Mio-tech-service.ru

Автомобильный журнал
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Что такое двигатель emdrive

EmDrive

EmDrive — двигательная установка, состоящая из магнетрона и резонатора, впервые предложенная британским инженером Роджером Шойером в 1999 году [1] . Согласно современным научным представлениям не является работоспособной [2] . Высокоточные измерения 2021 года окончательно доказали, что установка EmDrive не создаёт никакой тяги [3] .

EmDrive

EmDrive — двигательная установка, состоящая из магнетрона и резонатора, впервые предложенная британским инженером Роджером Шойером в 1999 году [1] . Согласно современным научным представлениям не является работоспособной [2] . Высокоточные измерения 2021 года окончательно доказали, что установка EmDrive не создаёт никакой тяги [3] .

Используемый в установке магнетрон генерирует микроволны, энергия их колебаний накапливается в резонаторе высокой добротности, и, по заявлениям автора, стоячая волна электромагнитных колебаний в замкнутом резонаторе специальной формы является источником тяги [4] . Вне резонатора не испускается не только вещество, но и электромагнитное излучение [5] ; иными словами, EmDrive — не фотонный двигатель. Но даже если бы создаваемые магнетроном микроволны полностью излучались в одном направлении, полученная тяга была бы значительно меньше заявленной тяги EmDrive [5] .

Отсутствие расходуемого рабочего тела у этого двигателя, очевидно, нарушает закон сохранения импульса [8] [9] [10] , а какое-либо общепринятое объяснение этого противоречия авторами разработок не предложено — сам Шойер опубликовал нерецензированную работу с объяснением, но физики отмечают, что теория радиационного давления более сложна, чем упрощённый аппарат, использованный Шойером, а его объяснения в целом противоречивы [10] [11] .

EmDrive с научной точки зрения

Теоретическая физика предсказывает, что EmDrive неработоспособен и любые положительные результаты экспериментов могут быть лишь артефактами измерений, поскольку работоспособность EmDrive противоречила бы закону сохранения импульса.

Для предполагаемого факта работоспособности EmDrive были предложены различные теоретические объяснения, противоречащие, однако, установленным в физике представлениям о природе вакуума, инерции и электромагнитных волн [12] [10] .

Экспериментальные данные долгое время не давали однозначного подтверждения или опровержения работоспособности подобной установки, что было связано в том числе с небольшой величиной предполагаемого эффекта, сравнимой с погрешностями измерений [13] [14] . Физики объясняли полученные экспериментаторами немногочисленные положительные результаты ошибками в экспериментах [15] . Единственное опубликованное в научном журнале независимое исследование, которое показало положительный результат — это эксперимент группы Eagleworks 2016 года, в котором были устранены многие источники возможных ошибок [16] . Однако работы научной группы из Дрезденского технического университета показали, что измеряемая «тяга» EmDrive возникает из-за влияния внешних факторов, а не из-за самого аппарата [17] [3] . Высокоточные измерения установки EmDrive проведенные Дрезденской научной группой в 2021 году повысили точность результатов предыдущих измерений более чем на три порядка, никакой «тяги» обнаружено не было [18] .

Производители установок

Впервые британский инженер аэрокосмонавтики Роджер Шойер (англ. Roger John Shawyer ) представил EmDrive в 1999 году [1] . В декабре 2002 года основанной Шойером компанией Satellite Propulsion Research был представлен первый якобы действующий прототип, развивающий усилие 0,02 Н [19] [20] [21] . В октябре 2006 года той же компанией был показан прототип с заявленной силой тяги 0,1 Н [22] . В 2015 году был представлен очередной вариант EMDrive со сверхпроводящей полостью [4] .

В период 2006—2011 гг. американской компанией Cannae LLC под руководством Гвидо Фетта был создан «Cannae Drive» (также известен как «Q-drive») — двигатель, для которого был заявлен аналогичной принцип работы [23] [24] [25] .

Группа Яна Цзюаня (Северо-западный политехнический университет)

В период 2008—2010 гг. в китайском Северо-западном политехническом университете под руководством профессора Яна Цзюаня был создан прототип, якобы развивавший усилие 0,72 Н [26] [27] . В 2016 году результаты этой статьи были опровергнуты её авторами, так как была обнаружена ошибка в измерениях, после исправления которой измеренная тяга оказалась в пределах шума измерений [28] [29] .

Группа Гарольда Уайта (Eagleworks)

С 2013 года двигатель «Cannae Drive» испытывался в лаборатории Eagleworks. Эта лаборатория работает в космическом центре имени Джонсона под эгидой НАСА со сравнительно маленьким бюджетом 50 тыс. долларов в год и специализируется на исследовании технологий, противоречащих общепринятым научным представлениям [30] . Работы проводились под руководством Гарольда Уайта. Уайт считал, что такой резонатор может работать посредством создания виртуального плазменного тороида, который реализует тягу с помощью магнитной гидродинамики при квантовых колебаниях вакуума [31] .

В ходе экспериментов 2013—2014 годов был получен аномальный результат — тяга величиной около 0,0001 Н [32] [33] [34] . Испытание проводилось на крутильном маятнике для малых сил, который способен обнаруживать силы в десятки микроньютонов, в вакуумной камере из нержавеющей стали при комнатной температуре воздуха и нормальном атмосферном давлении [32] . Испытания резонатора были проведены на очень низкой мощности (в 50 раз меньшей, чем при эксперименте Шойера в 2002 году), но чистая тяга при пяти запусках составила 91,2 мкН при подводимой мощности 17 Вт . Кратковременная наибольшая тяга составила 116 мкН при той же мощности [32] .

Публикация работы Eagleworks привела к тому, что иногда EmDrive описывается как «опробованный НАСА», хотя официальная позиция агентства гласит, что «это небольшой проект, который пока не привёл к практическим результатам» [35] .

В ноябре 2016 года была опубликована работа [7] , выполненная инженерами лаборатории NASA Eagleworks, в которой учтены и устранены многие источники возможных ошибок, измерена тяга EmDrive и сделан вывод о работоспособности этой установки. Согласно этой статье, двигатель смог развить тягу в 1,2 ± 0,1 мН/кВт в вакууме с мощностями 40, 60 и 80 Вт . В статье предполагается, что работоспособность двигателя может объясняться при помощи теории волны-пилота [36] [37] .

Читать еще:  Hummer h3 технические характеристики двигателя

Группа Мартина Таймара (Дрезденский технический университет)

В июле 2015 года были проведены испытания под руководством Мартина Таймара в Дрезденском техническом университете [38] [20] . Результаты не подтвердили, но и не опровергли работоспособность EmDrive [39] [40] .

В 2018 году были опубликованы новые результаты группы Мартина Таймара, согласно которым тяга, наблюдаемая в экспериментах с EmDrive (в том числе, видимо, экспериментах группы Eagleworks), связана скорее с недостаточным экранированием установки от магнитного поля Земли, чем с самой двигательной установкой: измерения показывали наличие небольшой тяги в одном и том же направлении даже при изменении ориентации установки или подавлении электромагнитных волн, поступающих в полость [41] .

Дальнейшие испытания группы Таймара окончательно показали, что EmDrive не создаёт тяги [3] .

Предполагаемые китайские испытания в космосе

В декабре 2016 года, ссылаясь на пресс-конференцию одной из дочерних компаний Китайской академии космических технологий (CAST), издание International Business Times [en] сообщило, что правительство КНР с 2010 года финансирует исследования двигателя, а прототипы EmDrive были отправлены в космос [42] для проверки на борту космической лаборатории «Тяньгун-2» [43] [44] [45] . Доктор Чэнь Юэ (Chen Yue) из CAST, согласно публикации International Business Times, подтвердил факт изготовления прототипа двигателя для тестирования на низкой околоземной орбите [46] [47] [48] [49] .

В сентябре 2017 года появились новые сообщения об успешном создании работающего прототипа двигателя EmDrive в Китае [50] [51] .

Плимутский университет

В 2018 году агентство DARPA выделило Плимутскому университету [en] 1,3 млн долларов на изучение и создание «двигателя бестопливного типа» на базе «квантованной инерции» (альтернативная космологическая гипотеза Майка Маккаллоха, англ. Dr Mike McCulloch , противоречащая специальной и общей теории относительности [52] ) [53] . Отдельные СМИ сообщают о связи проекта с идеями EmDrive [54] .

Устройство EmDrive

Используемый в установке магнетрон генерирует микроволны, энергия их колебаний накапливается в резонаторе высокой добротности, и, по заявлениям автора, стоячая волна электромагнитных колебаний в замкнутом резонаторе специальной формы является источником тяги [4] . Вне резонатора не испускается не только вещество, но и электромагнитное излучение [5] ; иными словами, EmDrive — не фотонный двигатель. Но даже если бы создаваемые магнетроном микроволны полностью излучались в одном направлении, полученная тяга была бы значительно меньше заявленной тяги EmDrive [5] .

Отсутствие расходуемого рабочего тела у этого двигателя, очевидно, нарушает закон сохранения импульса [8] [9] [10] , а какое-либо общепринятое объяснение этого противоречия авторами разработок не предложено — сам Шойер опубликовал нерецензированную работу с объяснением, но физики отмечают, что теория радиационного давления более сложна, чем упрощённый аппарат, использованный Шойером, а его объяснения в целом противоречивы [10] [11] .

EmDrive с научной точки зрения

Теоретическая физика предсказывает, что EmDrive неработоспособен и любые положительные результаты экспериментов могут быть лишь артефактами измерений, поскольку работоспособность EmDrive противоречила бы закону сохранения импульса.

Для предполагаемого факта работоспособности EmDrive были предложены различные теоретические объяснения, противоречащие, однако, установленным в физике представлениям о природе вакуума, инерции и электромагнитных волн [12] [10] .

Экспериментальная проверка [ править | править код ]

Экспериментальные данные долгое время не давали однозначного подтверждения или опровержения работоспособности подобной установки, что было связано в том числе с небольшой величиной предполагаемого эффекта, сравнимой с погрешностями измерений [13] [14] . Физики объясняли полученные экспериментаторами немногочисленные положительные результаты ошибками в экспериментах [15] . Единственное опубликованное в научном журнале независимое исследование, которое показало положительный результат — это эксперимент группы Eagleworks 2016 года, в котором были устранены многие источники возможных ошибок [16] . Однако работы научной группы из Дрезденского технического университета показали, что измеряемая «тяга» EmDrive возникает из-за влияния внешних факторов, а не из-за самого аппарата [17] [3] . Высокоточные измерения установки EmDrive проведенные Дрезденской научной группой в 2021 году повысили точность результатов предыдущих измерений более чем на три порядка, никакой «тяги» обнаружено не было [18] .

Производители установок [ править | править код ]

Впервые британский инженер аэрокосмонавтики Роджер Шойер (англ. Roger John Shawyer ) представил EmDrive в 1999 году [1] . В декабре 2002 года основанной Шойером компанией Satellite Propulsion Research был представлен первый якобы действующий прототип, развивающий усилие 0,02 Н [19] [20] [21] . В октябре 2006 года той же компанией был показан прототип с заявленной силой тяги 0,1 Н [22] . В 2015 году был представлен очередной вариант EMDrive со сверхпроводящей полостью [4] .

В период 2006—2011 гг. американской компанией Cannae LLC под руководством Гвидо Фетта был создан «Cannae Drive» (также известен как «Q-drive») — двигатель, для которого был заявлен аналогичной принцип работы [23] [24] [25] .

Группа Яна Цзюаня (Северо-западный политехнический университет) [ править | править код ]

В период 2008—2010 гг. в китайском Северо-западном политехническом университете под руководством профессора Яна Цзюаня был создан прототип, якобы развивавший усилие 0,72 Н [26] [27] . В 2016 году результаты этой статьи были опровергнуты её авторами, так как была обнаружена ошибка в измерениях, после исправления которой измеренная тяга оказалась в пределах шума измерений [28] [29] .

Группа Гарольда Уайта (Eagleworks) [ править | править код ]

С 2013 года двигатель «Cannae Drive» испытывался в лаборатории Eagleworks. Эта лаборатория работает в космическом центре имени Джонсона под эгидой НАСА со сравнительно маленьким бюджетом 50 тыс. долларов в год и специализируется на исследовании технологий, противоречащих общепринятым научным представлениям [30] . Работы проводились под руководством Гарольда Уайта. Уайт считал, что такой резонатор может работать посредством создания виртуального плазменного тороида, который реализует тягу с помощью магнитной гидродинамики при квантовых колебаниях вакуума [31] .

Читать еще:  Что такое форсирование двигателя уаз

В ходе экспериментов 2013—2014 годов был получен аномальный результат — тяга величиной около 0,0001 Н [32] [33] [34] . Испытание проводилось на крутильном маятнике для малых сил, который способен обнаруживать силы в десятки микроньютонов, в вакуумной камере из нержавеющей стали при комнатной температуре воздуха и нормальном атмосферном давлении [32] . Испытания резонатора были проведены на очень низкой мощности (в 50 раз меньшей, чем при эксперименте Шойера в 2002 году), но чистая тяга при пяти запусках составила 91,2 мкН при подводимой мощности 17 Вт . Кратковременная наибольшая тяга составила 116 мкН при той же мощности [32] .

Публикация работы Eagleworks привела к тому, что иногда EmDrive описывается как «опробованный НАСА», хотя официальная позиция агентства гласит, что «это небольшой проект, который пока не привёл к практическим результатам» [35] .

В ноябре 2016 года была опубликована работа [7] , выполненная инженерами лаборатории NASA Eagleworks, в которой учтены и устранены многие источники возможных ошибок, измерена тяга EmDrive и сделан вывод о работоспособности этой установки. Согласно этой статье, двигатель смог развить тягу в 1,2 ± 0,1 мН/кВт в вакууме с мощностями 40, 60 и 80 Вт . В статье предполагается, что работоспособность двигателя может объясняться при помощи теории волны-пилота [36] [37] .

Группа Мартина Таймара (Дрезденский технический университет) [ править | править код ]

В июле 2015 года были проведены испытания под руководством Мартина Таймара в Дрезденском техническом университете [38] [20] . Результаты не подтвердили, но и не опровергли работоспособность EmDrive [39] [40] .

В 2018 году были опубликованы новые результаты группы Мартина Таймара, согласно которым тяга, наблюдаемая в экспериментах с EmDrive (в том числе, видимо, экспериментах группы Eagleworks), связана скорее с недостаточным экранированием установки от магнитного поля Земли, чем с самой двигательной установкой: измерения показывали наличие небольшой тяги в одном и том же направлении даже при изменении ориентации установки или подавлении электромагнитных волн, поступающих в полость [41] .

Дальнейшие испытания группы Таймара окончательно показали, что EmDrive не создаёт тяги [3] .

Предполагаемые китайские испытания в космосе [ править | править код ]

В декабре 2016 года, ссылаясь на пресс-конференцию одной из дочерних компаний Китайской академии космических технологий (CAST), издание International Business Times [en] сообщило, что правительство КНР с 2010 года финансирует исследования двигателя, а прототипы EmDrive были отправлены в космос [42] для проверки на борту космической лаборатории «Тяньгун-2» [43] [44] [45] . Доктор Чэнь Юэ (Chen Yue) из CAST, согласно публикации International Business Times, подтвердил факт изготовления прототипа двигателя для тестирования на низкой околоземной орбите [46] [47] [48] [49] .

В сентябре 2017 года появились новые сообщения об успешном создании работающего прототипа двигателя EmDrive в Китае [50] [51] .

Плимутский университет [ править | править код ]

В 2018 году агентство DARPA выделило Плимутскому университету [en] 1,3 млн долларов на изучение и создание «двигателя бестопливного типа» на базе «квантованной инерции» (альтернативная космологическая гипотеза Майка Маккаллоха, англ. Dr Mike McCulloch , противоречащая специальной и общей теории относительности [52] ) [53] . Отдельные СМИ сообщают о связи проекта с идеями EmDrive [54] .

Двигатель EmDrive: может ли машина нарушить законы физики

Этот электромагнитный двигатель опровергает принципы известной нам физики. EmDrive может стать началом эпохи великих космических открытий и колонизации Солнечной системы, о которой так долго мечтали астрономы всего мира.

Василий Макаров редакция Тэги: Нетленка Исследование Космос Открытия Астрономия

Уникальная установка способна, к примеру, двигать в вакууме космический корабль… не используя топливо. Так почему же многие ученые считали (а некоторые продолжают считать до сих пор), что это изобретение — чистой воды шарлатанство?

Как работает EmDrive

Орбитальная станция «Тяньгун-2», на которой пройдут испытания ЭМ двигателя

Впервые концепция электромагнитной двигательной установки была опубликована еще в далеком 2002 году британской исследовательской компанией Satellite Propulsion Research, основанной аэрокосмическим инженером Роджером Шойером. Тогда же общественности был представлен и первый действующий прототип устройства. Да-да, именно знаменитые «британские ученые» изобрели фантастический двигатель, вызвавший волну скепсиса со стороны научного сообщества.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Дело в том, что EmDrive бросает вызов всем существующим законам физики (об этом мы уже писали). Его конструкция представляет собой магнетрон, генерирующий микроволны, а также резонатор высокой добротности — металлическое «ведро», ловушку для микроволн в форме герметичного конуса. Магнетрон (в повседневной жизни именно он обеспечивает работу микроволновых печей) связан с резонатором высокочастотной линией передачи, то есть обычным коаксиальным кабелем. Поступая в резонатор, ЭМ волна излучается в стороны обоих торцов с одинаковой фазовой скоростью, но с разной групповой скоростью — именно этим, по мнению создателя, и обусловлен эффект.

В чем состоит различие между этими двумя скоростями? Попадая в замкнутое пространство, электроны начинают распространяться в нем, отражаясь от внутренних стенок резонатора. Фазовая скорость — это скорость относительно отражающей поверхности, которая, по факту, определяет скорость перемещения электронов. Поскольку электроны попадают в камеру в из одного и того же источника, эта величина и в самом деле едина для всех. Групповая скорость, в свою очередь, представляет собой скорость электронов относительно торцевой стенки и возрастает по мере движения от узкой к широкой части конуса. Таким образом, по мнению Шойера, давление ЭМ волны на широкую стенку резонатора больше, чем на узкую, что и создает тягу.

Читать еще:  Что такое нагрузочная характеристика двигателя

Двигатель против ньютоновской физики

Так почему же ученые с этим не согласны? Основной претензией физиков является то, что принцип работы описываемой конструкции прямо противоречит третьему закону Ньютона, который гласит, что «действию всегда есть равное и противоположное противодействие, иначе — взаимодействия двух тел друг на друга между собою равны и направлены в противоположные стороны». Говоря проще, в привычном нам пространстве на каждое действие приходится противодействие, равное по силе, но противоположное по направлению. Этот принцип объясняет причину работы всех современных двигателей, от реактивных (газ подается назад, что двигает машину вперед) до ионных (пучок заряженных атомов движется в одну сторону, а корабль в другую). У EmDrive выбросов же попросту… нет.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ youtube

Кроме того, неучтенными остаются еще несколько не столь важных параметров. К примеру, автор концепции не учел то, что ЭМ волна оказывает давление не только на торцевые, но и на боковые стенки резонатора. После критики в свой адрес Шойер опубликовал нерецензированную работу с объяснениями своей точки зрения, но, по мнению экспертов, теория радиационного давления сложнее представленной им теории.

Технологии на грани фантастики

В 2013 году двигателем заинтересовалось NASA. Неудивительно: если EmDrive и в самом деле работает так, как заявлено, то это станет настоящей революцией в сфере космических перелетов. Устройство испытывали в лаборатории Eagleworks в космическом центре имени Джонсона. Работы проводились под руководством Гарольда Уайта, и в их ходе был получен аномальный результат — тяга величиной около 0,0001 Н. Уайт считает, что такой резонатор может работать посредством создания виртуального плазменного тороида, который реализует тягу с помощью магнитной гидродинамики при квантовых колебаниях вакуума. Условия для испытаний были выбраны щадящие, в 50 раз меньше по мощности, чем опыты самого Шойера. Они проходили на крутильном маятнике для малых сил, который способен обнаруживать силы в десятки микроньютонов, в герметичной вакуумной камере из нержавеющей стали при комнатной температуре воздуха и нормальном атмосферном давлении.

В NASA уверены, что при расчетной тяге в 1,2 мН установка сможет добраться до края Солнечной системы всего за несколько месяцев. А для того, чтобы удержать аппарат на орбите, требуется мощность тяги от 100 мH до 1H. Но текущая же конструкция не позволяет выжать из двигателя такую мощность. Кроме того, размещение двигателя в той или иной части теоретического спутника также повлияет на его нагрев и силу тяги.

Upd: спустя несколько месяцев специалисты провели серию испытаний двигателя EmDrive, о результатах которых вы можете узнать из нашего материала

Почему волновое перемещение в космосе и природе не замечают многие ученые?

— Да, потому что они вязнут умом в детали, как «страус закапываются головой в песок», а потому не видят всей целостной картины окружающего.

Очень точно эту ситуацию объяснил немецкий мыслитель и философ Артур Шопенгауэр: «Ученые – это те, кто начитался книг; но мыслители, гении, просветители мира и двигатели человечества это те, кто читал непосредственно в книге Вселенной».

Точно так же — по аналогии с движением живых существ на Земле — по Третьему закону Ньютона перемещается и аппарат Р. Шойера EmDrive.

На картинке (ниже) показана проекция действия электромагнитной волны СВЧ на «донышки ведра».

Поверхностное распределение магнитного поля при мощности 100 Вт.

Электромагнитные волны СВЧ двигателя – аналогично (!) воспроизводят функцию: хвоста у рыбы в воде, крыльев у птиц в воздухе и извивающегося тела у змеи на земле. Как известно электромагнитная волна, движется за счет переменных векторных составляющих (магнитной и электрической).

Электромагнитная волна производит силу тяги — в насыщенной частицами (от множества звездных излучений) космической среде. В данном случае волна СВЧ работает, как “хвост у рыбы в воде” и толкает двигатель вперед.

Чтобы сделать такое заявление необходимо опрокинуть ещё одну современную «научную» догму, тормозящую науку, развитие и изучения космоса.

«Только со смертью догмы начинается наука», — сказал великий физик и математик Галилео Галилей.

Необходимо принять условие, что космос — не вакуум, не пустая среда.

«Никаким количеством экспериментов нельзя доказать теорию (что по мнению, заблуждающихся ученых космос есть пустота – прим. автора); но достаточно одного эксперимента, чтобы её опровергнуть», — Альберт Эйнштейн.

Таким экспериментальным инструментом опровержения теории космической пустоты межзвездного пространства и служит принцип движения двигателя EmDrive – от силы тяги электромагнитных волн СВЧ, отталкивающихся от материи среды в космосе.

Работоспособность EmDrive с теоретической точки зрения

Теоретическая физика предсказывает, что EmDrive неработоспособен и любые положительные результаты экспериментов могут быть лишь артефактами измерений, поскольку работоспособность EmDrive противоречила бы закону сохранения импульса.

Для предполагаемого факта работоспособности EmDrive были предложены различные теоретические объяснения, противоречащие, однако, установленным в физике представлениям о природе вакуума, инерции и электромагнитных волн.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector