Lem Andrew. Магнитолет на аэроинах

СЛОВО О НЕБЕСНЫХ КОРАБЛЯХ. Глава 3. Двигатели взаимодействующие с внешним магнитным полем.

3.8. Магнитолет на аэроинах.

Вступление.

Изучая проблему левитации в магнитном поле Земли за счет Силы Лоренса. А именно обсуждая и изучая различные конструкции магнитолетов и электролетов, я для себя выделил некоторые особенности или закономерности которые я думаю, для понимания сути проблемы должен знать читатель. Понимание этих закономерностей и особенностей позволяет, на мой взгляд, понять, как создать наиболее оптимальную конструкцию аппарата способного левитировать в магнитном поле Земли.

Типы конструкций.

Конструктивно все предложенные магнитнолеты можно поделить на два типа:

-1- Дисковые конструкции, в которых подвижные диски являются носителями и ускорителями относительно небольшого свободного электрического заряда.

-2- Проводниковые, в которых очень большой электрический заряд очень медленно дрейфует в чаше всего неподвижном проводнике.

Способы получения левитации.

Вот два хрестоматийных опыта или эффекта положенных в основу конструкций которые призваны левитировать в магнитном поле Земли.

Пример 1.

Этот эффект положен в работу проводниковых магнитолетов.

На проводник в магнитном поле, как и на погруженное в жидкость тело, действует выталкивающая сила, направленная вертикально вверх. Так как магнитное поле есть везде, то достаточно пропустить через проводник ток определенной силы и расположить проводник перпендикулярно магнитным силовым линиям то мы получим направленную вертикально вверх подъемную силу.

В случае с реальными магнитами это будет, выглядит, так как это изображено на Рис.1[2]

0x01 graphic

Пример 2.

Этот эффект положен в основу магнитолетов дисковых конструкций.

Отдельно взятый электрический заряд также может левитировать в магнитном поле.

Давайте представим себе мысленно картину, два разно знаковых заряда, например "минус" "плюс "двигаются в одном направлении перпендикулярно силовым линиям магнитного поля, на них естественно будут действовать выталкивающие противоположно направленные силы. [1]

0x01 graphic

Для понимания взаимосвязи между этими двумя эффектами следует понимать,

что это не проводник выталкивается из внешнего магнитного поля, а электрический заряд медленно дрейфующий в проводнике.

Есть мнение, что при увеличении тока увеличивается именно скорость дрейфующего заряда, количество дрейфующего заряда можно яко бы можно увеличить только сечением провода. Хотя если брать аналогию с потоком жидкости, то расход жидкости (ток) может изменяться при увеличении напряжения (скорости потока). Отсюда видно, что при увеличении силы тока меняется и скорость и количество движущихся зарядов.

"Законы" левитации.

Итак в начале формула:

Сила, действующая на частицы, определяется по формуле: FL = q [V x B], в системе СI - в теслах (Тл) [6].

Где:

FL- сила Лоренца

q-- заряд частицы;
v-- скорость частицы;
B-- магнитная индукция поля.

Можно сравнить с формулами из Википендии.

Как видно из формулы для получения наибольшей силы, мы должны максимально увеличивать заряд q и его скорость V. Тогда как магнитная индукция поля B нам не подвластна, ввиду того, что задана изначально природой, а именно Солнцем и Землей, естественными источниками магнитного поля.

Из этой формулы "выводим" два "закона" левитации в магнитном поле:

-1- Сила, выталкивающая электрический заряд из магнитного поля зависит от скорости движения электрического заряда в магнитном поле "v"..

-2- Зависит от количества дрейфующего заряда или заряда частицы "q".

Пути увеличения подъемной силы

      1- для дисковых конструкций:

  1.1. Увеличить количество заряда в диске неизвестно как.
  1.2. Увеличить скорость, вращения заряженного диска которую увеличивать бесконечно нельзя...

-2 для конструкций с неподвижным проводником.

-2.1.- Увеличить силу тока

Напомню, что если брать аналогию с потоком жидкости, то расход жидкости (ток) может изменяться при увеличении напряжения (скорости потока). Отсюда видно, что меняется и скорость и количество движущихся зарядов.

Может возникнуть вопрос:" А что собственно мешает еще и дополнительно ускорить проводник?

Объясняю, почему не имеет смысла ускорять проводник с током.

Надо понимать, что заряд в проводнике всегда скомпенсирован. В нем всегда есть неподвижный положительный заряд (протоны) и подвижный негативный (электроны) медленно дрейфующий относительно неподвижных протонов.

Пример: Неподвижный проводник. в проводнике неподвижный положительный заряд 100 кулон, на него не действует сила, и подвижный отрицательный заряд 100 кулон двигающийся со скоростью x, на него действует сила y допустим вверх
теперь двигаем этот проводник со скоростью 1000*x. на положительный заряд стала действовать сила y*1000 ВНИЗ, а на отрицательный старая сила y плюс новая сила 1000*y ВВЕРХ, в итоге суммарная сила как была y вверх так и осталась. при механическом движении проводника, хоть прямого хоть спирального вы одновременно двигаете и отрицательный и равные им положительные заряды, поэтому никакого эффект а от движения не будет.

То что отрицательный при этом двигался относительно положительного роли не играет. были скорости положительного и отрицательного зарядов 0 и 1 в неподвижном проводнике, стали 1000 и 1001 в подвижном. разница в силах действующих на них, а значит суммарная сила, действующая на проводник, по прежнему будет 1

Экранирование.

Половина "диска" "рамки" практически во всех электро-магнитолетах должна быть экранирована. Иначе подъемная сила будет не скомпенсирована. Объясняю, почему смотрим рисунок, на котором изображен полувиток с током в магнитном поле.

Без магнитонепрозрачного экрана. Сила действующая, что на рамку или заряженный диск будет скомпенсирована, рамку или заряженный диск будет тянуть равномерно во все стороны. Суммарно, же подъемная сила будет равно нулю. И только экранирование части рамки или диска даст возможность получить некомпенсированную подъемную силу.

Экран.

Экран вот слабое место магнитолетов практически всех конструкций. Не буду перечислять все предложенные конструкции, вся эта информация есть в открытых источниках. Ограничусь лишь тем, что единственным приемлемым экраном можно считать сверхпроводник. Магнитное поле невозможно полностью экранировать, материалами при обычной температуре.Можно заставить силовые линии магнитного поля изогнутся и высвободить часть пространства, например, внутри металлической сферы или трубы. Но фишка в том, что ток, текущий в основном проводнике будет наводить токи и в трубке-экране. И уже этот ток будет взаимодействовать с внешним магнитным полем. Для погашения этих паразитивных токов даже предлагалось делать экран дискретным, то есть разделенным диэлектриком. Но даже если решить проблему экрана, из-за токов в десятки а то и сотни тысячь ампер необходимых для левитации в магнитном поле Земли и Солнца, рамковые или проводниковые конструкции мало пригодны для практического использования. Но можно вовсе обойтись без экрана.

Электростатический электролет.

Так, можно усовершенствовать электролет и по-другому. Вообще предложив кардинально иную конструкцию в целом. И даже отказаться от экрана.

Так направление сил действующих на заряды в магнитном поле, зависит как от знака заряда, так и от того, с какой стороны заряженные частицы двигаются перпендикулярно силовым линиям магнитного поля. С лева на право или с права на лево.

0x01 graphic

Так на два однознаковых заряда, например "минус" "минус" при движении навстречу друг другу перпендикулярно силовым линиям магнитного поля, действуют выталкивающие противоположно направленные силы. А вот если навстречу друг другу в том, же магнитном поле будут двигаться с некой одинаковой скоростью разнознаковые заряды, "минис" и "плюс" то силы действующие на них будут одинаковыми и что самое главное однонаправленные. Технически это реализовать весьма просто. Скажем так сделано это было уже несколько веков назад.

0x01 graphic

На рисунке изображен, электростатический двигатель [3], прапрадедушка всех электрических двигателей. Именно эта конструкция и должна быть взята за основу электролета. Она позволяет как сохранить горизонтальное расположение диска так и использовать перпендикулярно-вертикальное ориентирование "диска" относительно силовых линий магнитного поля. Появляется также возможность отказаться от "магнитного экрана". Но этот аппарат следует доработать. Скорость движения заряженных частей должна быть принудительно ускорена при помощи электродвигателя.

0x01 graphic

Думаю вполне понятно, что сила действующая на негативно или позитивно заряженные части модели электролета зависит как от величины заряда, так и от

скорости движения зарядов во внешнем магнитном моле. И все, что нам нужно делать это максимально, увеличивать заряд несомый "спицами" и просто дополнительно увеличивать скорость вращения этого заряда за счет дополнительного вращения "колеса" со спицами". электрическим двигателем.

Эта конструкция накладывает ограничение на максимальный заряд переносимы колесом. Поэтому эту конструкцию тоже следует доработать.

Ионный электролет

Естественно, что у древнего электростатического двигателя есть и более современные аналоги. Смотрим рисунок Ионный электростатический двигатель [4],

0x01 graphic

Сразу доработаем его, поместим в дополнительную стеклянную колбу. И внутреннюю стеклянную колбу которая в обычном электростатическом двигателе вращается под напором обтекающего ее "ионного ветра" подсоединим к внешнему электродвигателю. Именно она принудительно вращаясь будет дополнительно ускорять "ионный ветер".

Принцип работы. Как Вы видите вблизи электродов молекулы воздуха распадаются на ионы и дрейфуют вокруг стеклянной колбы, создавая непрерывный круговой ток электрических зарядов при чем разноименных знаков.
Колба принудительно вращаемая электрическим двигателем дополнительно ускоряет эти ионы. При этом на ионы пересекающие силовые линии внешнего магнитного поля, будет неизбежно, действовать выталкивающая их из магнитного поля Сила Лоренса, так возникает подъемная сила. Ионы будут воздействовать на внешнюю стеклянную колбу и будут выталкивать весь аппарат из внешнего магнитного поля. И никаких экранов. Но надо понимать, что внутренняя колба должна быть длинной как цилиндр.

И этот цилиндр должен лежать как бы на боку, тогда при вращении ионы будут наиболее эффективно взаимодействовать с цилиндрами создавая подъемную силу. Более того, обязательно нужно стабилизировать "турбину" относительно внешнего магнитного поля определенным образом. Так что бы анад и катод были расположены паралельно силовым линиям внешнего магнитного поля.

Для стабилизации можно использовать парамагнетик, который всегда стремится расположиться вдоль силовых линий магнитного поля[5]. А также рамку с током, на которую как известно в магнитном поле действуют разнонаправленные и скомпенсированные силы Лоренса[5].

Примечание.

Подъемная сила в этом двигателе будет зависеть от:

-1- Разности потенциалов подаваемых к аноду и катоду

-2- Скорости вращения внутренней ускоряющей ионы стеклянной колбы.

-3- От количества ионов или же заряженных частиц, легко увеличивается за счет создания повышенного атмосферного давления в колбе, куда помещен двигатель.

-4- От параметров внешнего магнитного поля.

В силу, достаточной простоты считаю, что именно это ионно-электростатическое направление в проектирование электро-магнитолетов наиболее перспективно.

Эпилог.

Конечно читатель может возразить, что у данной конструкции есть проблемы с в связи с тем, что внешние магнитные поля в первую очередь Солнца, очень слабые и толкающая сила будет мизерной. На это я отвечу цитатой: "Есть целый ряд компьютерных программ, например COMSOL - в ней можно в 3D рассчитывать магнитные поля, она подтверждает, что поля можно аккумулировать в десятки, сотни и более раз (например в месте вращения "турбины" авт.). Для этого нужно просто изготавливать "линзы-экраны", например из такого материала как "метглаc"[1]. Впрочем подойдет и любой другой ферромагнитик[1].

Литература.

-1- О магнитолете Евстратова. http://samlib.ru/l/lemeshko_a_w/alg.shtml

-2- Моделист конструктор 1975-2. Февраль 1975 года. И. Евстратов. Элекоптер-магнитолет? http://publ.lib.ru/ARCHIVES/M/%27%27Modelist-konstruktor%27%27/%27%27MK%27%27,1975,N02.%5Bdjv%5D.zip

3.BENJAMIN FRANKLIN ( 1706 - 1790).

http://thoisukynguyen2000.blogspot.com/2009/07/benjamin-franklin-1706-1790-nha-lap.html

4. Электростатический двигатель.

http://www.youtube.com/watch?v=GI8863mEzmE

5. Турбинный магнитолет.

http://samlib.ru/l/lemeshko_a_w/aq-2.shtml

6. Сила Лоренца. http://uk.wikipedia.org/wiki/%D0%9C%D0%B0%D0%B3%D0%BD%D1%96%D1%82%D0%BD%D0%B0_%D1%96%D0%BD%D0%B4%D1%83%D0%BA%D1%86%D1%96%D1%8F

Андрей Лемешко. 2011

Комментарии: 12, последний от 11/10/2020. © Copyright Lem Andrew (biomarket@ukr.net) Размещен: 29/09/2011, изменен: 04/05/2020. 17k. Статистика. Статья: Изобретательство Летательные машины Иллюстрации/приложения: 15 шт. Скачать FB2		Ваша оценка:

Lem Andrew : другие произведения.

Магнитолет на аэроинах