Сразу хочу отметить, что инерциоид это двигатель, который отталкивается от среды, так как написано в Википедии и не иначе. Как сказали древние, «ни одно тело не может привести в движение само себя» и на этих словах стоит поставить жирную точку. В этой статье я хочу рассказать о тех преимуществах инерциоида, которые становятся явными, если использовать этот двигатель по назначению. Эта история построена не только на домыслах, но и на некоторых простых экспериментах.
Инерциоид
Как правило, все испытатели инерциоида создают для него такие условия, чтобы, насколько это возможно, минимизировать его соприкосновение с окружающей средой. Чтобы ему почти не от чего было оттолкнуться. Но несмотря на это инерциоид всегда движется. Единственное испытание, которое он с треском проваливает это испытание в невесомости, когда какая либо точка опоры отсутствует. У меня все началось с того что я случайно придумал простой инерциоид с большой частотой импульса. Проведя все возможные испытания, в том числе и в невесомости (свободное падение об пол) я пришел к выводу, что он может оттолкнуться практически от всего, кроме пустоты. Если пойти иным путем и вместо того чтобы лишать инерциоид опоры, дать ему хорошенько оттолкнутся, он будет двигаться используя все что попадется ему на встречу. Естественно, его эффективность будет напрямую зависеть от сопротивления окружающей среды, и от ее однородности а так же от того насколько сильно он сможет с ней взаимодействовать. В конечном итоге я приделал к инерциоиду зонтик, чтобы посмотреть, как он будет отталкиваться от воздуха. И хотя это идея уже столетней давности, современные технологии позволили взглянуть на нее по-новому.
Если рассматривать обычный инерциоид который вынужден таскать с собой массу груза эксцентрика, то это выглядит не очень эффективно, особенно для летательного аппарата. Но грузом может быть и полезная нагрузка, и сам инерциоид, а вся остальная часть, которая будет воспринимать сопротивление среды, может почти ничего не весить. Таким образом мы получим нечто, напоминающее птицу, у которой тело играет роль грузика, а крыло служит для того чтобы опереться о воздух. Конечно, полет птицы намного сложнее, она оттачивала свою энергоэффективность в течении миллионов лет эволюции. Но невозможно его воссоздать механически, задействовав при этом очень большую мощность, из-за трения и вибраций. А система с инерциоидом позволит все значительно упростить до возвратно-поступательного движения переменной мощности. Толкая разные стороны крыла с разной силой (как махать веером например) им можно управлять.
Отталкивание
Но сначала о том, как может инерциоид оттолкнутся от воздуха. Отталкивание можно описать как процесс, при котором одно тело придает ускорение другому, и получая противодействие силы инерции другого тела, ускоряется само. Рассмотрим инерциоид как систему из двух взаимосвязанных тел, которые отталкиваются и притягиваются друг к другу. При этом их общий центр масс остается на месте. Если во время их отталкивания, на одно из тел действует сила, оказывающая сопротивление его движению, то другое тело перемещается дальше. И общий центр масс двух тел смещается. Таким образом, система приходит в движение, отталкиваясь от силы, оказывающей сопротивление движению одного из тел.
Для того чтобы получить эту силу сопротивления в воздушной среде, мы одно из тел делаем в форме шара, чтобы оно было обтекаемым, а второму придаем форму пластины, чтобы оно испытывало максимальное сопротивление воздуха при движении. Когда эти два тела отталкиваются друг от друга в воздухе, то пластина получает большее сопротивление и перемещается на меньшее расстояние, а шар получает меньшее сопротивление и перемещается на большее расстояние. И вся система перемещается. Если тела притягиваются назад с той же скоростью, то мы получаем старинный автомобиль с зонтиком, и система возвращается в исходное положение.
Но если тела притягиваются с большей скоростью, то в результате ускорения их масса и кинетическая энергия становится больше, пластина получает большее сопротивление воздуха. И тут начинается самое интересное. Пластина передает воздуху импульс инерции и получает взамен сопротивление воздуха. Частично оно приводит к отталкиванию пластины назад. Но основная часть энергии передается дальше. Молекулы воздуха начинают по очереди передавать импульс инерции друг другу, что приводит к образованию волны, которая распространяется в направлении импульса, вверх. Волна движется по инерции, перенося с собой энергию. При этом масса воздуха и масса пластины будет оставаться практически на месте, за исключением небольшого отталкивания. Так как волна представляет собой области повышенного и пониженного давления, воздух будет стремиться выровнять давление. Если рассматривать волну, распространяющуюся равномерно по кругу, то поток воздуха начнет восстанавливать равновесие только тогда, когда волна потеряет силу. Но так как волна распространяется только в одном направлении, восстановление равновесия начнется сразу после образования волны.
Сопротивление воздуха будет постепенно забирать у волны энергию, превращая ее в ветер, стремящийся заполнить область пониженного давления за волной. Изначальная энергия волны больше чем сила ветра. Поэтому ветер будет следовать за волной, стремясь догнать область пониженного давления, в которой находится пластина, толкая ее. Это будет происходить до тех пор, пока энергия волны полностью превратится в энергию ветра, и он выровняет разницу давления. Таким образом, пластина передает воздуху свою энергию, и воздух вокруг пластины начинает движение в ту сторону, в которую она его толкнула. В это время пластина медленно притягивается к шару, создавая при этом силу, направленную против ветра. Энергия пластины, и сила, которую она создает в этом случае меньше чем та, которую она придала воздуху предыдущим действием. В результате этого воздушный поток приводит в движение всю систему. Иными словами тарелка толкает воздух вперед и он движется вместе с ней. Этот процесс можно увидеть, болтая ложкой в кофейной пене. В 3Д он имеет вид кольцевого вихря с восходящим потоком внутри. Вихрь зарождается снизу, набирая силу, догоняет тарелку, и разрушается, обтекая ее. Создавая его все время, можно глиссировать на нем как сёрфер на волне.
Причина возникновения этого явления может иметь следующее объяснение.
Представим что атомы или молекулы жидкости или газа, которые находятся максимально близко друг к другу в результате сжатия. Единственно возможное положение, при котором они могут быть равноудалены, это треугольники, которые объединяются в шестиугольники. Это соответствует кристаллической структуре воды.
Атом 1 получает импульс. Предположим, что атомы будут двигаться по пути наименьшего сопротивления, как показывают стрелки. Если это будут бильярдные шары, то каждый раз импульс 1 будет делиться на 3 и потеряет силу. Но если это атомы или молекулы, которые колеблются, то каждый раз при столкновении энергия импульса будет увеличиваться, потому что вибрирующий объект сам создает импульс отталкивания.
Благодаря отталкиванию атомов произойдет цепная реакция, которая приведет сначала к образованию множественных вихрей, предпосылки к чему есть на рисунке, превращающихся в большие вихри. Тарелка преобразует силу вихря в движение. Таким образом, движущей силой блюдца является сопротивление воздуха.
Следовательно, энергия, которая приводит летающую тарелку в движение, берется из воздуха.
Теоретически летающая тарелка может ускоряться бесконечно, с нулевым сопротивлением получая энергию из окружающей среды.
Можно предположить, что точно так же летающая тарелка может отталкиваться в космосе, отталкиваясь от солнечного ветра, если крыло является парусом. Так как солнечный ветер создает солнце, то нет необходимости его создавать. Из-за того что скорость световой волны больше, чем скорость системы, световые волны постоянно оказывают на нее давление с одной стороны и она может все время отталкиваться от них пока не достигнет скорости света. Возможно, оттолкнувшись от света последний раз, и не получив сопротивления движению вперед, она превысит скорость света настолько, насколько сильно сможет оттолкнуться. Но это пока мечты.
Эксперимент
Тарелки, которые сделал я, отличаются очень низкой эффективностью. Это всего лишь бумажно-деревянное крыло, которое всей массой трясется вокруг маленького грузика. Конечно же, сама она не может взлететь. Но если ее кинуть, в набегающем потоке эффект становится заметен. Моторчик устроен так, что задняя часть крыла машет больше чем передняя. И если набегающий поток стремится опрокинуть тарелку носом вверх, то инерциоид наоборот пытается опустить его вниз, махая при этом задней кромкой крыла как хвостом рыба. В редких случаях даже удавалось получить почти горизонтальный полет с небольшим наклоном вперед, очень похожий на полет вертолета. Но в большинстве случаев тарелка лихо тормозит, выходя на критический угол атаки, либо устремляется носом вниз по крутой дуге.
Дело в том что ее аэродинамический фокус находится прямехонько в центре тяжести, и для того чтобы она могла ровно летать ей нужен постоянный контроль системой управления. Кроме этого, чтобы она перестала смешить инопланетян и могла потягаться с реактивными самолетами, мощность создаваемой ею волны должна быть сопоставима с ударной волной небольшого взрыва, происходящего с очень высокой частотой. Чтобы зарядить этот аппарат такой мощью, надо полностью избавиться от механики, подвесив крыло на магнитной подушке. А для того чтобы оно не сгорело и не рассыпалось, превращая воздух в плазму, и отражало при этом фотоны, его скорее всего надо делать с применением блестящего и красивого иридия. Благо до астероидов мы уже дотянулись. Ну и напоследок установить электронную пушку, чтобы получить электрический парус в виде параболической антенны.
Зачем это надо
Сначала летающая тарелка оттолкнется от земли. Зависнув ненадолго на вихре, созданным этим рывком, она наклонится вперед и по длинной восходящей дуге, с сотрясающим землю ревом устремится в небо. Разогнавшись, она вылетит за пределы атмосферы, и развернувшись крылом к солнечному ветру, двинется дальше. Проходя поочередно мимо планет, она будет задевать их атмосферу, и отскакивая от них, увеличивать скорость пока не покинет солнечную систему. Отталкиваясь от солнечного ветра она будет ускоряться до тех пор пока космическая среда, скопления газа и пыли не станут для нее достаточно плотными ( у Пола Андерсона подсмотрел ) чтобы она в них могла плавать как бешеная медуза. Долетев до конечной точки, она точно так же затормозит, врезаясь во что придется. Войдя в верхние слои атмосферы планеты, она сможет попрыгать в них как камень по воде, выбирая подходящую лужайку для посадки. Затем тарелка плавно спустится вниз как осенний лист и из нее выйдут люди, ставшие инопланетянами. Как-то так:
Когда-нибудь это будет. А пока что небольшая подборка технотрэша из моей мастерской. Проект называется «Мэрипопинс». «Мэрипопинс» это будущее)
