Взаимосвязь частоты и усилия движителя с параметрами космического корабля. Новый способ передвижения для достижения световой скорости

К.Э. Циолковский подробно исследовал движение ракеты при постоянной скорости отбрасываемых частиц и получил математический результат, известный под названием формулы Циолковского [85]. Скорость ракеты в конце активного участка при полностью израсходован -ном топливе пропорциональна логарифму отношения начальной массы ракеты к массе в конце процесса горе­ния. Можно увидеть, что формула Циолковского в об­щем виде есть формула энтропии Больцмана для изоли­рованных систем [53, 68]. В п. 6.2 указано, что формула Больцмана, описывающая меру рассеяния энергии, имеет не всеобщий характер, а является частным слу-

чаем свойств веществ. Теперь можем сказать, что фор­мула Циолковского, как и формула Болыдмана, опреде­ляет как ограниченность использования ракетного пе­редвижения, так и невозможность создания на базе ре -активной тяги межпланетного космического корабля для передвижения в Галактике.

Следовательно, использование реактивной силы, вы­званной истечением ракеты, оказалось тупиковой вет­вью в развитии космонавтики, ибо нельзя выйти за пределы Солнечной системы с помощью реактивной тяги ввиду чрезмерно высоких затрат энергии и (или) малой тяговооруженности ракет из-за ограниченности этого способа передвижения. Результатом таких неимо­верных усилий является достижение скорости передви­жения в несколько десятков километров в секунду. Для исследования мировых пространств необходим активный аппарат со скоростью передвижения, близкой к скорости света [84].

Автором разработан новый способ передвижения космических аппаратов для достижения световой ско­рости. Этому техническому решению предшествовали фундаментальные исследования автора, которые привели к созданию новой физики. Мир выглядит совершенно по-другому, можно сказать, невообразимо иначе [88, 89, 97, 98]. Самым главным в этом исследовании было уста­новление тонкой структуры пространства, позволяющей передвигаться со скоростью света в так называемых вихревых трубах (см. п. 3.3). Новое представление мира позволяет создать новую энергетику, которая использует извлечение энергии из структуры пространства и долж­на применяться в новых космических аппаратах, что рассмотрено ранее, п. 6.2. Новое структурное представ­ление материи позволяет создать сверхпроводники с критической температурой 373 К и выше (см. п. 6.1).

В разработанном способе передвижения используется новый принцип создания тяги. Для этого космический аппарат покрывается сверхпроводящим материалом.

Тяга летательного аппарата возникает благодаря взаи­модействию токов, одного — наведенного в сверхпро­водящем слое, а другого — излучаемого потока электро­нов. Другой способ создания тяги — взаимодействие наведенного тока в сверхпроводящем слое аппарата и излучаемого магнитного поля. Другими словами, аппарат летит, как бы отталкиваясь от магнитного поля, которое создается вне аппарата благодаря импульсному магнит­ному потоку. В первом случае импульсный магнитный поток создается излучением быстрых электронов. Сила взаимодействия пропорциональна произведению токов (или пропорциональна произведению тока и магнитного поля) и обратно пропорциональна расстоянию между потоком электронов и поверхностью сверхпроводника и называется амперовской. Возникающая внешняя сила направлена перпендикулярно потоку электронов и по­верхности аппарата и обеспечивает ускорение передви­жения незамкнутой системы в соответствии с законами физики, т. е. с использованием эффекта Мейснера (см. п. 1.4). Достигнув скорости, близкой к световой, косми­ческий корабль летит далее по инерции. Для передвиже -ния в Галактике со световой скоростью используются вихревые трубы, свободные от космической пыли и ос­колков метеоритов. Благодаря свойству сверхпроводника выталкивать магнитное поле из своего объема, которое выше названо как эффект Мейснера, такой аппарат при передвижении стремится занять центр трубы, где маг­нитное поле минимально.

Одно из возможных технических решений таких ле­тательных устройств представлено на рис. 6.7. Космиче­ский аппарат имеет изменяемую форму — от сферы до сжатого эллипсоида или объемного треугольника. По его перемещаемому вокруг корпуса аппарата катоду уста­новлены инжекторы электронов, а поверхность корпуса покрыта слоем сверхпроводящего материала. Интересно, что движитель летательного аппарата для достижения световой скорости [5, 9] работает по нейронному типу,

как магнетрон (см. п. 5.2). Для этого корпус аппарата становится системой резонаторов анода магнетрона. При правильно выбранной скорости движения электронного потока, которая определяется значениями анодного на­пряжения и магнитной индукции, образуются области с повышенной и пониженной плотностью пространствен­ного заряда, что приводит к высокоэффективной пере­даче электронами своей кинетической энергии электри­ческому полю резонаторов. Современные магнетроны позволяют получить огромные мощности колебаний СВЧ диапазона. На частоте порядка 3000 МГц импульсная мощность магнетронов достигает нескольких мегаватт. Это достаточно для ускоренного перемещения аппарата ч достижения световой скорости. При этом заметим, что в качестве покрытия корпуса аппарата можно исполь­зовать не только сверхпроводники, но и материалы, микроструктура которых по своим свойствам близка к нервным клеткам и выталкивает воздействующее маг­нитное поле. Благодаря использованию электрического заряда и сверхпроводящего покрытия внутри аппарата происходит экранировка электрического поля планет, что позволяет мгновенно изменять траекторию полета. Космические аппараты, использующие электромагнит­ный способ передвижения, снабжаются энергетической установкой, которая извлекает энергию из окружающей структуры пространства. Такой электромагнитный спо­соб передвижения с извлечением энергии из структуры пространства является единственным для выхода чело­века в Галактику. Этот вывод основывается на единой, электромагнитной по своей сущности природе. Заметим: такие корабли могут эффективно перемещаться не только в космосе, но и в надводном и подводном поло­жениях.

 

 

Рис. 6.7. Космический аппарат для достижения световой скорости

Рассчитаем энергетическую установку летательного аппарата массой до 5 т (тонн) и определим частоту дви­жителя для достижения световой скорости.

Для этого запишем второй закон динамики движения для такого способа передвижения в форме:

m^.ΔV = F • Δt (6.4)

Длительность импульса Δt в (6.4) определяется проме-

жутком между анодом и катодом магнетрона. Расстояние между анодом и катодом составляет примерно S = 4,8 см. Тогда Δt = S/ C = 0,048/(3^.10⁸) = 1,6 ^. 10^-10 с, где С – скорость света.

Частоту f движителя корабля при известной длитель­ности импульса можно определить на основании поло­жений теоремы равномерных отсчетов [92]. Если сигнал с ограниченным спектром, не имеющий спектральных составляющих с частотами выше f в герцах, то он одно­значно определяется своими мгновенными значениями (отсчетами), разделенными одинаковыми интервалами

времени Δt, равными или меньше 1/(2f) в секундах. Тогда f движителя равна

 

 

f = l/(2 • Δt) = l/(2^.l,6 • 10^-10) = 3125 • 10⁶ Гц =

3125 МГц. (6.5)

Из (6.5) видим, что частота f движителя — высокая частота, на ней работают многие земные радиолокаци­онные станции. Хотя сверхпроводниковый корпус не пропускает излучения, однако, пилоты таких кораблей должны иметь металлизированные костюмы для защиты от возможного прохождения мощного электромагнит­ного излучения. В России разработана такая металлизи­рованная ткань «Восход», обладающая высокой экрани­рующей способностью: в диапазоне частот 0,3-12 ГГц, коэффициент ослабления ею электромагнитного поля составляет до 100 млн. раз (60-80 дБ).

Из уравнения (6.4) можем определить

— им-

пульс силы, зная массу корабля и ускорение а для пре­одоления тяготения планеты и для обеспечения быстрого передвижения в этих условиях. Принимаем а = 100 м/с². Тогда импульс силы F^. Δt = m ^. ΔV = m ^. а ^. Δt = 5 • 10³ • 10² • 1,6 • 10^-10 = 8 • 10^-5 Н^.с.

При этом усилие энергетической установки равно:

Представленное значение силы воздействия в (6.6) на корпус корабля определяет решение поставленной за­дачи. При этом заметим, что для стока электростатиче­ских зарядов к корпусу корабля прикрепляется длинное острие.

Фундаментальные исследования, проведенные авто­ром, позволяют приступить к разработке опытного об­разца космического аппарата массой до 5 т и диаметром до 5 м. Возможен вариант летательного аппарата для пе -ремещения у поверхности Земли. Энергетическая уста­новка такого летательного аппарата является альтерна­тивой углеводородной и атомной энергетике (см. п. 6.2). Данный способ передвижения защищен заявкой на па­тент [86] и представлен журналами «Авиация и космо-

навтика» [87], «Вестник Авиации и Космонавтики» [88], Air Fleet [89]. Космический аппарат на новом принципе передвижения для достижения световой скорости пред­ставлен автором в более ранних научных публикациях [84, 90]. Американское аэрокосмическое агентство (NASA) использовало это открытие значительно позднее и представило аналогичный космический аппарат, элек­тромагнитный принцип передвижения которого основан на использовании сверхпроводимости [91].

Кроме того, для перемещения у поверхности Земли возможно использование аппаратов, заряженных боль­шим отрицательным электрическим зарядом. Ведь мы теперь знаем, что Земля имеет отрицательный заряд, поэтому гравитационное ускорение тел в общем случае зависит от величины и знака собственного заряда тел, их массы и электрического поля планеты (см. п. 3.5). Опыты (см. п. 1.4) английского экспериментатора Джона Сэрла [55], проведенные в 50-х годах, показали, что при очень высоких отрицательных потенциалах (до 10¹⁴ В) диска, вместе с характерным запахом озона такой аппарат уст­ремлялся вертикально вверх с большим ускорением.

Следовательно, использование результатов проведен­ных фундаментальных исследований обеспечивает соз­дание активного аппарата для перемещения в Галактике. Такой вывод подтверждается многократными лаборатор -ными испытаниями моделей аппарата.