Содержание
Перечит закону Ньютона. Ученые нашли источник «невозможной» тяги двигателя EmDrive
Исследователи протестировали установку, которой в теории, не нужно топливо для генерирования тяги.
Related video
В 2014 году не менее авторитетный источник, чем NASA, заявил в рецензируемом исследовании, что получил таинственную тягу от EmDrive – странной медной трубы, которая по утверждениям изобретателей, могла производить тягу без топлива, пишет New Atlas.
Авторитетным источником была лаборатория Eagleworks, которая работает в космическим центре имени Джонсона под эгидой NASA. Сотрудники лаборатории испытывали двигательную установку, состоящая из магнетрона и резонатора, где тягу создают микроволны. Вне резонатора не испускается не только вещество, но и электромагнитное излучение. Иными словами, EmDrive не является фотонным двигателем и противоречит закону сохранения импульса.
Способность генерировать тягу без необходимости нести массу топлива изменила бы правила игры в космосе.
Даже если бы экспериментальные значения тяги EmDrive оказались небольшими (720 миллиньютон на 2,5 кВт входной мощности в китайском эксперименте 2009 года), они в несколько раз были бы эффективнее, чем существующие установки, которые должны нести топливо.
Проблема в том, что действие ионных двигателей легко объяснить, но никто не мог понять, как EmDrive может производить тягу. Идея двигателя была представлена лишь в теории британским инженером Роджером Шойером в 1999 году.
Но группа немецких ученых потратила четыре года на эксперименты, чтобы доказать или опровергнуть выдвинутую теорию. В 2018 году команда получила некоторые странные результаты, предполагающие, что зафиксированная тяга EmDrive исходит не от самого устройства. Ученые считали, что полученная тяга в ранних экспериментах была связана с некими помехами.
Команда исследователей попыталась устранить проблему экспериментальным путем, исключая любые электромагнитные помехи. Для этого, ученым пришлось перепроектировать установку, чтобы учесть некоторые гипотезы, выдвинутые другими командами.
Исследователи утверждают, что им удалось обнаружить, откуда исходила тяга EmDrive, и это плохие новости для энтузиастов.
«Мы выяснили, что причиной «тяги» был тепловой эффект. Для наших тестов мы использовали конфигурацию EmDrive от White et al., который использовался в лабораториях Eagleworks», – говорит один из авторов работы Мартин Таймар.
«Когда энергия поступает в EmDrive, двигатель нагревается. Это также вызывает деформацию элементов крепления на шкале, которая начинает перемещаться», – добавляют исследователи.
Таким образом, вся суматоха вокруг EmDrive сводится к следующему: очень сложно точно измерить крошечные величины тяги, и стандартная конструкция EmDrive была подвержена почти незаметному тепловому расширению. Именно его приняли за наличие «тяги» в предыдущих экспериментах.
Наряду с EmDrive, команда проверила и другие конфигурации двигателя – LemDrive и Mach-Effect Thruster. Ни в одном случае команда не смогла добиться результата от «невозможных» двигателей.
Немецкая команда в коротком видео также попыталась объяснить, как двигатели EmDrive должны работать в теории.
Немецкие ученые доказали несостоятельность идеи «невозможного двигателя» EmDrive » DailyTechInfo
На страницах нашего сайта мы уделили достаточно внимания идее создания так называемого «невозможного двигателя» EmDrive, который, согласно результатам первых испытаний, способен вырабатывать небольшую силу тяги без использования топлива любого вида. Появление такого двигателя, которому для работы требуется лишь чистая электрическая энергия, может стать переломным моментом в области изучения и освоения космического пространства, ведь такой двигатель будет в несколько раз эффективней с точки зрения отношения производимой тяги к весу или к затратам энергии, чем существующие ионные двигатели, нуждающиеся в топливе.
Работа ионного двигателя очень легко объясняется с точки зрения физики: топливо ионизируется, ионы ускоряются в электромагнитном ускорителе и выбрасываются наружу, создавая силу тяги, и т.
п. Но работа двигателя EmDrive, который вырабатывает 750 мН тяги из расчета на 2.5 кВт потребляемой энергии, пока еще остается загадкой. Плюс, работа такого двигателя, кажется, вступает в противоречии с некоторыми фундаментальными законами, с законом сохранения энергии в частности.
Роджер Шауэр (Roger Shawyer), создатель концепции двигателя EmDrive, предложил свою собственную теорию, однако, на свете нашлись некоторые ученые, которые поставили эту теорию под сомнение и начали проверять ее экспериментальным путем. В 2018 году группа немецких ученых, в состав которой входили Мартин Таймар (Martin Tajmar), Оливер Неунзиг (Oliver Neunzig) и Марсель Вейкерт (Marcel Weikert), обнаружила, что тяга, создаваемая двигателем EmDrive, возникает не в самом двигателе, а где-то рядом вне его. Эти ученые выдвинули теорию, что зарегистрированные ими силы были результатом взаимодействия электромагнитных помех от токопроводящих кабелей с магнитным полем Земли.
Некоторое время эти ученые работали над устранением обнаруженных ими эффектов, поместив внутрь двигателя батарею достаточной емкости и оптимизировав компоненты двигателя с целью снижения уровня электромагнитных помех.
Кроме этого все работы проводились с учетом результатов и гипотез, выдвинутых другими учеными, также пытавшимися разобраться в принципе действия двигателя EmDrive. И самым главным в этом деле стала разработка новой измерительной системы, которая использовалась для измерений силы тяги двигателя.
Все перечисленное выше позволило немецким ученым провести «самый чистый» на сегодняшний день эксперимент с двигателем EmDrive и найти источник возникающих слабых сил.
«Мы обнаружили, что причиной возникновения «тяги» являются обычные тепловые эффекты» — рассказывает Мартин Таймар, — «В наших тестах мы использовали такую же конфигурацию, которую использовали специалисты НАСА и лаборатории Eagleworks. При помощи многоточечной измерительной шкалы, имеющей определенную структуру, мы смогли воспроизвести результаты, полученные ранее командой НАСА. Но мы также смогли заставить эти силы исчезнуть, закрепив намертво одну из точек измерительного устройства».
«Когда внутрь двигателя EmDrive направляется поток энергии» — рассказывает Мартин Таймар, — «То двигатель нагревается, что приводит к крошечным деформациям, возникающим в элементах крепления.
Эти деформации сдвигают начало отсчета измерительной шкалы, что приводит к искажению ее показаний. Используя новую структуру измерительного устройства, мы смогли избежать возникновения деформаций, и результаты наших измерений отличаются от полученных ранее результатов на целых три порядка».
Следует отметить, что все эти «скрещивания копий» вокруг двигателя EmDrive являются лишь следствием больших трудностей в измерении крошечных сил тяги. И все это является демонстрацией того, как за полезное действие могут быть приняты последствия обычного теплового расширения не самой удачной конструкции двигателя.
Проводя свои эксперименты, немецкие ученые также провели измерения и доказали несостоятельность идей, заложенных в двигатели других подобных типов — LemDrive и Mach-Effect Thruster. Таким образом, новая продвинутая технология измерения тяги позволит ученым в будущем быстрее и с меньшими затруднениями доказать, что очередной тип «невозможного двигателя» действительно является невозможным.
Ключевые слова:
Двигатель, EmDrive, Энергия, Тяга, Эксперимент, Тепло, Эффект, Расширение, Деформация
Первоисточник
Другие новости по теме:
Добавить свое объявление
Загрузка…
Все о двигателе EMDrive (Электромагнитный привод) и новости 2022
youtube.com/embed/hqoo_4wSkdg?showinfo=0″ frameborder=»0″ allow=»autoplay; encrypted-media» allowfullscreen=»»/> Тяга двигателя EMDrive объясняется погрешностью измерения?
— Новости от 29 мая 2018 г. —
В последние годы двигатель EMDrive очаровал всех, кто интересуется космическими двигателями. EMDrive — двигатель, разработанный британским физиком Роджером Шойером. Этот физик говорит, что этот двигатель способен создавать тягу без выброса материала, просто подключив его к электрическому источнику. Это мечта о движении в космосе. Действительно, топливо часто составляет большую часть массы космического зонда или космического корабля. Если технология позволит больше не использовать топливо, она изменит все. Но EMDrive меняет не только правила космического движения, но и законы физики: двигатель EMDRive бросает вызов принципу действия/противодействия, то есть третьему закону Ньютона.
Этот закон физики гласит, что действия двух тел друг на друга всегда равны и противоположны.
Именно этот закон объясняет, что ракеты летят вверх, когда выбрасывают газы вниз. Спустя 331 год после публикации этот закон получил монументальное экспериментальное подтверждение. Главный аргумент EMDrive исходит из некоторых экспериментов, воспроизведенных несколькими командами, которые показывают небольшую тягу, очень изменчивую в зависимости от протоколов. Есть три способа объяснить это явление. Первая возможность была бы самой простой: ошибка измерения. Физические переживания становятся более сложными, и ошибки могут множиться. Вторая возможность: есть часть реальности, скрытая от нас, но влияющая на наблюдаемые явления. Это, например, гипотеза, выдвинутая для темной материи. Третья возможность: законы физики, которыми мы пользуемся, ошибочны или неполны. Мы должны их переписать.
Немецкая команда, которая провела собственные эксперименты с двигателем EMDRive, хочет закрыть дискуссию. Как и все остальные, они наблюдали толчок, но деталь их экспериментов подталкивает их к опровержению достоверности EMDrive: настроив контрольный эксперимент, который не должен был вызвать толчок, они все же его наблюдали.
Поэтому тяга исходит не от EMDrive, а от того, как проводится эксперимент. Авторы исследования считают, что это связано с электромагнитным взаимодействием между проводкой эксперимента и магнитным полем Земли. Следовательно, это будет ошибка измерения. Но защитники двигателя EMDrive могут возразить, что погрешность измерения кроется в опыте немецкой команды.
Дэвид А. Брэди, Гарольд Г. Уайт, Пол Марч, Джеймс Т. Лоуренс и Фрэнк Дж. Дэвис. Eagleworks Laboratories, Космический центр НАСА Линдона Б. Джонсона [общественное достояние], через Wikimedia Commons
Вас может заинтересовать этот
Любитель космоса, узнайте, как…
Что вы хотите сделать сейчас?
Искать:
исследователей проверяют осуществимость EmDrive и двигателей на эффекте Маха — EDI Weekly: Engineered Design Insider
перейти к содержанию
Группа физиков из Технического университета в Дрездене, Германия, проверила возможности EmDrive и двигателей на эффекте Маха. EmDrive, экспериментальная конструкция космического двигателя, привлекла внимание всего мира после того, как НАСА сообщило, что двигатель проходит испытания для выявления его достоинств.
Два года спустя никаких дальнейших обновлений представлено не было, что побудило дрезденскую команду продолжить собственное тестирование.
Конструкция EmDrive довольно проста, с полым конусом из меди, помещенным в раму. Естественные микроволны движутся по всему конусу, создавая тягу. Задача двигателя — толкать ракету в космос без топлива. Однако многие утверждали, что такой двигатель будет противоречить законам физики, что и вызвало интерес у команды. Если бы такая вещь была осуществима, то у нее были бы бесконечные возможности. Исследователи хотели знать, действительно ли это возможно, поэтому решили проверить это сами.
Двигатели на эффекте Маха — не такая уж надуманная идея, хотя и маловероятная их реализация. Эти двигатели представляют собой космические двигатели, которые используют принцип Маха для создания тяги без топлива. Принцип Маха утверждает, что инерция частицы возникает из-за взаимодействия частицы со всеми другими массами во Вселенной. Идея, лежащая в основе двигателей с эффектом Маха, заключается в том, что флуктуации, генерируемые в пакете пьезокристаллов, создают ненулевую усредненную по времени тягу.
Команда начала с создания EmDrive, аналогичного тому, который был разработан НАСА, используя просочившуюся статью, в которой содержались некоторые детали. Затем они поместили его в вакуумную камеру и обстреляли микроволнами. После экспериментов они представили свои выводы на конференции Ассоциации аэронавтики и астронавтики Франции по космическим двигателям. Согласно отчету, у EmDrive действительно была тяга, хотя, вероятно, она не была создана двигателем. Скорее, оказалось, что тяга исходила от вторичного источника, из-за чего тяга действовала независимо от направления, в котором был направлен двигатель. Одной из возможностей, которую они предложили, был магнетизм Земли.
Команда также построила двигатели на эффекте Маха для испытаний в своей вакуумной камере. В отличие от EmDrive, эти двигатели дали более многообещающие результаты, хотя команда не была уверена, что идея реализуема на 100%. Хотя двигатели обеспечивали тягу, она прекращалась, когда двигатели выключались.