Jordan Journal of Physics. Vol. 17, No. 1, pp. 87-95 (2024). https://doi.org/10.47011/17.1.8
Принцип действия двигателя, черпающего
энергию из электрогравитационного вакуума
Федосин Сергей Григорьевич
ул. Свиязева 22-79, город Пермь, 614088, Пермский край, Россия
e-mail: fedosin@hotmail.com
Представлен принцип действия бестопливного электромагнитного двигателя, движущей силой которого являются релятивистские заряженные частицы электрогравитационного вакуума. Скрещенные электрическое и магнитное поля в рабочей камере двигателя приводят к силе Лоренца, которая формирует в этой камере асимметричные потоки заряженных частиц вакуума. Последующее взаимодействие этих потоков частиц с заряженным веществом стенок камеры приводит к возникновению результирующей силы тяги. Параметры заряженных частиц электрогравитационного вакуума могут быть определены с помощью теории бесконечной иерархичной вложенности материи и теории подобия. С учётом этого определяются траектории движения заряженных частиц в рабочей камере и создаваемые частицами силы. При работе двигателя законы сохранения энергии и импульса выполняются в полной мере, в частности, двигатель увеличивает свой импульс за счёт изменения суммарного импульса потоков заряженных частиц вакуума.
Ключевые слова: бестопливный
двигатель; силовое поле; электромагнитное взаимодействие; электрогравитационный вакуум.
The principle of operation of an
engine that draws energy from the electrogravitational vacuum
Sergey G. Fedosin
PO box
614088, Sviazeva str.
22-79, Perm, Perm Krai, Russia
E-mail: fedosin@hotmail.com
The principle of operation of a fuel-free
electromagnetic engine is presented, in which the relativistic charged
particles of the electrogravitational vacuum serve as a driving force. The
crossed electric and magnetic fields in the engine’s working chamber lead to
the Lorentz force, which forms asymmetric fluxes of charged vacuum particles in
this chamber. The subsequent interaction of these particle fluxes with the
charged matter of the chamber walls leads to appearance of the resultant thrust
force. The parameters of the charged particles of the electrogravitational
vacuum can be determined using the theory of infinite hierarchical nesting of
matter and the theory of similarity. Taking this into account, the motion
trajectories of the charged particles in the working chamber and the forces
created by the particles are determined. When the engine is running, the laws
of conservation of energy and momentum are fully satisfied; in particular, the
engine increases its momentum due to the change in the total momentum of the
fluxes of the vacuum’s charged particles.
Keywords: fuel-free
engine; force field; electromagnetic interaction; electrogravitational
vacuum.
1. Введение
В настоящее время известно уже несколько проектов, в которых испытываются бестопливные электромагнитные двигатели, создающие тягу даже в пустом космическом пространстве или в вакууме. Так, в [1] представлена силовая установка под названием EmDrive, содержащая конусный микроволновый резонатор, внутрь которого подаётся электромагнитное излучение от магнетрона. Двигатель генерирует силу тяги, создавая ускорение до 6 м/с2. Факт возникновения тяги в таком устройстве связывается с тем, что электромагнитное излучение в направлении оси конуса каким-то образом создаёт силу давления на одну сторону резонатора больше, чем на противоположную сторону.
Согласно [2], сила тяги двигателя типа EmDrive могла бы быть увеличена,
если вместо микроволнового резонатора использовать лазерный Фабри-Перо (Fabry-Perot)
резонатор. Данное предположение основывается на выводах в [3], где на основе
модели излучения Унру и модифицированной теории инерции (Unruh radiation and modified inertia)
предполагается возникновение тяги. Данный подход был проверен в [4]
экспериментально и показал отсутствие эффекта и вероятную неприменимость
модифицированной теории инерции.
Обзор теорий,
пытающихся объяснить действие двигателей типа EmDrive, сделан в [5]. Так, в [6] ссылаются на
квантовые поля в состоянии квантового вакуума
(zero point field of quantum vacuum state),
взаимодействие с которыми микроволнового излучения в конусном резонаторе, с
учётом скрещивающихся электрических и магнитных полей в стоячих волнах, могло
бы приводить к возникновению тяги.
В [7-8] описан квантовый двигатель с высокой силой тяги, который более чем в 100 раз экономичнее, чем жидкостные ракетные двигатели. Разработчики данного двигателя объясняют его действие тем, что космический вакуум рассматривается как квантованная структура из квантонов, от которой можно отталкиваться с помощью скрещенных электрических и магнитных полей в рабочей зоне двигателя. Предполагается, что квантоны как кванты пространства-времени являются носителями сверхсильного электромагнитного взаимодействия и образуют сетку, связывающую всю Вселенную. В общей теории относительности считается. что гравитационная сила возникает при искривлении пространства-времени тяготеющей массой. Аналогично этому, отталкивание двигателя от сетки из квантонов может рассматриваться как следствие упругого искривления данной сетки за счёт электрических и магнитных полей в двигателе.
К сожалению, представленные выше модели вакуума оказываются ограниченными в своей способности объяснить, каким именно образом могут работать электромагнитные двигатели и какие физические принципы при этом используются. Между тем, такие двигатели могли бы стать основой энергетических установок будущего, включая как двигатели в транспорте и в космических кораблях, так и выработку электроэнергии. В связи с этим мы предполагаем, что теоретической основой для создания принципиально нового электромагнитного двигателя могла бы быть теория бесконечной иерархичной вложенности материи [9], в которой электрогравитационный вакуум заполнен частицами-гравитонами и мельчайшими заряженными частицами [10]. Массы и размеры этих частиц во много раз меньше, чем массы и размеры всех известных элементарных частиц.
Предполагается, что каждый объект Вселенной можно отнести к тому или иному основному уровню материи, среди которых известны метагалактический, звёздный, нуклонный, праонный, граонный уровни материи. Каждый из этих уровней материи имеет свои собственные наиболее стабильные основные носители, имеющие наибольшую концентрацию массы и энергии, и обладающие сильными гравитационными и электромагнитными полями. Для уровня звёзд это нейтронные звёзды, а на нуклонном уровне материи это нуклоны, из которых фактически и состоит наблюдаемое во Вселенной вещество в различных формах и фазовых состояниях.
Для основных носителей принцип вложенности материи заключается в том, что
каждый такой носитель состоит из основных носителей низших уровней материи.
Так, типичная нейтронная звезда состоит из нуклонов в количестве 
штук, здесь масса
звезды равна 
масс Солнца, 
– масса протона. В
свою очередь, нуклон содержит в себе 
праонов, а каждый
праон содержит в себе граонов, в
соответствии с принципом подобия. То, как законы природы могут быть инвариантны
для каждого уровня материи, доказывается с помощью SPФ-симметрии [11],
обосновывающей подобие уровней материи и уточняющей смысл масштабного измерения
и масштабной относительности [12].
Известно, что релятивистские космические лучи обладают высокой энергией, рождаются вблизи нейтронных звёзд и движутся практически со скоростью света. Аналогично можно представить себе потоки заряженных частиц типа праонов, возникающие вблизи нуклонов, и потоки граонов, возникающие вблизи праонов. Все эти потоки заряженных частиц, к которым можно добавить соответствующие фотоны и нейтрино, и составляют основу динамического электрогравитационного вакуума. Благодаря этим потокам возникают гравитационные и электромагнитные взаимодействия между массивными и заряженными частицами и телами [13-14].
При этом удаётся выразить гравитационную и электрическую постоянные через плотности энергии потоков гравитонов и заряженных частиц, и через соответствующие сечения взаимодействия этих потоков с веществом. Инертная масса любого тела оказывается пропорциональной светимости гравитонов, то есть мощности потока энергии гравитонов, взаимодействующих с данным телом в данный момент. Таким образом, инерция тела как свойство противодействовать влиянию внешней силы, является следствием того, что тело всё время взаимодействует с потоками гравитонов и тесно связано с ними. Эти потоки гравитонов не только придают форму массивному телу, но и противодействуют любому изменению состояния его текущего движения во время ускорения тела.
В [15] показывается, что фотоны должны состоять из праонов, а нейтрино
состоят из граонов [14], движущихся со скоростью, близкой к скорости света. При
этом под действием потоков граонов на уровне нуклонов возникает сильная
гравитация, которая действует в атомных ядрах и в атомах аналогично обычной
гравитации. Однако постоянная сильной гравитации согласно [11] существенно
больше и равна 
м3·кг-1·с-2 , здесь 
– элементарный
заряд, 
– электрическая
постоянная, – масса протона, 
– масса электрона. С
помощью 
в [16] был вычислен
радиус протона.
Основную роль в динамическом электрогравитационном вакууме играют релятивистские заряженные частицы типа праонов и граонов, приводя к наблюдаемым электромагнитным и гравитационным взаимодействиям между телами [10]. Под влиянием этих же самых частиц в веществе возникают вторичные взаимодействия между сталкивающимися частицами вещества, которые могут быть описаны полем давления, полем диссипации [17], макроскопическими полями слабого и сильного взаимодействий [18-19], и т.д. Суммарный результат от таких взаимодействий описывается полем ускорений [20-21], которое задаёт 4-ускорение типичных частиц вещества в уравнении движения и вклад энергии покоя в релятивистскую энергию системы. Всё это означает, что фундаментальная физика должна учитывать электрогравитационное вакуумное поле как потенциальный источник, к действию которого так или иначе сводится любое взаимодействие.
Целью нашей работы является представление более конкретного принципа действия бестопливного электромагнитного двигателя, который основан на идее электрогравитационного вакуума в рамках теории бесконечной иерархичной вложенности материи. Далее мы будем рассматривать движение вакуумных заряженных частиц и покажем, как они могут создавать силу тяги в электромагнитных двигателях нового поколения.
2. Принцип
действия электромагнитного двигателя
2.1. Движение
частиц электрогравитационного вакуума под действием полей
На рисунке 1 в схематическом виде представлена силовая установка квантового двигателя, описанного в [7].
На рисунке 1 величина d есть толщина стенок конуса, угол β обозначает угол раскрытия конуса, электрическое поле E направлено вдоль оси OZ, магнитное поле B направлено против оси OX, сила тяги F ускоряет двигатель вдоль оси OY системы координат.
Рассмотрим движение заряженных частиц электрогравитационного вакуума
внутри конуса на рисунке 1. Пусть положительно заряженная частица влетает с
левой стороны конуса в его узкое основание, двигаясь вдоль оси 
. Здесь на частицу начинают действовать скрещенные
электрическое и магнитное поля. В результате под действием силы Лоренца частица
начинает двигаться в соответствии с уравнением [22]:
,
(1)
где 
и 
есть масса и заряд
частицы, 
и 
обозначают фактор
Лоренца и скорость частицы, 
и 
задают напряжённость
электрического поля и индукцию магнитного поля, соответственно.
Спроектируем векторное уравнение (1) на ось 
с учётом того, что 
, 
:
.
(2)
В тот момент, когда рассматриваемая частица влетает в конус, скорость
частицы есть 
. Из уравнения (2) следует, что под действием силы
Лоренца частица по мере движения приобретает компоненту скорости 
и начинает отклоняться
в сторону оси . Таким образом частица может отклониться настолько, что
попадёт на внутреннюю стенку конуса и затем начнёт двигаться внутри неё,
проходя некоторое расстояние 
в веществе стенки.
Пусть теперь положительно заряженная частица влетает с правой стороны
конуса в его широкое основание вблизи оси конуса, двигаясь против оси . Ввиду того, что скорость такой частицы в начальный момент
есть 
, вместо (2) будет следующее:
.
(3)
Будем рассматривать идеальный случай и выберем значения компонент
электрического и магнитного полей таким образом, чтобы правая часть (3)
обнулилась. Для частиц электрогравитационного вакуума можно считать, что их
скорость равна скорости света, так что в начальный момент, когда частица
влетает в конус, 
. Тогда в (3) должно выполняться равенство 
, причём здесь компонента магнитного поля 
отрицательна в
соответствии с рисунком 1. В этом случае всегда будет 
, и положительно заряженные частицы с правой стороны пролетят
сквозь конус без отклонения и затем выйдут через узкое основание без
взаимодействия с веществом стенок конуса. То же самое будет и для отрицательно
заряженных частиц, влетающих в конус с правой стороны. Если же отрицательно
заряженные частицы влетают в конус с левой стороны, они будут отклоняться не
вверх, а вниз на рисунке 1, и могут затем пройти через нижнюю стенку конуса.
Подставим условия , 
в (2) и решим
дифференциальное уравнение при условии 
, считая, что положительно заряженная частица с левой стороны
влетает в конус вдоль его оси:
, 
.
(4)
Постоянная 
находится из условия,
что при 
должно быть 
. Отсюда имеем 
.
С учётом этого из (4) можно найти время 
, за которое частица на рисунке 1 долетит до внутренней поверхности конуса. В
качестве первоначальной оценки можно считать, что в этот момент угол между
направлением скорости частицы и осью приблизительно равен
углу
раскрытия конуса 
. Тогда имеем:
, 
, 
.
(5)
Если умножить 
в (5) на скорость
света, получится длина той кривой, по которой летит частица до встречи с
внутренней поверхностью конуса. Будем считать, что длина этой кривой не
превышает длины 
образующей конуса,
соединяющей узкое и широкое основания конуса и проходящей через стенку конуса.
Отсюда следует условие, связывающее необходимое электрическое поле 
с параметрами частицы
и с длиной образующей конуса:
, 
.
(6)
Если предположить, что основными заряженными частицами
электрогравитационного вакуума являются праоны, то можно использовать их
параметры, определённые в [14]: масса праона 
кг, фактор Лоренца 
, заряд праона 
Кл, где – элементарный заряд,
– коэффициент подобия
по размерам, 
– коэффициент подобия по скоростям протекания однотипных
процессов. С целью получения оценки напряжённости электрического поля 
в (6), выберем в
первом приближении значение угла раствора конуса 
, 
м. С учётом этих
данных находим: 
В/м.
В идеальном случае можно считать, что вещество в основаниях конуса
отсутствует, как у обрезанного с двух сторон полого конуса. Тогда при
подходящем условии типа для скрещенных электрического
и магнитного полей можно добиться того, что заряженные частицы
электрогравитационного вакуума, входящие в конус справа вблизи оси конуса,
пройдут сквозь оба основания конуса без взаимодействия со стенками конуса. В
противоположность этому, заряженные частицы, входящие в основание конуса слева
вблизи оси конуса, смогут попасть на стенки конуса и передать веществу стенок
свой импульс. Таким образом возникнет сила тяги двигателя.
С целью упрощения мы не рассматриваем все остальные частицы, падающие на конус с других направлений. В отсутствие полей вклады всех падающих на конус частиц уравновешиваются так, что сила тяги не возникает, но при наличии скрещенных электрического и магнитного полей некоторый дополнительный вклад в силу тяги может появиться и от тех частиц, которые входят в конус под различными углами к оси конуса. Фактически следует делать расчёт траекторий для всех таких частиц, что позволит подобрать наиболее оптимальные конфигурации электрического и магнитного полей внутри силовой установки двигателя.
Если источники скрещенных электрического и магнитного полей закреплены на двигателе и движутся вместе с ним, следует учесть ещё взаимодействие заряженных частиц электрогравитационного вакуума с этими полями внутри двигателя. Действительно, сила Лоренца меняет направление импульсов частиц, следовательно, источники полей и сам двигатель получают некоторую отдачу в соответствии со вторым законом Ньютона. Суммарную силу отдачи от всех частиц, проходящих через конус со всех направлений, необходимо векторно сложить с силой взаимодействия частиц с веществом конуса, чтобы найти полную силу тяги двигателя.
2.2. Расчёт силы тяги двигателя
Используем подход, развитый в [14], и запишем определение кубического распределения для
плотности частиц в виде смешанной производной для направленного в одну сторону
потока заряженных частиц электрогравитационного вакуума:
,
(7)
где мощность
флюенса 
обозначает количество
заряженных частиц 
, попавших за время 
на перпендикулярную
потоку площадь 
одной из граней
некоторого куба, ограничивающего рассматриваемый объём.
Для
зависимости мощности флюенса заряженных частиц от пройденного в заряженном веществе
расстояния 
имеем:
,
. (8)
Здесь 
м2 есть сечение
взаимодействия движущихся заряженных частиц с зарядами в веществе, 
– концентрация некомпенсированных зарядов в веществе.
Пусть
поток частиц слева на рисунке 1 проходит через узкое основание конуса толщиной 
, что приводит к изменению мощности флюенса:
, 
.
(9)
Затем этот поток частиц отклоняется силой Лоренца и проходит путь 
в боковой стенке
конуса, что снова изменяет мощность флюенса. С учётом (9) находим:
,
(10)
.
В (9) 
обозначает
концентрацию некомпенсированных зарядов в узком основании конуса, а в (10) 
есть концентрация
некомпенсированных зарядов в боковой стенке конуса.
Обозначим площадь внутренней поверхности верхней части конуса через 
, а площадь узкого основания конуса в левой части на рисунке
1 выразим как площадь круга с радиусом 
. С точки зрения кубического распределения все возможные
потоки вакуумных частиц необходимо разбить на шесть потоков, падающие
перпендикулярно на шесть граней куба, содержащего вещество. С учётом этого
произведение 
согласно (7) даст
число положительно заряженных частиц электрогравитационного вакуума, влетающих
с левой стороны в узкое основание конуса в единицу времени. При этом согласно
(9) большинство частиц пройдёт вещество без взаимодействия, а число частиц,
взаимодействующих в единицу времени с веществом узкого основания конуса, будет
равно 
.
Пусть 
есть средний импульс заряженной частицы
вакуума, который при взаимодействии с веществом может быть передан стенкам
конуса. Тогда для силы, действующей на узкое основание конуса, можно
записать:
.
(11)
Пусть средний угол относительно оси , под которым движутся частицы в стенке верхней части конуса,
есть 
, причём 
. Число частиц, взаимодействующих с веществом в единицу
времени, с учётом (10) будет равно:
.
(12)
В (12) 
отражает тот факт, что
поток частиц падает на поверхность боковой стенки не под прямым углом, как это
требуется при кубическом распределении потоков частиц. Умножая на 
, для силы, действующей на поверхность боковой стенки вдоль
оси , с учётом соотношения 
имеем:
,
(13)
где появление 
связано с тем, что
каждая влетающая в конус частица даёт вклад в общую силу в направлении своего
движения, то есть приблизительно в направлении под углом к оси , что приводит к силе 
. Нас же интересует проекция 
этой силы на ось .
Сложим силы 
в (11) и в (13), чтобы найти
силу, возникающую от потоков положительно заряженных
частиц вакуума, влетающих в конус с левой стороны вблизи оси . Вклад в силу осуществляют также отрицательно заряженные
частицы электрогравитационного вакуума, влетающие с левой стороны конуса,
отклоняющиеся затем в сторону нижней части конуса и там взаимодействующие с
заряженным веществом стенки конуса. Это приводит к увеличению общей силы в 2
раза:
.
(14)
Рассмотрим теперь результат действия положительно заряженных вакуумных
частиц, падающих на конус с правой стороны вблизи оси . Эти частицы, проходя через широкое основание конуса через
площадь сечения 
, никак не отклоняются силой Лоренца и выходят через узкое
основание конуса снова через площадь сечения . Сила 
от взаимодействия
частиц с широким основанием конуса по величине равна 
в (11) и направлена
против оси . Если 
есть число частиц,
прошедших широкое основание конуса толщиной 
, то 
будет число этих же
частиц, прошедших узкое основание конуса против оси . Изменение флюенса частиц равно
. (15)
Умножая (15) на 
, находим силу, действующую на узкое основание конуса и
направленную против оси :
. (16)
Сложим силы и 
в (16), и умножим на
2, чтобы учесть вклад от действия отрицательно заряженных вакуумных частиц:
. (17)
Для силы тяги от рассмотренных потоков частиц получается следующее:
. (18)
Ввиду малости произведения 
по сравнению с
единицей, можно считать, что в (18) 
. Согласно [14], электрическая постоянная выражается через
элементарный заряд 
следующей формулой:
.
(19)
С учётом (19) сила тяги будет равна:
.
(20)
Мы можем считать, что объёмный некомпенсированный
заряд в верхней части конуса равняется величине 
, а объёмный некомпенсированный заряд в верхней части узкого
основания конуса с площадью 
равен 
. Полагая далее, что 
, а площадь верхней части конуса приблизительно равна 
, где есть длина образующей
конуса, для силы находим:
.
(21)
В первом приближении положим, что минимально возможное значение разности 
равно значению
элементарного заряда . Отсюда получаем оценку минимальной силы в (21):
Н.
(22)
Для сравнения, в квантовом двигателе [7] в качестве минимального значения силы тяги было представлено усреднённое по нескольким измерениям значение 1390 Н. При этом электрическая мощность, затраченная на создание импульсных скрещенных электрических и магнитных полей внутри конуса, достигала 12 кВт.
Сила (22) связана с взаимодействием заряженных частиц вакуума с объёмным зарядом стенок конуса. К этой силе следует добавить силу взаимодействия вакуумных частиц со скрещенными полями внутри конуса, описанную в конце предыдущего раздела. Если наши расчёты верны, результат должен быть близок к минимальной силе в [7].
Представленные выше расчёты показывают, что если рассматривать движение заряженных частиц вакуума вблизи оси конуса, то действие таких частиц, при соответствующем выборе значений полей и при наличии объёмного распределения зарядов в веществе конуса, приводит к возникновению силы тяги в двигателе. В общем случае требуется более подробный анализ с учётом всех возможных траекторий заряженных частиц электрогравитационного вакуума, проходящих через конус в момент работы двигателя при заданной комбинации скрещенных электрического и магнитного полей.
Работа двигателя становится возможной благодаря тому, что магнитная компонента в силе Лоренца пропорциональна скорости движения частиц. Как следствие этого, магнитная сила имеет разный знак для частиц вакуума, влетающих в рабочую зону с двух противоположных направлений. В то же время электрическая сила не зависит от направления скорости. Следовательно, траектории частиц в рабочей зоне при заданных полях будут определяться направлением скоростей частиц. При определённой конфигурации полей можно добиться того, что поток частиц с одного направления будет сильнее взаимодействовать с двигателем, чем поток частиц с другого направления. Это и приводит к возникновению силы тяги. Для скрещенных под прямым углом электрического и магнитного полей достаточно поменять направление одного из этих полей на противоположное, чтобы сила тяги двигателя также изменила своё направление.
3. Дополнительные замечания
Конфигурация электрического и магнитного полей в электромагнитном двигателе существенно влияет на удельную силу тяги, определяемую по формуле:
Н/кВт.
(23)
где 
есть сила тяги двигателя,
– потребляемая
электрическая мощность.
Удельная сила тяги (23) для квантового двигателя в [7] равна 115 Н/кВт, у
двигателя EmDrive в [1] эта величина достигает 667 Н/кВт, а у двигателя в [6] измерено значение 
Н/кВт. Силовая
установка в [6] представляет собой усечённый с двух сторон медный конус,
покрытый изнутри диэлектриком (полиэтиленом). Внутрь конуса подаётся импульсное
высокочастотное радиоизлучение частотой 1937 Мгц, имеющее поперечную
моду TM212.
В отличие от [7], в [6] сила тяги направлена в сторону узкого основания конуса, то есть в противоположную
сторону. Это является следствием сложной конфигурации электрического и
магнитного полей в стоячей электромагнитной волне внутри резонатора. В
результате заряженные частицы электрогравитационного вакуума, проходящие через
резонатор в различных направлениях, отклоняются полями от прямых траекторий и
создают небольшую по величине результирующую силу тяги в направлении узкого
основания конуса. Заметим, что если на рисунке 1 поменять направление
магнитного поля на противоположное направление, то есть направить магнитное
поле вдоль оси 
, то сила тяги соответствующего двигателя в [7] также будет
направлена в сторону узкого основания конуса.
Если сравнить рисунки 3 и 4, представленные в [7] и описывающие
устройство квантового двигателя и двигателя
EmDrive в [1], то видно, что при одинаковом расположении скрещенных
электрического и магнитного полей сила тяги в обоих двигателях направлена
одинаково в сторону широкого основания конуса. Таким образом, идея релятивистских
заряженных частиц электрогравитационного вакуума, которыми можно управлять с
помощью электрических и магнитных полей, позволяет объяснить направление силы
тяги в электромагнитных двигателях разных типов.
В [23] в рабочую камеру в виде цилиндрического конуса вводится микроволновое излучение от магнетрона. Вследствие этого в камере возникают стоячие электромагнитные волны, появляются скрещенные электрическое и магнитное поля и соответствующая удельная сила тяги 0,288 Н/кВт. Размещение внутри камеры периодических структур в виде проводящих слоёв позволяет увеличить силу тяги за счёт подстройки конфигурации полей [24]. В подобных устройствах удельная сила тяги может быть увеличена и путём подбора подходящей поперечной моды электромагнитной волны. Так. в [25] используется мода TM010, а удельная сила тяги достигает величины 0,952 Н/кВт.
Практически все представленные модели электромагнитных двигателей
работают в импульсном режиме. По-видимому, это связано с тем, что в этом случае
можно создать некомпенсированный объёмный заряд в рабочей камере, необходимый
для работы двигателей в представленном нами подходе.
4. Заключение
Принцип действия описанного в данной статье электромагнитного бестопливного двигателя для перемещения в атмосфере или в космическом пространстве связан с управлением, посредством электрического и магнитного полей, заряженными частицами электрогравитационного вакуума. Указанные частицы двигаются в рабочей зоне двигателя под действием силы Лоренца, отклоняются от прямолинейного направления своего движения, взаимодействуют с полями и с объёмным зарядом вещества стенок рабочей камеры и передают двигателю часть своего импульса, генерируя силу тяги.
Фактически в двигателе с помощью полей заставляют частицы электрогравитационного вакуума толкать силовую установку в нужном направлении. Энергозатраты в таком двигателе связаны в основном с созданием электрических и магнитных полей, необходимых для работы двигателя. Однако преобразование части поступательного движения во вращательное движение позволяет стандартным способом вырабатывать электричество для компенсации энергозатрат.
Представленные выводы опираются на анализ траекторий заряженных частиц электрогравитационного вакуума, движущихся под действием полей в рабочей зоне двигателя. Кроме этого, используется подход, описывающий взаимодействие данных частиц с объёмным зарядом вещества стенок рабочей камеры. С целью создания такого объёмного заряда могут быть применены различные методы, например, мощные импульсные электрическое и магнитное поля, вращение камеры и т.д. Таким образом конструкции электромагнитных двигателей нового поколения могут быть усовершенствованы, а их сила тяги увеличена.
Из вышеизложенного видно, что классическая физика может быть применена к частицам электрогравитационного вакуума, несмотря на то, что массы и заряды этих частиц, согласно теории бесконечной иерархичной вложенности материи, значительно меньше масс и зарядов известных элементарных частиц. Предлагаемый подход позволяет сделать оценку минимальной силы тяги электромагнитного двигателя в (22), которая оказывается того же порядка, что и минимальная сила тяги в экспериментах с двигателем в [7].
Список использованных источников
1.
Shawyer R.J. Second generation EmDrive propulsion applied to SSTO
launcher and interstellar probe. Acta Astronautica, Vol. 116, pp. 166-174
(2015). https://doi.org/10.1016/j.actaastro.2015.07.002.
2.
Taylor T.S. Propulsive
forces using High-Q asymmetric high energy laser resonators. Journal of British
Interplanetary Society. Vol. 70(7), pp. 238-243
(2017).
3.
McCulloch M.E. Testing quantised inertia on emdrives with dielectrics.
Europhys. Lett. Vol. 118(3), 34003 (2017). https://doi.org/10.1209/0295-5075/118/34003.
4.
Oliver Neunzig, Marcel Weikert and Martin Tajmar. Thrust measurements
and evaluation of asymmetric infrared laser resonators for space propulsion.
CEAS Space Journal, Vol. 14, pp. 45-62 (2022). https://doi.org/10.1007/s12567-021-00366-4.
5.
Tajmar M., Neunzig O. and Weiker M. High-Accuracy Thrust Measurements of
the EMDrive and Elimination of False-Positive Effects. CEAS Space Journal, Vol.
14, pp. 31-44 (2022). https://doi.org/10.1007/s12567-021-00385-1.
6.
White H., March O., Lawrence J., Vera J., Sylvester A. Measurement of
Impulsive Thrust from a Closed Radio-Frequency Cavity in Vacuum. Journal of
Propulsion and Power, Vol. 33, no. 4, pp. 830-841 (2017). https://doi.org/10.2514/1.B36120.
7.
Леонов В.С., Бакланов
О.Д., Саутин М.В., Костин Г.В., Кубасов А.А., Алтунин С.Е., Кулаковский О.М.
Неракетный нереактивный квантовый двигатель: идея, технология, результаты,
перспективы. Воздушно-космическая сфера, No 1 (98). С. 68-75 (2019). http://dx.doi.org/10.30981/2587-7992-2019-98-1-68-75; Leonov V.S., Baklanov O.D.,
Sautin M.V., Kostin G.V., Kubasov A.A., Altunin S.Y., Kulakovsky O.M.
Non-rocket non-reactive quantum engine: idea, technology, results, prospects.
Aerospace Sphere Journal, No 1 (98). pp. 68-75 (2019).
8.
Патент РФ №2185526. Способ создания тяги в
вакууме и полевой двигатель для космического корабля (варианты) / Леонов В.С.;
опубл. 20.07.2002, Бюл. № 20.
9.
Sergey Fedosin, The physical theories and infinite hierarchical nesting of matter, Volume 1, LAP LAMBERT
Academic Publishing, pages: 580, ISBN-13: 978-3-659-57301-9. (2014).
10. Fedosin S.G. On the
structure of the force field in electro gravitational vacuum. Canadian Journal of
Pure and Applied Sciences, Vol. 15, No. 1, pp. 5125-5131 (2021). http://doi.org/10.5281/zenodo.4515206. // О
структуре силового поля в электрогравитационном вакууме.
11. Федосин
С.Г. Физика и философия подобия от преонов до метагалактик. Пермь: Стиль-МГ,
1999, 544 стр., Табл.66, Ил.93, Библ. 377 назв. ISBN 5-8131-0012-1.
12. Fedosin S.G. Scale dimension as the fifth dimension of spacetime. Turkish Journal of Physics, Vol. 36, No. 3, pp. 461-464 (2012). http://dx.doi.org/10.3906/fiz-1110-20. // Масштабное измерение как пятое измерение пространства-времени.
13.
Fedosin
S.G. The graviton field as the source of mass and gravitational force in the
modernized Le Sage’s model.
Physical Science International Journal, Vol. 8, Issue 4, pp. 1-18 (2015). http://dx.doi.org/10.9734/PSIJ/2015/22197. // Поле гравитонов
как источник гравитационной силы и массы в модернизированной модели Лесажа.
14. Fedosin S.G. The charged component of the vacuum
field as the source of electric force in the modernized Le Sage’s model. Journal of Fundamental and Applied
Sciences, Vol. 8, No. 3, pp. 971-1020 (2016). doi:10.4314/jfas.v8i3.18. // Заряженная компонента вакуумного поля как источник электрической силы в модернизированной модели Лесажа.
15. Fedosin S.G. The substantial model of
the photon. Journal of Fundamental and Applied Sciences, Vol. 9, No. 1, pp.
411-467 (2017). http://dx.doi.org/10.4314/jfas.v9i1.25.
// Субстанциональная
модель фотона.
16.
Fedosin
S.G. The radius of the proton in the self-consistent model. Hadronic Journal, Vol. 35,
No. 4, pp. 349-363 (2012). http://dx.doi.org/10.5281/zenodo.889451. //
Радиус
протона в самосогласованной модели.
17.
Fedosin S.G. Four-Dimensional Equation of Motion for Viscous
Compressible and Charged Fluid with Regard to the Acceleration Field, Pressure
Field and Dissipation Field. International Journal of Thermodynamics. Vol. 18,
No. 1, pp. 13-24 (2015). http://dx.doi.org/10.5541/ijot.5000034003. // Четырёхмерное
уравнение движения вязкого сжимаемого заряженного вещества с учётом поля
ускорений, поля давления и поля диссипации.
18.
Fedosin S.G. The concept of the general force vector field. OALib
Journal, Vol. 3, pp. 1-15 (2016). http://dx.doi.org/10.4236/oalib.1102459. // Концепция
общего силового векторного поля.
19.
Fedosin S.G. Estimation of the physical parameters of planets and stars
in the gravitational equilibrium model. Canadian Journal of Physics, Vol. 94,
No. 4, pp. 370-379 (2016). http://dx.doi.org/10.1139/cjp-2015-0593. // Оценка
физических параметров планет и звёзд в модели гравитационного равновесия.
20.
Fedosin S.G. About the cosmological constant, acceleration field,
pressure field and energy. Jordan Journal of Physics. Vol. 9, No. 1, pp. 1-30 (2016). http://dx.doi.org/10.5281/zenodo.889304. // О
космологической постоянной, поле ускорения, поле давления и об энергии.
21.
Fedosin S.G. Two components of the macroscopic general field. Reports in
Advances of Physical Sciences, Vol. 1, No. 2, 1750002, 9 pages (2017). http://dx.doi.org/10.1142/S2424942417500025.
// Две
компоненты макроскопического общего поля.
22. Fedosin S.G. Equations
of Motion in the Theory of Relativistic Vector Fields. International Letters of
Chemistry, Physics and Astronomy, Vol. 83, pp. 12-30 (2019). https://doi.org/10.18052/www.scipress.com/ILCPA.83.12. // Уравнения
движения в теории релятивистских векторных полей.
23. Yang J., Wang Y.-Q., Ma Y-J., Li P.-F., Yang L., Wang Y., and He G.-Q. Prediction and Experimental Measurement of the
Electromagnetic Thrust Generated by Microwave Thruster System. Chinese Physics
B, Vol. 22, Issue 5, article id. 050301 (2013). http://dx.doi.org/10.1088/1674-1056/22/5/050301.
24. Chen Yue, Peng Weifeng, Bai
Guangming, Cai Yaxing, Liu Yang, Yin Jiacong and Zhang Zhen.
"Electromagnetic thruster cavity based on periodic structure",
CN application 105781921A, published 2016-07-20, assigned to China Academy of
Space Technology. https://patents.google.com/patent/CN105781921A/en.
25. Fetta, Guido P. (30 August 2014). Numerical and Experimental Results for a Novel
Propulsion Technology Requiring no On-Board Propellant. 50th AIAA/ASME/SAE/ASEE
Joint Propulsion Conference. American Institute of Aeronautics and
Astronautics. https://dx.doi.org/10.2514/6.2014-3853.
Источник: http://sergf.ru/prr.htm