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.