ДОПОЛНЕНИЯ К АНАЛИЗУ
ЗАКОНА СОХРАНЕНИЯ ИМПУЛЬСА
ДЛЯ ЗАМКНУТОй СИСТЕМЫ ТЕЛ
Общеизвестный закон сохранения импульса в прикладном смысле формулируется следующим образом. Покоящаяся система тел может приобрести скорость только в случаях : воздействия на нее внешней силы (импульса) ; отталкивания каким-либо образом самой системы от некоторой внешней опоры ; выбрасывания системой тел частей своей массы и отталкивания от них (обычная реактивная тяга). Нижеследующий текст дополнительно показывает наличие исключений из этого закона, точнее сказать, наличие продолжения перечня случаев разгона системы тел : когда система полностью изолирована от внешней среды и является замкнутой системой всё-таки возможны случаи ее ускорения. Подобные новые нетрадиционные случаи саморазгона замкнутой системы опровергают всеобщность закона сохранения импульса в целом для замкнутой системы тел.
1. Возможность создания тяги внутри замкнутой системы.
1.1. Общие положения.
В основе создания любого технического средства лежит заложенный в нем принцип действия. Например можно напомнить, что история реактивного движения началась много веков назад, когда в Китае начали изготавливать первые пороховые ракеты исходя из практики даже без теоретического обоснования принципа реактивной тяги, который тем не менее тем самым был открыт. Позднее стали показательными опыты с подвешенным над огнем чайником с повернутым вбок носиком. При кипении воды в чайнике струя пара, выходившая из носика, создавала реактивную тягу, приводившую к вращению чайника. Подобные примеры помогли последующему созданию классической теории реактивного движения. Но лишь в середине XXвека реализация принципа реактивного движения на необходимом техническом уровне привела к постройке целого семейства практически применимых устройств для перемещения крупных объектов в пространстве с помощью реактивных двигателей.
Также и принцип создания внешне проявляющейся тяги у замкнутой системы на основе процессов внутри самой замкнутой системы - на начальном этапе нуждается в примерах и доказательствах его осуществимости. По мнению автора представленных материалов :
этот принцип реализуем с применением особых явлений газо и гидродинамики (в том числе : длительное нескомпенсированное внутреннее средодинамическое усилие в “бесконечном” резервуаре замкнутой системы – пункт п.1.2 ниже ; то же в небольшой замкнутой системе – см. Заявку на изобретение «Способ создания тяги внутри замкнутой системы» ; кратковременное нескомпенсированное внутреннее средодинамическое усилие на переходных режимах – специфический эффект квази-тягового усилия в пункте п.1.3 ниже) , в отличие от не достигающих поставленной цели других предложений из области газо и гидродинамики – например, заявки на изобретения [1,2,6,7] , см. список литературы ниже ;
этот принцип реализуем на базе особых физических явлений иной природы (в том числе : уникальные электро-магнитные силовые взаимодействия ; использование свойств электро-магнитного эфира – рано или поздно его материальность будет признана на основе уже имеющихся и вновь полученных доказательств его существования в опровержение Специальной и Общей теории относительности) , в отличие от не достигающих поставленной цели таких технических предложений как [3,4,5] и соответствующих физических явлений .
Более развернутый обзор литературы выходит за рамки настоящего исследования.
1.2. Устройство-прототип с выхлопом воздуха в воду на установившемся режиме (к устройству согласно Описанию изобретения «Способ создания тяги внутри замкнутой системы»).
В устройстве-прототипе воздух под повышенным давлением поступает в продольное сопло в глубине воды в поле тяготения и бурлящим выхлопом выходит из воды перпендикулярно. При этом сопло развивает номинальную реактивную тягу То. Для данного пункта в общем-то не важен тип тягового усилия То, лишь бы оно было средодинамическим в текучей среде, равномерно распределенной по замкнутому объему. В качестве примера остановимся на реактивной тяге То=100 Гс сопла в воде при нагнетании воздуха в сопло с помощью компрессора бытового пылесоса. Данные условия имели место в авторском эксперименте на крутильных весах, рассмотренных в Описании изобретения. На коромысло весов было помещено устройство с компрессором и немалым резервуаром воды глубиной 20 см и площадью 50х50 см2 общей массой более 50 кГ. Резервуар был накрыт герметичным сводом, под которым находился компрессор. От камеры повышенного давления компрессора шла тонкая трубка, конечный участок которой – сопло было ниже уровня воды на несколько сантиметров и находилось почти в центре площади резервуара. Устройство-прототип испытывалось на установившемся режиме работы компрессора при постоянной циркуляции воздуха внутри герметичного свода над резервуаром с водой.
После включения компрессора на установившемся режиме коромысло крутильных весов выставлялось на начальное положение и аккуратно высвобождалось с целью наблюдения за последующим поведением устройства-прототипа. В опытах было замечено непрерывное смещение устройства в направлении тяги сопла То ,правда, с очень маленькой скоростью. Неидеальные условия эксперимента разрешают лишь предполагать, что существовала постоянная внутренняя нескомпенсированная тяга порядка всего нескольких долей одной Гс. Но не вызывает сомнений, что в устройстве-прототипе тяга сопла полностью (или практически полностью) уравновешивается продольным усилием от потоков воды в резервуаре, создаваемых струей воздуха из сопла. Причины этого представлены в Описании изобретения.
Даже при реальности ничтожной нескомпенсированной тяги в устройстве-прототипе, о серьезном её применении в технике трудно говорить. Ведь она на порядки меньше номинальной тяги То=100 Гс и особенно в сравнении с весом самого устройства около 50000 Гс. Смирившись с низкой эффективностью и с относительной громоздкостью устройства-прототипа, важно прийти к другим (принципиально важным для Теории) выводам.
Воспользуемся приемом мысленного эксперимента. Пусть есть возможность в аналогичном устройстве еще больше увеличить резервуар с водой до размеров, например : 10 км х 10 км х 10 км. Поместим опять в центр поверхности воды воздушный компрессор с утопленным продольным соплом. Включим компрессор и дождемся установившегося режима работы. Из общих соображений можно заключить, что из-за образования в воде замкнутых водяных вихрей в ограниченной области измененных давлений воды и из-за диссипации энергии в не идеальной жидкости - до стенок такого большого резервуара не дойдут ни малейшие возмущения от выхлопа воздуха. Т.е. номинальная тяга сопла (в нашем случае составляющаяся То=100 Гс) останется нескомпенсированной на все 100%. Это можно считать примером создания непрерывной тяги внутри замкнутой системы. Несмотря на желаемый результат подобное “глобальное” устройство с практической точки зрения явно не «доведено до ума».
Уменьшение размеров резервуара с водой будет сопровождаться уменьшением величины нескомпенсированной тяги. В пределе малости, для устройства-прототипа с водой на 50 кГ и меньше, как уже было описано, эта величина становится фактически нулевой. В целом же, принципиально важно, что нескомпенсированная тяга может составлять от номинальной активной тяги по обстоятельствам любую долю : от 0% до 100%. И даже несколько процентов нескомпенсированной тяги от номинала являются полезным техническим результатом для работоспособного нетрадиционного безопорного движителя.
В рассмотренном “глобальном” устройстве-прототипе отсутствие противосилы у номинальной тяги сопла (и превращение всей последней в нескомпенсированную тягу для замкнутой системы) достигается экстенсивным путем за счет масштабного фактора. Конструктивно приемлемые предложения вариантов способа создания тяги внутри замкнутой системы и дальнейшие усовершенствования конкретных устройств должны идти интенсивным путем, т.е. в нашем случае должны обеспечивать почти нулевую компенсацию номинальной тяги сопла при минимальных размерах резервуара со вспомогательной жидкостью. Первым шагом в этом направлении, по мнению автора, является заявленное изобретение.
1.3. Специфический эффект на переходных режимах
(квази-тяговое усилие).
Полное изложение методики экспериментов и теории специфического эффекта содержится в основном тексте Описания изобретения «Способ создания тяги внутри замкнутой системы» и в основном тексте Анализа закона сохранения импульса на примере замкнутой системы тел с распределенными массами, см. рис.1(б), при включении или выключении вращения гребного винта в воде. Данный эффект может считаться продолжением к списку уже известных принципов движения.
При соответствующей технической доработке устройство на рис.1(б), например, может быть установлено на колесное шасси. Пусть такая тележка и всё в ней неподвижны. После включения вращения винта на номинальные обороты - тележка начнет движение, продолжительность которого зависит от длительности установившегося режима (и от величины внешних сил трения и сопротивления, если их не удалось свести к нулю). В Описании изобретения доказано, что к такому движению не имеют отношения физические механизмы аналогичные [3] . Итак здесь важно, что разгон тележки происходит не за счет передачи крутящего момента на колеса шасси (и отталкивания от дороги) и не за счет обычной реактивной тяги с выбросом масс наружу, а за счет процессов, происходящих в замкнутом объеме устройства (хотя пока лишь на переходном режиме при выходе на установившийся режим работы двигателя гребного винта внутри устройства). Другой пример – такой же разгон первородного устройства на рис.1(б) в открытом космическом пространстве. Т.к. сила сопротивления вакуума равна нулю, то устройство будет двигаться с постоянной скоростью в течение длительности установившегося режима. До момента выключения гребного винта и вызванной этим остановки самого устройства, оно покроет по прямой любое заданное расстояние.
Таким образом, даже в подобном применении замкнутая система тел с распределенными массами как движитель может быть использована для перемещения присоединенных объектов в пространстве. Здесь появляется нескомпенсированная тяга, но только не долговременная (как в заявленном «Способе создания тяги внутри замкнутой системы»), а импульсная лишь во время переходного режима. Такое квази-тяговое средодинамическое усилие эквивалентно краткому действию внешней силы по последствиям для замкнутой системы тел, когда происходит приращение скорости общего центра масс. Этот же термин (квази-тяговое усилие) можно встретить в книге [9]. Но в ней рассматривается пример, представляющий собой чуть видоизмененную хрестоматийную задачу механики с взаимным смещением сконцентрированных масс в замкнутой системе двух тел. Приводящее к подобному смещению взаимное усилие в книге [9] правильнее было бы назвать : псевдо-тяговое (обманчивое кажущееся тяговым) усилие, потому что оно абсолютно не меняет скорость общего центра масс замкнутой системы, подчиняющейся закону сохранения импульса. Напомним решение данной задачи.
