Полет с опорой на вакуум

Андрей МЕЛЬНИЧЕНКО

Оглавление

Верхом на вихре

Полет с опорой на вакуум

Дисколет? Антигравилет? Вихрелет!

Построить движитель-инерцоид не удавалось никому. Может быть, потому, что самого себя за волосы не поднимешь? Говоря строже, система не способна сдвинуть собственный центр масс при помощи лишь внутренних сил. (Об инерцоидах "ТМ" писала неоднократно - последний раз в №8 за 1986 г.) Казалось бы, вопрос закрыт...

А что такое внутренние силы и чем они отличаются от внешних?

Для механической системы и те, и другие определить несложно. Если она замкнута, то ее суммарный импульс (или количество движения) всегда равен нулю. Все силы в ней "опираются" на внутренние элементы системы, поэтому их можно назвать внутренними. Здесь не вырваться из заколдованного круга, никак не нарушить третий закон Ньютона.

Однако электромагнитные взаимодействия ему не подчиняются. Возьмем силу Лоренца - она действует на заряженную частицу, движущуюся в магнитном поле. Ее направление перпендикулярно вектору скорости частицы и силовым линиям поля (см. рис.1). Она заставляет частицу описывать в полете дугу или окружность. При этом абсолютная величина скорости, а, следовательно, и импульса, остается прежней. А вот их вектор меняется вплоть до противоположного!

Следствием силы Лоренца является сила Ампера - она действует не на отдельную заряженную частицу, а на проводник с током. Посмотрим, можно ли эти силы, казалось бы, даже в замкнутой системе, считать внутренними?

Согласно квантовой теории любое поле, в том числе и магнитное - форма пространственно-энергетического состояния физического вакуума. Переносчиком силового взаимодействия в нем выступают виртуальные фотоны - коротко живущие кванты энергии. Получается, систему, в которой мы учитываем магнитные силы, вообще нельзя считать замкнутой. Ведь в нее вторгается физический вакуум, который невозможно ограничить. Значит, силы Лоренца и Ампера не бывают внутренними! А раз так, используя их взаимодействие с физическим вакуумом (конкретно - магнитным полем, создаваемым в системе), можно построить принципиально новый движитель. В качестве примера приведу свой проект движителя для дисколета.

Рис.1. На положительно заряженную частицу, движущуюся по траектории, обозначенной пунктиром, действует сила Лоренца F_л. V - вектор скорости частицы; В - магнитное поле, графически представленное силовыми линиями.

Рис.2. Дисколет и принципиальная схема его движителя, I - ток в кольцевом проводнике; В - направление магнитного поля, создаваемого соленоидами; F_a - сила Ампера, под действием которой дисколет начнет двигаться.

Рис.3. Поперечный разрез кольцевого проводника и пары соленоидов. Ток в проводнике течет от нас (помечен плюсом). Окружности вокруг него - графическое изображение создаваемого им магнитного поля В. Крупная стрелка F_a - сила Ампера, действующая на кольцевой проводник. Справа и слева от него - соленоиды. Направление тока в их обмотках: сверху - от нас, снизу - к нам. Черными стрелками показаны составляющие силы Ампера F_a, действующие в горизонтальной плоскости.

Обратимся к рис.2. Не заостряя внимание на дизайне летательного аппарата, заглянем внутрь. В плоскости кругового проводника с током создано радиальное магнитное поле. Его обеспечивают плоские прямоугольные соленоиды. Как следствие, на проводник (он закреплен в дисколете) действует сила Ампера - она-то и потянет всю конструкцию вверх.

Но не найдутся ли здесь силы, скомпенсирующие возникшую тягу? Такими могут оказаться лишь силы Ампера, действующие на обмотки соленоидов. Они инициируются магнитным полем кругового проводника (см. рис.3). Причем их горизонтальные составляющие во много раз превосходят вертикальные, направленные вниз. Как видим, подъемная сила не компенсируется.

Вместо кругового проводника с током можно применить и вращающийся, заряженный положительно или отрицательно, ротор-кольцо. На его избыточные заряды подействует сила Лоренца, которая, опять же, увлечет за собой летательный аппарат.

Насколько мощным окажется подобный движитель? Если, скажем, на роторе радиусом 1 м поддерживать заряд 5 Кл, раскрутить его до 3000 об/мин и создать радиальное магнитное поле с индукцией 2 Тл, то сила Лоренца обеспечит тягу в 300 кг. Кстати, ею легко управлять и по направлению, и по величине - достаточно менять наклон движителя и заряд на роторе или ток в кольцевом проводнике. Если же последний сделать сверхпроводящим и "закачать" в него токи в миллионы ампер, то дисколет сможет преодолевать притяжение даже планет-гигантов. По сути, тяга будет ограничиваться лишь прочностью конструкции, а продолжительность работы - запасом энергии, обеспечивающей токи в соленоидах и проводнике.

И последнее. На одном из предприятий НПО "Энергия" уже проведены первые успешные эксперименты по созданию подобных движителей. 3-килограммовая модель теряла в весе 50%. Похоже, идея "в космос без ракет", не раз обсуждаемая в печати, близка к реализации.