Текст книги "Физика и магия вакуума. Древнее знание прошлых цивилизаций."

Автор книги: Игорь Прохоров

сообщить о нарушении

Текущая страница: 18 (всего у книги 54 страниц)

Также необходимо отметить, что должен существовать некоторый оптимальный угол раствора конического корпуса, когда эффективность генератора максимальна. Дело в том, что любое неоднородное электрическое поле создает два вакуумных потока, направленных с разных сторон к области максимальной напряженности поля – основной поток и встречный. Основной поток разгоняется в объеме между электродами и приобретает достаточно большую скорость. Встречный поток не имеет такой возможности, поэтому он не может нейтрализовать основной поток и остановить его. Но это происходит лишь до тех пор, пока угол раствора конуса далек от 1800. Чем ближе угол раствора к 1800, тем больше интенсивность встречного потока по сравнению с основным, и тем больше нейтрализация основного потока. При угле раствора ровно в 1800 оба потока полностью нейтрализуют друг друга. Поэтому должен быть оптимальный угол раствора, когда нейтрализация основного потока минимальна. Но значение оптимального угла пока не известно, его надо искать на практике.

     Недостатком данной схемы является наличие жидкости. Жидкость обязательно должна присутствовать в конструкции как переносчик воздействия от потока вакуума к турбине. Но она же будет ограничивать мощность установки. Чтобы сделать генератор пригодным для бытового или промышленного использования, необходимо добиться стандартной частоты производимого тока в 50-60 герц. Следовательно, лопатки внутри установки должны вращаться с такой же или чуть меньшей скоростью. Но трансформаторное масло, используемое в качестве рабочей жидкости, обладает довольно высокой вязкостью и потому вряд ли сможет обеспечить нужную скорость. А отказаться от масла невозможно, т. к. без него лопатки вращаться не смогут.  Данный недостаток обусловлен тем обстоятельством, что в такой конструкции поток вакуума движется вдоль оси вращения вала. Для передачи воздействия от вакуумного потока на турбину напрямую без посредника в форме жидкости надо изменить конструкцию так, чтобы поток вакуума был направлен перпендикулярно оси вращения вала.

     Такая конструкция показана на рис. 3.3.3. Пластинчатые электроды установлены тангенциально  к  лопаткам  турбины  и  параллельно  ее  оси.  Электроды  могут  быть  как

Рис. 3.3.3. Поперечный разрез генератора вакуумной энергии: 1 – электроды; 2 – лопатки; 3 – корпус. Электроды выполняются прямыми или изогнутыми и направляют потоки вакуума перпендикулярно оси вращения вала. Стрелки показывают направления движения вакуумных потоков.

плоскими (в этом случае они образуют плоский канал), так и изогнутыми. Расстояние между электродами сужается по мере приближения к турбине. Количество электродов всегда должно быть четным: 4, 6, 8 и т. д. Каждый четный электрод заряжается знаком плюс, каждый нечетный – знаком минус (или наоборот). При подаче зарядов на электроды образуется поток вакуума, движущийся от корпуса к центру. Так как потоки вакуума направлены перпендикулярно плоскости лопаток, они увлекают их за собой и заставляют турбину вращаться. Поэтому отпадает необходимость жидкости как переносчика воздействия и вместе с ней исчезают ограничения на скорость вращения турбины.

     Использование изогнутых электродов должно по идее давать лучший эффект в сравнении с плоскими электродами из-за большей неравномерности. Если делать электроды изогнутыми, тогда появляется дополнительная компонента неравномерности: изменение положения вектора скорости вакуумного потока в пространстве между электродами. А чем больше неравномерность, тем лучше вакуумный поток взаимодействует с материальными объектами.

     Возможно, подобная установка уже где-то создана и даже выдает энергию, только изобретатель назвал ее «гравитометр» по причине того, что согласно его мнению источником движения установки служит некий гравитационный ветер, постоянно обдувающий планету. Вот что рассказал Е. и М.Голомолзиным, авторам книги „Грани нового мира“, изобретатель агрегата Евгений Крылов: „Гравитометр – это закрытая со всех сторон емкость, грубо говоря ящик размерами 1 х 1 метр, к которому ничего не подводится. Из стенки ящика торчит вал, который непрерывно вращается. Подсоединив к валу редуктор, можно поднять число оборотов, чтобы крутить генератор. Внутри заполнитель и механическая часть. Большего сказать не могу: агрегат настолько прост, что каждый, у кого руки растут из нужного места, может его воспроизвести. Для подготовки опыта, доказывающего возможность преобразования энергии гравитации, мне достаточно одного часа. Аппарат начинает работать сам сразу после окончания сборки. Как только я укрепил последнюю деталь на первой модели, она сразу заработала. И работала неделю, пока меня не было. Вернулся – а она работает, лишь поскрипывал вращающийся вал. Эта установка – стационарного типа. Ее нельзя использовать в качестве движителя для автомобиля, поезда или самолета. Связано это с тем, что ее мощность прямо пропорциональна объему и потому она имеет большие габариты. Самая подходящая область применения – стационарная электростанция“.

     Хотя автор почти ничего не говорит о сути изобретения, кое-какие выводы можно сделать самостоятельно, опираясь на отдельные детали из его рассказа. Во-первых, внутри находится некий заполнитель, который наверняка должен быть жидким, иначе не сможет вращаться вал. Во-вторых, скорость вращения вала невелика, т. к. требуется редуктор. К тому же вал поскрипывает, а это бывает при малой скорости вращения. В-третьих, аппарат начинает работать сам сразу после окончания сборки. Вторая и третья особенность заставляют меня предполагать, что изобретатель не догадался заряжать электроды противоположными знаками, поэтому в его установке источником поляризации квантов вакуума служило природное поле планеты. Вследствие того, что напряженность земного поля невелика и поле является стационарным, а не пульсирующим, мощность установки получается небольшой. Об этом, кстати, говорит и сам изобретатель.

     О похожем аппарате пишет также В.Чернобров в книге „Путешествия во времени: миф или реальность?“. Цитирую написанное Чернобровым: „... еще один мой знакомый, инженер Борис Петрович Додонов из Москвы, соорудил несколько экранных спиралевидных статоров, один из которых поистине колоссальных размеров был изготовлен из нескольких десятков листов жести размерами 3 х 1 метр. Прямые листы после закрепления деревянными распорками располагались радиально с небольшим отклонением от центра, образуя кольцо с внешним диаметром чуть больше 6 метров и внутренним пустым пространством диаметром менее полуметра. В этом пустом круге на достаточно длинной нити подвешивался диск, который почти сразу начинал медленную раскрутку, совпадающую по направлению с направлением спирали. В 1991 году он запатентовал свой вихревой двигатель (патент №2005505 «Двигатель, исользующий космическую энергию»)“.

     Описание двигателя Додонова в пересказе Черноброва практически полностью совпадает с предлагаемым нами генератором вакуумной энергии, схема которого была приведена на рис.3.3.3. В описании двигателя ничего не говорится о том, чтобы к металлическим листам подводили напряжение (и вероятно Додонов не знал, что небольшая изогнутость листов улучшает эффективность аппарата). Тем не менее двигатель работал. Скорее всего действовало электромагнитное поле Земли, как и в случае с гравитометром Е.Крылова: спиралевидное расположение листов определенным образом деформировало электромагнитное поле планеты и возникал слабый вакуумный поток, который раскручивал находящийся в центре диск. К сожалению, запрос в Роспатент о данном изобретении окончился неудачей: мне ответили, что такого изобретения в архивах нет. Но если предположить, что разработку засекретили, тогда отказ в выдаче информации становится понятен (слишком малое количество цифр в номере патента – всего семь – заставляет предполагать именно это; мои собственные изобретения, которым присваивали гриф секретности, тоже отличались малым количеством цифр).

     Все вышеописанные конструкции от пирамид до двигателя Додонова характеризуются тем, что в них формируется поток вакуума, создаваемый с помощью электромагнитных полей. По этой причине их можно назвать генераторами вакуумных потоков. Но возможны и другие конструкции, в которых также используется электромагнитное поле для извлечения энергии из физвакуума, но при этом никаких потоков не возникает.

     В разделе 1.1 я уже писал об открытии эффекта «сверхподпрыгивающего» шарика в 50х годах прошлого столетия, когда изготовленный из закаленной стали шарик сбрасывали с высоты 10 метров на массивную плиту из такой же закаленной стали и шарик после соударения с плитой отскакивал на высоту в 13-14 метров. Этот феномен можно использовать для извлечения энергии из физического вакуума. Принципиальная схема электростанции с использованием эффекта «сверхподпрыгивающего» шарика показана на рис. 3.3.4. На ровное

Рис.3.3.4. Принципиальная схема установки по извлечению энергии из физвакуума на основе эффекта «сверхподпрыгивающего» шарика (А) и конструкция самого шарика (В): 1 – направляющая труба с окнами, 2 – падающий шарик, 3 – индукционная катушка, 4 – коническая вставка из закаленной стали, 5 – массивная плита, 6 – оболочка „шарика“ из магнитного материала, 7 – вольфрамовое ядро, 8 – полусфера из закаленной стали.

основание кладется массивная железная плита (не обязательно из закаленной стали, можно из обычной углеродистой), по всей поверхности которой установлены вертикально трубы высотой в несколько метров, имеющие многочисленные «окна» для свободного движения воздуха внутрь и наружу. На нижнюю часть труб намотаны индукционные катушки для генерирования электрического тока. В плите основания строго по центру каждой трубы находятся гнезда, куда вставляют конические вставки из закаленной стали, играющие роль своеобразных пружин для падающего шарика. Когда шарик постоянно скачет в трубе вверх-вниз, он генерирует напряжение в индукционной катушке и создает электрический ток.

     На первый взгляд, такая конструкция должна извлекать энергию из гравитационного поля Земли, а не из физического вакуума, потому что шарик падает под действием сил гравитации. Но в реальности энергия извлекается все же из вакуума. Когда шарик падает вниз ускоренно под действием гравитационного поля планеты, на этом отрезке его траектории поле совершает работу над вакуумом и отдает в него часть своей энергии. При столкновении с плитой шарик резко тормозится и в этот момент уже вакуум совершает работу над ним, отдавая ему полученную ранее энергию с некоторым избытком, которая расходуется на упругую деформацию внутренней кристаллической структуры шарика и основания.

     Вследствие того, что кристаллическая структура шарика и основания построена из положительно заряженных ионов и пронизана внутренним электрическим полем, деформация структуры при соударении ведет к деформации электрического поля.  Поле  сжимается  подобно пружине, а энергию на сжатие дает вакуум в ходе резкой остановки шарика. Так как вакуум отдает энергии больше, чем получил ее чуть раньше от гравитационного поля, это ведет к большой степени деформации внутреннего электрического поля кристаллической структуры. Накопленные внутренние усилия бросают шарик вверх на большую высоту, с которой он начал падать. Если высвобождаемую энергию из процесса не отводить, высота падения/отскока увеличится настолько, что шарик и плита начнут при соударении разрушаться. Для отвода энергии служат индукционные катушки: пролетая сквозь катушку, шарик наводит в ней напряжение, которое можно снять и с выгодой использовать.

     Возможно, в такой конструкции возникнут потери, связанные с механическим прогибом основания. Из классической механики следует, что чем больше масса мишени при абсолютно упругом соударении с ней шарика, тем меньше энергии отдает шарик мишени. Когда масса мишени стремится к бесконечности, тогда шарик отскакивает от нее с той же скоростью, с которой на нее налетел, а кинетическая энергия обратного движения равна кинетической энергии движения прямого. Иными словами, при бесконечно огромной массе мишени налетающий шарик сохраняет всю свою энергию, не отдавая мишени ничего.

     В нашей конструкции масса мишени будет бесконечно огромной, если обеспечить 100%-ное сцепление плиты основания с Землей. Сделать это чисто механическим путем невозможно, потому что невозможно выполнить основание и плиту абсолютно гладкими. Всегда будут иметь место некоторые отклонения от идеально ровной поверхности. Следовательно, плита будет касаться основания не всей своей поверхностью, а лишь несколькими точками. И в момент контакта шарика с плитой она будет прогибаться под действием удара. На эти механические деформации будет уходить значительная энергия, которая будет потом выделяться в самой плите в форме бесполезного тепла. Чтобы исключить механические деформации, предлагается основание, нижнюю поверхность плиты и вставки из закаленной стали смазать тонким слоем глицерина. Глицерин, будучи жидкостью, заполняет все щели между элементами конструкции и за счет своей высокой вязкости обеспечивает надежное сцепление вставок с плитой, а плиты с основанием. В то же время он не станет мешать демонтажу и разборке конструкции, если в этом возникнет нужда.

     Для достижения максимальной эффективности станции и минимальных затрат на ее строительство падающий шарик должен обладать таким набором свойств, которые трудно совместить в чисто шарообразном изделии. Во-первых, шарик должен быть изготовлен из закаленной стали, чтобы обеспечить максимально упругое соударение с основанием. Во-вторых, шарик нужно изготовить из такого магнитного материала, который наводил бы максимальную эдс в индукционной катушке. В-третьих, материал шарика должен быть максимально тяжелым, чтобы при той же самой высвобождаемой энергии до предела снизить высоту падения. Поэтому предлагается заменить собственно шарик на цилиндрическую конструкцию, составленную из разных металлов: внутреннее ядро из вольфрама обеспечивает максимальную тяжесть, наружная оболочка из магнитного материала наводит максимальную эдс в индукционной катушке, нижняя полусфера из закаленной стали способствует максимально упругому соударению с основанием.

     Рассчитать величину высвобождаемой энергии в такой конструкции очень легко: это та потенциальная энергия (неверное название, но не будем сейчас придираться к мелочам), которая соответствует превышению высоты отскока над высотой падения, то есть 3-4 метра. Если шарик имеет массу 1 кг, то для 4х метров получается энергия 40 дж за один цикл. Расчеты показали, что если разместить такие конструкции на площади 100 х 100 метров с учетом проходов для обслуживающего персонала, то получится мощность 15-17 МВт. А с увеличением площади до размеров 1000 х 1000 метров мощность станции вырастает до 1500 – 1700 МВт.

     Надо сказать, что современные тепловые электростанции со всеми их корпусами, градирнями и подъездными путями занимают примерно такую же площадь. Но если обычная ТЭС содержит массу сложнейшего оборудования (котлы, парогенераторы, электрогенераторы, турбины, систему трубопроводов, систему водоподготовки, охладители и т. д.), то станция на «сверхпрыгающем» шарике ничего этого не имеет. И потому она окажется в сотни раз дешевле по капитальным затратам на строительство. А отсутствие затрат на топливо и отсутствие вредных экологических выбросов сделают ее запредельно конкурентоспособной. Единственный ее недостаток – внутри помещения работающей станции невозможно будет находиться без специального шумопоглощающего шлема, иначе можно будет оглохнуть от грохота сотен тысяч падающих шариков.

     В 70х годах прошлого столетия белорусский физик Сергей Ушеренко наткнулся на странный энергетический парадокс, напоминающий эффект «сверхподпрыгивающего» шарика. Он обстреливал массивную стальную мишень мелкими быстролетящими песчинками и обнаружил, что отдельные песчинки прожигали мишень насквозь. Для такого сквозного прожигания требовалась энергия в 100 – 10 000 раз больше кинетической энергии песчинки. А удельное энерговыделение в прожигаемом канале составляло 10(9) ; 10(10) дж/кг, что заметно выходило за рамки химических процессов. Кроме того, спектральный анализ срезов показал наличие в образованных каналах новых химических элементов, которых ранее в мишени не было. Также неоднократно регистрировали присутствие газа радона, который обычно сопровождает ядерные реакции деления. И наконец, рентгеновская пленка рядом с опытной установкой оказывалась засвеченной, что указывало на присутствие некоторого излучения.

     Эти особенности заставили многих ученых, выступающих с альтернативных позиций, склониться к мнению, будто в эффекте Ушеренко мы столкнулись с холодным ядерным синтезом. Однако такая точка зрения не согласуется с хорошо известными и пока не опровергнутыми законами ядерной физики. Вспомним, как именно выглядит график зависимости энергии связи ядра от массового числа: кривая вначале резко идет вверх, достигая максимума 8.7 Мэв/нуклон в районе железа, а затем плавно спадает к тяжелым трансурановым элементам (график показан на рис. 3.3.5). По этой причине выделение энергии возможно только при реакциях деления тяжелых элементов (что уже осуществили в атомных электростанциях) или при реакциях синтеза легких элементов (что хотят осуществить в будущих термоядерных электростанциях). Но для железа любые ядерные реакции – хоть деления, хоть синтеза – идут с поглощением энергии, а не с выделением. И потому ядерные реакции не могут обеспечить нужного выброса энергии в эффекте Ушеренко.

     Конечно в используемой мишени присутствовали различные легирующие элементы. Однако в составе периодической таблицы все легирующие добавки лежат рядом с железом. И потому они тоже не могут обеспечить нужный выброс энергии.

     И сейчас я предлагаю собственное объяснение данному феномену. В эффекте Ушеренко работает тот же механизм, который отвечает за феномен «сверхподпрыгивающего»  шарика. Но вследствие того, что скорости столкновения летящего предмета с мишенью в опытах Ушеренко были  намного  больше  (до  1 км/сек и  даже  выше),  высвобождаемая  из  вакуума

Рис.3.3.5 Зависимость энергии связи ядра от массового числа.

энергия также была намного больше. Настолько больше, что металл мишени не выдерживал соударения и разрушался.

     При соударении быстролетящей песчинки с мишенью внутреннее электрическое поле мишени на очень краткий миг резко возрастает и его напряженность становится достаточной для того, чтобы разделить постоянно рождающиеся из вакуума и снова уходящие в вакуум виртуальные пары частица+античастица. Частицы разлетаются в стороны и из виртуальных становятся реальными. Античастица тут же реагирует с частицей внутреннней  структуры металла, порождая гамма-излучение, засвечивающее рентгеновскую пленку. И это же гамма-излучение, сталкиваясь с ионами кристаллической решетки, включает ядерные реакции, изменяющие элементный состав мишени. В ходе ядерных реакций появляется газ радон.

     Создать генератор вакуумной энергии на основе данного эффекта в принципе можно. Но технические трудности могут оказаться слишком велики. Эксперименты показали, что не всякая песчинка прожигает мишень. Это делают лишь те, которые попадают прямо в центр уже имеющейся естественной микротрещинки в поверхности мишени либо искусственно созданной. В этом случае песчинка начинает работать как кумулятивный снаряд и прожигает металл. Но если песчинка ударится о мишень рядом с микротрещиной, она просто отлетит в сторону без всякого эффекта. А энергия на разгон песчинки была затрачена.

     Чтобы до максимума повысить количество песчинок, прожигающих металл, надо всю поверхность мишени покрыть микротрещинками и направлять песчинки точно в их центр. А с этим могут возникнуть огромные трудности. Песчинка летит со скоростью порядка 1 км/сек и на электрическое поле не реагирует. Как тогда ею управлять и направлять в нужное место?

     Конечно, можно заменить песчинки на мелкую стальную дробь и такой способ опробовал некто Рой Паттерсон из США, получив выброс энергии при соударении в 980 раз больше кинетической энергии летящих дробинок. Но даже в этом случае трудности управления полетом дробинок кажутся колоссальными. Если дробинки летят последовательно одна за другой, их полетом еще можно худо-бедно управлять, изменяя электрическое поле в нужную сторону. Но в этом случае высвобождаемая из вакуума энергия окажется слишком малой для практических целей. А если запустить параллельно сразу несколько сот или даже тысяч дробинок, управление становится невозможным. Потому что электрическое поле, направляя одну дробинку точно в центр намеченной микротрещинки, будет сбивать с правильного курса все остальные дробинки.

     У данного способа извлечения энергии из вакуума есть еще один недостаток, который может сделать практическую реализацию способа недостижимой. Недостаток заключается в том, что несмотря на все усилия по управлению полетом песчинок или дробинок многие из них будут лететь мимо и соударяться с мишенью вне микротрещины. Такие песчинки просто рикошетят в стороны. До тех пор, пока мы имеем дело с экспериментальной установкой, подобный рикошет проблем не создает. Но совсем иная картина будет иметь место в случае установки промышленного назначения: отлетающие в стороны от мишени песчинки станут изнутри разрушать стенки аппарата, вызывая быстрый выход его из строя.

     И наконец последний не то чтобы недостаток, а нежелательная особенность: в аппарате Ушеренко энергия физвакуума высвобождается в форме тепла, а не в форме электричества. Если нужно именно тепло, тогда никаких проблем нет. Но чаще нужно все же электричество. Поэтому рядом с аппаратом Ушеренко придется ставить огромную массу оборудования для преобразования тепла в электричество. И это сразу удорожает всю систему и делает ее непригодной для индивидуального использования.

     Имеется гипотеза, будто в России какое-то время (впрочем очень непродолжительное) даже использовалась некоторая технология извлечения энергии из физвакуума на основе электрических полей, предназначенная для военного дела. Во времена Петра Великого жил в России очень интересный человек, выходец из Шотландии Яков Виллемович Брюс. В роду Брюсов были даже шотландские короли. Яков Брюс был известен как чернокнижник и знаток древних учений. И однажды он построил пушку, названную им василиском, которая с одного выстрела разносила в щепки целый корабль или даже крепостную стену. Когда появилась необходимость снести стены бывшей шведской крепости Ниеншанца, за год то этого взятой русскими войсками под началом Меньшикова, Брюс упросил поручить это дело ему. Разрешение он получил. И его пушка одним ядром снесла половину крепостной стены между башнями, второе ядро снесло оставшуюся половину. Восхищенный царь потребовал было раскрыть ему секрет столь разрушительной артиллерии, но Брюс ответил прямо: „Петр, тебе никогда этого не понять. Мы работаем совсем на ином более высоком уровне“. После смерти царя Яков Брюс отказался участвовать в дворцовых интригах, ушел из политики и поселился в Сухаревой Башне Кремля, посвятив себя астрономии, а секрет своей пушки он так никому и не выдал.

     О брюсовской пушке известно следующее: 1) ее ствол был немного изогнут кверху; 2) пушка стреляла каменными ядрами; 3) ядро вибрировало. И эти особенности сразу наводят на мысль об использовании пьезоэффекта для создания сильных электрических полей. Когда ствол пушки немного изогнут кверху, работает следующий эффект. При движении ядра по такой изогнутой траектории возникает центробежная сила, прижимающая ядро к верхней половине орудийного ствола. И ядро начинает по ней катиться. Когда затем ядро вылетает наружу, при его вращении в атмосфере возникает эффект Магнуса, состоящий в появлении подъёмной силы, частично компенсирующей силу тяжести, поэтому ядро летит дальше обычного. Но кроме увеличения дальности возникает и другой эффект. Вращение, будучи разновидностью неравномерного движения, деформирует структуру окружающего вакуума и совершает над ним работу, переводя его в возбужденное состояние. А это необходимо для дальнейшего перехода вакуума из возбужденного состояния в нейтральное с отдачей энергии.

     Хотя в 18м веке уже постоянно использовали при стрельбе чугунные ядра, а каменные считались анахронизмом, Брюс использовал каменные ядра. Какой именно камень, истории не известно. Ясно только, что не любой камень годился для этой цели, потому что после смерти великого чернокнижника попытки стрелять из его пушки каменными ядрами успехом не увенчались: ядро вылетало из пушки без проблем, но такого эффекта, как при разрушении стен Ниеншанца, больше не наблюдалось. Поэтому дальше начинаются мои гипотезы.

     Для изготовления ядра использовали камень с большим содержанием кварца, может быть гранит. При ударе ядра о крепостную стену содержащиеся в породе кварцевые зерна резко сжимались и за счет пьезоэффекта в ядре возникало сильное электромагнитное поле, которое переводило физвакуум в возбужденное состояние. А так как ядро при этом еще вращалось, эффект усиливался. И затем при переходе в нейтральное состояние из вакуума выделялось столько энергии, что крепостную стену сдувало как бумажный стаканчик ветром.

     Откуда Яков Брюс мог получить информацию о такой технологии? Оказывается, то ли дед, то ли прадед Брюса тесно общался с последними кельтскими друидами. И выкрал у них священные книги, за что друиды приговорили его к смерти. Пришлось потомку шотландских королей бежать из страны. Так семейство Брюсов оказалось в Москве.

     3.4. Устройства на основе торсионного поля

     (вихревые генераторы)

     В конце 20х годов прошлого столетия французский физик Ж.Ранке в ходе исследования процессов вихревого отделения пыли от воздуха в циклонных сепараторах обнаружил удивительный эффект, который до сих пор противоречит всем принципам академической науки и потому ею отвергается: поток воздуха в его установке самопроизвольно разделялся на холодный и горячий. Аппарат Ж.Ранке представляет из себя обычный закрытый с обоих торцов цилиндр, куда тангенциально по касательной к боковой поверхности подается поток сжатого воздуха (рис. 3.4.1). Входной коллектор устанавливался рядом с одним из торцов камеры.  Выходных отверстий было два:  одно отверстие находилось  в  середине  того  торца,

Рис. 3.4.1. Схема вихревой трубы Ж.Ранке. Воздух входит по касательной в цилиндрическую камеру и самопроизвольно разделяется на холодный и горячий потоки. Холодный поток движется по центральной оси камеры, горячий поток движется возле стенок.

рядом с которым располагался вход, другое – на корпусе возле противоположного торца. Когда в камеру подавали воздух, он закручивался в ней по спирали и разделялся на холодный и горячий потоки: холодный поток двигался по оси камеры, горячий – возле ее стенок.

     В 1931 году Ж.Ранке запатентовал свое изобретение и назвал его вихревой трубой. А в 1933 году сделал доклад о своих исследованиях на заседании Французского физического общества. Но его открытие было воспринято научной общественностью того времени с недоверием и даже враждебностью. Дело в том, что согласно всем принципам классической науки такого эффекта не могло быть по следующей причине. Для разделения потока воздуха на холодный и горячий над ним нужно совершить работу, которая рассчитывается по хорошо известной и многократно подтвержденной формуле

                (3.4.1)

где F – сила, L – расстояние, ; – угол между векторами силы и расстояния. Для движения по круговой траектории вектор силы (центробежной или центростремительной – это сейчас не важно) направлен перпендикулярно вектору перемещения. Значит, угол ; между векторами равен 900, а его косинус равен нулю. И тогда получается, что работа над вращающимся предметом не совершается. Однако, обнаруженный Ж Ранке эффект доказывал иное.

     Несмотря на холодный прием со стороны академической науки, Ж.Ранке продолжал свои исследования и даже организовал собственную компанию по выпуску холодильников на основе обнаруженного эффекта. Но не будучи бизнесменом, незадолго до начала 2й мировой войны разорился. После окончания войны немецкий физик Р.Хильш повторил эксперименты Ж.Ранке и даже создал методику расчета, которая давала согласующиеся с экспериментом результаты. Но принцип и механику разделения воздуха на горячий и холодный потоки от также не сумел объяснить. Теперь этот эффект называют эффектом Ранке-Хильша.

     Сегодня мы можем объяснить данный эффект. Работа над вращающимся воздухом в вихревой трубе действительно совершается, и совершается она физическим вакуумом. Прежде чем подать воздух в аппарат, мы должны его разогнать, то есть совершить работу над физическим вакуумом. А при дальнейшем торможении в трубе воздух замедляется и уже вакуум совершает над ним работу. Здесь происходят два совершенно разных процесса, которые накладываются один на другой и усложняют понимание работы установки.

     Во-первых, в приосевой части трубы происходит обычное адиабатическое охлаждение. Под действием центробежных сил вращающийся воздух отбрасывается к стенкам и по центру возникает зона пониженного давления. Когда сюда попадает сжатый воздух из компрессора, он быстро расширяется и охлаждается. В этой области работают хорошо известные законы термодинамики и газовой динамики и ничего загадочного тут нет.

     Во-вторых, в той части внутреннего пространства, которая прилегает к корпусу, воздух продолжает оставаться сжатым из-за действия центробежных сил. А если он сжат, тогда его плотность выше обычного. Когда плотный газ движется вдоль стенки, он обязательно нагревается за счет трения.

     Вращательное движение – это разновидность неравномерного движения, при котором меняется положение вектора скорости в пространстве. Любое неравномерное движение деформирует вакуум и вызывает его ответную реакцию, которая проявляется в виде сил инерции, стремящихся устранить деформацию. Для вращательного движения это проявляется в форме центробежной силы, которая является разновидностью инерционных сил. Когда воздух поступает в цилиндр по касательной, центробежная сила прижимает его к корпусу и создает силу трения, за счет которой воздух греется. Иными словами, физвакуум совершает работу над вращающимся воздухом и нагревает его. И рассчитывать надо не работу, совершаемую над вращающимся воздухом, а работу, совершаемую самим вакуумом. Это принципиально разные вещи.  Так как вакуум движется в том же направлении, в каком направлена центростремительная сила (к оси симметрии камеры), угол между векторами силы и перемещения равен нулю, а косинус такого угла равен единице. И работа должна совершаться, что и подтверждает эксперимент Ж.Ранке.