Eesti oleks suurepärane paik lendavate taldrikute tõukejõu tööpõhimõtte uurimiseks

 (58)

Eesti oleks suurepärane paik lendavate taldrikute tõukejõu tööpõhimõtte uurimiseks
https://scifi.stackexchange.com

Biefeld-Browni elektrilise tõukejõu efekti uuringud pakuvad nii atmosfääris lendava kui kosmoselennuki optimaalseks kere kujuks lendava taldriku kuju ning selgitavad, kuidas elektri abil ülikiirelt lennata saaks. Arvestades ühelt poolt majanduslike võimalustega, teisalt aga meie teadlaste võimetega, oleks selle tehnoloogia arendamine just Eestile sobilik ülesanne.

Vahendab Eesti kosmoseveeb

On väga reaalne, et tuleviku kosmosesõidukid ei ole üldse raketi kujuga, töötavad vaikselt ja täielikult elektri jõul, tõusevad ja maanduvad vertikaalselt ning on korduvkasutatavad sama pika perioodi jooksul nagu tänapäeva lennukid.

Tehnoloogia avastati juhuslikult 1920ndatel USA-s

Eriliste omadustega elektriline tõukejõud avastati 1920ndatel USA-s Paul Biefeldi ja Thomas Townsend Browni poolt, kelle laborikatsetused teatud tüüpi asümmeetrilisi elektroode sisaldavate isetehtud röntgenlampidega viisid juhusliku avastuseni. Hiljem gravitaatoriks nimetatud seade hakkas teatud tööpinge juures teatud suunas liikuma. Brown nimetas fenomenaalse nähtuse elektrogravitatsiooniks, kuna elektri mõjul oli võimalik tekitada impulss, mis muutis testseadme kaalu kas suuremaks või väiksemaks. Efekti mõõdetigi algselt kaalu abil.

T.T. Brown katsetamas oma seadet Pariisi lähistel Prantsuse lennundusettevõtte S.N.C.A.S.O. testlaboris. Foto: Jackques Cornillon 1955 www.integrityresearchinstitute.org kaudu.

Loe veel

Seotud lood:

Tehnoloogia rakendamine on keeruline ning eeldab iga kasutusrakenduse ja konfiguratsiooni uurimist

Biefelf-Brown efekti tööpõhimõte seisneb lühidalt selles, et teatud tegurite olemasolul, millest olulisemateks on kõrgepinge ja asümmeetrilise kujuga elektroodid + ja –. Tõukeimpulsi efekt avaldub elektroodide vahel voolu suunale vastupidises suunas. Sealjuures avaldavad mõju ka järgnevad asjaolud:

  • Distants seadme + ja - elektroodide vahel. Mida väiksem distants, seda suurem efekt.
  • Plaatide vahel asuva dielektrilise materjali omadus – mida parem isolaator, seda suurem efekt.
  • Dielektrilise materjali mass – mida suurem mass, seda suurem efekt.
  • Elektroodide pindala – mida suurem pindala, seda suurem efekt.
  • Elektroodide vaheline pinge – mida kõrgem pinge, seda suurem efekt.
  • Keskkond – efekt on vaakumis ja atmosfääris erinevatel rõhkudel ja õhuniiskusega on erinev.

Ülalnimetatud tendentsid ei ole aga kaugeltki igas olukorras lineaarsed, ning fenomeni on lihtne segi ajada koroona efektiga, mis on ioonide tuul ja eeldab atmosfääri olemasolu, ning sädeme tõukejõuga (ingl. k vacuum arc thruster, lüh.VAT). Viimasega on samuti elektrilist tõukeimpulssi võimalik tekitada, kuid sellisel juhul on täheldatav elektroodide vahel sädeme kaudu osakeste ümberkandumine (sarnaselt elektroodkeevituse tööpõhimõttele, kus raua osakesed kanduvad kaarleegi kaudu elektroodilt keevitatava eseme pinnale). VAT poolt tekitatav tõukejõud on aga allikate väitel mitu suurusjärku ebaefektiivsem kui Browni efekt. Browni efekti suurim efektiivsus on just siis, kui pinge on maksimaalne, kuid elektroodide vahel veel sädelahendust ei teki.

Browni seade töötamas erinevates konfiguratsioonides. Illustratsioon: lk 118 Space, Propulsion & Energy Sciences International Forum - 2011 A. A. Martinsa ja M. J. Pinheiro artikkel "On the propulsive force developed by asymmetric capacitors in a vacuum".

Biefeld-brown efekti on mitmete tehnikaülikoolide poolt ka laborites katsetatud.

Teatud konfiguratsioonides töötavad need väikeste mööndustega nii nagu autor on kirjeldanud, mõned konfiguratsioonid jälle niivõrd hästi ei tööta, näiteks M. Tajmari poolt Dresdeni Ülikoolis läbiviidud katse. Hea ülevaate efekti käitumisest erinevates konfiguratsioonides vaakumis annab nt Lissaboni Tehnikaülikooli teadlaste A. A. Martinsa ja M. J. Pinheiro poolt kirjutatud katsete seeria. Selgelt kirjeldatud ning illustreeritud artikkel „Asymmetrical capacitors for propulsion“ on ka 2004. aastal NASA poolt ilmunud.

Tehnoloogia oli uinuvas olekus kuni 21. sajandini, mil mõjukad teadusasutused otsustasid Biefeld-Brown efekti uuesti uurida.

Hoolimata asjaolust, et USA patendiamet oli mitmete Browni konstrueeritud seadmete tööpõhimõtted lubanud patenteerida ja Brownil õnnestus katsetusi mitmetel kordadel erineva taustaga auditooriumile demonstreerida, sealhulgas ka Euroopas Pariisis, ei võtnud peavoolu teadusväljaanded tema töid tol ajal tõsiselt. Tollel ajal valitsenud ignorantsus on aga tänaseks õnneks oluliselt muutunud. Biefeld-Brown efekti katsetusi erinevates konfiguratsioonides on avaldanud nii Elsevier, AIAA jpt. Mõned allikad väidavad, et nimetatud tehnoloogiat on kaitse otstarvetel salaja arendatud kogu selle aja ja initsiatiiv Biefeld-Browni efekti levitamiseks tsiviilellu pärinebki just erinevate suurriikide kaitseorganisatsioonide ajendil, kuna lõhe olemasolevate tehnoloogiate osas tsiviil- ja kaitsetööstuses on liialt suureks kärisenud ja tsiviiltehnoloogiaid oleks planeedi rahu ja arengu huvides tarvis järele aidata.

T.T. Brown katsetamas oma seadet Pariisi lähistel Prantsuse lennundusettevõtte S.N.C.A.S.O. testlaboris. Foto: Jackques Cornillow 1955 www.integrityresearchinstitute.org kaudu.

Tehnoloogia paremaks mõistmiseks on abiks suurema pildi vaatlemine ja kohendada tuleb ka valemeid

Biefeld-Brown fenomeni üks tuntumaid uurijaid füüsik dr Paul La Violette kirjeldab, et jõudis Browni tööni oma uurimistöö kaudu, mille raames olid fookuses teooriad, kuidas gravitatsiooni ja elektromagnetismi koos vaadelda. Tema sõnul on Biefeld-Browni efekt ka matemaatiliselt tõestatav, kui vaadelda gravitatsiooni kahepolaarsena, millel on nii positiivne kui negatiivne polaarsus. Kehad ei pruugi ruumis omavahel ilmtingimata alati tõmbuda, vaid võivad teatud situatsioonis, eriti suurte energiatega kokkupuutel, ka tõukuda. La Violette kirjeldab oma raamatus „The Secrets of Antigravity Propulsion“,et vastavalt Browni katsete tulemustele tõusis testmudeli lendamiskiirus ja energiaefektiivsus eksponentsiaalselt 2-3 astmes vastavalt pinge kasvule. Näiteks lendas 60cm läbimõõduga mudel 47 kV juures 20 km/h, kasutades 50 W elektrienergiat. Katseid tehti isegi 150 kV pingega, mil testmudel lendas 15m trossi otsas ümber kinnitusvarda mitusada kilomeetrit tunnis.

Kuigi efekt on tõestatud, on lendava lennuki suunas veel palju minna

Isegi kui Biefeld-Browni efekti olemuse funktsioon on laboris tõestatud ja tõepoolest võimaldab teoreetiliselt elektri jõul efektiivselt lennata, vastab see tehnoloogiaarenduse terminoloogias küpsusasemele TRL 4 - kriitilise funktsiooni tõestus labori tingimustes. Selleks, et prototüüp valmis ehitada, millega reaalseid testlende tegema hakata, on ISO TRL klassifikatsiooni järgi vaja jõuda minimaalselt TRL 6-ni, mis tähendab seadme katsetamist relevantses töökeskkonnas - kas maal või kosmoses. See tähendab, et kõik mis lendava lennuki juurde kuulub - kere, jõuallikad, mis vajalike karakteristikutega voolu tekitavad, juhtimissüsteem, navigatsioonisüsteem, sidesüsteem, mõõteinstrumendid, salong jms on tarvis valmis ehitada. Mõistlik oleks TRL 4 katseid kindluse mõttes ise korrata ja esimese prototüübiga mitte kosmosesse pürgida. Piisaks mehitamata mudeli aeglasest vertikaalsest tõusust mõne kilomeetri kõrgusele ja edukast manööverdamisest, et lennumasina manööverdamisalgoritmid detailsemalt kaardistada ja tugisüsteemide töökindlust testida. Sellise lävendi turvaline läbimine võiks anda piisavalt enesekindlust, et järgmise sammuna nt 6 kohaline väikelennuk ehitada.

Biefeld-Brown efekti laengu suunamine lennumasinal erineva liikumissuuna saavutamiseks. Illustratsioon: www.thomastownsendbrown.com

Biefeld-Brown tehnoloogia uuringud oleksid teostatavad ka Eestis

Ei ole mingit mõjuvat põhjust, miks sääraseid uuringuid ei saaks läbi viia Eestis. Selle tehnoloogia arendamiseks ei ole kanderakettide tootmisele sarnaselt vaja ehitada kalleid rajatisi - stardiplatvorme, keskkonnale ohtlikke raketikütusesüsteeme jms. Seetõttu on ka selle arenduse haare võrreldav väikelennuki prototüübi ehitusega, loomulikult teatud mööndustega kasutatavate tehnoloogiate osas. Eesti ülikoolides ja teadusasutustes oleks soovi korral piisavalt seadmeid ja kompetentsi, et projektile alus- ja rakendusuuringute poolt vajalikku tuge pakkuda ning samuti leidub erasektoris entusiastlikke ja teemat valdavaid insenere ning tehnoloogiaeksperte, kes suudaks moodustada efektiivse disaini ja prototüüpimismeeskonna.

Arendus ei ole ülemäära kallis, kuid klienti või investorit on vaja kohe alguses

Selleks, et Eestis saaks selline initsiatiiv aset leida, on vaja selliste huvigruppide huvi, kes endale sellist arendustööd lubada saavad. Nendeks võiksid näiteks olla mõni riiklik asutus või ministeerium, kes kiiret ja efektiivset õhutransporti prioriteetseks peab, või siis suurem tehnoloogiafirma, kelle äriidee võiks olla Browni tehnoloogia väljatöötamine mõnele suuremale tsiviillennukitootjale, või edasises etapis hoopis ise lennumasinate tootmine.

Arendusprotsess nõuab kliendilt või investorilt küll maksevõimet katta arenduskulusid konkreetsete etappide kaupa, kuid selle suurusjärk jääks eksperimentaalse väikelennuki prototüübi ehitamise suurusjärku, kus eelarve jaguneks tüüpilisele tehnoloogia arendusprojektile kohaselt 80/20 reegli järgi ca 80% projekteerimisprotsessi personalikuluks ja 20% prototüübi valmistamise ning sisseostude peale.

Efektiivse, pisikese ja tragi insenerimeeskonnaga võiks esimeste rahuldavate vahetulemusteni jõuda kindlasti juba kuude, mitte aastate pärast.

Loe teema kohta lisa järgnevatest allikatest:
http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1875389211005797
https://ntrs.nasa.gov/archive/nasa/casi.ntrs.nasa.gov/20040171929.pdf
http://www.thomastownsendbrown.com
www.integrityresearchinstitute.org
https://www.youtube.com/watch?v=0jMYVmUzZpU
https://tu-dresden.de/ing/maschinenwesen/ilr/rfs/ressourcen/dateien/forschung/folder-2007-08-21-5231434330/ag_raumfahrtantriebe/Biefeld-Brown-Effect-AIAA-Journal-Revised.pdf?lang=en
https://artes.esa.int/sites/default/files/TRL_Handbook.pdf

Jäta kommentaar
või kommenteeri anonüümselt
Postitades kommentaari nõustud reeglitega
Loe kommentaare Loe kommentaare

FORTE TOP

Viimased uudised