В конце 1999 года у меня возникла идея создать геомагнитный
advertisement
В конце 1999 года у меня возникла идея создать геомагнитный двигатель для полетов в космос. Теоретически такой двигатель сможет использовать магнитное поле Земли в качестве среды отталкивания при перемещении космического корабля в космос, не затрачивая топлива в процессе полета. К сожалению, для построения такого геомагнитного двигателя нужно иметь сверхпроводники просто с фантастическими характеристиками. В 1999 - 2000 годах таких технологий не существовало. Поэтому эту идею в дальнейшем я не развивал. Однако в свете последних открытий в области ВТСП такой проект может осуществиться. Принцип действия геомагнитного планетарного двигателя основан на идее использования силы Ампера, действующей на проводник с электрическим током в магнитном поле Земли. На рис.1(см. ниже) изображена прямоугольная рамка (1), состоящая из проводника с протекающим в ней электрическим током (i), помещенная между постоянными магнитами (2) и (3). В данном случае рамка (1) находится в состоянии покоя. Электрический ток создает в верхней горизонтальной ветви рамки (1) по правилу левой руки силу Ампера F1 равную по величине и противоположную по направлению силе Ампера F в ее нижней горизонтальной ветви. Теперь представим, что нижняя горизонтальная ветвь рамки (1) выполнена не в виде прямого проводника, а в виде последовательно соединенных U-образных проводников с протекающим в них электрическим током во встречных направлениях (Рис.2, вид сбоку). Рамку такой геометрической конфигурации я называю PV-рамкой. Так как электрический ток протекает в U-образных сегментах нижней горизонтальной ветви во встречных направлениях, то магнитное поле вокруг нижней горизонтальной ветви рамки (Рис.2) отсутствует. Возникает следующая ситуация: в PV- рамке (Рис.2), размещенной между постоянными магнитами (2) и (3), не возникает противодействующая сила Ампера F в нижней горизонтальной ветви. Следовательно, эта рамка под действием некомпенсированной силы Ампера F1 сместится из зазора с магнитным полем вверх. Это суждение можно проверить простым практическим опытом. Для этого необходимо намотать PVкатушку непрерывным проводом в виде произвольного(желательно 30-50) количества витков по форме PVрамок и поместить ее в зазор между полюсами мощных постоянных магнитов. В своем опыте я использовал самодельную PV-катушку 50 витков по форме PV-рамок, намотанных непрерывным проводом ПЭВ 0,9, с длиною верхней прямой горизонтальной ветви 5 см. Затем я поместил эту PV-катушку между полюсами магнитов (от мощных динамиков). При подключении к источнику постоянного тока катушка выталкивалась из зазора между полюсами постоянных магнитов и сильно нагревалась. Опыт можно видоизменить, быстро приближая магниты к PV-катушке с протекающим в ней током. Эффект аналогичен. По такому принципу можно создать PVкатушку, выталкиваемую вверх магнитным полем Земли. При этом верхняя горизонтальная прямая ветвь PV-катушки в северном полушарии Земли самостоятельно установится перпендикулярно к плоскости магнитного меридиана с условием, что ток соответствующей мощности будет протекать по ней в направлении с запада на восток. В данном случае сила тяги будет наклонена к горизонту под углом 90 градусов и направлена вертикально вверх. Конечно, напряженность магнитного поля Земли невелика (в околоземном космическом пространстве до расстояния приблизительно 3R Земли его напряженность приблизительно равна 55,7 А/м или 0,7 Э у магнитных полюсов и 33,4 А/м или 0,42 Э на магнитном экваторе). Поэтому для получения большой подъемной силы ток в PV-катушке должен достигать 1000000 Ампер и выше. Естественно, нужно создать сверхпроводники, способные выдержать ток плотностью 100000010000000 Ампер на квадратный сантиметр. Думаю, что принципиально новые ВТСП технологии помогут построить мощную сверхпроводящую PV – катушку, состоящую из секции отдельных и изолированных друг от друга PV-рамок. Каждая PVрамка будет иметь геометрическую конфигурацию, изображенную на Рис.2 (в виде замкнутого контура из ВТСП). Если в каждой замкнутой сверхпроводящей PV – рамке по очереди возбудить соответствующий ’’вечный ток’ от внешней наземной электростанции, то возникнет суммарная подъемная сила всей сверхпроводящей PV – катушки, которую затем можно отключить от наземной электростанции и отпустить в полет. Технология возбуждения ’’вечного тока’’ в каждой замкнутой сверхпроводящей PV – рамке аналогична технологии возбуждения ’’вечного тока’’ в мощных сверхпроводящих магнитных катушках, применяющихся на практике. Главное – во время полета постоянно поддерживать состояние сверхпроводимости PV- катушки для сохранения в ее PV-рамках ’’вечного тока’’, создающего постоянную подъемную силу. Из формулы расчета подъемной силы Ампера F = B*I*L*1 нетрудно найти, что при силе ’’вечного тока’’ в сверхпроводящих PV – рамках = 10 000000 Ампер, суммарной длине прямых верхних горизонтальных ветвей всех PV – рамок L = 10000 метров, средней напряженности магнитного поля Земли B = 10 в -5 Тл подъемная сила Ампера PV – катушки составит 1000000 Ньютон. В данном случае магнитосфера Земли вытолкнет вверх корабль с работающим геомагнитным двигателем весом до 100 тонн на высоту 100 километров с ускорением около 1g. В процессе полета такого корабля топливо расходоваться не будет, а его полет в магнитосфере Земли будет чем – то напоминать полет воздушного шара в атмосфере Земли. Подводя итоги, хочу отметить, что действующий геомагнитный двигатель - это облегченный криостат с хладагентом. Внутри этого криостата размещена PV – катушка в виде секции, состоящей из отдельных изолированных PV-рамок с ’’вечным током’’ из ВТСП. Такая PV – катушка создаст постоянную подъемную силу в магнитном поле Земли. Конечно, в связи с определенной технологией изготовления, PV – катушки лучше делать в виде небольших функционирующих модулей, составляя эти модули для получения соответствующей подъемной силы. Геомагнитный двигатель сможет функционировать только в пределах магнитосферы Земли. Для организации космических полетов в дальний космос на корабле наряду с геомагнитным планетарным двигателем нужно установить ракетный, ионный или лазерный маршевый двигатель. Однако работающий геомагнитный планетарный двигатель и на обратном пути совершит полезную работу по торможению корабля в магнитосфере Земли задолго до его приближения к атмосфере Земли. F1 B 2 i I 3 S N 1 F 2 Рис.1 Рис.2. Вид PV-рамки сбоку. Верхняя горизонтальная ветвь – активная, прямая, а нижняя горизонтальная ветвь пассивная (собранная из последовательных U-образных проводников). 14.05.2013.
