"Erich Becht - Buenos dias Argentina" (Watch on YouTube)

17.12.2006 12:55

В то время как авиапроизводители стараются повысить экономичность своих самолетов, инженер Роберт Хант работает над созданием летательного аппарата, который вообще не будет расходовать никакого топлива. Его самолет сможет летать только за счет взаимодействия подъемной силы с силой притяжение – так же, как это делают аэростаты и планеры.

Сама идея длительного полета без использования топлива выглядит несколько фантастично, не говоря уже о создании аппарата, способного осуществлять таким образом коммерческие авиаперевозки. Легкие планеры могут находиться в воздухе практически неограниченное время, используя для этого восходящие воздушные потоки. Однако дальний перелет между двумя определенными пунктами является для них очень сложной задачей, требующей от пилота изрядного мастерства и определенной доли везения. Да и запуск подобных устройств сопряжен с определенными трудностями: чтобы оторваться от земли, планерам требуется либо крутой высокий склон, либо специальное разгоняющее устройство, например, лебедка или автомобиль. Зато если оснастить планер двигателем, получится самолет, лишенный этих критических недостатков. Поднимать грузы в воздух с нулевыми энергозатратами умеют аэростаты, но, в отличие от планеров, они неспособны двигаться против ветра. Чтобы использовать аэростат в качестве транспортного средства, придется добавить к нему двигатель, получив дирижабль.

А что если скрестить планер и аэростат? Именно эта идея легла в основу концепции «гравитационного самолета», которую разрабатывает инженер Роберт Д. Хант (Robert D. Hunt) из компании Hunt Aviation. Как утверждает изобретатель, его аппарат сможет совершать полеты, используя в качестве источника энергии силу земного притяжения: никаких лопастей и реактивных турбин!

Проектируемый «гравилет» представляет собой конструкцию из двух массивных баллонов вытянутой формы, соединенных между собой треугольным монокрылом и хвостовым стабилизатором. К краям монокрыла крепятся длинные крылья, способные складываться вдоль корпуса для перехода в режим пикирования. Баллоны наполнены гелием, в результате чего самолет становится менее плотным, чем окружающий его воздух, по сути, превращаясь в аэростат. При этом возникает подъемная сила, порождаемая чисто гравитационными эффектами. Давление среды компенсирует вес аппарата и начинает выталкивать его наверх. Вместо того, чтобы закачивать в резервуары гелий, можно, напротив, откачивать из них воздух, создавая внутри искусственный вакуум. Этот метод позволяет достичь большей подъемной силы, однако он гораздо сложнее с технической точки зрения: оболочка баллонов должна быть очень крепкой, иначе давление атмосферы ее просто раздавит. Роберт Хант предполагает использовать смешанную схему – вакуум создается в твердых и прочных ячейках, которые помещаются внутрь мягкой оболочки, наполненной летучим газом. Подобная компоновка позволит достичь некоторого компромисса между подъемной силой вакуума и технологической простотой резервуара с газом.

Поднявшись на необходимую высоту, самолет заполняет баллоны забортным воздухом, становясь более плотным, нежели окружающая его атмосфера. В результате он начинает падать под действием все той же гравитации. Вначале снижение происходит в режиме пикирования, со сложенными крыльями – это необходимо для того, чтобы самолет мог набрать некоторую скорость, позволяющую ему меньше зависеть от направления воздушных потоков. Завершив разгон, аппарат раскладывает крылья и переходит к горизонтальному планирующему полету в нужном направлении. В качестве маневровых двигателей используются реверсивные ветряные турбины, расположенные на концах крыльев. Они же работают как генераторы, заряжающие аккумуляторные батареи.

Концепция выглядит красиво и многообещающе, однако она упирается в довольно значительные технологические трудности. Чтобы вакуумно-газовые резервуары могли компенсировать вес аппарата при взлете, он должен быть очень легким. В то же время, конструкция должна обладать необходимой прочностью для того, чтобы выдержать нагрузки, возникающие при пикировании и планировании. По мнению Роберта Ханта, современные композитные материалы вполне позволяют достичь приемлемых показателей по соотношению прочности и веса. Согласно его расчетам, «гравилеты» смогут подниматься на высоту до 30 км, неся на борту до 1000 тонн полезного груза. И все это без использования дорогостоящего и загрязняющего окружающую среду топлива.

На веб-сайте компании Hunt Aviation можно посмотреть видеоролик, подробно объясняющий концепцию «гравилета» (приготовьтесь выслушать заодно и очень скучное музыкальное сопровождение).

Взято отсюда.

***

Добавлю от себя, что настоящий автор идеи - Герберт Уэллс. У него есть рассказ под названием "Филмер". Лично я пытался получить патент на похожую штуку. Патента мне не дали (видимо из-за похожести на "вечный двигатель" - такие вещи не патентуют "из прынцыпа"). Но заявка с печатью сохранилась. Проблемой является, где найти "бабло" на постройку - экспериментальный образец будет стоить от $3.000.000. В любом случае речь идет о сумме с шестью нулями - некоторые компоненты очень дорогие. В сарае я его не сделаю. Причем мой проект не потребует таких супертехнологий, как у Ханта.

Собственно говоря, мой проект - и есть в некотором роде "вечный двигатель" как и проект Ханта. Что такое гравитация, наука не знает до сих пор. Совпадение гравитационной и инерционной масс воспринимаются как приятный сюрприз.

Приведу пример. Висит вертолет над землей и крутит пропеллером. С точки зрения физики он не выполняет никакой работы. (Он не двигается; A=F*S). В технике считают не так; там умножают мощность на время работы (и правильно делают:)). Потому что если вертолет выключит двигатели, он окажется на земле (мягкая будет посадка или жесткая - не суть важно). Значит, он все - таки совершает полезную работу по поддержанию себя в воздухе. Гелиевый дирижабль может проделывать то же, что и вертолет без затрат горючего. Работа тоже совершается (выпусти газ и дирижабль - на земле).

Для совершения работы не обязательно расходовать энергию. Работа - это не расход энергии, а энергообмен. Работу против сил гравитации совершает даже стол, на котором стоит гиря. А=P*t. Р-мощность гравитационного поля. Сломай стол - и гиря на полу. Надо только знать, как эту работу "добыть". Хант знает, как, я знаю еще два варианта. Я считаю, что мои варианты лучше, т.к. они могут работать и без гравитации. В чем они заключаются, скажу, когда будет патент или контракт. Самый гениальный изобретатель в истории дожен быть и самым богатым:) (мне плиз таблетку от жадности, только побольше, побольше!).

Между прочим:
1 Юпитер и Сатурн излучают в пространство больше энергии, чем получают от Солнца. Ученые не понимают, как такое может быть. Ядерных реакций там, вроде, нет.
2 Астрономы говорят, что Вселенная не просто расширяется - она еще и ускоряеся. Чем не "вечный двигатель"?

Upd. Довольно забавно наблюдать, когда мне начинают объяснять, что это тепловая машина. Причем вроде технически грамотные (с виду) люди. Такие люди искренне считают, что все, кто утверждает о возможности вечного двигателя - полные лохи в физике. Самое смешное, что эти люди сами не понимают, что такое тепловая машина и почему ее кпд не может быть выше 100%. А вот если аппарат Ханта рассматривать как тепловую машину, то кпд может быть выше 100%, потому что это - сравнение члена с пальцем (пардон за мой французский). Подъемная сила, а за ней и работа архимедовой силы не имеет прямой связи с работой по сжижению гелия, но это отказываются понимать.

Upd.2 Статья на "Мембране" о том же, с обсуждением.

Flat | Top-Level Comments Only

Каким образом? Сжижаем-то на высоте, при низком атмосферном давлении (что неблагоприятно для сжижения), а испарять придётся внизу, при большем атмосферном давлении (неблагоприятно для испарения). Оба раза нам придётся работать, и на эту разницу в давлениях нам и придётся раскошелиться.

Всё кажется элементарным, как репа, пока не начнёшь детальный подсчёт :))

Работать придется только 1 раз - во время сжижения.

Значит либо работать придётся больше, либо разница высот будет меньше. В любом случае, реально работать придётся нам, а не гравитационному полю, и "вечного двигателя" не будет.

Работать больше не придется, разница высот не будет меньше (с какой стати?). Почему бы не поработать гравитационному полю?

Меньше работа -> меньше разница плотностей -> меньше снижение/подъём до высоты равной плотности (нулевой плавучести). Не забываем, что плотность атмосферы убывает с высотой, и аппарат не сможет подняться/опуститься выше/ниже высоты нулевой плавучести без дополнительных затрат энергии.

У нас работа на сжижение уменьшилась безо всякой связи со всем остальным. Атмосфера тоже разная бывает - на Титане она в полтора раза мощнее, чем на Земле. Гравитация тоже мощнее бывает, так что не виляйте:)

Работа на сжижение уменьшилась, да. А на обратное испарение? Подниматься наверх вы уже не собираетесь? А чтобы испарить жидкость в нижней точке, вам теперь придётся понести затраты на 1) доведения жидкости до кипения (чем ниже чайник и выше атм. давление, тем выше температура кипения) 2) скрытую теплоту парообразования (ну это ладно, можно рекуперировать).

А где там эта атмосфера и гравитация - на Юпитере ли, на Земле ли, - не имеет ровно никакого значения. Физика везде одинаковая.

>>>А чтобы испарить жидкость в нижней точке, вам теперь придётся понести затраты

Не придется. Температура - все равно выше точки кипения гелия. Выкипит само.

Если мы считаем температуру вверху и внизу одинаковой, то она нас не колышет - нам важно только давление. И внизу нам хошь не хошь, но придётся восполнять разницу в давлении.

Если же мы начинаем полагаться на разницу температур внизу и вверху, то это уже использование энергии Солнца, неравномерно нагревающего атмосферу. Но это уже другая история, и энергия гравитационного поля тут не при чём.

Температура выше точки кипения и там и там. С чего ей вдруг понизиться?

Я несколько обескуражен. Извините, но вы беседуете как-то невпопад, словно читаете крайне невнимательно. Вот и сейчас:
1) Про какое понижение температуры вы говорите, если я написал выше, что мы считаем температуру одинаковой?
2) Вы заметили, ЧТО я написал про зависимость температуры кипения от давления? Вы не понимаете, что если мы сжижаем газ, то это означает, что температура НИЖЕ точки кипения ПРИ ДАННОМ ДАВЛЕНИИ? Или для вас давление отдельно, температура отдельно, и они никак не связаны, как будто нет уравнений состояния газа и проч, известных со школы?

Все вподад. При понижении температуры работа на сжижение ПО-ПРЕЖНЕМУ уменьшается. Что Вас удивляет?

И там и там = и вверху и внизу.

Меня удивляет, что вы отвечаете не на мои вопросы, а на какие-то свои, незаданные. При чём тут понижение температуры, если температуру вверху и внизу принимаем одинаковой и выше точки кипения, и поэтому сжижаем газ повышением ДАВЛЕНИЯ, а не охлаждением?

Если считать, что чем выше тем холоднее, и поэтому можно получить выигрыш - то это будет совсем другая машина, работающая не на энергии гравитации, а на энергии Солнца, которое неравномерно нагревает различные слои атмосферы. Это работоспособно - но это НЕ гравитационный двигатель, никакой "мощности гравитационного поля" тут нет и в помине.

Не видел намеков, что у Ханта газ сжижается именно повышением давления. Но даже если так, на переход в жидкое состояние понадобится меньше энергии. Мы, вообще-то, говорили о среде с более низкой температурой как вверху, так и внизу.

>>>Если считать, что чем выше тем холоднее, и поэтому можно получить выигрыш...

Это не имелось ввиду. Речь идет о чисто гравитационном двигателе, пофиг, есть Солнце или нет.

Газ сжижается лишь 2-мя способами: либо повышением давления, либо уменьшением температуры. Ну или либо оба одновременно. Если температура одинаковая - значит это сжижение давлением.

Если температуру снижать - работа на сжижение будет действительно меньше. Но также снижется работа при обратном расширении. Если температура снижена ОДИНАКОВО вверху и внизу, то одинаково снизятся обе ветки цикла: и сжатие, и расширение. Никакой дополнительной энергии тут не получишь.

Я не видел намеков, что Хант как-то утилизирует работу при расширении газа.

Подъём на высоту - это и есть утилизация энергии, потраченной на расширение газа.

Нет.

Голословно.

Утилизацией расширения была бы турбина на выходе из баллона в оболочку. Газ выходит - она крутится. Но этого нет.

Куда выходит газ? Он выходит а оболочку, увеличивая её объём (или вытесняя более тяжёлый газ). За счёт этого аппарат получает плавучесть, поднимается, совершая работу против силы тяжести.

Он что, не выйдет, если турбину поставить?

Мы ходим по кругу, как та работа. Ещё раз: чтобы газ вышел и начал надувать шар или вытеснять тяжелый газ, нужно работу ПОТРАТИТЬ: испарить, нагреть и т.п. Турбина просто начнёт отнимать тепло и остужать газ, повышая его плотность. Это как поставить турбину прямо в камере сгорания ДВС - абсолютно бесполезно, и мешает основной работе.

Такое ощущение, что вы считаете лопатки турбины и крылья планеров "бесплотными", способными отнимать энергию потока, никак при этом не влияя на сам поток. Типа "ну промчаличь лопасти/крылья, всё успокоилось и встало на свои места". Так вот, не остаётся всё на своих местах. Неподвижная турбина уменьшает скорость (температуру) газа, движущееся крыло увеличивает скорость (температуру) газа.

Я и не говорю, что надо ставить там турбину. Я говорю о том, что было бы утилизацией расширения. Подъем - не утилизация расширения. Это утилизация архимедовой силы.