Новые космические технологии

История открытия уходит в прошлое: первые наблюдения данного явления были опубликованы еще в 1908 г. А. Стефенсоном [11]. Современные исследования аналогичных процессов ведет Профессор Евгений Дмитриевич Сорокодум, автор многих научных статей и интересных экспериментов по вихревым и колебательным процессам [12].

Не будем углубляться в теорию данного процесса, полагая, что основную роль в колебательных процессах перевернутого маятника играют центробежные силы, которые частично компенсируют вес устройства. Мы рассматривали аналогичные явления, показанные на схемах рис. 25 и рис. 16.

Странно, но я не нашел в работах П. Л. Капицы идеи о том, что, повышая частоту колебаний перевернутого маятника, то есть, скорость движения рабочей массы, можно ожидать полной компенсации веса устройства, и даже создание значительной силы тяги, действующей в заданном направлении. Тем не менее, идея простая и работоспособная. Величина силы тяги, в соответствии с законом Ньютона, формула F. 1, зависит не столько от массы, сколько от скорости, так как ускорение пропорционально квадрату линейной скорости. По этой причине, целесообразно работать с малой массой, но на большой скорости, то есть, создавая колебательные процессы высокой частоты.

Существует похожие устройства, которые называют «вибрационные гироскопы». Обычно, они применяются для измерения угловой скорости поворота, при криволинейном движении. Другое применение – создание движущей силы, в настоящее время мало изучено, хотя примеров вибрационных движителей в природе достаточно, чтобы обратить на них внимание. Высокочастотные вибрационные процессы могут быть созданы за счет пьезоэлектрических и других приводов. Пьезоэлектрические системы интересны тем, что они потребляют мало энергии, и могут работать на очень высоких частотах.

Перейдем к другому варианту использования центробежных сил, компенсирующих вес тела. Представим простой эксперимент: мысленно поместите в сферу вращающийся металлический шарик. Допустим, что он приводится в движение не внутренними силами, а внешними полями, например, вращающимся магнитным полем трехфазной системы катушек, расположенной вокруг сферы. Привести во вращение шарик можно и круговыми колебательными движения самой сферы. Вы можете сами провести данный эксперимент, поместив горошину в полусферическую (конусную) чашку. При создании колебательных круговых движений чашки, горошина ускоряется, вращается по внутренней стороне чашки, поднимаясь все выше и выше. Она стремится перейти на орбиту большего радиуса, что вызвано действием центробежной силы. При достаточно большой скорости вращения, горошина вылетает из чашки.

Зададимся целью использовать данный эффект. Напомню старый цирковой трюк: «мотоциклист в шаре». На рис. 28 показаны три траектории мотоциклиста, катающегося по внутренней поверхности сферы. В первом случае, мотоцикл движется по поверхности нижней полусферы, с постепенным увеличением радиуса, а на больших оборотах – вращается по экватору, траектории максимального радиуса.

Рис. 28. Движение «рабочего тела» по внутренней поверхности сферы