Альтернатива ракетному двигателю.
1. Предисловие.
Мечтать – это одно из свойств человеческой натуры и космос есть предел этой мечты. С давних пор человек смотрел на звезды. Появлялись новые знания, менялись представления о мире звезд. Применение оптических приборов сформировало устойчивую систему знаний о космосе. Гелиоцентрическая система знаний о космосе, поставившая в центре нашей планетной системы Солнце, пришла на смену, существующей многие века геоцентрической, центром ее была наша планета. Оптические приборы имеют важное значение в познании космоса. Как говорится лучше один раз увидеть, чем сто раз услышать, еще более желательно потрогать, ступить на ранее недоступные земли. Нет крыльев у человека, но природой ему дано больше, это способность познания и на основе, приобретенных знаний, получать возможность достигать таких высот, что не доступны птицам. Техника дала человеку очень многое, в том числе и возможность летать в пределах своей планеты, а в скором будущем освоить и всю Солнечную систему. Космические условия, в связи со спецификой свойств космоса, требуют повышенного уровня знаний принципов движения, физических свойств различных веществ и их соединений, а также и совершенства технологий в обработке различных материалов.
2. Введение.
Так описывает очевидец старт ракеты большой мощности. Все удаляются на приличное расстояние от стартового стола, ситуация чревата аварийностью и наблюдать за подобным зрелищем желательно из надежного укрытия. Вулкан извергающихся газов, от грохота, подобного тысяче громов, кажется что трясутся горы окружающие полигон. Что это за гром, гремит ракета? Ракета к этому грому имеет очень малое отношение. Это гремят и извиваются струи бесполезно потраченной энергии – «реактивная струя на которую опирается ракета», так иписывается классическое ракетное движение. Можно ли обойтись без этой самой струи, бесполезно потраченной, можно так выразиться, выброшенной на ветер энергии. Более преемлимой является такая картина. Большое пространство цеха наладки и окончательной доводки всех агрегатов космического аппарата для дальнего космоса. Раздвигаются панели кровли цеха и космический аппарат без большого шума, без каких либо выбросов, плавно поднимается над полом, при этом даже не колыхнулись листочки декоративной пальмы, стоящей возле ближайшего окна. Аппарат покинул место своего рождения и отправился к месту старта, которым является центральная городская площадь с ожидающими старта провожающими родственниками и просто любопытными. Каждый присутствущий может потрогать при старте, взлетающий космический аппарат.
3. Почему движение назвали реактивным.
Из классической физики в школе мы узнаем, почему тело может ускоренно двигаться в космическом пространстве, не взаимодействуя с окружающей средой. Оказывается, есть движение, определяемое как реактивное. Читаем из учебника: «Под реактивным движением понимают движение тела, возникающее при отделении некоторой его части с определенной скоростью относительно тела. При этом появляется так называемая реактивная сила, сообщающая телу ускорение. При сгорании топлива в камере сгорания происходит взаимодействие между ракетой и вытекающей из нее струей вещества». Подобное выражения несколько неточно. Зритель, наблюдающий полет ракеты, видит ракету и струю газов, неразрывно связанную с ней, при этом создается впечатление, что струя толкает ракету или ракета отталкивается от струи. Не может ракета отталкиваться от струи, ей просто, не чем отталкиваться. Если мы возьмем водометный движитель, установленный на катере, можно сказать что катер отталкивается от масс воды лопастями, при вращении водяного винта, при этом за кормой образуется водяная струя, бесполезно утекающей жидкости. Человек так же отталкивается от почвы под ногами, но почва при этом остается неподвижной. Движение может передаваться от одного тела к другому при их взаимодействии. При этом передаются вектор и модуль импульса встречному телу. Ракету приводят в движение частицы горячего газа, ударяющиеся в стенку камеры сгорания и в отражатель сопла, имеющие вектор совпадающий с направлением движения. Кстати суммарный импульс газовой струи уходящей из сопла, намного больше импульса толкающего ракету.
Как утилизировать механическую энергию и рабочее тело уходящей газовой струи.
Направленное движение частиц горячих газов из сопла ракеты это уже направленный поток и к потоку применяют другие законы и правила движения, в отличие от хаотичного движения молекул. При движении потока в искривленном канале сила его воздействия на стенку канала обратно пропорциональна радиусу кривизны этого канала. Для утилизации и повторного использования уходящих газов предлагается применить систему каналов определенной формы. «Активный парус» это фактически самостоятельный принцип движения, без взаимодействия с окружающей средой, устройства определенной конструкции, с возможностью применения различных видов источников энергии, в качестве рабочего тела, при этом, можно использовать широкий спектр веществ, в любом агрегатном состоянии. Герметичный корпус движителя исключает влияние на окружающую среду, в виде каких либо выбросов, в том числе и шума. Оптимально сочетание атомного реактора, в виде источника энергии и ртуть в виде рабочего тела, при этом рабочее тело движителя выполняет роль хладагента в контуре охлаждения реактора, при этом достигается минимум преобразований энергии. В простейшем виде в качестве источника потока применяется вентилятор, рабочее тело – воздух. В виде БПЛА, такое устройство способно выйти за пределы атмосферы.