Читать онлайн «Новые космические технологии». Страница 23

Данная технология названа САМ – силовой активный материал, или САНМ – силовой активный наноматериал. Использование пластин силового активного материала в энергетике не ограничивается роторами машин. Во всех рассмотренных вариантах конструкции силового активного материала, при отборе энергии окружающей среды, создается разность температур, данная технология открывает качественно новые перспективы в конструировании источников энергии, состоящих из пластин СА наноматериала и обычных термоэлектрических преобразователей. Эти генераторы энергии относятся к устройствам прямого преобразования тепла окружающей среды в электроэнергию. В связи с этим, напомню идею Максвелла о возможности создания некоего механизма, разделяющего молекулы среды на горячие (быстрые) и холодные (медленные). Данным механизмом, не требующим затрат, и является специальный микрорельеф.

Технологические решения, которые можно предложить сегодня для реализации данной идеи, относятся к способам получения вертикально ориентированных нанотрубок, рис. 88.

Рис. 88. Фото: нанотрубки в виде пакетов

Диаметр получаемых нанотрубок, обычно, составляет 50-100 нм. Технология получения таких нанотрубок анодированием титана недорогая, ее планируют широко применять для фильтров различного назначения. Существуют и другие варианты получения аналогичных наноструктур, например, метод анодирования сверхчистого кристаллического алюминия. Интересные решения, как мы уже отмечали, могут быть получены и методами наноэлектроники, которая позволяет создавать современные транзисторы размером 50 нм. При таком подходе, изготовители микросхем могут открыть для себя новый сектор рынка.

Разумеется, исследования и отработка оптимального рельефа пластины САМ потребуют значительных средств на оплату труда специалистов в области наноэлектроники. В дальнейшем, после изготовления шаблона, промышленное производство и сборка пластин САМ, под конкретную конструкцию движителя, будут иметь небольшую себестоимость. Применение данной технологии в космических проектах также возможно. Полагаю, что силовой активный наноматериал будет создавать подъемную (движущую силу) в любом замкнутом объеме газовой среды, охлаждая ее в процессе работы, рис. 89.

Рис. 89. САНМ в герметичном корпусе, заполненном газом

Недостатком данной технологии является необходимость организации отвода тепла от САНМ – пластин, и подвода тепла к газовой среде с противоположной стороны корпуса. Можно обеспечить циркуляцию тепла, используя теплообменники. Часть тепловой энергии, неизбежно, будет рассеиваться в окружающей среде, и ее надо восполнять внешним источником энергии.

Преимущество замкнутых систем в том, что можно создать любое давление газовой среды, а также, изменять его величину, тем самым увеличивая или уменьшая движущую силу. Например, при давлении газа внутри корпуса порядка 10 атмосфер, и 10 % перепаде давления на стороны пластины, на 1 квадратный метр САНМ – пластины будет действовать сила порядка 10 тонн. Движители, сконструированные для газа высокого давления, будут более компактными и мощными. Впрочем, и в открытой атмосферной среде у данной технологии большие перспективы.

Ориентировочные расчеты величины активной силы, которая будет действовать на пластину при создании 10 % разности атмосферного давления, показывают, что при атмосферном давлении около 1 кг на 1 квадратный сантиметр, создается подъемная сила около 100 грамм на 1 квадратный сантиметр. Лист размером 1 квадратный метр сможет поднять 1 тонну. Листы САМ можно пакетировать, обеспечив доступ воздуха к слоям материала. Легко представить себе силовую установку (движитель) с габаритами примерно 1 кубометр, состоящую из 100 листов, способную поднять груз весом 100 тонн, рис. 90.

Рис. 90. Пакетирование пластин САНМ

Данные технические характеристики принципиально меняют концепцию конструирования авиационного транспорта, а также, открывают фантастические возможности создания новых типов летающих объектов, грузоподъемностью в миллионы тонн.

Например, платформа – движитель, с габаритами примерно 50х100 метров, и толщиной 2 метра, состоящая из 200 слоев 10 мм пластин САНМ, всего при 10 % перепаде атмосферного давления, может быть активным движителем для транспортного средства грузоподъемностью 1 миллион тонн, рис. 91.

Рис. 91. Концепция САМ в большегрузном транспорте

Этот транспорт может составить серьезную конкуренцию всей отрасли судостроения и авиации. Очевидно, возникают перспективы изменения концепции всего автомобильного и железнодорожного транспорта.

Возможны и другие применения технологии САНМ, например, летающие на нужной высоте ретрансляторы телевизионного сигнала, систем связи и т. п. Уменьшается необходимость в выводе спутников связи на геостационарную орбиту, если появляется возможность размещения ретрансляторов связи на любой высоте, и поддержания заданной позиции в пространстве неограниченное время, без расхода топлива.

Фантастические перспективы: по мере увеличения надежности конструкции движителей, использующих САМ, и снижения стоимости их производства, возможно их широкое применение в области создания недвижимости нового типа: летающих домов, гостиниц, ресторанов и т. п.

Применение САНМ – технологии позволит конструировать движители для любого транспорта, а также создавать крутящий момент машин, использующих какой-либо ротор, включая электрогенераторы любой мощности, рис. 92.

Рис. 92. Применение силового активного материала

Проект по данной теме не требует больших финансовых затрат. Первый этап исследований заключается в проверке предположений о том, что регулярные наноструктуры определенной формы могут «отбирать» кинетическую энергию у молекул воздуха, либо упорядочивать их движение. Упрощенно, схемы показаны на рис. 84 – рис. 87. В процессе развития технологических методов, возникнут и другие решения. Эксперименты целесообразно организовать в существующей нанотехнической лаборатории.

Отдельно отметим, что упорядоченный нанорельеф в виде пакета трубок или сотовые структуры будут создавать «эффект полостных структур», который мы рассмотрим позже, в главе о волнах материи де Бройля. В общих чертах, можно представить данный эффект, как интерференцию продольных волн эфирной среды, излучаемых согласованно вибрирующими частицами материи, которая образует стенки трубок. Излучение волн де Бройля направлено вдоль оси трубок, и интерференция волн от множества трубок – источников дает в пространстве над сотовыми (полостными) структурами упорядоченные области сжатия и разряжения эфирной среды. Практическое применение таких устройств выходит за рамки вопроса об использовании кинетической энергии молекул воздуха, поскольку относится к эфиродинамике. Полагаю, что их внедрение будет иметь большие перспективы в космической технике.

Рассмотрим еще одно направление развития космической техники, которое стоит отдельно от остальных, но изучение данного метода полезно при анализе других технологий.

В 1996 году, на конференции в Санкт-Петербурге, мне довелось услышать доклад доктора технических наук Георгия Романовича Успенского о новом методе получения движущей силы. Его книга называется «Аномальная гравитация и космонавтика», 1992 год, и в ней подробно рассмотрен предлагаемый автором метод. Отметим, что Г. Р. Успенский является Академиком Российской академии космонавтики имени К.Э.Циолковского, руководителем отделения Центрального научно-исследовательского института машиностроения.

Вкратце, суть идеи Успенского состоит в следующем: закон Ньютона описывает взаимное притяжение двух тел таким образом, что не учитывается плотность вещества каждого из тел. В частном случае, если плотность вещества одного из гравитирующих тел намного больше, чем плотность вещества второго тела, то силы их взаимного притяжения не равны.

Система таких тел, соединенных в одном корпусе, будет двигаться в сторону более плотного тела, как показано на рис. 93.

Рис. 93. Система двух гравитирующих тел разной плотности

Экспериментальная проверка идей Академика Георгия Успенского прошла успешно, есть положительные результаты измерений. Будет ли данный метод востребован на практике, пока трудно сказать, так как действующие в экспериментальных моделях силы очень малы. Нас больше интересует причина данного эффекта, в рамках концепции эфиродинамики. Используем теорию гравитации Фатио, рис. 94, в которой силы притяжения гравитирующих тел объясняются эффектом взаимного экранирования потоков эфира, втекающих в каждое из гравитирующих тел со всех сторон. Данная концепция впервые была рассмотрена в письме Гюйгенсу в 1690 году [55]. Суть идеи простая: в результате взаимного экранирования потоков эфира, в области пространства между двумя телами создается «область тени», в которой плотность эфирной среды меньше, чем в остальной части пространства, окружающего тела.