Юный техник, 2013 № 07

В 1956 году в Америке была запатентована «Система преобразования вращательного движения в однонаправленное».

Подмосковная «гравицапа» выглядела так… Ее расчетные характеристики предполагались следующими: сила тяги — 10–30 г, собственная масса — 1700 г, габариты — 200x82x120 мм, потребляемая мощность — до 8 Вт.

Ученые откликнулись на эту затею так. Журнал Astounding Science Fiction в июньском номере за 1960 год опубликовал статью Нормана Л. Дина под названием The Space Drive Problem. В ней прямо говорилось, что еще великий механик, математик и философ Жан д'Аламбер сказал: «Тело не может само себя привести в движение, потому что нет никакого основания к тому, чтобы оно двигалось предпочтительнее в одну сторону, чем в другую». В безопорной среде никакие инерцоиды двигаться не могут.

Гораздо позже, в феврале 2013 года, информационные агентства распространили весть о том, что китайские ученые из Северо-Западного политехнического университета в Сиане объявили об успешном испытании концептуально нового двигателя. Необычная силовая установка под названием EmDrive потенциально может использоваться как в космической технике, так и в летающих автомобилях.

EmDrive представляет собой закрытый конический контейнер, который резонирует под воздействием микроволнового излучения и создает тягу с широкой стороны «сопла». На первый взгляд, двигатель, который не испускает струю раскаленных газов, не потребляет топливо, а лишь излучает микроволны, нарушает закон сохранения импульса и попросту не может создавать тягу. Тем не менее, британский инженер Роджер Шайвер тоже ссылается на предшественников и напоминает, что еще в 50-е годы XX века британский инженер-электротехник Аллен Каллен предположил, что можно создать магнетрон с резонансной полостью такой формы, что давление микроволн на одну его часть окажется выше, чем на другую.

Затем еще один британский инженер Роджер Сойер сделал вывод, что, если резонатор магнетрона будет асимметричным, в форме усеченного конуса, то релятивистские эффекты позволят получить на его вершине меньшее давление, чем на основании. «Групповая скорость микроволн, — постулирует он, — зависит от диаметра резонатора — а значит, там, где диаметр меньше, давление микроволн будет выше». При этом у резонатора и микроволн окажутся разные системы отсчета, уверен изобретатель, поэтому система будет открытой. Закон сохранения импульса не нарушается, так как момент, получаемый двигателем, равен моменту, теряемому микроволнами в резонаторе.

Правда, в его интерпретации на бесконечный разгон этот двигатель не способен. По мере роста ускорения в направлении вектора его импульса тяга падает, и при значительной скорости гипотетического космического аппарата дальнейший разгон в том же направлении становится невозможным.

Китайские исследователи пишут, что создали прототип двигателя, который на испытаниях превратил пару киловатт входной мощности в 720 миллиньютонов (72 грамма) тяги. Однако, судя по фотографиям, похоже, что ими просто создана еще одна разновидность ионного двигателя. Тогда все в порядке. Полученная тяга может показаться ничтожной, однако ионный двигатель XIPS компании Boeing при вдвое большей потребляемой мощности создает на четверть меньше тяги. При этом XIPS требует для эксплуатации не только источник электроэнергии, но и большой запас топлива. Так что тут вроде бы есть над чем поработать. Но к «гравицапе», похоже, это уже не имеет никакого отношения.

Китайский вариант «гравицапы» выглядит куда серьезней и вполне похож на ионный двигатель. Такие двигатели используют в космосе уже сегодня.

Тем не менее, Роджер Шайвер утверждает, что сможет вскоре обеспечить почти «антигравитацию» — парение в воздухе без рева реактивных струй и шума винтов.

«Использование сверхпроводников позволит увеличить тягу устройства в разы — вплоть до возможности отрыва космических кораблей от поверхности планеты и выхода на околоземную орбиту», — утверждает он. К 2016 году инженер планирует построить первый прототип на сверхпроводниках, что позволит в перспективе увеличить тягу EmDrive в тысячи раз.

Ну, что же, как говорится, поживем — увидим. Тем более что ждать на сей раз не так уж и долго — всего три года. А пока заметим, что все же законы Ньютона просто так не опровергнуть, хотя сделать это пытались многие.

P.S. Вообще-то китайцы со своими опытами как раз подгадали к выходу на экраны мультипликационного варианта знаменитого фильма Г. Данелия. Так что вспомнить о «гравицапе» у нас с вами есть еще один повод.

P.P.S. Кстати, попробуйте сами объяснить себе, почему «фокус» с качелями или с лодкой может повторить любой человек, а вот с «гравицапой» ничего не вышло даже в невесомости.

В. БЕЛОВ, С. ЗИГУНЕНКО

ВЕСТИ С ПЯТИ МАТЕРИКОВ

СВЕРХПРОЧНЫЕ ЧАСЫ фирмы KAVENTSMANN недавно были показаны в Берлине. Эти удивительные измерители времени под названием Triggerfish Bronze А2, по утверждению Майкла Фернандеса, владельца фирмы, могут выдержать взрыв 4,5 кг пластической взрывчатки или давление воды на глубине 3000 м. Фернандес уверяет, что эти часы теперь будут занесены в Книгу рекордов Гиннесса.

Правда, дотошные журналисты выяснили, что после взрыва на полигоне часы остановились. Но Фернандес сказал, что это произошло лишь из-за неудачной конструкции держателя механизма, которая будет изменена. А сам корпус часов остался в целости, только несколько царапин появилось на кристаллическом стекле.

Создатели часов предназначают их для военных. Но пока не ясно, насколько будет востребована эта новинка.

УСПОКОИТЬ БУРНОЕ МОРЕ. Технологию по «разглаживанию» волнующегося океана перед кораблями ВМС США начали разрабатывать исследователи из Университета Калифорнии в Беркли. Ранее уже удалось разработать систему, которая создает над водой миражи, скрывая за ними те же корабли. Теперь Пентагон задумал создавать свободные от волн участки океана, внутри которых суда и морские платформы для нефтедобычи будут спасаться от штормов.

Идея состоит в создании систем, которые позволят справиться с вертикальными движениями волн, раскачивающими суда и затрудняющими их движение. Обычно океанская вода разделяется на несколько слоев. Верхний слой легче и теплее, а нижний — более плотный и холодный. Пульсации, возникающие между этими слоями, приводят к образованию поверхностных волн, преодолевая которые корабль затрачивает дополнительную энергию. По мнению американских ученых, есть возможность разработать защиту кораблей от колебаний воды, «погасив» волны на поверхности. Кроме того, такая защита погасит кильватерный след, который хорошо заметен со спутников, и сделает более трудной слежку за кораблями из космоса. Но как это делается, американцы не сообщают.

ОСТАНОВИТ ДАЖЕ ПУЛЮ новый полимер, разработанный учеными из Университета Райса (Техас, США). Этот наноматериал представляет собой композит из эластичных, но прочных стеклокаучуковых слоев. При испытаниях специалисты обстреляли полимер стеклянными шариками, а затем и настоящими пулями.

«Полимер фактически поглотил пулю, однако при этом на нем нет каких-либо макроскопических повреждений — материал не треснул, — отметил один из авторов разработки Нед Томас. — Такое свойство позволяет использовать новый материал при разработке бронежилетов, пуленепробиваемых лобовых стекол автомобилей, прозрачных забрал и щитов для полицейских, а также в космической промышленности, при разработке специальных оболочек для космических кораблей и спутников, защищающих их от космического мусора»…

ЧИСТИЛЬЩИК РАДИАЦИИ. Специалисты компании Toshiba создали робот, способный очищать поверхности от радиоактивных веществ. Дистанционно управляемую гусеничную машину размером с большой холодильник планируется использовать для очистки помещений аварийной АЭС «Фукусима».

Робот оснащен оригинальной системой очистки: сначала на зараженную поверхность подается струя воздуха с частицами сухого льда (замороженного углекислого газа). Сухой лед испаряется и поднимает в воздух радиоактивные частицы, которые, в свою очередь, пылесос затягивает в специальный контейнер для последующей утилизации.