Новые космические технологии - Александр Фролов

Наиболее распространенная модель треугольной схемы, выполненная по схеме Брауна, которую часто описывают как «летающий конденсатор» (в английском варианте «lifter»), включает в себя один электрод, выполненный из тонкого провода, и второй плоский электрод (пластина, или полоска из фольги). На рис. 70 показана структура электрического поля, создаваемого в такой системе электрически заряженных тел.

Рис. 70. Поле между двумя асимметричными электродами конденсатора

Геометрия электрического поля, в данном случае, такова, что на провод действуют примерно одинаковые по модулю кулоновские силы во всех направлениях. Векторная сумма данных сил имеет ненулевую величину, но она намного меньше, чем векторная сумма сил, действующих на плоский электрод. Для плоских электродов, на них действуют кулоновские силы направленные, преимущественно, верх. Разумеется, ионизационные эффекты имеют здесь место, так как тонкий провод создает мощную ионизацию, и этот факт является техническим препятствием для развития данного направления конструирования. Больших экспериментальных успехов в конструирования асимметричных конденсаторов такого типа добился Жан Луис Нода (Jean Louis Naudin), Франция. Его работы подробно показаны на сайте http://jnaudin.free.fr

Мои разработки в данной области иногда считают аналогом, или даже развитием работ Жана – Луиса Нода. Однако, история нашего общения с Жаном началась после моей публикации в США, в журнале New Energy News, май 1994 г. Затем, в 1996 году, я выступил на конференции Новые Идеи в Естествознании, и опубликовал видео моих экспериментов, которые Жан воспроизвел по-своему, и назвал одну из версий конструкции «Frolov’s hat» – цилиндрический конденсатор в форме шляпы. Затем, он начал свои эксперименты, от простого «треугольного аппарата» Lifter, собирая их в секции. В 2003 демонстрировал устройство общим весом 250 грамм, которое могло поднимать 60 грамм полезной нагрузки.

Рис. 71. Схема летающего конденсатора Жана Л. Нода

К сожалению, большого интереса данный тип у инвесторов не вызвал. В то время, я вел переписку с возможными инвесторами, работающими в сфере аэрокосмических технологий, и пытался заинтересовать их данной тематикой. Большинство из них реагировало на предложения о развитии данного направления скептически, полагая, что это простые ионизационные эффекты. Разумеется, это не так. Ионизация воздуха может быть полностью устранена, и это подтверждают эксперименты с некоторыми вариантами конструкций в вакуумной камере. Рассмотрим отдельно проекты, связанные с моими исследованиями по теме асимметричных конденсаторов.

Глава 17 Конденсатор Фролова

Первые эксперименты, в домашней лаборатории, были проведены мной в 1991–1992 годах, как ни странно, еще до знакомства с работами Брауна. В то время, я поставил задачу получения движущей силы путем создания асимметрии кулоновских сил. Опубликовав результаты экспериментов в 1994 году, я получил много писем, отзывов и информации по аналогам, в том числе, по работам Томаса Т. Брауна.

Первоначально, мной была предложена схема, показанная на рис. 72. Это схема «конденсатора Фролова» из публикации 1994 года [32].

Рис. 72. Конденсатор Фролова, 1994 год. Асимметрия взаимодействия заряженных тел

В данном варианте, элементы конструкции (пластины) заряжены разноименно, и размещены так, как показано на рис. 72. Между ними возникают асимметричные силы электростатического притяжения. Сумма сил F12, действующих на вертикальный заряженный элемент, при векторном суммировании, равна нулю. Сумма сил F21, действующих на горизонтальные электроды, а через них, на корпус движителя, не равна нулю, и это обеспечивает движущую силу.

Важно учесть, что силы действуют между плоскими электростатически заряженными элементами. В электростатике, кулоновские силы всегда направлены перпендикулярно плоской поверхности.

Позже, была опубликована [33] другая схема асимметричного конденсатора Фролова, ее вариант показан на рис. 73. В классическом плоском конденсаторе (слева на рис. 73), платы расположены параллельно и притягиваются друг к другу с равными и противонаправленными силами. Сумма сил, действующая на систему в целом, равна нулю.

Рис. 73. Обычный конденсатор (слева) и конденсатор Фролова (справа)

В «конденсаторе Фролова» с Т-образным диэлектриком, показанном на рис. 73, два разноименно заряженных взаимодействующих тела (плоские или сферические) расположены в одной плоскости, и разделены «диэлектрической стеной», чтобы исключить электрический пробой вдоль минимального расстояния между электродами. Благодаря этому, формируется ненулевой суммарный вектор силы взаимодействия заряженных тел. Сферические или полусферические (выгнутые) заряженные тела удобнее, поскольку уменьшается утечка зарядов. У плоских электродов, происходит утечка зарядов с острых ребер пластин. Хорошие эффекты дает применение цилиндрических электродов, с закругленными торцами. Впрочем, торцы электродов можно изолировать, для уменьшения утечки.

Наблюдать эффект взаимного притяжения в «конденсаторе Фролова» интереснее, если два взаимодействующих заряженных тела закреплены на диэлектрическом основании с помощью упругих элементов, способных растягиваться. В такой конструкции, при включении источника разности потенциалов, заряженные тела сдвигаются по направлению к перегородке и заметно поднимаются, что делает эффект (наличие подъемной силы) очевидным.

Таким образом, геометрия диэлектрика, или особая геометрия и расположение заряженных элементов конструкции, обеспечивают условия создания активной движущей силы. При конструировании таких устройств, необходимо учесть, что эти силы электростатического взаимодействия всегда перпендикулярны заряженной поверхности.

В настоящее время, «конденсатор Фролова» более известен, как сочетание двух плоских кольцевых металлических электродов, разделенных цилиндрической диэлектрической перегородкой, рис. 74. В английском языке, этот вариант конструкции называют «Frolov’s Hat» – «шапка Фролова». Отметим, что диэлектрический диск и цилиндрическая перегородка должны быть выполнены из цельного куска диэлектрического материала, иначе, между электродами может произойти пробой через щель. Размеры устройства зависят от используемого напряжения между электродами. Повышение напряжения более 10 кВ нежелательно, так как это увеличивает потери на ионизацию, растет ток потребления.

Рис. 74. Вариант конденсатора Фролова с цилиндрической перегородкой

В развитие данной темы, предлагается вариант конструкции, которую могут выполнить современные производители микроэлектроники, с небольшими размерами элементов, например, менее одного миллиметра, рис. 75.

Рис. 75. Миниатюризация и пакетирование элементов

Известно, что электрический пробой наступает в воздушном зазоре при напряжении около 1000 Вольт на миллиметр. Малые размеры позволят работать при малых напряжениях, без ионизации воздуха. Кроме того, кулоновские силы быстро растут при уменьшении расстояния между телами, квадратичная зависимость. Для оптимизации схем, показанных на рис. 73 – рис. 75, можно использовать жидкий диэлектрик.

Ошибочно полагать, что заряженные элементы конструкции могут быть только металлическими электродами, как у Брауна. В большинстве предлагаемых мной конструкций электрокинетических движителей, могут применяться заряженные диэлектрики или электреты. Металлические элементы тоже дают некоторые силовые эффекты, но заряды с них быстро «стекают в воздух». Данный побочный процесс реактивный, и именно он искажает основную идею получения активной силы. Он может быть сильнее основного эффекта. Необходимо избегать этого побочного процесса конструктивными методами, например, придавая электродам сферическую или цилиндрическую форму, обеспечивая полировку поверхности и т. п.

На рис. 76 показан вариант конструкции, предложенной в 1994 году [32].

Рис. 76. Движитель Фролова с одноименно заряженными цилиндрическими элементами

В данном случае, мы рассматриваем кулоновские силы между несколькими диэлектрическими одноименно заряженными элементами: плоским электродом (основанием) и множеством цилиндрических заряженных элементов (трубок). Благодаря тому что силы, действующие на поверхность электрически заряженного диэлектрика, всегда перпендикулярныы поверхности, силы F21, действующие на пластину – основание, сонаправлены и суммируются. В то же время, силы, действующие на каждый цилиндрический элемент F12, с разных сторон, взаимно компенсируются. Эти особенности предлагается использовать для конструирования электрических движителей, создающих активную силу за счет ненулевой векторной суммы кулоновских сил.

Современные нанотехнологии позволяют реализовать концепцию, показанную на рис. 76, с помощью диэлектрических элементов малого размера, 100–200 нм. При таких размерах, кулоновские силы будут эффективно действовать на малых расстояниях при небольших напряжениях.