЭЦ на двигателе Стирлинга Однако все эти недостатки не помешали фирме «Филипс» (Philips Stirling Engine), создать для массового производства проект переносного электрогенератора Стирлинга модель MP1002CA ещё в начале 50-х годов. Он был предназначен для работы от любого горючего, вплоть до пальмового масла, и генерировал 0,2 кВт электроэнергии. Обиходное название – «для бунгало». Но к моменту производства, выяснилось, что он не может конкурировать по стоимости с аналогами на двигателе внутреннего сгорания. Поэтому их выпустили не более пятнадцати дюжин. И те разошлись по учебным заведениям, для наглядной демонстрации. В наше время небольшие фирмы разрабатывают аналогичные устройства. Например в г. Магнитогорске, фирма «ЭНЕРГОТОНИКА» выпускает многотопливный мини теплоэлектрогенератор с двигателем Стирлинга ГДС-150. Его масса всего 37 кг, он может работать на любом топливе, хоть на дровах, хоть на газе. В режиме 7/24 работает несколько месяцев. Но в таком режиме он вырабатывает 0,2 кВт электричества + тепло для отопления. На короткий промежуток устройство выдаёт до 1кВт. К коттеджу такой источник альтернативной энергии не подключишь, а вот в лесной заимке, охотничьей сторожке, на рыбацком стане или в избушке лесника, или для кемпинга ГДС-150 будет вписываться идеально. Для частного жилого дома «ЭНЕРГОТОНИКА» под заказ выпускает микроТЭЦ «АМТЭС-5/25ДО». Работает она на дровах (опилки, щепки, стружка), выдаёт в час 5 кВт электроэнергии и 25 кВт тепла, стоит 850 т.р. Корейская фирма выпускает аналогичное устройство Navien Hybrigen SE. Работает он на газе, и производит только 1 кВт электричества, а по цене гораздо дороже — 1,07 млн. р. Немцы выпускают микроТЭЦ VITOTWIN 300-W Mikro-KW. Используя только газ, установка выдаёт 1 кВт электрической энергии и 6 кВт тепла. Стоит более 20,5 т. евро. Самоделки из двигателя от стиральной машины. Что можно сделать из двигателя от стиральной машины? Иногда старая бытовая техника меняется на более совершенную и экономичную. Так случается и со стиральными машинами. Сегодня актуальны полностью автоматизированные модели этих бытовых устройств, производящие стирку практически без участия человека. А старые модели вряд ли можно продать, поэтому их чаще всего сдают в металлолом. Та же участь ждёт и новые агрегаты, которые по какой-то причине сломались, но ремонтировать их нецелесообразно. Но не стоит спешить избавляться от стиральных машин с исправными электродвигателями. Из двигателей можно сделать много самодельных устройств для дома, дачи, гаража и собственного комфорта. Что можно собрать? Многое зависит от типа и класса электродвигателя, который станет для вас отправной точкой для задумок. Если это мотор от старой модели, произведённой ещё в СССР, то наверняка он асинхронного типа , с двумя фазами, пусть не особо мощный, зато надёжный. Такой мотор можно приспособить под многие самоделки, которые найдут применение в быту. Другой тип двигателей от старых «стиралок» – коллекторный. Эти двигатели могут работать как от постоянного, так и от переменного тока. Довольно скоростные модели, которые могут разгоняться до 15 тыс. об/мин. Обороты можно регулировать дополнительными устройствами. Третий тип моторов носит название прямого бесколлекторного. Это современная группа электроприводов, не имеющих какого-то стандарта по своему оснащению. Но классы у них стандартные. Ещё двигатели бывают либо с одной, либо с двумя скоростями. Эти варианты имеют строгую скоростную характеристику: 350 и 2800 об/мин. Современные инверторные двигатели редко встречаются на свалках металлолома, но на них имеются довольно перспективные планы у любителей смастерить что-нибудь очень полезное для семьи, да ещё с электронным управлением. А вот неполный список устройств, что вполне можно соорудить своими руками на основе рабочего электродвигателя от стиральной машины: Как подключить двигатель? Одно дело – задумать сооружение полезного для хозяйства агрегата на основе электродвигателя от «стиралки», а другое – выполнить задуманное. Например, нужно знать, как подключить извлечённый из корпуса машинки двигатель к электрической сети. Давайте разбираться. Итак, будем считать, что двигатель мы извлекли, установили на прочной ровной поверхности и закрепили, так как нам предстоит испытать его работоспособность. А это значит, что его нужно будет крутить без нагрузки. В таком случае он может развить высокую скорость – до 2800 об/мин и выше, что зависит от параметров мотора. При такой скорости, если корпус не закрепить, может что угодно произойти. Например, в результате критического дисбаланса и высокой вибрации двигателя возможно его значительное смещение и даже падение. Но вернёмся к тому, что у нас мотор надёжно закреплён. Второй шаг – подключить его электрические выводы к электросети напряжением 220 В. А так как все бытовые приборы рассчитаны именно на 220 В, то с напряжением проблем нет. П роблема заключается в определении назначения проводов и правильном их подключении. Двигатель Стирлинга своими руками чертежи. Как сделать двигатель Стирлинга в домашних условиях? Можно, конечно купить красивые заводские модели двигателей Стирлинга, как например,китайском интернет-магазине. Однако, иногда хочется творить самому и сделать вещь, пусть даже из подручных средств. На нашем сайте уже есть несколько вариантов изготовления данных моторов, а в этой публикации ознакомьтесь с совсем простым вариантом изготовленияв домашних условиях. Посмотрите ниже 3 варианта для самостоятельного изготовления. Как изготовить дома работающий двигатель Стирлинга? Дмитрий Петраков по многочисленным просьбам отснял пошаговую инструкцию по сборке мощного, относительно своих габаритов и потребляемого количества тепла двигателя Стирлинга. В этой модели задействованы доступные каждому зрителю и распространённые материалы – обзавестись ими способен любой желающий. Все размеры, представленные в этом ролике, автор подбирал на основе многолетнего опыта работы со Стирлингами такой конструкции, и для данного, конкретного экземпляра они являются оптимальными. В этой модели задействованы доступные каждому зрителю и распространённые материалы, благодаря чему обзавестись ими способен любой желающий. Все размеры, представленные в этом ролике, подбирал на основе многолетнего опыта работы со Стирлингами такой конструкции, и для данного, конкретного экземпляра они являются оптимальными. Посмотрите товары для изобретателей. C чувством, толком и расстановкой. Мотор Стирлинга в работе с нагрузкой (водяная помпа). Водяная помпа, собранная в качестве рабочего прототипа, предназначена для работы в паре с моторами Стирлинга. Особенность насоса заключается в небольших затратах энергии, требуемых для совершения им работы: такая конструкция задействует лишь небольшую часть динамического внутреннего рабочего объёма двигателя, и тем самым по минимуму влияет на его производительность. Мотор Стирлинга из консервной банки Для его изготовления вам понадобятся подручные материалы: банка из под консервов, небольшой кусок поролона, CD-диск, два болтика и скрепки. Поролон – одни из самых распространенных материалов, которые используются при изготовлении моторов Стирлинга. Из него делается вытеснитель двигателя.  Из куска нашего поролона вырезаем круг,  диаметр его делаем на два миллиметров меньше внутреннего диаметра банки, а высоту немного больше ее половины. В центре крышки просверливаем отверстие, в которое вставим потом шатун. Для ровного хода шатуна делаем из скрепки спиральку и припаиваем ее к крышке. Поролоновый круг из поролона пронизываем посередине винтиком и застопориваем его шайбой сверху и снизу шайбой и гайкой. После этого присоединяем путем пайки отрезок скрепки, предварительно распрямив ее. Теперь  втыкаем вытеснитель в сделанное заранее отверстие в крышке и герметично пайкой соединяем крышку и банку. На конце скрепки делаем небольшую петельку, а в крышке просверливаем еще одно отверстие, но чуть-чуть больше, чем первое. Из жести делаем цилиндр, используя пайку. Присоединяем с помощью паяльника готовый цилиндр к банке, так, чтобы не осталось щелей в месте пайки. Из скрепки изготавливаем коленвал. Разнос колен нужно сделать в 90 градусов. Колено, которое будет над цилиндром по высоте на 1-2 мм больше другого. Из скрепок изготавливаем стойки под вал. Делаем мембрану. Для этого на цилиндр надеваем  полиэтиленовую пленку, немного продавливаем ее внутрь и закрепляем на цилиндре ниткой. Шатун который нужно будет приделать к мембране, изготавливаем из скрепки и вставляем его в обрезок резины. По длине шатун нужно сделать таким, чтобы в нижней мертвой точке вала мембрана была втянута внутрь цилиндра, а в высшей – напротив – вытянута. Второй шатун настраиваем так же. Шатун с резиной приклеиваем к мембране, а другой присоединяем к вытеснителю. Присоединяем паяльником ножки из скрепок к банке и на кривошип пристраиваем маховик. Например, можно использовать СД-диск. Двигатель Стирлинга в домашних условиях сделан. Теперь осталось под банку подвести тепло – зажечь свечку. А через несколько секунд дать толчок маховику. Как сделать простой двигатель Стирлинга (с фотографиями и www.newphysicist.com Давайте сделаем двигатель Стирлинга.  Мотор Стирлинга – это тепловой двигатель, который работает за счет циклического сжатия и расширения воздуха или другого газа (рабочего тела) при различных температурах, так что происходит чистое преобразование тепловой энергии в механическую работу. Более конкретно, двигатель Стирлинга представляет собой двигатель с рекуперативным тепловым двигателем с замкнутым циклом с постоянно газообразным рабочим телом. Паровой двигатель своими руками в домашних условиях. Двигатель своими руками паровой: подробное описание, чертежи Паровой двигатель начал свою экспансию еще в начале 19-го века. И уже в то время строились не только большие агрегаты для промышленных целей, но также и декоративные. В большинстве своем их покупателями были богатые вельможи, которые хотели позабавить себя и своих детишек. После того как паровые агрегаты плотно вошли в жизнь социума, декоративные двигатели начали применяться в университетах и школах в качестве образовательных образцов. В начале 20-го века актуальность паровых машин начала падать. Одной из немногих компаний, которые продолжили выпуск декоративных мини-двигателей, стала британская фирма Mamod, которая позволяет приобрести образец подобной техники даже сегодня. Но стоимость таких паровых двигателей легко переваливает за две сотни фунтов стерлингов, что не так и мало для безделушки на пару вечеров. Тем более для тех, кто любит собирать всяческие механизмы самостоятельно, гораздо интереснее создать простой паровой двигатель своими руками. Устройство двигателя очень простое. Огонь нагревает котел с водой. Под действием температуры вода превращается в пар, который толкает поршень. Пока в емкости есть вода, соединенный с поршнем маховик будет вращаться. Это стандартная схема строения парового двигателя. Но можно собрать модель и совершенно другой комплектации. Что же, перейдем от теоретической части к более увлекательным вещам. Если вам интересно делать что-то своими руками, и вас удивляют столь экзотичные машины, то эта статья именно для вас, в ней мы с радостью расскажем о различных способах того, как собрать двигатель своими руками паровой. При этом сам процесс создания механизма дарит радость не меньшую, чем его запуск. Метод 1: мини-паровой двигатель своими руками Итак, начнем. Соберем самый простой паровой двигатель своими руками. Чертежи, сложные инструменты и особые знания при этом не нужны. Для начала берем алюминиевую банку из-под любого напитка. Отрезаем от нее нижнюю треть. Так как в результате получим острые края, то их необходимо загнуть внутрь плоскогубцами. Делаем это осторожно, чтобы не порезаться. Так как большинство алюминиевых банок имеют вогнутое дно, то необходимо его выровнять. Достаточно плотно прижать его пальцем к какой-нибудь твердой поверхности. На расстоянии 1,5 см от верхнего края полученного «стакана» необходимо сделать два отверстия друг напротив друга. Желательно для этого использовать дырокол, так как необходимо, чтобы они получились в диаметре не менее 3 мм. На дно банки кладем декоративную свечку. Теперь берем обычную столовую фольгу, мнем ее, после чего оборачиваем со всех сторон нашу мини-горелку. Мини-сопла Далее нужно взять кусок медной трубки длиной 15-20 см. Важно, чтобы внутри она была полой, так как это будет наш главный механизм приведения конструкции в движение. Центральную часть трубки оборачивают вокруг карандаша 2 или 3 раза, так, чтобы получилась небольшая спираль. Теперь необходимо разместить этот элемент так, чтобы изогнутое место размещалось непосредственно над фитилем свечки. Для этого придаем трубке формы буквы «М». При этом выводим участки, которые опускаются вниз, через проделанные отверстия в банке. Таким образом, медная трубка жестко фиксируется над фитилем, а ее края являются своеобразными соплами. Для того чтобы конструкция могла вращаться, необходимо отогнуть противоположные концы «М-элемента» на 90 градусов в разные стороны. Конструкция парового двигателя готова. Запуск двигателя Банку размещают в емкости с водой. При этом необходимо, чтобы края трубки находились под ее поверхностью. Если сопла недостаточно длинные, то можно добавить на дно банки небольшой грузик. Но будьте осторожны — не потопите весь двигатель. Видео как сделать двигатель Стирлинга DIY Разработка парового двигателя Подписаться Apple | Гугл | Спотифай | Амазонка | Player.FM | TuneIn Castbox | Сшиватель | Подкаст Республика | RSS | Патреон | Podvine Промышленная революция положила начало самым большим изменениям в жизни человечества со времен зарождения сельского хозяйства. Считается, что начало промышленной революции началось с изобретения парового двигателя. Устройство, способное преобразовывать теплоту в механическую работу. Тем не менее, паровая машина не была разработана сразу. Это было изобретение, которое уходит своими корнями более чем на 2000 лет назад. Узнайте больше о паровом двигателе и о том, как он был разработан, в этом выпуске Every Everywhere Daily. Во многих моих эпизодах есть общая черта: вещи, которые мы считаем недавними изобретениями, возникли гораздо раньше, чем большинство людей осознают. Это определенно верно для паровой машины. Концепция парового двигателя довольно проста. Вы кипятите воду, используя какой-то источник тепла, которым обычно были дрова или уголь в начале промышленной революции. Затем вода превращается в пар, который является горячим газом. Из-за своей высокой температуры этот газ создает давление, которое можно использовать для совершения работы. Затем это давление может вращать турбину или поднимать поршень, который, в свою очередь, можно использовать для вращения колеса или шестерни для выполнения механической работы. Возможно, это грубое упрощение, но я думаю, что оно передает дух того, что делает простой паровой двигатель. Первый задокументированный случай использования горячего пара для создания механического движения датируется 2000 годами до первого века. Один из первых инженеров по имени Герой Александрийский, преподававший в Александрийском музее, построил устройство, названное эолипилом. Эолипил — довольно простое устройство. Это сфера с загнутыми в разные стороны торчащими соплами, сфера прикреплена к оси, чтобы она могла вращаться. При нагревании пар выбрасывался из сопел, заставляя все устройство быстро вращаться. Хотя Героя часто называют изобретателем эолипила, он, вероятно, не создал его первым. Римский архитектор Витрувий упомянул эолипил несколькими десятилетиями ранее, и это, вероятно, было основано на работе, проделанной александрийским греком по имени Ктесибий еще за 200 лет до этого. Итак, люди очень рано поняли, что с паром можно делать разные вещи. Дело в том, что с эолипилом они толком ничего не сделали. Насколько мы можем судить, это был в основном партийный трюк. Свидетельства существования эолипила задолго до появления паровой машины на протяжении веков заставляли людей задаваться вопросом, почему разработка паровой машины заняла так много времени и не могла ли промышленная революция произойти на столетия раньше. Это может быть темой следующего эпизода, но об этом действительно интересно подумать. Представьте, если бы в Древнем Риме или Китае существовали паровые заводы и локомотивы. Какой бы интересной ни была идея, факт в том, что этого не произошло. От эолипила Героя Александрийского до первой практической паровой машины прошло более 1500 лет. В то время другие люди наверняка думали о том, на что способен пар. Леонардо да Винчи писал об идее паровой пушки. Османский ученый Таки ад-Дин придумал вращающееся колесо с паровым приводом, которое можно было бы использовать как водяное колесо. То, что привело нас на путь к пару, это, прежде всего, скороварка. В 1679 г.Французский ученый Дени Папен создал то, что он назвал паровым варочным котлом, который мог извлекать жир из костей. Одним из новых нововведений, которые он добавил, был выпускной клапан, поскольку несколько ранних прототипов взорвались. Опасность взрыва при работе с паром под давлением. Папен также разработал цилиндр под давлением, который при охлаждении мог создавать вакуум и который можно было использовать для подъема тяжестей. Паровой варочный котел не был двигателем, и другие идеи Папена так и не нашли практического применения, но идеи Папена послужили источником вдохновения для чего-то подобного. Английский инженер Томас Савери в 1698 году разработал первую вещь, которую можно было назвать паровой машиной. Если вы зашли достаточно глубоко, большинство шахт рано или поздно заполнится водой. Ниже уровня грунтовых вод вода просачивается через трещины и в конечном итоге затапливает ствол шахты. Ручные насосы до сих пор могли только поднимать воду. Если вы вышли за этот предел, вам не повезло. Насос Савери на самом деле не использовал для работы давление пара. Как раз наоборот. Он наполнял контейнер горячим паром, а затем поливал его снаружи холодной водой, в результате чего пар конденсировался, создавая вакуум. Затем вакуум всасывал воду, заставляя ее подниматься и заполнять контейнер. Насос Savery имел две камеры, когда одна заполнялась водой, другая нагревалась, и наоборот. Насос Savery стал огромным прорывом в использовании пара, но он был не очень эффективен и не создавал движения. Он не мог двигать поршень или коленчатый вал, он просто двигал воду. Следующее новшество также было разработано для откачки воды из шахт. В 1712 году английский кузнец по имени Томас Ньюкомен разработал так называемую атмосферную паровую машину. Как и насос Савери, он наполнял цилиндр горячим паром, а затем на него распылялась холодная вода для конденсации пара и создания вакуума. В отличие от насоса Savery, этот вакуум затем заставит атмосферное давление толкать поршень вниз, чтобы заполнить цилиндр. Затем пар снова наполняет цилиндр, выталкивая поршень, и затем цикл повторяется. Двигатель Ньюкомена был лучше, чем насос Савери, но все равно был невероятно неэффективным. Во-первых, это позволяло выходить пару, что было огромной потерей энергии. Следующий большой шаг сделал шотландский инженер по имени Джеймс Уатт. Уатт учился в Университете Глазго, где его познакомили с идеями использования пара. В 1765 году его попросили отремонтировать двигатель Ньюкомена, когда он придумал двигатель, который был бы радикально более эффективным. Уатт подсчитал, что 80% энергии паровой машины Ньюкомена тратится впустую на повторный нагрев цилиндра. Ватт разработал двигатель с отдельной камерой конденсатора, соединенной с горячим цилиндром. Различные клапаны открывались в зависимости от того, где поршень находился в цикле, позволяя пару выходить и конденсироваться в более холодном конденсаторе. В отличие от Савери и Ньюкомена, которые создавали свои устройства для решения конкретной проблемы, Уатт создал полноценную стартап-компанию с венчурным капиталом для создания обычного парового двигателя…. хотя в то время они не использовали бы эти термины. Он и его деловой партнер Мэтью Бултон создали компанию Boulton and Watt. В течение следующего десятилетия Ватт работал над множеством дополнительных улучшений, и многие из них необходимо было сделать. Например, создание идеально круглого цилиндра и поршня, который помещался бы в нем, было очень сложно, учитывая состояние металлургии того времени. Должно быть хорошее уплотнение для поршня, чтобы пар не выходил наружу. Наконец, в 1776 году его двигатель поступил в продажу. Двигатель Watt стал настоящим хитом. Он может делать гораздо больше, чем просто качать воду. Его можно было использовать для самых разных целей, и двигатель Уатта покупали заводы и фабрики. Однако двигатель Ватта по-прежнему использовал силу вакуума за счет конденсации пара и атмосферного давления для привода поршня. При использовании пара высокого давления потенциально можно получить больше энергии. Энергия пара высокого давления имела много преимуществ и один огромный недостаток. Паровой двигатель высокого давления можно построить намного меньше и дешевле, чем атмосферный двигатель. Поскольку он был меньше, его можно было использовать для передвижения, открывая возможность парового транспорта. Он также мог работать на гораздо более высоких циклах, что было необходимо для работы многих машин. Большим недостатком было то, что они могли взорваться. Боултон и Ватт использовали свои патенты, чтобы блокировать разработку паровых двигателей высокого давления в течение многих лет, поскольку Ватт считал их слишком опасными. Первая паровая машина высокого давления была разработана британским изобретателем Ричардом Тревитиком в 1800 году, и он использовал ее для демонстрации первого паровоза в 1804 году.  Первые коммерческие паровые машины высокого давления были изготовлены американцем Оливером Эвансом. в 1811 году. Основным рынком сбыта его двигателей были речные суда на реке Миссисипи. Должен отметить, что первый пароход, который был создан американским изобретателем Робертом Фултоном в 1807 году, действительно использовал атмосферный двигатель Ватта. Разница между двигателем Эванса и двигателем Ватта заключается в том, что двигатель Ватта будет работать при максимальном давлении 7-9 фунтов на квадратный дюйм, что считается низким давлением. Двигатель Evans будет работать при давлении до 50 фунтов на квадратный дюйм. Было еще много возможностей для улучшения. Американец Джордж Генри Корлисс разработал двигатель Корлисса в 1849 году.что предлагало улучшение на 30% по сравнению со всеми предыдущими паровыми двигателями. В нем использовались отдельные клапаны для выхлопа и пара, что означало уменьшение изменений температуры, а также значительно улучшенные клапаны. На протяжении 19 века паровые машины продолжали работать с все более и более высоким давлением, что давало все большую и большую мощность. Опасность работы при таком высоком давлении никогда не исчезала. Если вы помните мой эпизод о катастрофе парохода в Султане, в 1865 году 1800 человек погибли на пароходе, когда взорвался котел. Было много других подобных катастроф, которые происходили везде, где были котлы высокого давления. Эти взрывы стали происходить чаще в начале 20-го века. В период с 1905 по 1911 год только в Соединенных Штатах в результате взрывов котлов погибло 1300 человек. К этому времени давление внутри котлов достигло уровня более 300 фунтов на квадратный дюйм. В 1915 году Американское общество инженеров-механиков выпустило инструкции по работе с высоким давлением, что привело к разработке усовершенствованных предохранительных клапанов, которые автоматически выпускали пар, если давление превышало критический уровень. Энергия пара использовалась в 19 веке для транспорта и работы машин. Начиная с 1880-х годов для паровой энергии открылся совершенно новый путь. Производство электроэнергии. В 1884 году американец Чарльз Парсонс создал паровую турбину, которая вращала электрическую динамо-машину. Паровые турбины оказалось гораздо легче масштабировать, чем паровые двигатели. Первая турбина Парсонса была реактивной. В реактивной турбине пар буквально вырывается через сопла, как в древнем эолипиле. Позднее они были заменены так называемыми импульсными турбинами. В импульсной турбине горячий поток пара проходит через лопасти вентилятора, как в реактивном двигателе. Он до сих пор используется на большинстве угольных, газовых, геотермальных, концентрированных солнечных или атомных электростанций, которые используют пар для выработки электроэнергии. Около 80% электроэнергии в мире сегодня вырабатывается паровыми турбинами. В конце концов, прямое использование энергии пара было заменено двигателями внутреннего сгорания или турбоэлектрическими системами. В турбоэлектрической системе вместо пара, непосредственно используемого для создания механической энергии, пар просто используется для выработки электричества с помощью турбины, а затем электричество используется с помощью электродвигателей для выполнения механической работы. Хотя сегодня используется много паровых турбин, главным образом для выработки электроэнергии, паровых двигателей в эксплуатации очень мало. В Нидерландах до сих пор используется один, но не так часто. Насосная станция Wouda во Фрисландии была построена для откачки лишней воды из низменного голландского региона. Он был открыт в 1920 и до сих пор работает. Фактически, он был назван объектом Всемирного наследия ЮНЕСКО. У них также есть современные насосы, но если уровень воды слишком высок, они запустят 100-летний паровой насос, чтобы помочь. Когда я посетил, они действительно включили его, и это был настоящий опыт. Это самый большой паровой насос, который до сих пор работает в мире. Хотя паровых машин уже не так много, они сыграли ключевую роль в развитии современного мира. Механизированные заводы, локомотивы и все последующие технические новшества были бы невозможны, если бы не развитие паровых двигателей. Every Everywhere Daily — это подкаст Airwave Media. Исполнительный продюсер Дарси Адамс. Ассоциированные продюсеры Тор Томсен и Питер Беннетт. Сегодняшний обзор исходит от слушателя Duke of Duramax из Apple Podcasts в США. Пишут: Потрясающее шоу. Я не из тех, кто слушает подкасты, но я подумал, что теперь, когда я работаю на себя, я попробую. Я начал искать исторические и основанные на фактах. Я наткнулся на ваш подкаст. Я зацепился. Я прослушал все ваши выпуски на Пандоре. Мне нравится, как легко мне не отставать, когда у меня мало времени, так что это помогает держать меня в тонусе. Мне нравится, как ты делаешь все понемногу, что также помогает мне с моим умом, так что мне приходится думать о стольких разных типах фактов одновременно. Я не думаю, что у меня есть любимый эпизод, потому что они все мои любимые. Надеюсь, вы продолжите снимать серии. Спасибо, что составил мне компанию в рабочие дни. От твоего друга из Миннесоты. П.С. Надеюсь, вы сделаете серию о Рудольфе Дизеле. Спасибо, герцог Дюрамакс! Я думаю, что эпизод о Рудольфе Дизеле и двигателе и топливе, названных в его честь, и его загадочной смерти, безусловно, то, что я мог бы сделать. Я добавил его в постоянно расширяющийся список идей шоу. Помните, что если вы оставите отзыв или отправите мне бустаграмму, вы тоже сможете прочитать шоу. Паровой двигатель мощностью 2 кВт и генератор переменного тока Эта страница представляет собой дневник о наших усилиях по созданию парового «резервного генератора» для зарядки аккумуляторов. По большей части у нас есть вся необходимая мощность от нашей небольшой солнечной батареи мощностью 600 Вт и ветряной турбины диаметром 20 футов, но иногда мне действительно нужно запустить генератор, и я всегда полагал, что паровой двигатель будет наиболее подходящим. весело, плюс… Мне не нужно полагаться на нефть — вокруг меня много дерева! Этот проект продвигался медленно в течение года, пока мы собрали все необходимые детали. Двигатель представляет собой паровую машину C&BC мощностью 6 лошадиных сил 1903 года выпуска. Я купил его на соседнем аукционе (украл) менее чем за 150. Он в очень хорошем состоянии, я думаю, что он был восстановлен и с тех пор никогда не эксплуатировался. Котел мы получили примерно через год. Я предполагаю, что речь идет о котле мощностью 4 л.с. Он был изготовлен «Котельной компанией Look Out» в 1940 году. В хорошем состоянии. Первым шагом было гидростатическое испытание котла. Мы заполнили его доверху (на самом деле выше верха, потому что мы поставили трубы над котлом) водой, а затем накачали его воздухом 150 фунтов на квадратный дюйм и искали утечки. Держится хорошо. Котел рассчитан только на 100 фунтов на квадратный дюйм, и мы будем использовать его немного ниже, чтобы у нас был некоторый запас прочности. На картинке выше показано большинство других бит, которые нам понадобятся. Паровой свисток обязателен — это свисток Журавля 1880-х годов. У нас также есть инжектор Penberthy 3/4 дюйма. Инжектор использует пар для впрыска горячей воды в котел во время работы. Также на изображении выше показаны две капельные масленки для смазки крейцкопфа, паромер и обратный клапан, расположенный между инжектором. и котел.Конечно, требуется много других клапанов, труб и т. д. Критические части, не показанные на рисунке, — это отсечной клапан (отсекающий клапан — это предохранитель, который открывается, если котел превысит 100 фунтов на квадратный дюйм) и лубрикатор для двигатель, впрыскивающий масло в паропровод и обеспечивающий смазку цилиндра.0027 Почти полная установка и работа. Пока все хорошо… Нашим первым испытанием было установить одну из наших ветряных турбин диаметром 10 футов на двигатель. Этот генератор имеет КПД около 50% при выходной мощности 1000 Вт. С этой настройкой мы могли легко работать с выходной мощностью 1 кВт, прекрасно зная, что генератор переменного тока также рассеивает 1000 Вт тепла в статоре. Так что, хотя это было не очень эффективно, это был забавный тест, и я был уверен, что с генератором большего размера мы могли бы легко получить непрерывную выходную мощность 1500 Вт. С этим генератором я мог генерировать около 1 кВтч с 60 фунтами сосны в качестве топлива. Неплохо, я не думал… Итак, мы приступили к сборке генератора большего размера. На изображении выше показаны 12 катушек для нашего трехфазного генератора переменного тока. Статор идентичен тем, которые мы изготавливаем для более крупных ветряных турбин диаметром 17 футов, за исключением того, что мы изменили его форму (чтобы мы могли установить его на бетонную подушку) и немного по-другому намотали катушки. Эти катушки намотаны 4 жилами провода калибра 15 (эквивалентно проводу калибра 9), и каждая катушка содержит 40 витков. На фото выше мы отливаем статор из винилового эфира, смешанного примерно 50:50 по объему с АТН (тригидратом оксида алюминия) в качестве наполнителя. Вот статор устанавливается в пресс-форму — мы зажали на него прозрачную крышку из плексигласа. Генератор переменного тока будет двухроторным с осевым потоком, как и ветряные турбины, которые мы строим. Стальные магнитные роторы имеют диаметр 18 дюймов и толщину 1/2 дюйма. Есть один ротор с включенным магнитом. На каждом роторе установлено 16 магнитов NdFeB марки N40, их размеры 1,5 x 3 x 0,75 дюйма Опять же, это примерно идентично 17-футовому ветряному генератору. Берем обвязочный материал из нержавеющей стали диаметром 3/4 дюйма, обматываем его по окружности роторов и обрезаем примерно на 3/16 дюйма. Затем мы свариваем это вместе, чтобы у нас получилась полоса, которая не совсем подходит для ротора. Мы нагреваем его горелкой до тех пор, пока он не начнет менять цвет (нержавеющая сталь станет слегка золотистой при определенной температуре). Когда жарко, он расширяется, и мы бросаем его на ротор, и он там сжимается. Это добавляет некоторую страховку от магнитов при каждом вылете. После того, как лента вокруг роторов магнитов, мы помещаем в середину деревянный «островок» и заливаем ротор смесью винилового эфира, АТН и измельченного стекловолокна до верха ленты из нержавеющей стали. На изображении выше показан готовый магнитный ротор, прикрепленный болтами к ступице прицепа. Это та же ступица прицепа Dexter 81-9A, которую мы используем на ветряных турбинах диаметром 10 футов. Для паровой машины мне пришлось выбить обоймы подшипников и расточить внутренний диаметр, чтобы они подошли к валу двигателя. Ротор с задним магнитом крепится к валу двигателя. Джордж и Том прикрепляют статор между двумя кусками 2-дюймового уголка. Уголок будет служить основанием, с помощью которого мы сможем прикрутить статор к бетонной подушке. На фото выше я прикрепляю статор к заднему ротору, затем я отметил место для шпилек, которые мы вставили в бетон. Мы просверлили бетон сверлом/перфоратором 1/2 дюйма и вставили шпильки для крепления статора. Вот и все готово. Время наполнить котел, разжечь огонь и посмотреть, что произойдет! Большое удовольствие иметь возможность использовать все, что горит в качестве топлива. Наше лучшее топливо в этом районе — сосна… хотелось бы, чтобы у нас был дуб или что-то в этом роде. Я знаю некоторых людей, у которых есть деревянные магазины в городе, которые могут поставить хорошие маленькие куски твердой древесины. Требуется около 40 минут, чтобы перейти от холодного котла к 80 фунтам пара, и именно здесь мне нравится запускать это. На фото выше двигатель работает с регулятором вверху. В моем приложении регулятор на самом деле не требуется, потому что генератор поддерживает постоянную нагрузку на двигатель. Однако, если генератор каким-либо образом отключится, регулятор предотвратит превышение скорости двигателя. Этот генератор переменного тока начинает заряжать мою батарею на 48 В при 120 об/мин. При 200 об/мин мы генерируем чуть более 2000 Вт. Это довольно захватывающе — легко поддерживать такой уровень выходной мощности даже с низкосортной древесиной, которая у нас есть. На этом уровне мощности генератор практически не греется, и все кажется очень эффективным. На короткое время мы довели его до 3 кВт, но я не мог поддерживать давление в котле. Кажется, что лучшее, на что мы можем надеяться, это около 2,5 кВт… и это здорово! Гораздо лучше, чем я надеялся. Очень весело, и я люблю, когда все получается лучше, чем планировалось. Энергия пара — невероятная штука — просто невероятно, сколько энергии можно хранить в галлоне воды! Friends Models Yankee Shop Паровые отливки в прямом эфире Сборка паровоза: Машины и инструменты Инструкции по сборке паровоза или паровоза Прямой паровоз сам себя не строит и не строит. Вы должны сделать механическую обработку и строительство. Если вы новичок в работе с паром и планируете построить паровой локомотив или хотите узнать об этом, вам может пригодиться это руководство по машиностроению для новичков Необходимые машины и инструменты Руководство для начинающих строителей Вопрос: Я НИЧЕГО не знаю о станках. Могу ли я построить живой пароход? Ответ:  Это зависит от того, насколько сильно вы хотите его построить. Это был ответ, который г-н Чарльз А. «Карл» Пуринтон (1898–1999; основатель «Братства живых парильщиков») давал людям, когда его спрашивали, может ли кто-то без опыта построить живую паровоз. ———————————————— ————————- И это тоже мой ответ. Сможете ли ВЫ построить «живой пароход» или нет, зависит от того, насколько сильно вы хотите его построить. Создание паровоза требует механической обработки грубых отливок и металлических заготовок (круглых, шестигранных и плоских заготовок, труб, труб и т. д.) в соответствии со спецификациями чертежа. Обычно на постройку небольшого простого локомотива уходит от 1 до 5 лет, в зависимости от того, насколько быстро вы учитесь и осваиваете новые навыки, а также от того, сколько часов в неделю вы тратите на это. Если у вас есть навыки (и опыт работы) с простым движком, вы можете построить сложный движок. Сложные двигатели обычно требуют от 3 до 10 лет, но когда у вас есть навыки, вопрос только в том, сколько «часов в неделю» вы тратите на это. Если вы подумываете построить свой первый локомотив, я бы посоветовал что-нибудь простое и маленькое. Переключатель Pennsylvania A3 в масштабе 3/4 дюйма от г-на Кодзо Хираока — хороший выбор. Он предназначен для начинающих, а в книге по строительству Village Press подробно описана вся конструкция локомотива, шаг за шагом. Единственные отливки в оригинальной конструкции являются ведущими колесами, которые можно приобрести у Friends Models ЗДЕСЬ. Однако также доступны отливки цилиндров. Их можно использовать вместо «изготовленных» цилиндров в оригинальной конструкции и дадут дополнительный опыт обработки отливок. Этот опыт пригодится вам для создания этого двигателя и других двигателей, которые вы, возможно, соберете в будущем. На самом деле обработка и сборка этого двигателя даст вам необходимый практический опыт. Вы можете «делать все свои ошибки» на этом движке; вы будете учиться по ходу дела; и вы увидите, как ваши навыки улучшаются с каждой неделей. Г-н Хираока проведет вас «шаг за шагом» в инструкции. Ощущение сборки двигателя и наблюдения за тем, как ваши навыки улучшаются по мере вашего продвижения, пока, наконец, у вас не будет построенный вами паровой двигатель, работающий на угле, — это то, что просто нужно испытать, чтобы полностью понять! Чтобы увидеть готовое «в Steam», нажмите на видео «YouTube» ниже. Первое видео — это собранный локомотив во время «стендовых испытаний», а второе показывает его в работе на трассе. (Оба видео предоставлены Джоном Худаком) Чтобы увидеть один из этих локомотивов, строящийся «новичком» строителем (возможно, в отличие от вас!), смотрите ЗДЕСЬ. Отливки колес, которые вы увидите на веб-сайте этого строителя, были приобретены в магазине моделей Friends Yankee Shop, и вы можете увидеть, как они «выглядят» после механической обработки. После завершения работы двигатель размером с большой тостер, но он будет тянуть вас и вашего друга вверх и вниз по подъездной дорожке или по заднему двору! И это будет образование и опыт, которые вам понадобятся, чтобы начать работу над этим «двигателем мечты» большего размера и большей сложности. 3/4″ шкала TOM THUMB   Другим хорошим выбором для небольшого простого локомотива для начинающих является Tom Thumb в масштабе 3/4 дюйма. Tom Thumb, основанный на раннем прототипе из Балтимора и Огайо, был популярным дизайном от Yankee Shop в 1940-х годах. и Friends Models в 1950-х годах. В нем использовался вертикальный угольный котел для приведения в действие двухцилиндрового двигателя морского типа с приводом на ведущие колеса. Была разработана обновленная версия Tom Thumb , которая в настоящее время является элементом конструкции в LIVE STEAM & OUTDOOR. Журнал RAILROADING, основанный на оригинальном «Yankee Shop» Tom Thumb of the 1940-х годов, но с современными обновлениями и некоторыми улучшениями дизайна. Джо Френд и неизвестный пассажир «Магазина Янки» Том Тамб за компанией Friend Box в Дэнверсе, Массачусетс, 1950-е годы. Это отличный пароход, на котором можно освоить навыки механической обработки и строительства. Уголь горит. Нажмите на фото, чтобы узнать больше о Tom Thumb или купить для него литые диски. Чтобы получить дополнительную информацию о Tom Thumb или купить колесные отливки для него, нажмите на фото выше или нажмите ЗДЕСЬ. Начало работы……. \ Вам понадобятся машины, И вам нужно будет знать, как ими пользоваться. Ниже приведены некоторые базовые механизмы, которые даны в качестве подсказок, которые помогут вам начать заниматься сборкой небольшого парового двигателя. Здесь перечислены только новые машины, доступные у их производителей или у дилеров. Подержанные машины можно приобрести у дилеров машин, на аукционах и на www.ebay.com. Как только вы научитесь пользоваться этими машинами и построите свой первый паровой локомотив, у вас появятся навыки и способности для создания более сложного парового двигателя. 9-дюймовый настольный токарный станок с ременным приводом, импортированный из Тайваня/Китая. Grizzly, JET и Enco предлагают аналогичные станки. Этот станок подходит для локомотивов колеи 2-1/2″ и малых локомотивов 3-1/2″. 2-дюймовый калибр. 9-дюймовый токарный станок, показанный слева, будет обрабатывать все токарные детали следующих локомотивов: любой локомотив колеи 2-1/2 дюйма; плюс переключатель Pennsy A3 Switcher калибра 3-1/2″ или New Shay.  (он может работать с коммутатором USRA Switcher масштаба 3/4″, но 10-дюймовый маятник (см. ниже) для переключателя (рекомендуется)).0005 Небольшой фрезерный станок справа будет обрабатывать все фрезерованные детали для локомотивов меньшего размера в масштабе 3/4 дюйма. На этом станке можно использовать Pennsy Switcher в масштабе 3/4 дюйма, New Shay в масштабе 3/4 дюйма, а переключатель USRA Switcher со шкалой 3/4 дюйма можно подвергать механической обработке. Вы можете купить станок, аналогичный этому, на сайтах www.jettools.com, www.grizzly.com или www.use-enco.com Небольшой фрезерно-сверлильный станок. Настольная модель весом около 400 фунтов обеспечивает всю мощность, жесткость и точность, необходимые для сборки локомотива колеи 2-1/2 дюйма или небольшого локомотива колеи 3-1/2 дюйма. Следующим шагом вперед в области фрезерных станков может стать эта небольшая миниатюрная коленная мельница, устанавливаемая на стойке. «Колено» позволяет «прокручивать» весь стол вверх и вниз и во много раз увеличивает универсальность станка по сравнению с показанным выше фрезерно-сверлильным станком. ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ: владелец Friends Models использует эту машину для сборки настоящих паровозов. Справа: «фланец и дроссельная заслонка» небольшого локомотива масштаба 3/4 дюйма обрабатываются (мной) на миниатюрной «коленной мельнице», подобной той, что показана выше. Эта машина доступна многим. ; достаточно мал, чтобы поместиться в большинстве домашних мастерских, и достаточно универсален для обработки большинства деталей большинства небольших локомотивов. Это моя миниатюрная коленная фреза (подобная той, что показана выше), используемая для обработки фланца и дроссельной заслонки на локомотиве размером 3/4 дюйма. Деталь удерживается в делительном приспособлении «Фаза II» 5C. Вот «фланец и дроссель», а также крышка (с отверстиями для 2-х предохранительных клапанов и свистка), после того как большая часть машинных работ была проделана. Осталось сделать только круг «отверстий под болты». С этим легко справиться на небольшой коленной фрезе и делительном приспособлении «5C». Высокая точность, качество американского производства……. Компания F.W. Derbyshire Co., ранее принадлежавшая Уолтему, штат Массачусетс, хорошо известна своими старомодными 8-миллиметровыми часовщиками в стиле WW (Webster-Whitcomb). токарные станки. Но знаете ли вы, что компания также производит превосходную линейку токарных станков для производителей инструментов, изготовленных в Шрусбери, штат Массачусетс, США, которые подходят для цанг 8 мм, 10 мм и 3-C цанги? Токарные станки F.W. Derbyshire предлагают мощность, жесткость, точность и старомодное американское качество. И они до сих пор производятся «в США» в 2015 году! Токарные станки производителей инструментов Дербишира ИДЕАЛЬНЫ для изготовления мелких точных деталей. Конусы форсунок, штоки поршней, штоки клапанов, детали насосов, поршневые клапаны, челночные клапаны, небольшие болты и крепежные детали и т. д. часто трудно и неудобно обрабатывать на более крупных машинах. Если вы хотите обрабатывать мелкие прецизионные детали на КРАСИВОМ станке американского производства, посетите завод в Дербишире по адресу www.fwderbyshire.com. Токарный станок FW Derbyshire «Type A» для производителей инструментов. Сделано в США. Приблизительно 6 дюймов поворота на 8 дюймов между центрами, он может принимать цанговые патроны 8 мм, 10 мм или 3-C. После того, как вы обработаете штоки клапанов или конусы форсунок на этом станке, вы удивитесь, почему вы КОГДА-ЛИБО обходились без такого прекрасного станка. Машины большего размера…….. Следующая машина, 10-дюймовая модель поворотного стола, рекомендуется для сборки коммутатора USRA 3/4 дюйма. Импортный (Китай/Тайвань) 10-дюймовый токарный станок с поворотным столом. Этот размер или больше рекомендуется для обработки деталей локомотива USRA Switch шириной 3-1/2 дюйма. Доступно на www.grizzly.com. Токарный станок Саут-Бенд Токарный станок Саут-Бенд, работавший в Саут-Бенд, штат Индиана, США с 1906 до начала 2000-х годов, на протяжении десятилетий производил популярные «мастерские» токарные станки. Многие действующие паровозы были построены на основе 9-дюймовых моделей для мастерских South Bend и когда-то популярного «10-K» (который представлял собой 10-дюймовый поворотный токарный станок, построенный на станине и каркасе 9-дюймового токарного станка для мастерских). Мой первый токарный станок был (и есть) старый 10-К, построенный в 1967 и куплен «подержанным» отцом и мной в 1990 году. Саут-Бенд был приобретен новой компанией, вновь открылся и начал производить несколько новых версий старых классических автомобилей Саут-Бенд. Одна модель, которая особенно подходит для создания небольших пароходов, представляет собой новую версию старого токарного станка «Мастерская». Это новый настольный токарный станок South Bend размером 8 x 18 дюймов. См. фото ниже. У него 8-дюймовый поворот и 18-дюймовое расстояние между центрами. Это означает, что он может работать с деталями диаметром до 8 дюймов и длиной до 18 дюймов. Это касается всех деталей локомотивов колеи 2-1/2 дюйма, а также всех деталей небольших локомотивов колеи 3-1/2 дюйма. Еще одна машина, подходящая для сборки небольших пароходов, — это новая и обновленная модель South Bend 10-K. Он имеет 10 дюймов качания на 28 дюймов между центрами. Он будет работать со всеми деталями всех локомотивов колеи 3-1/2 дюйма (и меньше). Токарный станок размером 8 x 18 дюймов, а также новый 10-K представлены ниже. Это красивые машины, из которых можно построить все небольшие локомотивы, которые вы хотите построить, и которые обеспечат вам ЖИЗНЬ дома. удовольствие от мастерской.  Они также достаточно малы, чтобы поместиться в вашем доме или гараже! Новый настольный токарный станок South Bend размером 8 x 18 дюймов идеально подходит для новичков. Он весит менее 300 фунтов и поместится на небольшой скамье, а также в любой небольшой домашней мастерской. Он больше всего напоминает Саут-Бенды прошлых лет, которые первые пароходы использовали для создания локомотивов с шириной колеи 2 1/2 дюйма и 3 1/2 дюйма. Скоро появится дополнительная информация о машинах и инструментах. Пожалуйста, заходите почаще.

Железная дорога Чехалис Сентралия – пункт назначения для вашего опыта

Откройте для себя пункт назначения

Железная дорога и музей Чехалис Сентралия

Железная дорога Чехалис-Сентралия готова перенести вас в прошлое, чтобы получить незабываемые впечатления. Все на борту для поездки на поезде по красивой сельской местности округа Льюис.

Ремонт паровоза

Наш любимый паровоз сейчас на ремонте.
Если вы хотите помочь с расходами на обслуживание этого исторического двигателя, пожертвуйте здесь:

ПОЖЕРТВОВАТЬ НА #15

• ПОПУЛЯРНОЕ
• Все поездки на поезде

Яичный пресс

Все на борту нашей семейной весенней поездки на поезде! Приходите пообщаться с пасхальным кроликом. ..

Поезд ко Дню матери

Начните традицию празднования Дня матери, которую она будет с нетерпением ждать год за годом. Наш прекрасно отреставрированный…

Поезд ко дню отца

Любой отец хотел бы прокатиться по долине реки Чехалис на нашем тщательно отреставрированном…

Wizard Express

Испытайте магию, тайны и управляемые шалости в Школе Волшебного Экспресса…

Тыквенный Поезд

Все на Тыквенный Поезд! Отпразднуйте осень с этой поездкой на поезде, посвященной сбору урожая, для всех возрастов…

ПОЛЯРНЫЙ ЭКСПРЕСС™

Все на борт для этой волшебной поездки на поезде к Северному полюсу! Приводите детей и слушайте, как…

Праздничный поезд Санта-Клауса

Сезон веселья! Пригласите детей на эту праздничную поездку на поезде и получите…

Поезд на День святого Валентина

Уникальный и особенный ужин, которым можно поделиться с любимым человеком. В стоимость этой поездки на поезде входит ужин. ..

Поезда ко Дню Святого Пэдди

Прокатитесь на поезде и прославьте ирландскую культуру с особой едой, музыкой, напитками и множеством зелени… 

Посмотреть все поездки на поезде

Ознакомьтесь с нашим календарем событий, чтобы не упустить ни одной возможности присоединиться к веселью!

Как добраться

Нас легко найти, и у нас есть большая парковка! Одним щелчком мыши вы можете начать свой опыт.

Что делать

Пешие прогулки, плавание, шоппинг? У нас есть все! Посетите наши розничные и антикварные магазины, походы и многое другое!

Где остановиться

Наши сообщества предлагают множество удобств для посетителей, прибывающих на ночь. Продолжите отдых в одном из наших прекрасных отелей.

Когда приходить

Каждое время года у нас есть специальные поездки на поезде. Ознакомьтесь с нашим сезонным расписанием, чтобы узнать, как подготовиться к приключениям.

Предыдущий

Далее

Организуйте свое мероприятие!

Заказать частную экскурсию! Наш поезд — идеальное место для вашего следующего мероприятия и отличная возможность для работы, вечеринок и церемоний. Мы можем разместить группы от 50 до 220 человек с дополнительными опциями, такими как ужин, 2-4 автомобиля, возможность размещения в помещении и на открытом воздухе. Пакеты мероприятий начинаются от 1000 долларов. Если вы хотите продолжить опыт, вы можете арендовать погрузочную платформу и железнодорожную станцию ​​для вашей частной вечеринки. Спросите нас о наших ставках по сбору средств для некоммерческих организаций!

За 500 долларов у вас есть возможность добавить личный автомобиль к обычной поездке выходного дня.

Свяжитесь с нами, чтобы узнать цены и узнать больше о настройке вашего опыта.

* Могут применяться ограничения по дате и времени

Информационный бюллетень

Будьте в курсе того, что происходит, подписавшись на наш ежемесячный информационный бюллетень. Узнавайте первыми о предстоящих событиях и делитесь историей и новостями об эксплуатации старинных железных дорог.

Экскурсия на автобусе по долине Чехалис

Twin Oaks Rd

Маунт-Рейнир-Виста

Поездка на автобусе с видом на реку

Вид на реку Чехалис

Депо Чехалиса

Депо Дерева

4

4

Нажмите на карту ниже, чтобы увидеть точки обзора вдоль маршрута

Сохрани историю ЖИВОЙ! У нас есть несколько возможностей поддержать железную дорогу и музей. Посмотрите, где вы можете помочь!

Членство в железной дороге

Примите участие и станьте членом нашей невероятной команды с правом голоса. Не знаете, где вы подходите? Есть МНОГО возможностей принять участие.

Железнодорожный спонсор

Любите дело, но не хватает времени? Мы могли бы использовать вашу поддержку! Станьте спонсором и гордитесь тем, что присоединяетесь к нашему сообществу так, как можете!

Железнодорожный волонтер

Мы не смогли бы предоставлять наши услуги без наших волонтеров! Наши волонтеры – наша опора, они помогают нам сохранить историю ЖИВОЙ.

Пожертвовать

Как некоммерческая организация 501(c)(3), мы полагаемся на сообщество, которое поможет нам достичь наших финансовых целей и выполнить нашу миссию по предоставлению опыта для всех.

Никелированная пластина Дорожный номер. 765 – Историческое общество железных дорог Форт-Уэйна

НИКЕЛЕВЫЙ ДОРОЖНЫЙ ПАРОВОЗ №. 765

Исторический паровоз No. 765 — это высокоступенчатая четырнадцатиколесная машина времени высотой 15 футов, весом 404 тонны и скоростью более 70 миль в час. Это был один из знаменитых паровозов класса Berkshire; один, известный своей «сверхмощной» технологией и эстетическим шармом.

Некогда скоростной грузовой и пассажирский локомотив Нью-Йоркской, Чикагской и Сент-Луисской железных дорог, более известной как Никель-Плейт Роуд (Nickel Plate Road), 765-й стал знаменитым символом американских инноваций и послом доброй воли.

Приведенный в действие исключительно волонтерами в рамках образовательных программ Исторического общества железных дорог Форт-Уэйна, локомотив был восстановлен в том виде, в каком он выглядел и звучал, когда он был первоначально построен Lima Locomotive Works в 1944 году. 765 остается одним из немногих несколько магистральных паровых двигателей, которые до сих пор работают в Северной Америке.

ИСТОРИЯ 765

Железные дороги были основой Соединенных Штатов. Они выигрывали войны, строили города и перевозили граждан от побережья к побережью. Они коснулись почти всех аспектов американской жизни.

На протяжении 19 и начала 20 веков величайшим символом железных дорог был паровоз. Созданные, чтобы быть прочнее, изящнее и быстрее, они не могли сравниться с более эффективными современными дизель-электрическими технологиями, которые получили распространение после Второй мировой войны. Имея это в виду, стоит спросить: Почему они важны сейчас? Почему они важны?

Паровоз был точной машиной, выкованной из твердой стали и созданной руками человека. Они жили и дышали, имели голоса и настроения и напевали со слышимым сердцебиением. Так часто романтизированные железнодорожниками, книгами, фильмами и мифами, эти железные кони требовали тяжелой и громоздкой работы, чтобы их загонять и содержать.

Для многих они были самым гуманным из всех наших изобретений.

Play Video

Статистика

Серийный номер: 8673
Строитель: Lima Locomotive Works
Тип: Беркшир , S-2 Класс
. Колочный аранжировка: 9000 9000 9000 3 , S-2.
Высота: 15 футов, 8 дюймов
Вес: 404 тонны
Длина : 100 футов
Мощность: 4500
Давление в котле: 245 фунтов
Максимальная скорость: 80 миль в час
Топливо: Битумный уголь, вода

График

Построен: 8 сентября 1944 г.
Последний пробег: 14 июня 1958
Стоимость: 1958-1963
. 767”: 1963-1974
Восстановлено: 1974-1979
Восстановлено: 2000-2006

ОФИЦИАЛЬНЫЕ СУВЕНИРЫ

Купить официальную книгу по истории!

Купить документальный фильм!

СУПЕРМОЩНОСТЬ В ЭПОХУ ПАРА

Названный в честь горной местности, в которой она была испытана, локомотив типа 2-8-4 Berkshire с двумя пони-колесами, восемью ведущими и четырьмя задними колесами стал первый вариант конструкции сверхмощного локомотива, изменивший курс развития локомотивов в США.

Разработанный инженером Lima Locomotive Works Уильямом Э. Вудардом, Berkshire был расширением 2-8-2 Mikado — паровозная конструкция, получившая увеличенную мощность и поверхность нагрева за счет включения топки большего размера. Это, в свою очередь, потребовало добавления прицепной тележки и двух колес для ее поддержки.

Во время и после Первой мировой войны Mikado стал временным решением для удовлетворения потребности в скорости и тяговой мощности, поскольку более ранние конструкции паровозов доказали свою эффективность при перемещении тяжелых грузов, но их тяговое усилие страдало из-за громоздкого веса. и расположение колес.

После экспериментов с размером топки модели Mikado Вудард решил, что для удовлетворения растущей потребности в лошадиных силах и увеличенной топке необходима совершенно новая колесная формула. Так родился 2-8-4 и воплотилась сверхмощная концепция «лошадиных сил на скорости».

Прототип, получивший название A-1, был обкатан на Беркшир-Хиллз компании Boston & Albany Railroad, получил дополнительный тоннаж и сравнился с Mikado для испытаний. А-1 настолько впечатлил железную дорогу, что она заказала сорок пять девяток.0179 Berkshire s для своих.

После десятилетий разработки медленных и громоздких паровозов сверхмощная технология Лимы стала новым стандартом скорости и эффективности. Первым Berkshire был A-1, изображенный выше внутри масштабного дома в Лиме.

Куда бы ни направлялся А-1 во время своего путешествия по другим железным дорогам, вскоре последовали новые заказы на этот тип. Среди железных дорог, использовавших новую конструкцию, были Никель-Плейт-Роуд, Пер-Маркетт, Нью-Йорк Сентрал, Эри Рейлроуд, Иллинойс Сентрал, Бостон и Мэн, Луисвилл и Нэшвилл, а также Чесапик и Огайо, которые назвали локомотивы 9.0179 Kanawhas  для реки Канава, которая граничит с линиями C&O. В то время как Лима была пионером и разработала дизайн, Американская локомотивная компания (ALCO) также построила несколько классов в последовательных заявках на различные железные дороги. Последними паровозами, построенными Lima и ALCO, были Berkshires .

Никель-Плейт-Роуд смогла избавиться от своего статуса аутсайдера и стать эффективной высокоскоростной грузовой линией с добавлением 80 Berkshire к своим движущим силам. Пользуясь уважением машинистов и хорошо справляясь со своими задачами, Berkshires превзошли даже новейшие тепловозы и могли бы стать последними паровозами, использовавшимися на магистральных железных дорогах, если бы не рецессия 1950-х годов, которая остановила их производство.

Учитывая их огромное количество до прекращения использования паровой энергии в Соединенных Штатах, несколько Berkshires  будут сохранены для будущих поколений, а другие будут проданы на металлолом.

«Где рождаются локомотивы — монтажный цех является сердцем завода в Лиме. Здесь в локомотив закладывается долгая жизнь.» — Lima Locomotive Works, примерно 1926

80 компаний Berkshire участвовали в гонках в пяти штатах по 2170-мильной системе Nickel Plate.

Самые ранние модели — классы S и S1 — стоят наготове в Белвью, штат Огайо, на этом рекламном снимке начала 1940-х годов.

765 выглядит как дома в Белвью, штат Огайо, вскоре после того, как он покинул магазины Лимы в 1944 году.63 как «памятник великому периоду развития нашей страны — эпохе паровых железных дорог».

В 1940-х и 50-х годах город Форт-Уэйн, штат Индиана, и улица Никел-Плейт-роуд поддерживали интересные отношения любви и ненависти.

Железные дороги железных дорог Nickel Plate, New York Central, Wabash и Pennsylvania окружали Форт-Уэйн. Никелевая пластина располагалась в черте города; его West Wayne Yards находились всего в нескольких кварталах от центра города. Загруженный железнодорожный маршрут в северной части города не позволял Форт-Уэйну расширяться и продолжал вызывать недовольство автомобилистов, которых постоянно задерживали поезда.

Форт-Уэйн уже имел дело с проблемами, присущими дорожному полотну на уровне земли, так как Пенсильвания и Вабаш на юге подняли свои гусеницы несколько десятилетий назад. На севере в течение многих лет продолжалась жаркая битва между железной дорогой и городом, и горожане скандировали: «Поднимите никелевую пластину!»

После того, как в 1947 году был заложен грунт, в 1953 году началось возведение дороги Nickel Plate Road, которая завершилась в 1955 году официальным празднованием, посвященным Nickel Plate  Berkshire  no. 767 проходят парадом по надземным путям, разрывая ленту среди забитых зрителями перронов.

Некоторое время назад было проведено менее неофициальное мероприятие, когда Nickel Plate  Berkshire  no .  765 стал первым поездом, прошедшим по новым рельсам. Заработав репутацию «лучшего в Вест-Энде» в подразделении Форт-Уэйн, Berkshire нет. 765 хранился во время вывода из эксплуатации в машинном отделении Никель Плейт-роуд в Форт-Уэйне.

В конце эры пара несколько выдающихся локомотивов Nickel Plate Berkshires хранились на относительно новых верфях Nickel Plate в Ист-Уэйне, которые заменили тесные помещения более урбанизированного Вест-Уэйна. Оба нет. 765 и нет. 767-й был среди спящих сестер в машинном отделении, и после достаточного сна 765-й загорелся в 1958 для обогрева застрявшего пассажирского поезда в Форт-Уэйне. Поскольку другие паровозы были списаны, двигатель будет сохранен по просьбе города, который когда-то потребовал убрать поезда с улиц.

Город попросил нет. 767, но нет. 765 оказался в гораздо лучшем косметическом и механическом состоянии и, в отличие от других двигателей на никелевой пластине, несколько лет хранился в закрытом помещении.

При осмотре № 765 считался идеальным кандидатом для пожертвования городу Форт-Уэйн. Дежурную часть попросили незаметно изменить номера локомотивов, и 19 мая 765-й, перенумерованный в 767-й, был выставлен на обозрение в Лоутон-парке в пределах видимости возвышения Никелевой плиты.63. Настоящий 767-й был списан в Чикаго в 1964 году.

Паровоз Форт-Уэйна стал экспонатом центра города, но после многих лет воздействия стихии группа местных энтузиастов сформировала Историческое общество железной дороги Форт-Уэйна, чтобы защитить локомотив для реставрации.

5 октября 1955 г.: дорога Никель Плейт №. 767 разрывает ленточку, чтобы открыть новый городской путепровод на улицах Калхун и Супериор, освобождая автомобилистов от более чем 50 поездов в день.

«…памятник великому периоду развития нашей страны — эпохе паровых железных дорог».

765/767 на выставке в Лоутон-парке как ворота в центр города Форт-Уэйн.

СПАСЕНИЕ СЕМИСОТ

В 1972 году было основано Историческое общество железной дороги Форт-Уэйна, чтобы найти способ заботиться о Боинге 765, который десять лет находился на открытом воздухе. Было решено переместить локомотив в место, где можно было бы разместить дополнительные исторические железнодорожные экспонаты и даже будущий музей. Была выбрана оставшаяся часть соединения Wabash с военным складом Casad, примыкающим к Райан-роуд в Нью-Хейвене, штат Индиана, и путь был перестроен.

Члены общества приступили к подготовке локомотива к движению путем смазывания арматуры, набивки цапф, ремонта пневматической тормозной системы. Были проложены временные пути, чтобы переправить Боинг 765 на бывшие пути Центрального Нью-Йорка, и фронтальный погрузчик осторожно протащил двигатель по рельсам. Провал в необслуживаемых рельсах привел к тому, что пони-фургон сошел с рельсов, в результате чего локомотив попал в аварийную ситуацию. Бесшумный сторож, специальная функция, которая распознавала, когда пони-колеса сошли с рельсов, все еще работала после шестнадцати лет простоя!

Локомотив был отбуксирован компанией Norfolk & Western, которая с тех пор поглотила Nickel Plate в результате слияния в 1964 году. Боинг 765 проехал по эстакаде и на следующий день достиг собственности Общества на Райан-роуд.

В кратчайшие сроки были приобретены камбуз 141 из никелевых пластин, железнодорожное почтовое отделение/багажный вагон 831 и рефрижератор Hygrade, который также использовался как мастерская. Вскоре все усилия были сосредоточены на том, чтобы вернуть Боинг-765 в строй.

Бывший производитель котлов с никелевыми пластинами Джо Карал провел консультации, чтобы оценить кандидатуру локомотива для капитального ремонта и эксплуатации, и определил, что двигатель достаточно исправен с механической точки зрения, чтобы продолжить работу. Работа была официально начата в 1975, так как кожух и приборы были сняты. В течение года были сняты котельные трубы, дымоходы и пароперегреватели, заменены десятки крышек стяжных болтов, а двигатель и его детали были разобраны и очищены. Продолжалась работа над котлом, ходовой частью и шатунными шейками, кочегаркой, механическими лубрикаторами, кранами цилиндров и множеством деталей и деталей, необходимых для обеспечения надлежащей работы локомотива. Успешные гидростатические испытания в мае 1978 года были выстрелом в руку, чтобы поддержать утомленную команду.

Осенью 1978 года произошло стационарное возгорание, при котором двигатель громко гудел. В 1979 году были проведены тендерные работы, и постоянное внимание уделялось новым втулкам шатунов, тормозным цилиндрам, трубопроводам и другим устройствам.

За семь дней до 35-летия локомотива 1 сентября 1979 года 765-й локомотив впервые за двадцать один год двинулся в путь. Историческое общество железной дороги Форт-Уэйна стало первой в мире некоммерческой корпорацией 501 (c) (3), которая восстановила и эксплуатировала магистральный паровоз.

Воспроизвести видео

Приводимая в движение задней мотыгой и цепью, модель 765/767 освобождена из парка Лоутон после 11 лет выставления на обозрение.

Работа по восстановлению 765 продолжается все четыре сезона с 1974 по 1979 год.

СОХРАНЯЕМ ЖЕЛЕЗНЫЕ ДОРОГИ И СОВЕРШАЕМ ИСТОРИЮ

После серии пробных заездов на Toledo, Peoria & Western в 1980 году модель 765 начала свое восхождение к славе в качестве любимца фанатов.

В аренде у Южной железной дороги на 22 рейса в 1982, локомотив заработал свои полосы на маршрутах через гористую местность и промчался по Среднему Западу в более поздних поездках из Чикаго, Форт-Уэйна, Цинциннати и Буффало, Нью-Йорк, и это лишь некоторые из них.

Досягаемость 765 простиралась на восток до Нью-Джерси и на юг до Джорджии, и нашла свое призвание в головной части New River Trains через Западную Вирджинию, осуществив самые длинные экскурсии в истории пассажирских поездов. Тем временем 765 появился в двух художественных фильмах: 1981 «Четыре друга» и 1987 «Матеван».

На протяжении 1980-х и начала 90-х годов FWRHS успешно сотрудничала с CSX, New Jersey Transit и Norfolk Southern. 765 также был замечен в компании других локомотивов, таких как Nickel Plate Mikado — type no. 587 и Norfolk & Western «Северный» нет. 611 и их опекуны.

В течение 14 лет локомотив с гордостью демонстрировал образы, звуки и запахи ушедшей эры железных дорог, проехав более 52 000 миль, развлекая и обучая сотни тысяч людей.

В 1993 году 765-й поступил в мастерскую для капитального ремонта, который с тех пор вернул двигатель в то состояние, в котором он был при первой сборке.

В 2005 году только что отремонтированный Боинг 765 покинул реставрационную мастерскую, чтобы снова войти в историю железной дороги. В 2012 году он стал первым паровозом за более чем 25 лет, проехавшим подковообразную железную дорогу в Алтуне, штат Пенсильвания, а в 2016 году преодолел скорость 70 миль в час во время экскурсии за пределами Чикаго.

В период с 2012 по 2015 год модель 765 работала в рамках программы Norfolk Southern Steam 21st Century. После второй реставрации сотни тысяч людей и пассажиров из всех 50 штатов и пяти стран испытали на себе 765 и его исторический поезд.

8 сентября 1944 года его строители и представить себе не могли, что 765-й станет любимым аттракционом для молодых и старых много поколений спустя.

Воспроизвести видео

В конце 1980-х и начале 1990-х годов модель 765 стала главной движущей силой самых длинных и тяжелых в мире пассажирских поездов в ущелье Нью-Ривер.