Устройство emdrive: Испытания EmDrive показали, что двигатель не создает тяги / Хабр

продолжение следует! Дискуссионный квантовый двигатель будущего em drive для далеких космических полетов тестировался в наса Двигатель ем драйв принцип работы

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

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.

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.

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.

. 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

испытания «невозможного» двигателя EmDrive раскололи учёных

Очередные испытания «невозможного двигателя», на этот раз специалистами NASA, в очередной раз зафиксировали тягу, которой попросту не должно быть. Далеко ли можно на ней улететь, и почему результаты вызвали немыслимую по накалу дискуссию среди учёных?

Как Лайф уже писал ранее, EmDrive технически является микроволновкой в форме усечённого конуса («ведра»), на узком конце которого находится СВЧ-излучатель. При его включении на стенде регистрируется тяга — 1,2 миллиньютона тяги на киловатт приложенной энергии, как если бы СВЧ-излучатель отталкивался от чего-то. Однако он, очевидно, не отталкивается, потому что с 2014 года испытания проводят в вакууме.

В теории импульс «ведру» может давать факт выброса СВЧ-излучателем электромагнитных волн. Однако такая тяга должна быть в сотни раз меньше, чем 1,2 миллиньютона на киловатт. Опыты с EmDrive проводятся регулярно и в последние несколько лет — уважаемыми и известными учёными-экспериментаторами. В самой новой работе это сделали сотрудники NASA. И результаты их экспериментов довольно однозначные — тяга есть.

Тяга, возникающая без отталкивания от чего-либо или без выброса назад чего-либо, формально противоречит закону сохранения импульса. И это не просто проблема — это очень большая проблема. В попытке объяснить, как именно появляется «невозможная тяга», та же группа Уайта из NASA попыталась опереться даже на квантовую механику. Увы, безуспешно — их теоретическое объяснение, честно говоря, довольно сомнительное. В научной среде это вызвало понятную реакцию — если даже сами сторонники EmDrive не могут объяснить, как это работает, значит это не должно работать. Никогда.

«Сначала должна быть теория, и только потом — некие эксперименты под неё»

Эту реакцию условно можно обозначить как «ответ Штерна». Доктор физики-математических наук Борис Штерн так и написал: «Нет никакой необходимости разбираться в устройстве EmDrive. Раз он нарушает закон сохранения импульса — значит это «бред», который «работает на паразитных эффектах» и может заинтересовать лишь тех, кто нетвёрд в рациональном взгляде на мир. Ерунда и чушь, очевидная ошибка в эксперименте». Слова Штерна не разошлись с делом — «разбираться в устройстве» он не стал. Вместо этого физик отослал читателя к тексту 2014 года, написанному В. Лебедевым. Тот сообщает: «Самое главное — эксперимент группы NASA Уайта проводился не в вакууме». На этом месте текст с критикой Лебедева надо закрывать. Потому что ещё до той публикации сотрудники NASA замерили у «ведра» ту же тягу и в вакууме. Итак, возражения большинства отечественных учёных по этим экспериментам свелись к фразе: «Нет никакой необходимости разбираться в устройстве».

Если вам показалось, что в такой позиции маловато аргументов, зато чересчур много эмоций и эпитетов, то вы не правы. Иные особо респектабельные российские СМИ отписали на эту тему статьи с заголовками «Двигатель — фуфло, автор — чудак». Думаете, пресса хочет заработать популярность жёлтыми заголовками? Зарубежные учёные высказались по этому вопросу ещё эмоциональнее. Чешский физик Любош Имотль назвал авторов последней работы по этой теме «семью имбецилами», а их рецензента — «восьмым имбецилом». Увы, в отношении аргументации по существу он был также скуп, как и его российские коллеги.

То, что у всех групп, которые пытались замерить тягу EmDrive, это получалось, при таком подходе не важно. Теория не допускает явление — значит, его регистрация на практике не может быть верной. У этого подхода есть одна слабость — современная физика так не работает. 

Надо ли верить опытам?

Каждый из нас много раз ставил эксперимент, в котором теория важнее экспериментально полученного результата. Попробуйте при восходе Луны оценить её размер, а потом немного подождать и посмотреть на неё же в зените. Видимые размеры небесного тела поменяются в разы. С теоретической точки зрения, это бред. Когда естественный спутник у горизонта, расстояние от него до нас растёт на величину радиуса Земли, и видимый размер Луны должен уменьшаться на 1,7 процента. Однако что-то внутри нашей головы, напротив, «увеличивает» её в размерах! Стоит ли нам объявить это ошибкой в эксперименте? Бесспорно, стоит. Мы точно знаем, что Луна не раздувается в разы, да и фотоаппараты такого не показывают. Здесь теория права, хотя объяснить, почему наши глаза показывают «резиновую Луну» за 2 400 лет изучения вопроса никакая теория пока не смогла.

Проблема заключается в том, что за пределами таких довольно очевидных иллюзий подход «сперва теория» ни на что не годится. В конце XIX века пара американских учёных провела эксперимент по измерению скорости света в разных направлениях. В одном из них  скорость движения Земли в пространстве «складывалась» с измеряемой световой, ведь планета летит в космосе с большой скоростью. В те времена теория говорила, что измеряемая скорость света должна от такого складывания изменяться. В опыте никаких изменений не было. Когда Майкельсон и Морли опубликовали результаты эксперимента, практически всё научное сообщество сказало: полученный ими результат — ошибка. Формально оно поступило верно — теории под такой результат тогда не было.

Если бы Б. Штерн и В. Лебедев к тому времени уже родились, они несомненно одобрили бы это решение. Ведь если скорость света не меняется, «складываясь» со скоростью движения Земли в космосе, то где-то «пропадает» импульс. А ведь именно за такое нарушение они не любят EmDrive. Лишь спустя десятилетия некто Альберт Эйнштейн выяснил, что теории, существовавшие до него, были неверны для скоростей близких к скорости света. А вот эксперимент, который Майкельсон и Морли посчитали своей ошибкой, наоборот, оказался верным.

И что бывает с теми, кто в них не верит

В 1970-х годах в СССР проанализировали образцы лунного грунта, доставленные «Луной-24». В грунте нашли воду. Вот только теории того времени не предполагали, что на Луне может быть вода. Поэтому советские учёные в соответствующей публикации сослались на вероятность попадания воды в грунт каким-то неизвестным образом, уже на Земле. Через 30 лет дистанционным зондированием выяснилось, что вода на Луне есть и немало. Но отечественных учёных в список её первооткрывателей занести вряд ли получится. Если вы открыли что-то радикально новое, и тут же — чтобы избежать насмешек коллег — сказали, что это может быть ошибкой, то все именно так это и воспримут. Работу никогда не цитировали.

Как мы видим, люди говорящие «сначала теория, а потом эксперимент», часто проходят мимо больших открытий. Поэтому со временем многие стали игнорировать идею о том, что эксперименты и наблюдения верны только тогда, когда они сходятся с теорией. Так случилось в 1998 году: выяснилось, что в самых далёких галактиках сверхновые имеют яркость ниже положенной. Из этого получалось, что скорость расширения Вселенной миллиарды лет назад и сегодня сильно различается — иначе аномалии яркости не объяснить. Замеры оказались теоретическим шоком — ничто в тогдашних теориях не указывало на то, что так вообще может быть.

К счастью, ни Борис Штерн, ни кто-либо ещё в тогдашнем мире не выступил и не сказал: «Это ошибочные наблюдения». Напротив, физики-теоретики, сели, подумали, и хоть и не сразу, но придумали тёмную энергию, «расталкивающую» Вселенную. «Видел» кто-нибудь тёмную энергию, регистрировал её? Нет, более того, её изначально предложили как нечто, чего увидеть нельзя.  

О чём нам забыли рассказать в школе

Представьте: ваш ребенок на уроке посчитал скорость поезда неверно, и у него не получается довести состав из А в Б за положенное по условиям задачи время. Тогда он берёт и пишет: «Поезд был ускорен тёмным локомотивом, не взаимодействующим с электромагнитными волнами, и поэтому оставшимся невидимым для составителя условия задачи». Психически нормальный учитель поставит за это двойку. Ибо в школе учат, что  все законы физики всегда железно выполняются, а если нет, то ваш ребенок просто не умеет считать.

А вот учёным за вышеописанное открытие, интерпретированное как тёмная энергия, дали Нобелевку. И правильно сделали. Потому что практика — единственный критерий истинности теории, а никак не наоборот. Школьный учебник упрощает жизнь — эксперименты сходятся с теориями только тогда, когда они верные. Если измерения показывают, что Вселенная расширялась в разное время с разной скоростью, то это научный факт. Мы можем сомневаться в существовании тёмной энергии, предлагая менее загадочные альтернативы. И более того, регулярно делаем это. Но говорить «ваши измерения сверхновых ерунда, потому что они не соответствуют теории» — это немного не слишком научная позиция. 

Куда упёрся вопрос

Как отметил по этому поводу физик Николай Горькавый, эксперимент на самом деле не может нарушать законы природы. Он происходит в природе, что автоматически «легализует» его результаты. «Вопрос всегда упирается в трактовку эксперимента»,— выступает в роли «Капитана очевидность» учёный.

С его точки зрения существует как минимум одно гипотетическое объяснение наблюдаемого в экспериментах с EmDrive. Несколько огрубляя, «микроволновка в ведре» просто входит в резонанс с гравитационными волнами высокой частоты, которые образовались при коллапсе Вселенной, предшествовавшей нашей. История с этими волнами и прошлой Вселенной настолько увлекательна, что с ней есть смысл ознакомиться отдельно. Коротко отметим, что гравитационные волны — в отличие от той же тёмной материи и тёмной энергии – реально открытый экспериментальный факт. Существуют ли высокочастотные гравиволны, и является ли EmDrive их случайно созданным детектором — вопрос пока открытый. 

Практические последствия

В настоящий момент оценить работоспособность двигателя всё еще нельзя. Да, как мы отметили выше, минимум две независимые группы изучали его тягу в вакууме. Мартин Таджмар, делавший это до людей из NASA, — экспериментатор с хорошей репутацией. Если тяга вышла и у него, и у других групп, значит, она существует. Однако полностью исключить наличие паразитных эффектов для такого явления можно лишь одним опытом — в космосе, используя «ведро» для экспериментального перемещения спутника на орбите. В земных условиях почти к любому типу экспериментов можно подобрать возможные паразитные эффекты — их очень трудно исключить полностью даже при отличной организации экспериментов. В космосе же тяга либо есть, либо нет. Известная «гравицапа» российского происхождения на спутнике «Юбилейный» так никуда его и не подвинула. Вероятность того, что EmDrive даёт реальную тягу довольно мала, но, определённо, исключать её не стоит. Что, если…?

Тяга, показываемая «пустым ведром» в последнем опыте, очень мала — всего 1,2 миллиньютона на киловатт прилагаемой мощности. На первый взгляд, это годится только чтобы двигать песчинки в космосе. Однако в вакууме скорость не гасится трением, и при длительном ускорении можно разогнаться довольно сильно. Конечно, российские СМИ сильно поторопились, обещая, что так можно долететь до Марса за 70 дней. Простые расчёты показывают, что даже автоматический зонд с ядерным реактором, питающим EmDrive, на такой тяге долетит до Марса за многие месяцы. Однако при более дальних полётах замены подобному двигателю пока не видно. Ракетные и ионные аналоги быстро исчерпают топливо, выбрасываемое назад.

«Летающее ведро» в такой массе не нуждается и, например, дальние рубежи Солнечной системы вполне доступны ему в этом столетии. Оно, если верить последним экспериментам, выдаёт примерно в 300 раз больший импульс на киловатт мощности, чем солнечный парус или фотонные двигатели из научной фантастики. Между тем, солнечный парус — это самый реалистичный на сегодняшний день вариант звездолёта. Если EmDrive работает, то он сможет доставить зонд к Проксиме Центавра за сотни или даже десятки лет. Пока это единственный потенциально возможный вариант исследования недавно открытой ближайшей планетной системы.

О ВОЗМОЖНОСТИ СОЗДАНИЯ «САМОДВИЖУЩИХСЯ» УСТРОЙСТВ

Есть вопрос? Задайте его Вашему персональному менеджеру. Служба поддержки призвана помочь пользователям в решении любых проблем, связанных с вопросами публикации своих работ и другими аспектами работы издательства «Проблемы науки».

Добавить комментарий

Любопытная связь между аномалией пролета и «невозможным» двигателем EmDrive

Космос

Та же теория, которая объясняет загадочные аномалии пролета, может также объяснить, как противоречивый двигатель EmDrive создает тягу.

By

• Новые технологии со страницы arXivarchive

20 апреля 2016 г.

Около 10 лет назад малоизвестный аэрокосмический инженер Роджер Шойер сделал необычное заявление. «Возьмите усеченный конус, — сказал он, — погоняйте микроволны внутри него вперед и назад, и в результате получится толчок к узкому концу конуса». Вуаля… революционный двигатель, способный отправлять космические корабли к планетам и дальше. Шойер назвал его EmDrive.

Заявление Шойера вызвало огромные споры. Система преобразует один тип энергии в кинетическую энергию, и есть множество других систем, которые делают что-то подобное. В этом отношении он ничем не примечателен.

Концептуальные проблемы возникают с импульсом. Полный импульс системы увеличивается по мере того, как она начинает двигаться. Но откуда берется этот импульс? У Шойера не было убедительного объяснения, и критики говорили, что это явное нарушение закона сохранения импульса.

Шойер возразил, представив результаты экспериментов, показавшие, что устройство работает так, как он утверждал. Но его критики не были впечатлены. Они сказали, что EmDrive эквивалентен созданию тяги, стоя внутри коробки и толкая ее по бокам. Другими словами, это было змеиное масло.

С тех пор произошло кое-что интересное. Различные команды по всему миру начали создавать свои собственные версии EmDrive и тестировать их. И, ко всеобщему удивлению, они начали воспроизводить результаты Шойера. EmDrive, кажется, действительно создает тягу.

В 2012 году китайская команда сообщила, что измерила тягу собственной версии EmDrive. В 2014 году американский ученый построил EmDrive и убедил НАСА протестировать его с положительными результатами.

А в прошлом году НАСА провело собственные испытания в вакууме, чтобы исключить движение воздуха как источник силы. НАСА также подтвердило, что EmDrive производит тягу. В общей сложности шесть независимых экспериментов подтвердили первоначальные утверждения Шойера.

Остается важная загадка — как объяснить кажущееся нарушение закона сохранения импульса.

Сегодня мы получили своего рода ответ благодаря работе Майка Маккаллоха из Плимутского университета в Великобритании. Объяснение Маккаллоха основано на новой теории инерции, которая делает поразительные предсказания о том, как объекты движутся при очень малых ускорениях.

Сначала предыстория. Инерция — это сопротивление всех массивных объектов изменениям движения или ускорениям. В современной физике инерция рассматривается как фундаментальное свойство массивных тел, подвергающихся ускорению. Действительно, массу можно рассматривать как меру инерции. Но вопрос о том, почему инерция вообще существует, веками ставил в тупик ученых.

Идея Маккаллоха состоит в том, что инерция возникает из-за эффекта, предсказанного общей теорией относительности, называемого излучением Унру. Это представление о том, что ускоряющийся объект испытывает излучение черного тела. Другими словами, Вселенная нагревается, когда вы ускоряетесь.

Согласно МакКаллоху, инерция — это просто давление излучения Унру на ускоряющееся тело.

Это трудно проверить при ускорениях, которые мы обычно наблюдаем на Земле. Но все становится интереснее, когда задействованные ускорения меньше, а длина волны излучения Унру становится больше.

При очень малых ускорениях длины волн становятся настолько большими, что уже не могут уместиться в наблюдаемой Вселенной. Когда это происходит, инерция может принимать только определенные значения всей длины волны и, таким образом, переходит от одного значения к другому. Другими словами, инерция должна квантоваться при малых ускорениях.

МакКаллох говорит, что этому есть свидетельство наблюдений в виде знаменитых аномалий мух. Это странные скачки импульса, наблюдаемые у некоторых космических кораблей, когда они пролетают мимо Земли к другим планетам. Это именно то, что предсказывает его теория.

Более тщательно протестировать этот эффект на Земле сложно, потому что связанные с ним ускорения очень малы. Но один из способов упростить задачу — уменьшить размер допустимых длин волн излучения Унру. «Это то, что может делать EmDrive», — говорит Маккалох.

Идея состоит в том, что если фотоны обладают инертной массой, они должны испытывать инерцию при отражении. Но излучение Унру в этом случае ничтожно мало. На самом деле он настолько мал, что может взаимодействовать со своим непосредственным окружением. В случае с EmDrive это усеченный конус.

Конус пропускает излучение Унру определенного размера на большом конце и только меньшей длины волны на другом конце. Поэтому инерция фотонов внутри полости должна меняться, когда они отскакивают туда-сюда. А для сохранения импульса это должно создавать тягу.

МакКаллох проверяет эту теорию, используя ее для предсказания сил, которые она должна генерировать. Точные расчеты сложны из-за трехмерного характера проблемы, но его приблизительные результаты соответствуют порядку величины тяги во всех проведенных до сих пор экспериментах.

Важно отметить, что теория Маккаллоха делает два проверяемых предсказания. Во-первых, размещение диэлектрика внутри полости должно повысить эффективность двигателя.

Во-вторых, изменение размеров полости может изменить направление тяги. Это произойдет, когда излучение Унру лучше соответствует размеру узкого конца, чем большого конца. Аналогичного эффекта можно добиться изменением частоты фотонов внутри резонатора.

МакКаллох говорит, что есть доказательства того, что именно это и происходит. «Возможно, это изменение направления тяги наблюдалось в недавних экспериментах НАСА», — говорит он.

Интересная идея. EmDrive Шойера может совершить революцию в космических полетах, потому что он не требует топлива, что является самым большим ограничивающим фактором в современных двигательных установках. Но в отсутствие какого-либо убедительного объяснения того, как это работает, ученые и инженеры по понятным причинам насторожены.

Теория МакКаллоха может помочь изменить это, хотя вряд ли это общепринятая идея. Это делает два сложных предположения. Во-первых, фотоны обладают инерционной массой. Во-вторых, скорость света должна изменяться внутри полости. Многим теоретикам будет нелегко это переварить.

Но по мере того, как появляется все больше экспериментальных подтверждений EmDrive Шойера, теоретики оказываются в затруднительном положении. Если не объяснение Маккаллоха, то что?

Ref: arxiv.org/abs/1604.03449: тестирование квантовой инерции на Emdrive

По появлению технологии ARXIV

HOVE чтение

Самый популярный

969 Keep Ride

Самый популярный

969.

Откройте для себя специальные предложения, главные новости,
предстоящие события и многое другое.

Введите адрес электронной почты

Политика конфиденциальности

Спасибо за отправку вашего электронного письма!

Ознакомьтесь с другими информационными бюллетенями

Похоже, что-то пошло не так.

У нас возникли проблемы с сохранением ваших настроек.
Попробуйте обновить эту страницу и обновить их один раз
больше времени. Если вы продолжаете получать это сообщение,
свяжитесь с нами по адресу
[email protected] со списком информационных бюллетеней, которые вы хотели бы получать.

НАСА выяснило, что НАСА подтвердило, что движитель «EM Drive», принцип действия которого неизвестен, здравый смысл действительно работал не требует топлива (топлива), такого как жидкий водород, и использует полупостоянную навигацию космического корабля, используя только микроволны, генерируемые электроэнергией, вырабатываемой солнечной панелью»

Электромагнитный привод «Утверждается, что он создает мощность, которую нельзя объяснить законы физики до сих пор. Выяснилось, что НАСА действительно испытало такой ЭМ-привод и составило отчет, подтверждающий работу.

Невозможный двигатель космического корабля под названием «EmDrive» действительно работает, говорится в просочившемся отчете НАСА — The Drive
-leaked-nasa-report-reveals

Следующее большое будущее: новый документ НАСА Emdrive показывает силу 1,2 миллиньютона на киловатт в вакууме и маятнике с малой тягой, а тесты проводились при 40, 60 и 80 ваттах
http: //www. nextbigfuture.com/2016/11/new-nasa-emdrive-paper-shows-force-of.html

Электромагнитный привод был изобретен Роджером Шойером, британским аэрокосмическим инженером, и представлял собой движитель, о котором было объявлено в 2001 году. Его особенность заключается в том, что движущая сила может быть получена простым отражением микроволн в герметичном коническом конусе, и это совершенно другое. от ракетного двигателя, который получает тягу за счет реакции, выбрасывающей топливо, как и обычный двигатель. Он может стать двигателем (двигателем) с механизмом.

Вопрос, который считается самой большой загадкой электромагнитного привода, — это «Почему рождается движущая сила?» Почему энергия, которая дает ускорение объектам без каких-либо потерь, просто отражая микроволны в герметичном контейнере без выброса топлива наружу, подобна современному ракетному двигателю? До сих пор не было удовлетворительного объяснения, включая изобретателя Шойера.

Это ЭМ-привод, в котором до сих пор много загадок, но факт, который нельзя игнорировать, заключается в том, что энергия генерируется как реальная проблема. В феврале 2016 года GIGAZINE также опубликовал подробные статьи об EM Drive.

Что представляет собой новая теория, объясняющая таинственный принцип и таинственный принцип «ЭМ-двигателя», прорыв здравого смысла, приводящий космический корабль в движение полупостоянно без топлива? — GIGAZINE

Также проводятся эксперименты по эксплуатации ЭМ привода. В следующем видео, которое было загружено в 2007 году, конусообразный конус показывает, как создается тяга, и все устройство вращается на платформе.

Хотя я не знаю принципа, но EM Drive полон тайн, что на самом деле создается мощность, это считается очень перспективным с точки зрения освоения космоса. Как было сказано выше, ЭМ-привод работает только от электроэнергии, поэтому нет необходимости устанавливать в ракету горючее или окислитель, как в обычной ракете. На самом деле, нам нужно только топливо, чтобы запустить ракету в космическое пространство, но как только мы достигнем вселенной с невесомостью, мы сможем бесконечно перемещаться, если есть только электричество от солнечного света, поэтому оно далеко, как Марс. Вид ожидать, поскольку технология для достижения планеты расширяется.

Очевидно, что НАСА, мировой лидер в области космических разработок, также проводило эксперименты с использованием настоящего ЭМ-двигателя. Следующий отчет ученого НАСА, который просочился наружу, показывает, что когда ЭМ привод работал в вакуумном контейнере, было заявлено, что тяга составляла 1,2 миллиньютона на киловатт электроэнергии.

(PDF)Q-Thruster In-Vacuum Fall 2015 Test Report.pdf — Google Drive

Этот просочившийся отчет находится на стадии рецензирования исследователями и еще не является официальным.

Согласно эксперименту, когда ЭМ привод был установлен в устройство маятникового типа и работал, было подтверждено, что генерировалась постоянная сила.

Описана принципиальная схема устройства, генерирующего микроволны. Это оборудование используется для генерации микроволн с частотой 1937 МГц.

На следующем рисунке показано электрическое поле (красная стрелка) и магнитное поле (синяя стрелка), создаваемые в «полости с диэлектрической нагрузкой», которая является основным корпусом ЭМ привода.

Кажется, что еще нужно время, чтобы точно понять механизм ЭМ привода, в том числе принцип, на котором рождается сила, но в любом случае НАСА также подтвердило его действие. Отныне, кажется, будет интерес к тому, как будет выясняться «неизвестная сила».

◆ 21 ноября 2016 10:32: Дополнительные примечания
В четверг, 17 ноября, были опубликованы документы НАСА по EM Drive.

Измерение импульсной тяги из закрытого радиочастотного резонатора в вакууме (AIAA)
http://arc.aiaa.org/doi/full/10.2514/1.B36120

Измерения прямой тяги EMDrive и оценка возможных побочных эффектов

• DOI:10.2514-9408301 Идентификатор корпуса: 54803735

 @inproceedings{Tajmar2015DirectTM,
  title={Измерения прямой тяги EMDrive и оценка возможных побочных эффектов},
  автор = {Мартин Таймар и Г. Фидлер},
  год = {2015}
} 

• М. Таймар, Г. Фидлер
• Опубликовано 27 июля 2015 г.
• Физика

EMDrive был предложен в качестве революционного бестопливного двигателя, использующего резонирующий микроволновый резонатор. Утверждается, что он работает на разнице в давлении излучения из-за геометрии его конусообразной резонансной полости. Мы попытались воспроизвести ЭМ-привод и протестировали его как на весах «острие ножа», так и на крутильных весах внутри вакуумной камеры, аналогичных предыдущим установкам, чтобы исследовать возможные побочные эффекты за счет надлежащего теплового и электромагнитного экранирования. После…

Просмотр через Publisher

tu-dresden.de

Проект SpaceDrive — Разработка баланса тяги и новые измерения двигателей с эффектом Маха и EMDrive

• М. Кёсслинг, М. Монетт, М. Вейкерт, М. Таймар

• Машиностроение

  Acta Astronautica

• 2019

Высокоточные измерения тяги EMDrive и устранение ложноположительных эффектов

• М. Таймар, О. Нойнцертиг0010

• Геология

  Космический журнал CEAS

• 2021

EMDrive представляет собой предложенную концепцию безтопливного двигателя, которая, как утверждается, на много порядков эффективнее классических сил радиационного давления. Он основан на микроволнах, которые…

ПРЕДЛОЖЕНИЕ УДОБНОЙ УСТАНОВКИ ДЛЯ ДИСКРИМИНАЦИИ ПАРАЗИТНЫХ ЭФФЕКТОВ ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ИМПУЛЬСНОЙ ТЯГИ ОТ РЕЗОНАЛА МИКРОВОЛН

• Дж. Соколов, О. Паскаль, О. Пигаглио, Н. Раве, Хьюго Пейр

• Физика

• 2020

В этом документе подробно описывается работа Исследовательской группы электромагнетизма LAPLACE по разработке оригинальной измерительной установки, предназначенной для обнаружения силы, подобной EMDrive. Недавняя рецензируемая…

Измерение резонансной полости для бестопливных микроволновых двигателей на радиочастоте

Представлено построение бестопливной микроволновой двигательной установки, работающей на частоте 2,45 ГГц, основанное на классической электромагнитной теории и измерении добротности этой резонансной полости и относительный анализ был завершен в соответствии с теорией EMDrive.

Проверка квантованной инерции на ЭД с диэлектриками

• М. Маккаллох

• Физика

• 2017

Усеченно-конусообразные полости движутся в них, концы усеченно-конусообразной формы слегка резонируют с микроволнами, резонируя в них с противоречиями стандартная физика. Этот эффект был предсказан…

Об аномальных силах в системах СВЧ-резонатор-магнетрон

В этой работе авторы сообщают о положительных результатах своих измерений аномальных сил тяги в резонансном СВЧ-резонаторе без диэлектриков, связанных с магнетроном. Они измеряют…

Первопольмитивные силы с использованием асимметричных высокоэнергетических лазерных резонаторов

• S. Travis

• Физика

• 2018

Недавние анализы Spacecraft Flyby, Galileo, Reald, Cassini и Rosteta Spacecececececececececececececececece. изменения их инерции, а также необъяснимые ускорения. Одна теория, которая…

Усовершенствованный метод измерения импульсных сил, вызванных микроволнами, с помощью крутильных весов или весов

• C. Duif

• Машиностроение

• 2017

Представлен новый метод измерения импульсных сил, создаваемых устройствами, на которые подаются микроволновые сигналы средней мощности. Силы измеряются с помощью торсионных весов или весов, как…

Оптимизация миниатюрных резонансных микроволновых резонаторов для использования в Q-Thrusters

• Джошуа Стивен Пеннингтон

• Физика

• 2017

0011

Был рассмотрен мысленный эксперимент по сравнению гипотетического двигателя, в котором не использовалась реактивная масса, с методами движения, используемыми в настоящее время. Краткое обсуждение предыдущих исследований, выполненных по закрытым…

Объяснение аномальных сил в диэлектрических электромагнитных приводах

• E. Porcelli, V. S. Filho

• Физика

  IET Science, Measurement & Technology

• 2010 Авторы сообщают об обнадеживающих результатах, основанных на их расчетах, для прогнозирования величины аномальной силы тяги, измеренной в резонансных микроволновых резонаторах с диэлектриками, для двух…

  , показывающие 1-10 из 19 ссылок

  Сорт Byrelevancemost, под влиянием PaperCercesservination

  Применение метода эталона 2 для эффективного расчета производительности микроволнового излучения

  • Ян Хуан, Ян Ле, Zhu Yu, M. Nan

  • Egine Engineering

    .

  • 2010

  Микроволновые двигатели без топлива представляют собой новую концепцию. В этих двигателях микроволны излучаются в герметичную коническую полость через волновод, воздействующий на поверхность полости и…

  Динамическая работа высокодобротного микроволнового двигателя EmDrive

  • Р. Шойер

  • Инженерное дело

  • 2013

  Китайская экспериментальная работа еще раз продемонстрировала статическую работу микроволнового двигателя EmDrive. Работа повторяет и дополняет результаты, полученные в более ранних экспериментах в Великобритании, и…

  Создание аномальной тяги с помощью испытательного ВЧ-устройства, измеренное на торсионном маятнике с малой тягой

  • Дэвид Брэди, Гарольд Уайт, П. Марч, Джеймс Лоуренс, Ф. Дэвис

  • Физика

  • 2014

  передача движущего импульса через…

  Прогнозирование и экспериментальное измерение электромагнитной тяги, создаваемой системой микроволнового двигателя

  • 杨涓, 王与权, 何国强

  • Геология

  • 2013

  Разработана микроволновая двигательная установка, которая может напрямую преобразовывать микроволновую энергию в тягу без газового ракетного топлива. В системе цилиндрический сужающийся резонансный резонатор и магнетронная микроволновая печь…

  Прогнозирование и экспериментальное измерение электромагнитной тяги, создаваемой системой микроволнового двигателя

  • Хуан Ян, Ю-Куан Ван, Гуоли Хе

  • Геология

  • 2013

  Разработана система микроволнового двигателя, которая может напрямую преобразовывать микроволновую энергию в тягу без газового ракетного топлива. В системе цилиндрический конический резонансный резонатор и магнетронная микроволновая печь…

  Измерение чистой тяги бестопливных микроволновых двигателей*

  • Ян Хуан, Ван Юцюань, Лянь Пэнфэй, Ван Ян, Ван Юньминь, Ма Яньцзе

  • Инженерное дело

  • 2012

  В соответствии с классической электромагнитной теорией в этой статье представлен новый вид бестопливного микроволнового двигателя для использования в космических двигателях. Это устройство способно напрямую преобразовывать…

  Identification of error sources in high precision weight measurements of gyroscopes

  • I. LHorincz, M. Tajmar

  • Physics

  • 2015

  Photonic Laser Propulsion: Proof-of-Concept Demonstration

  • Y. Bae

  • Физика

  • 2008

  ДВИГАТЕЛИ Концепция фотонного движения (т. е. прямая передача импульса фотонов космическому кораблю, который их излучает) существует с начала 20-го века [1]. …

  Усовершенствованные космические двигательные установки

  • М. Таймар

  • Инженерия, физика

  • 2003

  Введение.-Основы химического движения: История Основы движения, Классификация двигательных систем, траектория и орбиты.

  Microwave Propulsion — Progress in the EMDrive Program

  • Дополнение

  • 2005

  Взгляните внимательно на недавние документы EmDrive

  Сегодня выходит заключительная часть исследования фонда Tau Zero того, что называется «EmDrive». Это подробный анализ недавней статьи Гарольда «Сонни» Уайта и Пола Марча в Journal of Propulsion and Power. Инженер-электрик Джордж Хэтэуэй руководит компанией Hathaway Consulting Services, которая работает с изобретателями и инвесторами с 1979 года через лабораторию экспериментальной физики недалеко от Торонто, Канада. Хэтэуэй концентрируется на новых двигателях и энергетических технологиях. Он является автором десятков технических статей, а также книги, является патентообладателем, а также читал лекции на различных международных симпозиумах.

  Hathaway Consulting поддерживает тесные связи с передовыми физическими институтами и университетами США и Европы. Те, кто знаком с нашей книгой Frontiers of Propulsion Science, знают его статью о гравитационных экспериментах со сверхпроводниками, в которой подробно рассматриваются методы прошлого и скептически оцениваются ранние заявления об аномальных силах (более ранняя статья «Эксперимент по модификации гравитации с использованием вращающегося сверхпроводящего диска и Радиочастотные поля», появилось в Physica C). Как и Марк Миллис, Хэтэуэй призывает к продолжению тестирования концепций EmDrive и усилению строгости экспериментальных процедур.

  Джордж Хэтэуэй

  Комментарии к статье «Измерение импульсной тяги закрытого радиочастотного резонатора в вакууме» (Уайт, Марч и др., опубликовано онлайн Jnl. Prop. & Power 17 ноября 2016 г.).

  Введение

  Уайт и др. следует поблагодарить за попытку измерить малую тягу, предположительно создаваемую новым двигателем, чей рабочий механизм не только не изучен, но и предположительно нарушает фундаментальные физические законы. Они предприняли значительные усилия, чтобы уменьшить вероятность артефакта измерения. Однако представляется, что существуют некоторые фундаментальные проблемы с интерпретацией данных измерений, полученных в результате их балансировки тяги. В этом документе будет проанализирована процедура измерения и даны комментарии к интерпретации.

  Следующие комментарии примерно следуют порядку в исходном тексте Уайта и др.

  Анализ и комментарии

  1. Нулевая ориентация теста «Нулевое» направление, где предполагаемый вектор силы указывал на ось вращения баланса (стр. 23). По-видимому, нулевые испытания не проводились с вектором силы, направленным в сторону от оси баланса, и не проводились никакие испытания с вектором силы «испытуемого изделия», направленным вверх или вниз. Эти дополнительные ориентации предоставили бы столь необходимые контрольные данные, учитывая величину якобы чисто теплового сигнала, наблюдаемого в их «нулевом» тесте.

  Кроме того, тесты прямого и обратного хода также должны были выполняться путем простого изменения ориентации испытуемого образца, при этом все другие вращающиеся компоненты должны оставаться нетронутыми. В этом типе контрольного эксперимента ложное влияние остальных компонентов в значительной степени устраняется.

  2. Вертикальность оси

  Оптическая скамья использовалась в качестве платформы для установки вакуумной камеры, содержащей весы. Не указано, устанавливалась ли сама оптическая скамья на пневматических опорах, однако обычно так бывает с оптическими скамьями. Правильная работа любого баланса с такой геометрией требует, чтобы оси, вокруг которых вращается балансир, были идеально выровнены по вертикали друг над другом (для системы с двумя точками опоры). Когда пневматические ножки стола надуты, ось баланса обычно не может оставаться идеально вертикальной, как это требуется для достижения максимальной чувствительности баланса и воспроизводимости. В тексте нет указаний на то, как такая вертикальность была обеспечена на протяжении всей испытательной кампании, тем более что весы находились в большой вакуумной камере.

  3. Изгибные подшипники

  Отсутствует информация, указывающая, работали ли линейные изгибные подшипники в пределах осевой нагрузки, указанной производителем, особенно когда для испытаний без «раздельной конфигурации» требовался дополнительный балластный вес. Было бы также полезно увидеть данные о собственной частоте баланса при нагрузке эквивалентными весами, используемыми в испытаниях на тягу, учитывая описанный метод демпфирования. Также отсутствует объяснение того, почему ни одна из трасс оптического датчика смещения не возвращается к исходной базовой линии после калибровки и «толчковых» импульсов. Кажется, существует проблема заедания подшипника, которая не позволяет балансу вернуться к исходному уровню после испытания. Это не связано с общим дрейфом балансировки и характерно для перегруженных подшипников этого типа. Будут полезны долгосрочные графики стабильности/дрейфа баланса.

  4. Электростатический калибратор

  По всей видимости, калибровка электростатическим «плавниковым» методом подачи калибровочных импульсов проводилась с использованием электронных весов (Scientech SA-210). К сожалению, не было предоставлено данных, показывающих, как именно выполнялась эта калибровка. В частности, не было предоставлено никаких данных, свидетельствующих об отсутствии электростатического взаимодействия между калибровочными напряжениями высокого напряжения и работой весов. Поскольку весы Scientech должным образом отображают только вертикальные силы, были ли предприняты меры для перевода этих вертикальных сил в горизонтальные калибровочные силы, необходимые для баланса тяги? Авторам было бы полезно использовать вторую, независимую калибровку горизонтальной силы для проверки метода Scientech, такого как тензометрический датчик силы с интерполяцией.

  5. Вакуумная система

  Авторы отмечают, что, хотя турбомолекулярные насосы и использовались для вакуумирования вакуумной камеры, они не вызывали искусственных вибрационных сигналов. Для турбонасосов требуются механические форвакуумные насосы для их откачки в атмосферу. Эти механические насосы обычно соединяются с турбонасосами толстыми и жесткими вакуумными шлангами. Эти шланги могут передавать вибрации форвакуумных насосов на турбонасосы, которые обычно жестко связаны с вакуумной камерой. Учитывался ли и этот источник вибрации?

  Кроме того, не предоставлено доказательств того, что внутренняя часть испытуемого изделия была опорожнена одновременно с опорожнением камеры. Это отличается от того, что указано в статье (стр. 27, 28) относительно выделения газа из диэлектрика. Проблема здесь заключается в том, что если испытуемое изделие не может быть полностью удалено одновременно с вакуумированием камеры, остаточный газ внутри испытуемого изделия может выйти во время испытания, вызывая ложные сигналы силы. Кроме того, если испытуемое изделие достаточно хорошо герметизировано, оболочка испытуемого изделия, особенно торцевые пластины, могут расширяться при опорожнении камеры из-за воздуха, оставшегося внутри до откачки камеры. Это может изменить центр тяжести (ЦТ) весов, вызывая ложный сигнал, особенно если захваченный воздух нагревается при подаче ВЧ-мощности в десятки ватт.

  6. Соединения из жидкого металла

  Вращающиеся соединения «Галинстан с резьбой и муфтой» использовались для предотвращения нарушения баланса любым нежелательным крутящим моментом из-за жестких проводных соединений между вращающимся испытательным образцом и источниками питания, аналитическими приборами и т. д., прикрепленными к лабораторный каркас. Должно быть, было довольно много таких соединений для питания постоянного тока, прямой и обратной мощности ВЧ, различных сигналов настройки и возбуждения и т. Д. Авторы не указали, как эти соединения были расположены геометрически. Идеальная монтажная схема состоит в том, чтобы такие соединения из жидкого металла располагались друг над другом точно соосно с главной осью вращения весов. Кажется маловероятным, что конструктивные ограничения весов в показанной камере позволили бы разместить этот высокий набор соединений. Таким образом, предполагается, что эти соединения не были расположены соосно с осью весов. Если это так, то внутри галинстана могут быть ложные боковые толчки, создаваемые токами Ампера. Это должно быть проверено и сообщено.

  7. Термическое расширение и контрольные испытания

  В документе White et al. содержится значительный объем информации о влиянии теплового расширения различных компонентов испытуемого изделия. Было бы полезно увидеть контрольные эксперименты, в которых испытуемое изделие заменяется подходящим контрольным изделием, таким как чисто цилиндрическая полость приблизительно тех же размеров, материалов и конструкции, которое поддерживает такие же РЧ-моды, как и испытательное изделие с нарушенной конической формой.

  Согласно стр. 10, неудивительно, что радиатор является самым большим источником тепла во время работы. Было бы полезно провести контрольные испытания, механически отделив радиатор от остальных вращающихся компонентов таким образом, чтобы его можно было ориентировать в любом направлении относительно остальных компонентов, чтобы увидеть влияние на оптическое смещение. сигнал.

  Очевидно, что сборка испытуемого изделия дает относительно большой сигнал теплового «распора», измеренный оптическим датчиком смещения. Единственным приведенным объяснением является изменение центра тяжести (ЦТ) из-за теплового расширения различных компонентов, вызывающее ложный крутящий момент на весах. На самом деле наличие сигнала тяги из-за тепловых эффектов только предполагается, а не доказано. Кроме того, утверждается (стр. 10), что этот тепловой эффект заставляет балансир смещаться «с той же полярностью, что и импульсный сигнал» при прямом или обратном тестировании. Здесь также подразумевается, но не доказано, что сигнал «импульсной тяги» даже присутствует (см. ниже). Авторам необходимо выполнить такие контрольные тесты, чтобы с уверенностью установить, что «тепловая тяга» действительно существует, прежде чем бездоказательно предположить, что она вызывает смещение балансира «с той же полярностью». Одним из таких испытаний может быть изготовление «контрольного изделия» той же формы, материала и веса, что и испытуемое изделие, но с гарантированным отсутствием «импульсной тяги», и замена им испытуемого изделия. Вместо того, чтобы питать его радиочастотным сигналом, поместите внутрь резистор или лампочку, чтобы имитировать тепловые характеристики.

  Это отсутствие доказательств наличия либо тепловой тяги, либо импульсной тяги, таким образом, исключает такие утверждения, как «тепловой сигнал в вакуумных трассах немного больше, чем величина импульсного сигнала [из-за проблем с конвекцией]».

  8. Смещение подтверждения в анализе тяги

  Вся система анализа сигналов от оптического датчика перемещения основана на предположении о правильности и правильности применения рис. 5 к настоящей тестовой ситуации. На рис. 5 показано специальное наложение двух предполагаемых сигналов, а именно теплового сигнала и импульсного (импульсного) сигнала. Первоначально это представляется как «концептуальная симуляция» и само по себе разумно. Однако затем он приобретает значение общепризнанного факта в остальной части статьи. На рис. 5 показано, что авторы ожидают увидеть в сигнале оптического датчика смещения. Когда они видят сигналы от этого датчика, которые смутно похожи на ожидаемый сигнал суперпозиции, представленный на рис. 5, они предполагают, что рис. 5 должен фактически отображать то, что происходит в их тестируемой системе. Это явное заблуждение индуктивных рассуждений, называемое предвзятостью подтверждения. Эта проблема приводит к безосновательным предположениям о времени наступления ожидаемых эффектов после применения стимула (мощности РЧ), их надлежащих формах, совместных амплитудах и, следовательно, индивидуальных (импульсных и тепловых) величинах.

  В частности, авторы предполагают, что «истинный» импульсный сигнал от тестового изделия будет выглядеть точно так же, как предполагаемый сигнал, показанный на рис. 5, а именно, что он будет выглядеть точно так же, как их калибровочный сигнал. Это будет включать в себя начальный быстрорастущий, но хорошо себя зарекомендовавший экспоненциальный наклон до постоянной тяги с плоской вершиной, за которой следует более медленный экспоненциальный падающий участок обратно к базовой линии. Затем они предполагают, что тепловой сигнал будет хорошо себя вести как двойная экспонента, начинающаяся точно в то же время, что и импульсный сигнал, также как показано в идеализированной форме на рис. 5. Дополнительное предположение, сделанное авторами, заключается в том, что нет других ложные эффекты, которые можно представить дополнительными кривыми на рис.5. Простое сложение амплитуд теплового и импульсного сигналов дает результирующий сигнал суперпозиции. Этот сигнал используется в качестве шаблона, с которым сравнивается фактический сигнал датчика. Напрягая воображение, сигнал датчика можно принудительно подогнать к идеализированному сигналу суперпозиции, и, вуаля, можно приступить к простому анализу, чтобы извлечь величину истинного импульсного сигнала.

  Этот метод применяется ко всем сигналам датчика, за исключением сигнала на рис. 10, показывающего «раздельную конфигурацию».

  Есть дополнительные проблемы с этой принудительной подгонкой. Например, на рис. 7, который проанализирован более подробно, начальный нарастающий наклон сигнала датчика смещения должен быть асимптотически сглаживающейся экспонентой в соответствии с рис. 5. Но это явно асимптотически нарастающий сигнал, возможно, экспоненциальный по форме. Примерно в середине периода подачи ВЧ-мощности эта восходящая крутизна внезапно превращается в заметно линейную (возрастающую) крутизну. Согласно рис. 5, эта часть сигнала должна иметь асимптотически уменьшающийся (сглаживающий) экспоненциальный наклон, а не линейный наклон. Авторы даже используют линейную аппроксимацию кривой в этой области, что свидетельствует о том, что даже они не считают эту часть наклона экспоненциальной. Все сигналы оптического смещения, показанные на других соответствующих рисунках (рис. 13, 16), также демонстрируют эту характеристику.

  Затем ловкостью рук используется, чтобы выявить влияние предполагаемого теплового сигнала на импульсный. Согласно стр. 11, «характеристики кривой [кривая суперпозиции на рис. 5] после этого разрыва [перелома наклона восходящей экспоненты из-за возникновения установившейся тяги] используются в качестве базовой линии, которая смещается вниз так, чтобы линия проецировалась вернуться к «истоку» или моменту, когда мощность RF активирована». Величина этого смещения базовой линии принимается за представление «истинного» импульсного сигнала. Естественно, это предполагает, что начало тяги (и тепловой сигнал) точно совпадают с приложением ВЧ-мощности (и все они имеют идеальную форму в соответствии с рис. 5). Согласно рис. 7 также предполагается, что в качестве этого «сдвига базовой линии» можно использовать прямую линию, а не ломаную экспоненциальную линию, изображенную на рис. 5. толкать.

  Стр. 13 представляет «Фильтрацию наклона: альтернативный подход» к рассмотренному выше подходу силовой подгонки, посредством которого на график наносится производная по времени сигнала датчика смещения. Эта процедура позволяет получить кривую величин наклонов (рис. 9). К сожалению, этот метод начинается с тех же предположений, что и в описанном выше подходе. Он усугубляет эти проблемы, вызывая загадочную процедуру, в соответствии с которой части исходной кривой датчика смещения с наклоном ниже определенного произвольного (и неустановленного) значения удаляются, а то, что осталось от кривой, предположительно представляет собой «истинную» импульсную кривую. Ни одна из этих процедур не показана подробно, а показан только окончательный результат, который, для удобства авторов, находится в пределах ~ 20% от предыдущего метода анализа. Конечно, это удобное совпадение полностью зависит от произвольного значения удаления амплитуды наклона.

  9. Раздельная конфигурация

  На стр. 15 мы узнаем, что, отделив испытуемый образец от остальной электроники — по одному на каждом конце балансира, время отклика, как и ожидалось, сокращается из-за требуемого уменьшения веса балласта, и что «истинная» амплитуда тяги было уменьшено со 106 uN до 63 uN при прочих равных условиях! Кроме того, кривая датчика смещения (рис. 10) полностью отличается по форме от тестов с неразделенной конфигурацией. Единственное объяснение этого несоответствия состоит в том, что «тепловой вклад… меньше по величине по сравнению с импульсным сигналом». Никаких доказательств правильности этого утверждения не приводится. Поскольку расщепленные и нерасщепленные конфигурационные кривые настолько сильно различаются, авторы решили не применять ни один из рассмотренных выше методов анализа. Они произвольно принимают амплитуду сигнала смещения в тот момент, когда он начинает экспоненциально асимптотически нисходящий наклон, как правильную точку. Почему бы не использовать вариант этого метода и не применить его к неразделенной конфигурации? Потому что это привело бы к относительно и явно неприемлемо огромным (например, ~ 260 мкН при 60 Вт) тяге!

  10. Разница между прямой и обратной тягой

  Таблицы 2 и 3 позволяют нам сравнить «расчетные» тяги (с использованием рассмотренного выше метода подгонки идеальной кривой) для прямой и обратной неразделенных конфигураций. Обратные тяги постоянно ниже, чем их аналоги с прямой тягой. Например, для 60 Вт средняя тяга в прямом направлении составляет 108 мкН против 60 мкН для тяги в обратном направлении. Для 80 Вт эти цифры составляют 104 мкН против 71 мкН. Не дается никакого объяснения этим различиям, а также тому факту, что в конфигурации Forward тяга 80 Вт меньше, чем тяга 60 Вт.

  11. Испытание на нулевую тягу

  Указано на с. 23, что «сдвиг [COG] из-за теплового расширения вызывает дрейф вниз в оптическом датчике смещения». Почему не дрейф вверх? Это утверждение не обосновано, так как не проводилось контрольных испытаний для выяснения того, каким может быть результат чисто теплового воздействия, расширение или что-то другое.

  Далее авторы заявляют: «Результаты испытаний с нулевой тягой не показывают импульсного элемента… только тепловой сигнал». Это также недоказанное утверждение, поскольку ни один чисто импульсный или чисто тепловой сигнал не был однозначно идентифицирован по форме или амплитуде. Авторы, по-видимому, забыли тепловую кривую, которую они использовали на рис. 5, а именно двойную экспоненту. Нет никаких признаков какой-либо экспоненциальной части предположительно «только тепловой» кривой нулевого теста на рис. не сплющивается)! Еще одним намеком на проблему приписывания чисто тепловому объяснению кривой на рис. плоский.

  Смысл теста нулевой тяги заключается в том, что тепловой сигнал, видимый при тесте нулевой тяги, будет таким же, как и в тестах прямого и обратного действия. Если это так, то описанная выше процедура подбора силы кривой недействительна, поскольку предполагает двойную экспоненциальную тепловую кривую (рис. 5).

  Тест Null Thrust, показанный на рис. 18, выполнялся при ВЧ-мощности 80 Вт. Тест обратной тяги на рис. 16, выполненный при мощности 80 Вт, показывает кажущийся тепловой сигнал прибл. 70 мкН с использованием процедуры принудительной подгонки. За тот же период тест Null Thrust показывает кажущийся тепловой сигнал прибл. 275 ед.н. Это огромное несоответствие, требующее подробного объяснения.

  Заключение

  В дополнение к механическим и связанным с ними соображениям, авторские методы анализа данных датчика для определения тяги основываются на несостоятельных основаниях. Мало того, что есть предположение о наличии только «истинного» импульсного сигнала, а также теплового сигнала, есть предположение, что наблюдаемый сигнал можно разбить именно на эти 2 составляющие и вычислить амплитуды на основе идеализированного предположение суперпозиции. Поэтому до тех пор, пока не будет проведено больше контрольных испытаний, позволяющих разработать более точный метод оценки тяги, нельзя доверять значениям тяги, указанным в статье.

  Emdrive на испытательном сроке | Новый ученый

  Опубликовано 4 октября 2006 г.

  
  От Пауля Фридлендера

  В статье «Полеты на свете» описывается машина, использующая микроволны для создания тяги. Прочитав ее, я, как и тысячи других физиков, которые ее прочитают, сразу понял, что это невозможно, как описано (9).Сентябрь, стр. 30). Физики обучены использовать определенные фундаментальные принципы для анализа проблемы, и это утверждение явно игнорировало один из них.

  Чтобы понять как, рассмотрим это. «Двигатель Шойера» установлен на космическом корабле, плавающем в дальнем космосе вдали от других объектов. Скажем, что он попал туда с помощью ядерной энергии, поскольку он не может использовать солнечный свет. Включите двигатель Шойера, и корабль начнет ускоряться. Корабль меняет скорость и при этом меняет свой импульс без каких-либо других внешних изменений. Но это не так, потому что это невозможно. Импульс, согласно одному из наших основных принципов, сохраняется и не может быть создан или уничтожен. Ремесло нарушает это правило.

  В обычной ракете тяга достигается без нарушения правила, потому что суммарный импульс корабля и выхлопных газов ракеты компенсируют друг друга, когда они движутся в противоположных направлениях. Принцип сохранения импульса ничуть не менее верен в мире теории относительности и квантовой механики, чем когда он был сформулирован Ньютоном. Привод Шойера так же невозможен, как и вечный двигатель.

  Релятивистский закон сохранения импульса был известен на протяжении столетия и диктует, что если из устройства Шойера ничего не выйдет, то его центр масс не будет ускоряться.

  Реклама

  Это утверждение верно во всех системах отсчета. Вполне вероятно, что Шойер где-то в своих расчетах использовал приближение, которое было бы разумным, если бы он не умножил результат на 50 000. Причина, по которой физики ценят такие принципы, как закон сохранения импульса, заключается в том, что они действуют как средство проверки реальности от ошибок такого рода.

  Tuart Hill, Западная Австралия

  Ваша легенда описывает план Роджера Шойера привести в действие космический корабль за счет давления, создаваемого микроволнами в сосуде, имеющем форму усеченного конуса. Поскольку один конец меньше, предполагается, что на него будет действовать меньшая сила, поэтому результирующие силы будут ускорять устройство в направлении его большего конца.

  Наверняка в этой идее есть поверхностная ошибка: каждый фотон, попадающий в большой конец, должен отражаться там. Фотоны, воздействующие на наклонные стороны, тоже оказывают силу. По сути, сужающиеся стенки сосуда являются частью маленького конца, и небольшой векторный анализ должен показать, что их вклад аккуратно уравновешивает два конца.

  Я думаю, что это так же нереально, как рассказ Джонатана Свифта о тупиковых и обратных байтах в Путешествиях Гулливера , и любое путешествие, которое облегчает побуждение Шойера, гораздо менее вероятно, чем путешествие Гулливера на летающий остров Лапута. Сказав это, я надеюсь, что ошибаюсь.

  Саут-Шилдс, Тайн-энд-Уир, Великобритания

  Я видел несколько комментариев, которые ставят под сомнение академическую честность ваших отчетов о Шойере и его концепции emdrive. Я чувствую, что New Scientist играет важную роль в изучении независимой или спорной науки, и поэтому я рад, что вы опубликовали статью. Но я хотел бы попросить вас представить обе стороны такого рода аргументов и с большей академической строгостью. Можем ли мы услышать больше о emdrive и его скептиках?

  Скарборо, Северный Йоркшир, Великобритания

  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.

  Очевидно, что концепцию emdrive трудно понять без тщательного изучения теоретической статьи, которую можно найти на сайте emdrive.com или на веб-сайте 9Веб-сайт 0560 New Scientist (http://tinyurl.com/npxv8). В этом документе, который был подвергнут длительному и подробному рассмотрению отраслевыми и государственными экспертами, выведены два уравнения: уравнение статической тяги и уравнение динамической тяги.

  Закон сохранения количества движения лежит в основе уравнения статической тяги, закон сохранения энергии – в основе уравнения динамической тяги. Если эти два фундаментальных закона физики выполняются, нет причин, по которым силы внутри резонатора должны в сумме равняться нулю.

  Уравнения, используемые для расчета направляющих длин волн в уравнении статической тяги, очень нелинейны. Это используется в конструкции резонатора, чтобы максимизировать соотношение усилий торцевой пластины при минимизации осевой составляющей силы боковой стенки. Это приводит к чистой силе, которая производит движение в соответствии с законами Ньютона.

  Сейчас мы обсуждаем программу пробного полета.

  Может ли EmDrive сделать космические путешествия без топлива?

  Ученые давно мечтали путешествовать в космосе без громоздких ракет. Теперь НАСА заявляет, что EmDrive, новая двигательная установка, может позволить космическим кораблям путешествовать без сжигания топлива, бросая вызов многовековым законам физики.

  Писатели-фантасты использовали футуристические неракетные технологии для приведения в действие вымышленных кораблей, таких как USS Enterprise из «Звездного пути». Новое исследование показывает, что технология может быть больше научной, чем фантастикой.
  (TRT Мир и Агентства)

  Что такое EmDrive?

  EmDrive, сокращенно от «Электромагнитный привод», представляет собой радикально новую силовую установку с довольно простой конструкцией, впервые предложенную почти 20 лет назад.

  Это металлический конус с микроволнами, которые отражаются внутри его стенок. Когда микроволны ударяются о стенки устройства, оно создает тягу.

  Особенность в том, что, в отличие от ракеты, конус полностью закрыт с обоих концов.

  Может показаться, что это не так уж и много, но этот медный конусообразный привод нарушает всевозможные законы.
  (TRT Мир и Агентства)

  Правильно, ни выхлопа, ни пара, из него ничего не «выталкивает», а тягу как бы создает.

  Традиционный ракетный двигатель движется вперед, сжигая топливо и выталкивая горячий выхлоп из задней части. Именно так самолеты, космические корабли и почти все, что летает, получает свою тягу.

  Как это работает?

  Правда в том, что никто не знает. Даже исследователи НАСА, американского космического агентства, изучавшего двигатель, не могут дать объяснения.

  Многие ученые ожидали, что EmDrive провалится после вмешательства НАСА. Но произошло обратное.

  Собственная лаборатория NASA Advanced Propulsion Physics Laboratory, получившая прозвище Eagleworks, построила версию EmDrive и испытала ее в вакууме. Команда провела свой эксперимент через годичное рецензируемое исследование и опубликовала свои результаты на прошлой неделе.

  Они опубликовали документ, в котором говорится, что это работает. Но «как» — это до сих пор загадка.

  Разве это не нарушает законы физики?

  Сэр Исаак Ньютон предложил три закона движения, которые действовали в течение последних нескольких столетий.

  Его третий закон гласит: «Каждое действие должно иметь равное и противоположное противодействие».

  EmDrive, кажется, идет вразрез с нашим нынешним пониманием того, как все движется, кажется, «нарушает» третий закон Ньютона.

  Ракеты и самолеты движутся вперед, выталкивая выхлопные газы сзади; это пример третьего закона Ньютона.
  (TRT Мир и Агентства)

  В случае с EmDrive кажется, что тяга все еще присутствует, но нет «действия», которое ее вызывает.

  Еще одна причудливая особенность EmDrive была обнаружена, когда ученые НАСА выстрелили в него лазером, когда он был включен. Они сказали, что некоторые из лазеров движутся быстрее скорости света, что опять-таки не должно быть возможным.

  Что это значит для космических путешествий?

  Без тяжелого и неэффективного ракетного топлива, отягощающего космический корабль, путь из точки А в точку Б был бы намного быстрее.

  Топливо на борту космического корабля «Дискавери» весило почти в 20 раз больше, чем сам шаттл.
  (TRT Мир и Агентства)

  Например, полет на Марс займет всего 70 дней вместо 18-20 месяцев на обычном ракетном корабле.

  Путешествие к ближайшей к нам звезде, Альфе Центавра, на чем-то вроде космического корабля НАСА «Дискавери» заняло бы 165 000 лет.

  Исследователи НАСА говорят, что с помощью EmDrive мы сможем добраться туда за более разумные 92 года.

  Есть ли другое объяснение тяги, которую наблюдало НАСА?

  Мы попросили Маттео Кантьелло, специалиста по астрофизике из Института теоретической физики им. Кавли Калифорнийского университета в Санта-Барбаре, просмотреть опубликованную статью. У него есть другая теория о том, что происходит.

  «Эксперименты, которые, казалось бы, нарушают фундаментальные законы физики, в конце почти всегда оказывались ошибочными. И этот, похоже, не исключение.»

  Кантьелло, который также является главным научным сотрудником Authorea, считает, что тепло от устройства вызывает воспринимаемую тягу.

  «Вероятная причина наблюдаемого ложного доверия связана с неучтенным тепловым расширением устройства.»

  Но он сохраняет осторожные надежды.