Деканның орталықтан тепкіш машинасы механика заңдарын бұзды

2024 Автор: Seth Attwood | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2023-12-16 16:10

Норман Диннің өнертабысы көптеген елдердің ғалымдары мен журналистерінің қызығушылығын тудырды. Мысалы, ол туралы француздың әйгілі ғылыми-көпшілік журналы «Sians av.» журналының тамыз айындағы санында айтылған.

Дайнның ашылуы 1667 жылы Ньютон өз заңдарын тұжырымдағаннан кейін механика тарихындағы ең таң қалдыратын жаңалық болуы мүмкін.

1956 жылдың жазында Вашингтоннан келген өзін-өзі үйреткен Норман Дин NASA-ға (Американың ғарышты зерттеу жөніндегі мемлекеттік агенттігі) әдеттен тыс ұшақтың жобасын ұсынды. Модель дұрыс жұмыс істеп тұрғандай көрінгенімен, инженерлер оны түсіне де қоймады: Дин көлігі классикалық механика принциптеріне қайшы келді, яғни оған уақыт жоғалтудың қажеті жоқ.

Содан кейін Дин, аз дегенде, ренжімей, патенттік кеңсеге «айналмалы қозғалысты түзу сызықты қозғалысқа түрлендіруге арналған құрылғыға» патент сұрады. Ол үш жыл бойы патент ала алмады.

Осы уақытта Дин Ұлыбритания мен Германия үкіметтеріне өзінің өнертабыстарын ұсынып, оларға жүгінді. Алайда, нәтиже жоқ. Өйткені Дин Ньютонның әрекет пен реакция заңын жоққа шығарып қана қоймай, жалпы математиканы да мойындамады. Оған мәңгілік қозғалыс машинасының тітіркендіргіш өнертапқышы сияқты қарады.

Американдық Кэмпбелл Дин көлігімен танысып, оны іс жүзінде тексеріп, Analog журналында өнертапқышты қорғауға арналған мақала жариялады. Көп ұзамай басқалар машинаға қызығушылық танытты, бұл концепцияда бу қозғалтқышынан әлдеқайда революциялық болды. Оның ішінде жеті ірі фирма.

Массачусетстегі Wellesley Engineering фирмасының инженері Карл Исаксон Дин көлігінің жаңа үлгісін жасады. Айналдырылған құрылғы, алайда, көтерілмеді, бірақ оның салмағы айтарлықтай төмендеді.

Біз патенттің көшірмесін бізге жеткізуді сұрадық. Бірақ АҚШ патенттік кеңсесі бізге жаңа көшірме беруден бас тартты. Мырза Дин өз кезегінде АҚШ-тағы тілшіміздің сұрақтарына жауап беруден бас тартты: өнертабыс құпия болып қалды.

Осы арада математикамен қаруланған механиктер көмекке келіп, ақыры не болғанын түсіндірді.

Дин машинасы жарылып кететін қатты жаңғақ болып шықты, олар механиканың үш негізгі заңына қосымша төртінші қозғалыс заңын ұсынды.

Ол былай тұжырымдалған: «Жүйенің энергиясы бірден өзгермейді. Бұл жүйенің қасиеттеріне байланысты және әрқашан нөлден ерекшеленетін белгілі бір уақыт кезеңін алады ».

Яғни, әрекет пен реакция бір уақытта емес! Бұл факт орасан зор зардаптарға әкеледі. Мысалы, қозғалыстағы дененің көрінетін массасы осы қозғалыс жүріп жатқанда өзгереді.

Нәтижесінде Ньютонның екінші заңы F = mw F = mw + Aw ', Мұндағы A - өлшемсіз коэффициент, ал w ' - үдеу өзгеру жылдамдығы.

Табиғаттағы және техникадағы қозғалыстардың көпшілігі тұрақты үдеумен орындалады, содан кейін бұл қосымша термин нөлге тең болады.

Кейбір американдық сарапшылар басқарылатын зымырандарды ұшыру мен ұшқыштарды лақтыру кезінде байқалған осы уақытқа дейін түсіндірілмеген ауытқулар жаңа заңмен жақсы түсіндіріледі деп сендіреді.

Доктор Уильям О. Дэвис, Нью-Йорктегі Geek зерттеу бөлімінің басшысы және әйгілі Лос-Аламос атомдық зерттеу зертханасының бұрынғы мүшесінің айтуынша, Төртінші қозғалыс заңы беріктікке сыналған кезде материалдардың мінез-құлқындағы кейбір ауытқуларды жақсы түсіндіреді.

Үш ғасыр бойы Ньютонның үш заңын қолданып келе жатқан астрономдар олардың салыстырмалы түрде дәл еместігін қалай байқамады деп сұрауыңыз мүмкін!

Жоғарыда айтқанымыздай, бұл аспан денелерінің, әдетте, тұрақты немесе аздап өзгеретін жылдамдықтары мен үдеулерімен қозғалуына байланысты.

Біздің таңданысымыз өткен ғасырда орташа мәні нөлге тең болса да, айнымалы токты қолдануға болатынын анықтаған кездегі электротехниктердің таңданысына ұқсамайды. Олардың қателігі Ньютондық инженерлердің қателігіне ұқсайды. Олар ток күші нөлге тең болмаған кезде бір бағытта және екіншісінде қозғалыс арасында үзіліс болатынын елемейді.

Бір қызығы, төртінші қозғалыс заңының заңдарын бүкіл әлем ғалымдарының назарына осыдан екі жыл бұрын кеңестік астроном Николай Козырев алғаш рет жеткізген. Шынында да, Ньютонның әрекет пен реакцияның бір мезгілдегі тұжырымдамасы қате деп тұжырымдауға бірінші болып Козырев батылы барды.

Козырев тіпті Жердің өзі деканның машинасы деген болжам жасады. Солтүстік және Оңтүстік жарты шарлардың салмағы бірдей емес екенін ескерсек, жер шары да айналмалы эксцентриктің бір түрі болып табылады. Ержүрек астроном тіпті осы жүйе арқылы өндірілетін энергияны пайдалануға болады деп болжаған.

Деканның машинасы реактивті массаны қажет етпейтін алғашқы шынайы гравитацияға қарсы құрылғы болуы мүмкін деп саналады. Мұндай құрылғы атомдық қозғалтқышпен бірге тамаша ғарыш кемесі болар еді.

Математикалық формулалардың беттері мен білгір мамандардың пікірлері деканның машинасы мен төртінші қозғалыс заңының маңызды нәрселер екенін растайды. Біз бұл жаңа көлікті жұмыс істеп тұрғанын көреміз деп үміттенеміз.

Норман Диннің өзіне келетін болсақ, ол данышпандық жағынан Исаак Ньютоннан кем түспейтін шығар.

Норман Дин патентінің сипаттамасы Бүкілодақтық патенттік-техникалық кітапханада (Мәскеу, Серов проезд, 4) бар. Онымен жақынырақ танысқысы келетін немесе өз бетімен тәжірибе жасағысы келетін кез келген адам фотокөшірмеге тапсырыс бере алады. Ашық хатта "АҚШ патенті 74-112, № 2, 886, 976" деп жазылуы керек.

АҚШ Әскери-әуе күштерінің зерттеу бағдарламасы директорының бұрынғы орынбасары инженер Дэвис шығарған формулалар механиканың төртінші заңының бар екендігін ескереді. Бірінші жолда қарапайым кинематиканың теңдеулері бар. Сол жақтағы өрнектер – классикалық механиканың формулалары, оң жақта – үдеу өзгеру жылдамдығының әсерін ескеретін формулалар.

Сианса ав журналының суретшісі декан аппаратының принципін осылайша әзілмен бейнеледі.

КЕРЕМЕТ

БЛЮФ НЕМЕСЕ КЕРІ?

Тек ішкі күштерді пайдаланып кеңістікте қозғалуға бола ма?

Ньютонның «Әрекет реакцияға тең» үшінші заңы мұндай әрекеттерді еріксіз басып тастайды. Осы уақытқа дейін бұл заңның әрекетін шашымен батпақтан суырып алған барон Мюнхаузен ғана жеңіп шықты.

Екінші осындай адам - американдық өнертапқыш Норман Дин, ол сонау 1956 жылы автордың идеясы бойынша өзінен бастап ұшуға мүмкіндік беретін аппаратты ұсынған.

Ұсыныстың керемет болғаны сонша, өнертапқыш үш жыл бойы патент алудан бас тартты.

Әлемнің көптеген зертханаларында ғалымдар өнертабыстың шындығына көз жеткізгеннен кейін ғана ол тану құқығын алды.

Алайда оның әрекетінің сырын автор да, ғалымдар да аша алмаған. Оның қолданыстағы механика заңын бұзу себебі әлі белгісіз.

Сонымен декан аппараты қалай жұмыс істейді және ол қалай жұмыс істейді?

Өзінің атауына сәйкес ол аппараттың жеке бөліктерінің айналмалы қозғалысын аппараттың өзінің түзу сызықты қозғалысына айналдыруға қызмет етеді.

Кез келген дене айналғанда ортадан тепкіш күштер пайда болатыны механикадан белгілі.

Егер дене жақсы теңдестірілген болса, яғни дененің ауырлық центрі айналу осіне дәл сәйкес келсе, онда барлық орталықтан тепкіш күштердің нәтижесі, өздеріңіз білетіндей, нөлге тең болады.

Әйтпесе, эксцентриситет болған жағдайда, яғни айналу осі мен ауырлық центрі арасындағы белгілі бір қашықтық, денені айналу осінен жұлып алуға бейім орталықтан тепкіш күш пайда болады. Бұл күш мойынтіректерді бұзады, құрылымдарды босатады, бір сөзбен айтқанда, көп жағдайда өте зиянды. Бұл күштің шамасы өте үлкен болуы мүмкін.3000 айн/мин және жарты метр эксцентриситет кезінде орталықтан тепкіш күш айналмалы дененің салмағынан 4500 есе дерлік асып түсетінін еске түсіру жеткілікті!

Дәл осы күшті Дин пайдаланды.

Центрден тепкіш күшті алу көзі ретінде ол қарама-қарсы бағытта бірдей жылдамдықпен айналатын теңгерімсіз екі эксцентрлік денені алды.

Олардың айналу осьтерін жеңіл, бірақ қатты секіргішпен байланыстыра отырып, Дин пайда болған күштің тік әсер ететініне көз жеткізді.

Шынында да, суреттен. 1 екі эксцентриктің центрден тепкіш күштерінің көлденең құрамдас бөліктері өзара теңестірілгенін және кез келген айналу бұрышында олардың нәтижесі нөлге тең екенін көруге болады.

Бұл күштердің тік құрамдас бөліктері синус заңына сәйкес өзгеретін және эксцентриктерді ұстап тұрған стерженьдер қалқаға перпендикуляр болған кезде максималды мәнге жететін нәтижелік күшті тудырады (2-сурет).

Декан аппаратында бір жұп эксцентрик бастапқыда аппарат жақтауындағы серіппелермен еркін ілулі болды. Бұл дизайнмен секіргіш жоғары жиілік пен күшпен тігінен дірілдеген. Дегенмен, сіз күткендей, кадрдың өзі мүлдем қозғалыссыз болды.

Содан кейін Декан қалқаны ортаңғы позиция арқылы жоғары қарай өту сәтінде қалқаны бірден ұзартылған көлденең жақтауларға тіреп, оны аппараттың жақтауына қатты байлай бастады (3-сурет). Өнертапқыштың пайымдауынша, бұл тіректерді ұзарту сәтін дұрыс таңдау арқылы аппараттың жоғары қарай жылжи бастағанына қол жеткізуге болады.

Ең қызығы, бұл шындыққа айналды. Дин осындай алты құрылғыны біріктірді, бірақ олардың әрқайсысында эксцентриктердің орнын 60 бұрышқа ауыстырды.

Тәжірибе көрсеткендей, мұндай біріктірілген аппарат тұрақты көтеру күші бар. Құнына байланысты құрылғы ауада ілініп тұрады немесе жоғары көтеріледі. Оны көлденең бағытта жылжытуға болады, тек эксцентриктердің айналу жазықтығы вертикальдан ауытқуы керек.

Бұл энергияның сақталу заңын бұзбай ма? Жоқ сияқты. Өйткені, аппаратты көтеруге арналған энергия эксцентриктерді айналдыратын қозғалтқышпен қамтамасыз етіледі.

В. ҚАРДАШЕВ,