3.8. Динамический набор высоты и разгон – использование птицами природного явления.

Перемещение воздуха вдоль по поверхности (ветер, конвекция…) вызывает разгон звуковых волн за счет разности статических давлений у поверхности (нулевая скорость) и вдали от нее на периферии (скорость максимальна). За волной следует спутный поток воздуха, образующийся за счет подтягивания соседних объемов в зону разрежения (за фронтом волны). Спутный поток является восходящим и двигается за счет природной энергии. Этим и пользуются птицы: ловя спутный восходящий поток, они набирают высоту, летя против ветра, и – набирают скорость, летя по ветру. Для этого они движутся по восходящей спирали, поднимаясь в зоне встречного ветра и слегка снижаясь в зоне попутного ветра.

Поднимаясь вверх, восходящий поток воздуха тормозится в окружающем атмосферном воздухе и переходит в нисходящие потоки, окружающие восходящий со всех сторон, замыкающие свои траектории движения через зону разрежения в низу спутного потока (ухода звуковой волны). В целом эти потоки образуют грибообразную структуру как от взрыва.

Образование и действие звуковых, ударных волн и потоков в грибообразных структурах представляется основополагающим явлением аэродинамики. Это явление является основой, движущей силой всех движений текущих сред (газ, жидкость, эфир); пограничных слоев; циклонов и антициклонов; смерчей и волн, в том числе необычно высоких на открытых пространствах; усиленной болтанки трансконтинентальных самолетов над океанами, флаттера, подхвата самолетов и экранопланового эффекта; избыточной мощности в конических сходящихся насадках и т.п.

Осознание этого ударноволнового явления как самодвижения и авторотации среды за счет природных сил и энергии позволит лучше прогнозировать погоду, природные явления; создавать автономные бестопливные энергоустановки; транспортные средства на новых принципах движения.

Е.И. Андреев 13.11.2007

3.9. Автономный гидродвигатель

Автономные гидродвигатели уже есть, но в единственном экземпляре. Это: мотор-насос Клемма (1972) и гидроударная установка (2003г.) мощностью, соответственно, 260 и 100 кВт. Мотор Клемма более компактный (масса 90 кг) и не связан с морем или океаном воды как гидроударная установка, поэтому использовался в качестве двигателя автомобиля.

Мотор представляет собой ротор в виде полого конуса, внутри которого размещены спиральные каналы для стока жидкости наподобие шнека. Каналы служат своего рода лопатками насоса и мотора (при повышенных оборотах).

Для понимания принципа действия главный вопрос заключается в источнике энергии: откуда энергия? Центробежными силами создается повышенное давление на периферии стекающего слоя жидкости (на стенке конуса, дне канала). Под действием разности давлений на периферии и свободной границе слоя жидкости (более близкой к оси вращения) возникает поперечная радиальная звуковая волна, которая движется по радиусу поперек слоя в сторону оси вращения. Такое движение вызывает кориолисову силу, направленную всегда в сторону вращения. При некоторых повышенных оборотах сила Кориолиса сравнивается с силами трения и нагрузки двигателя. Это число оборотов является рабочим ( в моторе Клемма – примерно 2000 об/мин).

Вот собственно и все, если знать откуда берется энергия на разгон и распространение звуковой волны. Но этим вопросом обычно не задаются, считается это явлением природы, происходящим само собой. На самом деле потребляется энергия движущихся молекул среды – в данном случае жидкости /1/.

Кроме кориолисовой силы в моторе Клемма используется сила трения жидкости о стенки канала, способствующая вращению ротора, чему помогают также центробежная сила, прижимающая собой жидкость, и кривизна самой стенки. В последнем варианте мотора Клемма была использована также реакция вытекающих из каналов струй жидкости путем организации ее в соплах. Важно, чтобы все эти три силы способствовали самовращению ротора.

Решающим условием автономной работы является внутреннее размещение каналов (лопаток) насоса-мотора внутри полости ротора. При внешнем размещении лопаток как в обычных центробежных насосах возникающие радиальные звуковые волны компенсируются встречными обратными волнами. Поэтому в таких устройствах никогда не будет самовращения, в том числе в случае размещения турбины на валу для привода насоса: слишком большие неоправданные гидравлические потери.

Литература:

1. Андреев Е.И. Основы естественной энергетики. – СПб, изд. «Невская жемчужина», 2004. – 584 с., а также дополнение (http://dyraku.narod.ru/index.html )