Začátek MHD7
MHD pohon.
...Předchozí obrázek ukazující proudění způsobené účinkem Laplaceových sil kolem válce dokazuje, že tyto síly lze využít k pohonu letadlových nebo plavajících strojů. Nicméně tvar válce se nezdá být nejvhodnější. Je proto snadné přejít ke kouli, které je vybavena korunou elektrod.
...Rotující spínač umožňuje postupné napájení dvou diametrálně protilehlých elektrod, z nichž jedna tvoří anodu a druhá katodu. Celý problém spočívá v párování tohoto zařízení s rotujícím magnetickým polem. V tomto případě není nutné umístit uvnitř modelu magnet na hřídeli (i když jsme to dělali během hydraulických experimentů v roce 76, kdy jsme umístili rotující magnety do pingpongové míčku). Všichni fyzikové znají skutečnost, že při uspořádání tří cívky ve vzdálenosti 120° a jejich napájení proudy vhodně posunutými ve fázi vzniká ekvivalent rotujícího magnetického dipólu. Výsledkem je:
...Pokud by experiment s rušením rázových vln kolem lenticulárního profilu úspěšně proběhl, plánovali jsme opakovat pokus s modelem tohoto typu – víceelektrodovým s rotujícím polem – napájeným synchronizovanými výboji kondenzátorů.
...Experiment v chladném plynu by byl také zajímavý. Stačilo by použít model jako vysílací anténu pro VHF. Už v roce 78 jsme provedli velmi zajímavé experimenty na tento téma. Zase jednou by ionizace klidně zůstala lokalizována v okolí objektu.
Lenticulární letouny.
...Nejzajímavější experiment by se týkal tématu lenticulárního MHD letounu (veřejné publikace v CRAS, 1975, pod názvem "Nový druh MHD převodníků"). Jde o stroj bez elektrod.
...Zvažme cívku procházenou střídavým proudem. V okolním vzduchu vytváří indukované pole, které může být doprovázeno proudem, jehož druhé pole se proti původnímu indukčnímu poli odporuje (Lenzův zákon).
...Indukovaný proud (i), který tvoří uzavřené křivky, reaguje s indukčním polem B(t) a vytváří radiální Laplaceovy síly, střídavě odstředivé a dostředivé. Například na obrázku nahoře v čase t0 budou směry pole B (excitačního) a hustoty proudu J (indukovaného, protékajícího ve vzdušné hmotě) dávat dostředivou radiální sílu.
V čase t1 bude tato síla odstředivá.
...Pokud plyn přiléhající k disku s vnitřní cívkou není ionizován, nedojde k žádné významné změně. Pokud tento plyn ionizujeme, bude zasažen systémem střídavých odstředivých a dostředivých sil, jako ve štěrbině.
...Na tomto principu lze navrhnout pohon tak, že se zajistí časově modulovaná ionizace na horní a dolní straně, aby byl plyn nad strojem elektricky vodivý ve chvíli, kdy jsou síly odstředivé:
a naopak plyn pod strojem vodivý, když jsou síly dostředivé:
...Tím bychom získali systém sil, který by silně urychlil proudění vzduchu kolem stroje:
...Vzorec (Compte Rendu Akademie věd v Paříži, 1975) je lákavý. Je však třeba najít způsob, jak vytvořit tuto pulzní ionizaci blízko stěny. Úkol je náročný, protože čas, po který je vzduch elektricky vodivý, musí být řádově menší než doba průchodu hmoty plynu kolem objektu. Představme si objekt pohybující se rychlostí 3000 metrů za sekundu a charakteristickou délku deseti metrů (průměr stroje). To vede k časům řádu milisekundy, což není nerealizovatelné s pulzními mikrovlnnými výboji o frekvenci 3 gigahertz. Stěny horní a dolní stroje by proto měly být pokryty mini-klystrony, které budou střídavě vysílat a odtrhávat volné elektrony z molekul vzduchu.
...Další řešení je z hlediska přitažlivosti pravděpodobně zajímavější. Je známo, že při bombardování molekul elektrony s dobře nastavenou energií dochází k elektronovému spojení. Některé molekuly tak získají navíc jeden elektron a stávají se negativními ionty s velmi krátkou životností, což je v našem případě zajímavé.
...Elektronové kanóny umístěné na stěnách budou mít tvar mini pastí. Princip je jednoduchý. Cívka vytváří magnetické pole s následujícím uspořádáním:
...Toto pole, kolmé k povrchu, klesá ve velikosti s rostoucí vzdáleností od povrchu. Současně je spojeno s magnetickým tlakem:
...Na obrázku napravo bude elektrický výboj mezi centrální elektrodou a okrajovou kroužkovou elektrodou vypuzovat elektrony do oblastí s nižším magnetickým tlakem, tedy daleko od stěny, přičemž jejich energie bude záviset na hodnotě B. Pokud je tato hodnota vhodně nastavena, tyto proudy elektronů budou způsobovat vznik negativních iontů ve vzduchu, což jsou efektivní nosiče proudu indukovaného změnou magnetického pole B vytvořeného okrajovou cívkou (viz výše). Maximální aerodynamická účinnost spočívá v působení ve vzdušné vrstvě přímo na povrchu (tzv. mezní vrstva). Vzniká však problém udržení plazmatu, který byl experimentálně studován při pokusech v nízkém tlaku a rychle vyřešen.
...Magnetické pole B vytvořené rovníkovou cívkou je samo o sobě spojeno s magnetickým tlakem. Tento tlak klesá s rostoucí vzdáleností od roviny symetrie. Každý elektrický výboj by tedy měl tendenci se výrazně oddálit od stěny a stát se neovládaným.
...Řešení spočívalo v použití ne jedné, ale tří cívek – dvou menších vedlejších cívek, které plnily funkci uzavíracích cívek.
...V daném okamžiku mají proudy procházející:
...- v rovníkové cívce
...- ve dvou uzavíracích cívkách
opačný směr. Geometrie umožňuje vytvořit v blízkosti konkávní stěny gradient magnetického tlaku, který přitlačí elektrický výboj ke stěně a udrží jej v mezní vrstvě (konkrétně pro stroj o průměru deseti metrů ve vrstvě o tloušťce několika centimetrů).
...Tyto experimenty s povrchovým uzavíráním patřily mezi nejvýraznější, které jsme prováděli koncem sedmdesátých let za poměrně omezených prostředků.
...Celkově měl stroj vzhled dvou přiložených talířů, což pravděpodobně způsobilo velké nespokojenost vojenských kruhů.
...Můžeme se ptát, jak může stroj, který vypadá takto neaerodynamicky, dosahovat rychlostí odpovídajících Machovu číslu deset, přičemž jeho rychlostní vektor směřuje podél osy, což by vyžadovalo extrémně ostré ohyby plynu na rovníkové periferii stroje. K tomu by bylo třeba, aby plyn bezvýhradně poslouchal příkazy elektromagnetických sil, což se zdá trochu přesahovat hranice představivosti.
...Protože si neuvědomujeme jejich sílu. Spočtěme, s mo = 4p 10-7, hodnotu magnetického tlaku (dána výše uvedeným vzorcem) pro magnetické pole 10 teslů. Výsledek tohoto výpočtu:
čtyři sta násobek atmosférického tlaku
...MHD vede k úplně jiné mechanice tekutin než konvenční disciplína, a to jak v podzvukové, tak v přezvukové nebo hypersonické oblasti, kde plyn nemá jinou možnost, než poslouchat silné síly působící uvnitř něj.
Literatura:
(1) J.P. Petit: "Je možné přezvukové lety?" Osma mezinárodní konference o MHD elektrické generaci. Moskva 1983.
(2) J.P. Petit & B. Lebrun: "Zánik rázové vlny v plynu působením Lorentzovy síly". Devátá mezinárodní konference o MHD elektrické generaci. Tsukuba, Japonsko, 1986
(3) B. Lebrun & J.P. Petit: "Zánik rázové vlny působením MHD v přezvukových prouděních. Přibližná jednorozměrná stacionární analýza a tepelné zablokování". European Journal of Mechanics; B/Fluids, 8, č. 2, str. 163–178, 1989
(4) B. Lebrun & J.P. Petit: "Zánik rázové vlny působením MHD v přezvukových prouděních. Dvourozměrná stacionární neizentropická analýza. Kritérium protirázového účinku a simulace rázové trubice pro izentropická proudění". European Journal of Mechanics, B/Fluids, 8, str. 307–326, 1989
(5) B. Lebrun: "Teoretický přístup ke zániku rázových vln tvořících se kolem špičatého překážky umístěné v ionizovaném argonu". Disertační práce z energetiky č. 233. Univerzita v Poitiers, Francie, 1990.
(6) B. Lebrun & J.P. Petit: "Teoretická analýza zániku rázové vlny působením Lorentzova pole". Mezinárodní symposium o MHD, Peking 1990.
NASTAVUJE SE
Zpět k přehledu počítadlo inicializováno dne 16/01/2001