Телескопы покупают здесь


A A A A Автор Тема: Новый ЭМ-движок NASA: серьезное дело, или фуфло?  (Прочитано 5548 раз)

0 Пользователей и 1 Гость просматривают эту тему.

Оффлайн Utyyflbq

  • Новичок
  • *
  • Сообщений: 12
  • Благодарностей: 2
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от Utyyflbq
Тут ничего странного нет. Нарушения 3-го закона известны даже в механике. Например, у ракетного двигателя. Казалось бы реактивней не придумаешь. Но формула импульс силы = количеству движения работает только при так назывемом "расчетном режиме". В других случаях она или меньше или больше реактивной силы.
Как известно, тяга ракетных двигателей может быть определена двумя путями:
•   из уравнения импульс силы – количества движения,
•   из интеграла сил давления, приложенных к камере сгорания двигателя.

   В первом случае берется уравнение импульса силы – количества движения в форме Эйлера:
     dmV = Fdt                        (2.1)
Отсюда следует, что сила тяги двигателя равна
           F = Vdm/dt                   (2.2)
где V – скорость истечения газов, а   dm/dt - массовый расход топлива. Эта формула справедлива для так называемого “рабочего режима”, когда внешнее давление и давление газов на срезе сопла равны. В большенстве случаев, в частности, в вакууме, это условие не выполняется.
   Во втором случае определяется интеграл сил давления, приложенных внутри и снаружи к камере сгорания. Возникновение тяги в данном случае можно проиллюстрировать следующим образом:
   Предположим, что некий баллон находится под давлением. В этом случае силы давления приложены равномерно по всей внутренней поверхности баллона. Баллон растянут, силы, приложенные к противоположным стенкам баллона скомпенсированы и баллон неподвижен. Проделаем отверстие в баллоне. В результате получается нескомпенсированная сила, равная давлению (избыточному) в баллоне умноженному на площадь отверстия. В ракетной технике эта сила называется “основной составляющей тяги”.
Если давление в баллоне поддерживать каким-либо образом, то баллон будет работать как ракетный двигатель. Это рассуждение является, конечно, приближенным и не учитывает изменения статического давления газа за счет разгона потока, тяга, при этом, тяга получается больше чем “основная составляющая” примерно в 1,3 – 2 раза. Причем, тяга не зависит от топлива – это может быть все, что угодно: и горячие продукты горения и холодный сжатый газ, главное, чтобы поддерживалось давление в камере. То есть, выходит, что реактивная струя тут совсем не причем, она не создает тяги и тяга не является реакцией на движение струи. А вот поддержание давления требует непрерывной подачи топлива и его расход очень сильно зависит от его термодинамических характеристик, а термодинамические процессы расширения газа в свою очередь вызывают разгон струи. Это (и формула Мещерского-Циолковского  ), в основном, относится к ракетам, несущим все компоненты топлива на борту. В ракетной технике используется комплексный параметр ракетного двигателя, определяющий его эффективность, который называется «удельным импульсом». Это отношение тяги двигателя ( в Кг силы) к  массовому расходу топлива (в кг массы/сек):  , где   - массовый расход, а F – тяга двигателя, которое у лучших двигателей достигает 450, но, если компоненты не везти на борту, а брать, например, снаружи, то удельный импульс очень существенно возрастает. Например, воздушно-реактивные двигатели, использующие забортный воздух как окислитель, имеют удельный импульс порядка 3000 (Кг тяги/кг массы израсходованного бортового топлива за секунду), в то время, как лучший результат для кислород- водородных ракетных двигателей не превышает 450 - 460. То есть, если каким-либо образом удасться дистанционно доставлять компоненеты для ракетного двигателя или брать их снаружи, то его удельный импульс будет стремиться к бесконечности.
   Таким образом, ракетные двигатели теоретически могут обеспечить космическому аппарату любую, ничем не ограниченную скорость, а формула Мещерского – Циолковского не является фундаментальной и применима только для случая, когда ракета везет все компоненты с собой.
В реактивном движении имеют место несколько парадоксов, которые подтверждают изложенные выше положения:
•   Предположим, что ракета каким либо образом доставлена в некую точку над землей. После этого включается ракетный двигатель таким образом, что тяга была равна весу ракеты. Двигатель работает, а ракета не двигается с места. При этом ни кинетическая, ни потенциальная энергии ракеты не меняются (потенциальная даже уменьшается по мере выработки топлива), а, в то же время, ракета расходует энергию на разгон струи ( , где M – масса топлива, V – скорость струи). Таким образом, ракета расходует энергию впустую! Ситуация становится понятной если считать, что тяга создается только НЕСКОМПЕНСИРОВАННОЙ силой. Что происходит со струей вне двигателя никак не отражается на движении ракеты. Если продукты сгорания недорасширены, то струя продолжает расширятся в атмосфере, создавая светящийся контур – идеальное продолжение сопла, которое сменяется светящимся контуром дозвуковой части сопла, затем, сверхзвуковой частью и так далее несколько раз («Бочки Маха»). Кроме того, одни из стартовых потерь ракеты, так называемые «гравитационные потери», действуют только во время работы двигателя.
•   Кроме того, известно, что ракета может развивать скорость больше, чем скорость истечения струи. Выходит, что ракета тащит струю за собой? Ситуация, опять же, становится понятной если предположить, что тяга создается нескомпенсированной силой и процессы, происходящие со струей вне двигателя на него никак не влияют.
•   Другоим примером того, что тяга создается нескомпенсированной силой является «тепловая камера сгорания» (точнее, «полутепловая»), представляющая собой трубу со сверхзвуковым соплом ( ). В ней разгон потока до звуковой скорости происходит за счет подвода тепла, а сверхзвуковой разгон – за счет расширения струи в сопле. Скорость истечения струи в таком двигателе такая же, как в двигателях с дозвуковым конфузорным соплом ( ), но тяга получается меньше, так как в дозвуковой части присутствует только «основная составляющая тяги».
Таким образом, получение тяги ракетным двигателем и разгон струи – это совершенно разные процессы в которых сила приложена к двум разным объектам.

Таким образом получается, что тяга РД в космосе всегда больше реактивной силы.
Примеры можно продолжить для электроракетных двигателей. Там это еще более очевидно.

Оффлайн VimanaPro

  • *****
  • Сообщений: 7 982
  • Благодарностей: 196
  • Well -- yes. In modern times, of course
    • Сообщения от VimanaPro
      Инерцоид ? На "Горизонтах" ? :o
Геннадий, а не проще вместо длин-нющего текста дать ссылки типа этих:
      http://www.sciteclibrary.ru/texsts/rus/stat/st4143.htm   
      http://www.sciteclibrary.ru/texsts/rus/stat/st6214.htm
Ввести квант действия в космологию и гравитацию стоило мне немалых трудов. Некоторые из моих знакомых усматривали в этом своего рода трагедию. Но VimanaPro был другого мнения об этом ... Ведь теперь он точно знает, что квант действия играет гораздо большую роль, чем был склонен считать вначале…

Оффлайн Geen

  • *****
  • Сообщений: 12 210
  • Благодарностей: 200
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от Geen
Нарушения 3-го закона известны даже в механике. Например, у ракетного двигателя.
Бредятина, полная.
Если у тебя есть фонтан, заткни его, дай отдохнуть и фонтану.

А ещё мы любим обсуждать вкус устриц с теми кто их ел...

Оффлайн mase

  • Новичок
  • *
  • Сообщений: 4
  • Благодарностей: 0
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от mase
Мне это напоминает электромагнитную версию "инерциоидов". Инерциоиды, напомню, это механические приспособления, которые маскируют передачу импулса среде, создавая иллюзию того, что они ни от чего не отталкиваются.

То есть, EmDrive это двигатель, который отталкивается от окружающих предметов, но делает это трудноуловимым образом.

Как и (некоторые) изобретатели инерциоидов утверждают, что их машинки отталкиваются от эфира, так и изобретатели EmDrive утверждают, что отталкиваются от флуктуаций вакуума.

В статье с экспериментом EmDrive http://arc.aiaa.org/doi/10.2514/1.B36120 авторы использовали крутильный маятник, чтобы доказать тягу.
Крутильный маятник может смещаться по двум причинам:

1. От линейного усилия (тяги). И есть противоречие закону сохранения импульса.  - Это и выдается за сенсацию, хотя они это противоречие объясняют по-своему.
2. Но также есть и другая причина, про которую не говорится в статье. Если двигатель может создавать момент вращения, который вращает двигатель вокруг своей оси, то крутильный маятник тоже сместится. - Вот это уже не противоречит закону сохранения МОМЕНТА импульса для вращения вокруг собств. оси.

Тело может "не отталкиваясь ни от чего" только за счет "внутренних движений" поворачиваться.
Это связано с тем, что собственным "моментом инерции" тела можно манипулировать в замкнутой системе, как человек с гантелями в руках, которые он может двигать как захочет и прикленный подошвами к диску может поворачивать всю эту замкнутую систему на любой угол, будь он в невесомости вместе с этим диском.
Это несложно показать, проведя простой мысленный эксперимент.
Поэтому, если диск с человеком прилепить к некоторой опоре, то можно создать и вращающий момент на эту опору за счет внутренних движений.
А в эксперименте они полагают, что там именно линейная тяга, но ничего про собственный вращающий момент этого двигателя не сказано...

Если вернуться к такому же трюку для линейного импульса, то поскольку массой замкнутой системы (это формула эйнштейна и закон сохранения энергии) манипулировать нельзя в отличие от момента инерции, то и линейную тягу, вероятно, не создать.
« Последнее редактирование: 04 Дек 2016 [08:20:05] от mase »

Оффлайн Geen

  • *****
  • Сообщений: 12 210
  • Благодарностей: 200
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от Geen
Если двигатель может создавать момент вращения
Навскидку - маловат эффект. Есть ли у Вас есть численные оценки?
Если у тебя есть фонтан, заткни его, дай отдохнуть и фонтану.

А ещё мы любим обсуждать вкус устриц с теми кто их ел...

Оффлайн mase

  • Новичок
  • *
  • Сообщений: 4
  • Благодарностей: 0
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от mase
Если двигатель может создавать момент вращения
Навскидку - маловат эффект. Есть ли у Вас есть численные оценки?
Наверное его совсем нет. Я был неправ.

1. Если рассматривать вращение, то тело (например EmDrive) точно может повернуться за счет "внутренних преобразований" на некоторый угол.
(На это меня натолкнула идея в первой части статьи http://varipend.narod.ru/analog/index.htm , где неким автором приведен пример возможности такого поворота. Хотя со второй частью его статьи по поводу линейных перемещений я не согласен, так как замкнутая система не может менять свою массу)

2. Но даже если тело может само поворачиваться на некоторый угол и это ничему не противоречит, то это не дает возможности создать "в среднем" ненулевой момент вращения, даже если тело прикрепить к крутильному маятнику, так как противоречит закону сохранения момента импульса.

3. С другой стороны тело может совершать колебания вокруг своего центра масс. или крутильные. И если крутильный маятник, к которому оно прицеплено, имеет нелинейность (например нелинейное трение), то "в среднем", на маятник может действовать ненулевое усилие/момент. Но это не означает что двигатель сам по себе создает ненулевую тягу "в среднем". Нужны еще эксперименты и лучше, если в невесомости их провести, чтобы отмести разные факторы.

« Последнее редактирование: 04 Дек 2016 [08:25:18] от mase »

Оффлайн Geen

  • *****
  • Сообщений: 12 210
  • Благодарностей: 200
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от Geen
Комментарий модератора раздела IvanKrasnyj, замечание за флуд. Сообщения в обеих темах удалены.
Если у тебя есть фонтан, заткни его, дай отдохнуть и фонтану.

А ещё мы любим обсуждать вкус устриц с теми кто их ел...

Оффлайн rsarsa

  • *****
  • Сообщений: 1 350
  • Благодарностей: 32
  • Московская астрономическая группа - СВАО Москва
    • Сообщения от rsarsa
Нарушение основных принципов физики требует серьезного подтверждения. Пока что все разговоры на эту тему несерьезны.
А что если принципы не нарушаются, но что-то или делается некорректно, или мы что-то не учитываем? А?
О сколько нам открытий чудных готовят просвещенья дух,
и опыт - сын ошибок трудных,
и гений - парадоксов друг,
и случай - Бог-изобретатель.....

P.S. бог, зеленые человечки и эфир не существуют

Оффлайн Макс1

  • ****
  • Сообщений: 268
  • Благодарностей: 12
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от Макс1
Вопрос в том, что даже если этот электромагнитный двигатель выбрасывает направленное электромагнитное излучение, то его импульс слишком мал для того, чтобы развить указанную тягу. Считается, что фотонным двигателем он быть не может без нарушения закона сохранения импульса. Но противоречие законам сохранения наблюдается только для реактивного движения, где масса создается энергией электромагнитного излучения, не имеющего массы покоя. Это наименьшее значение массы, которое можно получить даже для реактивного движения. КПД данного двигателя, насколько знаю, считается малым. Если принцип не реактивный, а больше массе для реактивного движения взяться неоткуда, кроме как из энергии электромагнитных волн, то вопрос не в сохранении импульса, а в сохранении энергии, и этот закон он не нарушает. Более вероятно, что принцип больше похож на колесо или винт самолета или корабля, роль которых выполняет электромагнитная волна в замкнутом объеме. Физический вакуум по современным представлениям это не пустота, а материальная среда с флуктуациями и прочими явлениями, и взаимодействие с этой средой может развить тягу.

Оффлайн Geen

  • *****
  • Сообщений: 12 210
  • Благодарностей: 200
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от Geen
взаимодействие с этой средой может развить тягу
Расчёт предоставьте, пожалуйста.
Если у тебя есть фонтан, заткни его, дай отдохнуть и фонтану.

А ещё мы любим обсуждать вкус устриц с теми кто их ел...

Оффлайн Незван

  • *****
  • Сообщений: 3 003
  • Благодарностей: 63
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от Незван
Расчёт предоставьте, пожалуйста.
Да вроде и так понятно, что самолёт с двигателем внутри герметичного фюзеляжа ("роль которых выполняет электромагнитная волна в замкнутом объеме") не взлетит.

Но если расчет говорит иное, я бы тоже посмотрел...

Оффлайн sergey_g

  • *****
  • Сообщений: 521
  • Благодарностей: 8
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от sergey_g
и взаимодействие с этой средой может развить тягу.
Уже было написано что тягу движка определяли на крутильных весах, скорее всего не учли что-нибудь.
К примеру гироскопический/эл.магнитный и т.п. момент..

Оффлайн mase

  • Новичок
  • *
  • Сообщений: 4
  • Благодарностей: 0
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от mase
и взаимодействие с этой средой может развить тягу.
Уже было написано что тягу движка определяли на крутильных весах, скорее всего не учли что-нибудь.
К примеру гироскопический/эл.магнитный и т.п. момент..
Точно!, для создания момента вращения маятника подходит гироскоп, подвешенный за один край, на который действует сила тяжести!
В приложенной картинке пример такого механического устройства.

Оффлайн mase

  • Новичок
  • *
  • Сообщений: 4
  • Благодарностей: 0
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от mase
Новость: Китайцы успешно испытали EmDrive в космосе... судя по новостям.
И вкладывают в этот двигатель деньги в ближайшие пять лет...
Жаль что нет статьи о деталях их эксперимента на орбите. Непонятно, что они там наэкспериментировали и можно ли этому верить.

https://lenta.ru/news/2016/12/21/emdrive/

http://www.dailymail.co.uk/sciencetech/article-4052580/China-claims-built-working-version-NASA-s-impossible-engine-says-s-orbiting-Earth.html


Оффлайн AgoraBasta

  • Новичок
  • *
  • Сообщений: 18
  • Благодарностей: 1
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от AgoraBasta
Этот привод может и не нарушать даже Третьего Закона. Это если он отталкивается от локальной области пространства(времени), которая при этом сдвигалась бы относительно соседних. Но это возможно только в том случае, если локальная область не вполне жестко связана с глобальным пространством, каковое тоже может оказаться вовсе не глобальным, а лишь совокупностью локальных областей, требующей бесконечномерного представления для глобальности такового. Отсутствие жёсткости может проявляться, например, в нарушении квантово-связанных состояний с расстоянием., т.е. может быть экспериментально проверено (experimentally falsifiable)
Также могут оказаться возможными и другие безреактивные движители, например - двигать твёрдое тело путём перемещения внутри него казимировской полости (особенно со сверхсветовой фазовой скоростью)...
« Последнее редактирование: 25 Дек 2016 [00:44:38] от AgoraBasta »

Оффлайн sharp

  • Модератор
  • *****
  • Сообщений: 10 498
  • Благодарностей: 220
    • Сообщения от sharp
В другом разделе высказывалось предположения, что тяга может объясняться истечением атомов электромагнитной установки. Тогда двигатель является одновременно поставщиком рабочего тела и будет постепенно терять массу при длительной работе. По сути ионник, при этом соотношение тяги к мощности довольно слабое в сравнении с существующими ионниками
Как считаете, может это оказаться верным объяснением?

Оффлайн AgoraBasta

  • Новичок
  • *
  • Сообщений: 18
  • Благодарностей: 1
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от AgoraBasta
тяга может объясняться истечением атомов электромагнитной установки
Оно б при том светилось бы, как ёлка новогодняя...

P.S. Я бы поискал безопорной отдачи в любых устройствах, где присутствуют сверхсветовые фазовые скорости физических сущностей, в т.ч. и просто для ЭМ-волн; а тут это возможно так и есть.
« Последнее редактирование: 25 Дек 2016 [00:57:52] от AgoraBasta »

Оффлайн аспирант

  • *****
  • Сообщений: 1 830
  • Благодарностей: 60
    • Сообщения от аспирант
В магнетроне источником энергии ЭМ поля являются электроны испускаемые катодом. Электроны движутся от катода к аноду во взаимно перекрещенных электрическом и магнитном полях, при прохождении в зазорах резонаторов электроны отдают энергию, возбуждая ЭМ колебания..... Катод со временем истощается и чем мощнее магнетрон, тем быстрее происходит истощение катода. Что бы там ни было, но это разновидность фотонного двигателя.

Оффлайн druid3

  • ****
  • Забанен!
  • Сообщений: 311
  • Благодарностей: 17
  • За космос "здорового человека"!
    • Сообщения от druid3
но это разновидность фотонного двигателя.
Неужели никто не додул поставить экран в месте возникновения т.с. "вектора тяги" соединенный с самим двигателем жесткой перемычкой?

Оффлайн AgoraBasta

  • Новичок
  • *
  • Сообщений: 18
  • Благодарностей: 1
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от AgoraBasta
Катод со временем истощается
Нужно знать, из-за чего он истощается ;) А истощается он из-за того, что дефицит электронов приводит к облегчению испарения ионов материала катода, как в любой древней электронной лампе.  Чтоб этот эффект выключить из генерации импульса, достаточно всё устройство запаять в стеклянную колбу, как и поступали недавние предки...