20010513 Двигатель "шеврон"-микроволновое чудо или эксперемент Лебедева?(научн.) В этом тексте я приведу расчеты, по которым в первом приближении можно определить порядок тяги двигателя "шеврон", помещенного в микроволновую печь. Причем основой этих расчетов является не взаимодействие посредством электромагнитных сил, а различие отражательно-поглощательных свойств двигателя в различнеых направлениях(вспомните школьный эксперимент, когда исследовалось действие давления света на черную с одной и зеркальную с другой стороны пластину, равномерно освещенную со всех сторон).
В основе расчета лежит идея о том, что двигатель "шеврон" с одной стороны поглощает, а с другой отражает значительную часть поступающей электромагнитной энергии. Она пришла в голову моему другу Антону Палагину, который пытается объяснить с точки зрения классической науки механизм работы микроволновых двигателей.
Для начала рассчитаем количество фотонов, генерируемых магнетроном СВЧ-печи за одну секунду. Примем, что СВЧ мощность равна 1 кВт. Следовательно за одну секунду выделяется энергия в 1 кДж в виде электромагнитных квантов(фотонов) с энергией h*v, где h-постояная Планка, а v=2.45 ГГц(частота магнетрона микроволновой печи). Находим, что число фотонов, генерируемых в одну секунду N=1000/(h*v)=6.2*1026 .
Для простоты расчета будем считать, что с одной стороны двигатель полностью отражает, а с другой полностью поглощает падающее на него электоромагнитное излучение, причем количество фотонов падающих на разные стороны двигателя в единицу времени равны между собой и равны половине фотонов, излученных магнетроном за тоже время. Это позволяет считать, что импульс, переданный двигателю за 1 секунду равен импулсу половины фотонов, генерируемых магнетроном в 1 секунду(так как при отражении передается импульс в два раза больший чем при поглощении. Или строго:Pпогл.-Pотраж.=Pотраж. +Pдвиг.;Pпогл.=Pотраж. Следовательно Pдвиг.=-Pотраж.).
Импульс одного фотона вычисляется по формуле:P= h*v/c. Тогда суммарный импульс, переданный двигателю за 1 секунду:
Q=P*N/2= 1.7*10-6 Н*с.
Так как мы проводили расчет за время равное одной секунде, то полученное число является искомой силой тяги двигателя "шеврон". Переводим в килограммы и получаем: F=1.7 *10-7 кг=0.17 миллиграмма!
И так мы получили потрясающий результат. Порядок расчетной тяги близок к эксперементальным данным, и это при том, что мы допустили грубые приближения при подсчете числа отраженных и поглащенных фотонов. Существуют некоторые механизмы, способные существенно увеличить тягу:дело в том, что потери энергии в микроволновой печи очень малы, и в единицу времени на двигатель может попадать значительно больше фотонов, чем генерируется за тоже время; также двигатель имеет большую добротность(порядка 1000) ,следовательно он может накапливать огромную энергию, а затем создавать тягу подобно фотонному двигателю, излучая кванты в одном направлении!
Пока трудно утверждать о достоверности вышесказанных предположений о механизме образования таги, но его может подтвердить или опровергнуть несложный эксперимент по изучению отражательно-поглощательных свойств двигателя в различнных направлениях.
В заключении хотелось бы выразить особую благодарность Антону Палагину за его попытки объяснить с точки зрения классической науки явления, которые мы считаем доказательствами системы гипотез "наномир".Захаров Сергей2001 год.
Комментарии А.Кушелева
Начнем с благодарности Антону Палагину за проявленный интерес к работам, проводимым в лаборатории Наномир.
Отметим, что наши расчеты силы тяги двигателя базируются на законах классической физики, в частности на обобщенном законе Ампера.
Квантовые расчеты Антона Палагина нам интересно понять и проверить.
Итак, количество фотонов N = 1000 / (hv) = 6.2E+26
Импульс одного фотона P = hv / c
Суммарный импульс Q = PN / 2 = (hv / 2c) * (W/(hv)) = W / (2c), где W - мощность магнетрона в ваттах. Итак, импульс всех фотонов равен отношению мощности излучения к скорости света с коэффициентом 0.5. Разделив на время (1 сек) получаем силу тяги.
F = W / (2ct), где W=1000 Вт, c = 3e+8 м/с, t = 1 сек.
Н = Вт / (м/c * c)
Н = Вт / м, N = F * S, F = A / (2ct)
В формуле F = W / (2ct) W - не мощность, а работа, т.е. A. Мощностью она станет, если ее домножить на время, т.е. F = Wt / (2ct) = W / (2c))
F = 0.5 W / c =0.5 * 1e+3 / (3e+8) = 1.7e-6 Н = 0.17 мг
Сила тяги пропорциональна мощности излучения
Мы предполагаем, что сила тяги пропорциональна квадрату силы тока.
20010826
Учитывая, что мощность пропорциональна квадрату силы тока N = k*I*I*Z мы видим, что сила тяги в обоих случаях пропорциональна квадрату силы тока.
Различие заключается лишь в коэффициентах. Мы предполагаем, что сила тяги зависит от реактивной мощности резонатора, которая может в миллионы раз превосходить мощность излучения, т.е. мощность магнетрона, подаваемую на вход резонатора.
О том же говорит и Антон Палагин, упоминая о высокой добротности двигателя. При этом он отмечает, что энергия в резонаторе-двигателе может накапливаться, что должно увеличить силу тяги. Однако, он не связывает увеличение силы тяги с увеличением реактивной мощности и пропорциональным увеличением силы тока (или его аналога), утверждая, что возрастет поток фотонов, т.е. активная мощность (излучения) двигателя.
Ознакомившись с параметрами резонатора-двигателя Антон Палагин сможет убедиться, что увеличение добротности резонатора увеличивает реактивную мощность и силу тока в нем, но не влияет на мощность излучения, которая в сумме с оммическими (джоулевыми) потерями остается равной подводимой мощности. В результате Антон сможет дополнить формулу коэффициентом добротности Q, показывающим отношение накопленной энергии к энергии потерь за период колебаний.
Джоулевы потери в нашем случае в сто тысяч раз меньше энергии, накопленной резонатором, а потери на излучение еще на несколько порядков меньше, т.е. практически вся энергия, получаемая двигателем-резонатором от магнетрона преобразуется в тепло.
Приведенную Антоном Палагиным формулу можно переписать в виде: F = (N / c) * Q * k, где
N - мощность, подводимая от магнетрона
c - скорость света
Q - добротность резонатора-двигателя
k - эмпирический коэффициент Вывод более точной формулы приведен в тексте 20010801
(Расчет силы Ампера в двигателе-шевроне).