Обзор проектов перспективных летательных аппаратов
разместил Вадим Чернобров
размер шрифтауменьшить размер шрифтаувеличить размер шрифтаПечатьПоделиться ВКонтактеВ Facebook
Перспективные и полевые звездолеты: КОРАБЛИ ТРЕТЬЕГО ТЫСЯЧЕЛЕТИЯ
"Не верно, что другие галактики,
удаленные от нас на сотни тысяч световых лет,
принципиально недостижимы из-за ограниченности
времени нашей жизни и что природа навсегда
заключила нас в крохотный уголок Вселенной.
Мы не должны смиряться с эти и покорно сложить руки.
Бесконечность Вселенной не означает ее недоступности...
Все во власти Человека!"
(Э.Зенгер, первый президент Международной
астронавтической федерации, 1956 г).
Начать разговор о самых перспективных звездолетах, как ни странно вновь придется с самых насущных земных проблем. Диагноз, который стоит перед экологией планеты, скажем прямо, не слишком утешительный. Перенаселенность Земли, экологический и энергетический кризис требуют от нас уже сегодня начать вывод опасных, грязных и энергомощных производств в космос, а в перспективе - одновременно или после этого - начать и звездную экспансию. Однако, сделать это с помощью современных средств выведения дорого настолько, что это делает перспективу индустриализации космоса практически нереальной. Мало того - опасной, ведь экологи предупреждают: годовое количество пусков многих видов современных ракет уже сегодня близко к критической величине, которую в состоянии выдержать озоновый слой планеты! Возможно, наши опасения напрасны, как напрасны (но не беспочвенны) были опасения ученых прошлого века в том, что население крупных городов при росте числа конных экипажей попросту задохнется от огромного количества навоза. Навозный апокалипсис не наступил, так как количественный рост извозчиков был прерван качественным скачком - появлением автомобилей. Не приходится сомневаться, что спасения космонавтики (и спасения Цивилизации) следует ждать также в виде какого-то качественного скачка.
Последнее, вероятно, означает - постепенный отказ от ЖИДКОСТНЫХ РЕАКТИВНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ, возможности которых уже вплотную приблизились к своему пределу. Не следует понимать эту фразу как призыв к полному и немедленному отказу от ЖРД. Автомобили вытеснили, но не уничтожили полностью извозчиков, для старинных экипажей нашлась ниша в урбанизированном обществе точно так же, как и для весельных и парусных судов - своя ниша среди современных морских тепло- и турбоходов. Для полной аналогии осталось лишь найти то, что можно было бы назвать "паровой самобеглой коляской" для космоса. Собственно говоря, идея найти замену "коптилкам" существует столько же, сколько существуют взрывоопасные и прожорливые, но все же хорошо отработанные и достаточно мощные космические ракеты.
Существует достаточно много проектов (находящихся в той или иной степени проработки) для полной или частичной замены ЖРД и РДТТ в аэрокосмической технике. Однако, выбрать что-либо из предлагавшихся альтернативных вариантов достаточно трудно, поскольку каждый из них имеет существенные недостатки: ионные ЭРД весьма маломощны; СОЛНЕЧНЫЕ ПАРУСА трудноуправляемы; КОСМИЧЕСКИЕ МОСТЫ и ЛИФТЫ колоссальны по затратам и примитивны по выбору возможностей; газофазные ЯРД не слишком безопасны; импульсные ЯРД просто опасны; а ТЕРМОЯДЕРНЫЕ и ФОТОННЫЕ двигатели все еще находятся только на бумаге. Мало того, аппарат ни с одним из упоминавшихся двигателей (даже с двумя последними) не в состоянии осуществлять хоть какие-то регулярные полеты на межзвездных трассах и внутри солнечной системы (что признавали даже их проектанты), а также совершать полет в атмосфере планет (по причине маломощности либо опасности для окружающей среды).
Впрочем, мечты о Дальнем Космосе разбиваются о жестокую реальность уже в самом ближнем космосе: число запусков многих типов ракет с ЖРД уже сейчас близко к максимально допустимому с точки зрения экологии, а увеличение грузопотока "Земля-Орбита" в десятки-сотни раз (как того требует одна только индустриализация Луны) неминуемо может привезти к исчезновению озонового слоя и... всего остального. Парадоксально, но факт: многие справедливо видят в грядущем переселении на ближние планеты части людей и выведении части индустрии в космос панацею и спасение от надвигающейся экологическо-демографической катастрофы - и в то-же время надо признать, что даже начало осуществления этих планов без какой-то новой, резко отличающейся от современной, техники неминуемо приведет к экологическому апокалипсису!
КЛАССИФИКАЦИЯ ПРОЕКТОВ ДВИЖИТЕЛЕЙ ДЛЯ ПЕРСПЕКТИВНЫХ ЛА
Уже в ближайшие десятилетия станет ощущаться явная потребность в новой безопасной во всех отношениях аэрокосмической технике многоразового использования, способной, как минимум, на зависание в атмосфере и полеты с релятивистскими скоростями в космосе. Но помимо потребности уже также есть и предложение. Согласно собранной "Космопоиском" картотеке, сейчас существует более 1100 проектов и идей конструирования, подпадающих под данное определение техники (сюда не входят проекты космических мостов, лифтов, пращей, катапульт, электропушек и т.д.). И хотя разнообразие проектов поражает воображение даже видавших виды фантастов, тем не менее, стоит прежде всего попытаться классифицировать все это богатство человеческой мысли.
Выделить стоило бы несколько классов и подклассов:
1) КЛАСС ИНЕРЦОИДОВ:
инерцоиды с машущими грузами, инерцоиды с ускоряющимися грузами, инерцоиды с действующими силами Кориолиса, гидро- и жидкостные инерцоиды, инерцоиды с переменной массой, инерцоиды-вибраторы, инерцоиды-хранители, инерцоиды-диссипаторы, инерцоиды короткого удара, комбинированные электроинерцоиды, константолеты;
электровзаимодействующие движители, электростатические движители, электротолкающие движители, магнитораскручивающиеся системы, электрорасручивающиеся системы, электромагнитные полевые движители, движители с электромагнитной рабочей поверхностью;
Данная классификация по причине отсутствия каких-либо обзоров в данной области вводится автором самостоятельно и может быть изменена или дополнена в будущем. Стоит отметить, что информация по тем или иным прорывным изобретениям в этой области часто бывает противоречивой и труднопроверяемой (причины могут быть разными - от фальсификации до стремления засекретить истинно перспективные исследования). Поэтому по ряду пунктов приходится пользоваться анализом не только реферативной, научной, но и в том числе открытой печати.
КЛАСС ИНЕРЦОИДОВ
Инерцоиды - гипотетические машины, способные по утверждению разработчиков двигаться без отбрасывания массы и отталкивания от окружающей среды. В наиболее известном инерциоиде Толчина груз-дебаланс совершает возвратно-поступательные движения вдоль продольной оси аппарата, который, теоретически, должен двигаться в направлении более медленного движения дебаланса. Очевидно объяснение движение инерцоида в условиях взаимодействия с окружающей средой, так как сумма сил инерции и сопротивления среды за цикл не равна нулю, никакого нарушения закона сохранения импульса не происходит. Однако сам Толчин и его последователи считают, что инерцоид должен двигаться и без взаимодействия с опорой. По утверждению Г.Шипова, такое движение действительно происходит, причем объясняется оно существованием сил инерции как самостоятельного физического феномена, определяемого вводимой физиком характеристикой - "кручением пространства" (по аналогии с определяющей гравитацию "кривизной пространства").
Как безопорный движитель для космического корабля они получили наибольшую известность в популярной литературе (как наиболее простые для понимания) и в научной литературе (чаще всего - как пример ошибочного мышления дилетантов). Несмотря на вроде бы "очевидный плюс" (способность двигаться якобы за счет внутренних сил), эти движители имели и существенный недостаток: согласно большинству теорий инерцоидов, они в принципе не могли двигаться в космосе по инерции и экономить бы тем самым топливо. Вопрос этот (движется по инерции или нет инерцоид в моменты, когда выключены двигатели) один из ключевой, на него до сих пор не было получено внятного ответа от теоретиков (см. ниже). В случае, если бы вопрос решился бы не в пользу инерцоида, то в таком случае, эти двигатели не подошли бы для дальних космических перелетов хотя бы потому, что проигрывали соревнование современным ЖРД по всем показателям. Таким образом, инерцоиды в таком случае предназначались бы только для небольших перелетов или для вспомогательных (управляющих, корректирующих) двигателей.
Учитывая или не учитывая это замечание, но за последние 20 лет было выдвинуто более сотни проектов подобных аппаратов (только в картотеке автора их более 60)! Среди наиболее известных проектов можно отметить следующие:
ИНЕРЦОИДЫ С МАШУЩИМИ ГРУЗАМИ
В этих аппаратах массы на рычагах движутся взмахами.
В 1873 году молодой Константин Эдуардович ЦИОЛКОВСКИЙ (1857-1935) разработал именно такой аппарат для полета в космическом пространстве. Весь мир теперь знает Циолковского как пионера ракетной космонавтики, многие слышали про его классические ракетные работы, но мало кто видел фотографии "неклассического" инерцоида Циолковского.
АНАЛИЗ ПРОЕКТА: К.Циолковский позже сам отказался от идеи полета с помощью инерцоида, признав идею неработоспособной...
В 1899 году подобный инерцоид построил будущий известный конструктор космической техники Роберт Хатчингс ГОДДАРД (Goddard) (1882-1945). Известно, что его инерцоидный движитель "имел дисбалансные грузики, расположенные согласно точных расчетов".
АНАЛИЗ ПРОЕКТА: Насколько известно, модель на испытаниях не заработала. Убедившись в ее неработоспособности, Р.Годдард переключил свое внимание на применение ЖРД и электростатических РД в космонавтике...
В 1984 году крымский инженер Василий Никитович КОЛКАМАНОВ, бывший руководитель группы мощностей на заводе "Прогресс", совместно с В.В.Колкамановым увлекся проектированием летательного аппарата в виде летающей тарелки и в качестве движителя решил использовать для полета два противовращающихся инерцоидных двигателя. АНАЛИЗ ПРОЕКТА: Известно, что в 1989 году попытка патентования своей идеи В.Колкаманову не удалась, на заявку N 3781451/23 пришел отрицательный ответ. Тем не менее, он абсолютно убежден в работоспособности своего будущего ЛА, мало того, считает, что российские ученые похитили у него идею летающей тарелки и воплотили ее "в созданной тарелке ЭКИП" ["Крымское время" 1998, 11 сентября, с.24]. Впрочем, принципы полета у этих двух проектов совершенно разный...
Самостоятельно и независимо друг от друга подобные идеи позже предлагали:
П.Колесов (Томская область),
В.А.Тарасюк,
Владимир Александрович КУЧИН,
Игорь Андреевич Сафонов,
К.Карпухин и С.Купцов [Авторское свидетельство N 151574]
и другие...
ИНЕРЦОИДЫ С УСКОРЯЮЩИМИСЯ ГРУЗАМИ
Подобные проекты в разное время выдвигали:
Александр Анатольевич БАУМ;
В.В.Белецкий и М.Е.Гиверц;
Л.Кукушкин (Витебск);
А.Прохоров;
А.Якин (Пермь)
и другие...
"Порошковый" аппарат Александра Викторовича ВОЛКОВА (1922-1998) из КБ МиГ можно было бы считать как наиболее качественно сделанный инерцоид этого класса. В помещении "Космопоиска" А.Волков демонстрировал автору этого обзора сконструированный им аппарат уже выполненный в металле, объяснив, что "для запуска не хватает одной детали, которая будет готова в течении нескольких месяцев". К сожалению, спустя несколько недель после этого А.Волков умер.
АНАЛИЗ ПРОЕКТА: К сожалению, результаты испытаний аппарата А.Волкова (и сам факт их проведения) неизвестны; о получении тяги на подобных аппаратах также до сих пор ничего не известно...
ИНЕРЦОИДЫ С ДЕЙСТВУЮЩИМИ СИЛАМИ КОРИОЛИСА
В 1997 году физик Юрий ЭХИН предложил подкрепленную расчетами идею "инерцоида с направленным дисбалансом на вращающемся диске" и составил эскизные проекты безинерционных аэроавтомобилей и других аэрокосмических транспортных средств на этом принципе. [Эхин Ю. "Направленный дисбаланс"]...
В 1997 году инженер, бывший работник ОКБ им.Микояна, Амбарцум Арутюнович МХИТАРЯН (р.1925) из г.Жуковский Московской области построил именно такой аппарат, в феврале 2004 года он его усовершенствовал.
АНАЛИЗ ПРОЕКТА: Эксперименты по испытанию аппарата А.Мхитаряна планируется провести с "Космопоиском"...
Подобные проекты также представляли: Н.Филатов (Калинин), группа инженеров из Новосибирска и некоторые другие изобретатели...
ИНЕРЦОИДЫ С ПЕРЕМЕННЫМ РЫЧАГОМ
Свои проекты в разное время представляли: Н.Бобоед; Н.Пантюхов (Крым); К.Барамидзе; М.Колмаков (Челябинск) и другие...
Петербургский физик Александр Владимирович ФРОЛОВ создал теорию движения подобных аппаратов и воплотил один из своих проектов в металле. Фроловский инерцоид по праву считается одним из наиболее разработанных на сегодняшний день. Теоретические изыскания А.Фролова продолжаются [см. например, http://www.cat.ru/~alexfrolov/].
АНАЛИЗ ПРОЕКТА: Демонстрацию инерцоида Фролова автор этого обзора наблюдал в 1996 году на Международной конференции по физике в С-Петербурге, при этом инерцоид успешно двигался по поверхности стола. Как известно, опыты на столах и любых неабсолютно гладких поверхностях традиционно считаются нечистым экспериментом, однако, об опытных испытаниях на подвесе или в невесомости пока не сообщалось...
ГИДРО- и ЖИДКОСТНЫЕ ИНЕРЦОИДЫ
Среди подобных проектов можно перечислить следующие работы:
В 1980-начале 1990-х годов изобретатель Юрий Алексеевич КОЙНАШ (1944-2000) проводил испытания "Жидкостного сферического двигателя" во Фрунзе, затем после развала СССР приехал в Москву, где собирался повторить эксперименты.
АНАЛИЗ ПРОЕКТА: По словам Ю.Койнаша, эксперименты в Киргизии показали наличие небольшой тяги. Однако, позже, в 1998 году при анализировании хода эксперимента у специалистов, собравшихся на круглом столе в "Космопоиске", оставались сомнения в чистоте эксперимента. Повторить эксперимент Койнаш (работавший в Москве вахтером в институте) перед своей смертью не успел. Автор этого обзора не смог найти материалов прошлых экспериментов у его оставшихся родственников... Занимался экспериментальной проверкой работы модели Койнаша физик Геннадий Сергеевич ЛЯПИН (р.1941), по его словам, при испытаниях "весы фиксировали кратковременные импульсы тяги величиной до 1,5 кг". Позже эти данные сам изобретатель не подтвердил...
В середине 1990-х годов изобретатель Виктор Михайлович РОЯКО из г.Николаев Днепропетровской области предложил "Ртутный реактивный двигатель с замкнутым циклом", о которой, к сожалению мало что известно. В "Космопоиске" есть лишь самое кратное описание проекта.
С середины 1990-х годов инженер-механик Юрий Николаевич ИВАНОВ (р.1952) сначала в Калининградской области, затем в Москве провел несколько серий экспериментов по изучению природы волн и реактивного движения, разработал физическую теорию "Спайдер-эффекта" и создал модель жидкостного инерцоида.
АНАЛИЗ ПРОЕКТА: Выводы преждевременны, т.к. работы над проектом в настоящий момент продолжаются.
В 1996 году Рудольф Кузьмич ЧУРКИН (р.1936) из Московской области на парламентских слушаниях предложил схему еще одного полусферического вращающегося гидроинерцоида. Кроме этого проекта у него был еще и ряд других (см.ниже).
В 1999 году о собственном (как утверждалось, "отличном от других") проекте писал в редакцию "Техники-Молодежи" и "Космопоиск" изобретатель Владимир Васильевич СЕРГЕЕВ из Перми.
АНАЛИЗ ПРОЕКТА: Даже поверхностный анализ опубликованного материала (полные данные изобретатель раскрывать не хочет) показал неработоспособность идеи. О каких-либо достоверных успехах подобных аппаратов во время испытаний пока не известно, хотя, по словам В.Сергеева, он "успешно испытал генератор нереактивного движения массой 1 кг".
В печати также неоднократно появлялись слухи о "расшифровках устройства НЛО", сделанных различными контактерами и как две капли воды похожие на описанные выше и некоторые другие малоизвестные работы по жидкостным инерцоидам. Всего в архиве "Космопоиска" есть более 30 подобных сообщений, но спепень доверия к ним довольно низкая.
ИНЕРЦОИДЫ С ПЕРЕМЕННОЙ МАССОЙ
В разное время собственные проекты инерцоидов, использующих для создания тяги некую переменную массу, представляли:
Мария Смирнова (Ярославль),
Владимир Самосадский (работник ЗиХа, Москва),
М.Жарков (Горький)
и другие изобретатели.
АНАЛИЗ ПРОЕКТОВ: Выводы, сделанные при знакомстве с идеями и проектами в "Космопоиске", отрицательные - конструкции вероятнее всего неработоспособны. Никто из перечисленных изобретателей не проводил испытаний своих аппаратов и, насколько известно, не планирует этого делать в ближайшее время...
В 1998 году капитан 1-го ранга, доцент, зам.начальника кафедры Тихоокеанской военно-морского училища им.С.О.Макарова Анатолий Степанович ПЛАХОТНИК предложил новую схему квазиинерцоида "Гравитационный двигатель, работающий в комплексном Пространстве-Времени".
ИНЕРЦОИДЫ-ВИБРАТОРЫ
Различные изобретатели предполагали, что наиболее работоспособными и перспективными являются аппараты для получения тяги без отброса массы, работающие на границах двух сред.
В 1970-1990-х годах свои проекты инерцоидов-вибраторов представляли:
группа изобретателей в составе Б.Черняев (Пермь);
А.Ю.Яременко (Пермь);
А.К.Титов (Новокузнецк) и В.А.Ашкин ["ИР" 1987, N 8, с.14-15];
а также Е.И.Новиков,
М.Чернин
и другие.
АНАЛИЗ ПРОЕКТОВ: Большинство из перечисленных авторов успешно испытали свои аппараты, однако, существуют весьма веские доказательства теоретиков, утверждающих, что эти проекты в корне непригодны для использования в космосе, где в вакууме нет естественных резких границ со сколь-нибудь существенным перепадом давлений. Иными словами, данные проекты (безусловно работоспособные) имеют весьма ограниченную сферу применения. Для создания летательных аэрокосмических аппаратов они малопригодны.
ИНЕРЦОИДЫ-ХРАНИТЕЛИ
Свои проекты "хранителей" (название дано изобретателем Нурбеем Владимировичем Гулиа) представили Ф.Сулимкин (Липецкая область) и другие изобретатели.
С 1979 года над созданием подобного "хранителя" работает изобретатель Александр Викторович РУСАКОВ. Информацию о своем изобретении он присылал лишь на аудиокассете (что явно недостаточно для анализа).
Д.Куфф (США) самостоятельно сделал несколько моделей 12-поршневого дискового инерцоида и даже испытал их, но даже относительно достоверных сведений об их результатах в печати не появлялись...
ИНЕРЦОИДЫ-ДИССИПАТОРЫ
Свои проекты диссипаторов (определение дано Н.В.Гулиа) в разное время предлагали:
В.Мосолов (проект аппарата с электромотором и резиновой тягой, г.Москва);
Г.Копытов (проект инерцоида с магнитами и колебаниями среды электрозарядами)
и другие.
АНАЛИЗ ПРОЕКТОВ: Вероятно, этот класс неработоспособен. Сведений об испытаниях диссипаторов нет...
В 1969 году Рудольф Кузьмич ЧУРКИН (р.1936) из Московской области получил и исследовал эффект дисбаланса на установке, вращаемой электромагнитным двигателем со скоростями 40 тыс.об/мин.
ИНЕРЦОИДЫ КОРОТКОГО УДАРА
Свои проекты аппаратов, использующих для создания тяги "короткий некомпенсируемый удар", представили группа "Аэрлан" (см.ниже), Ю.Подпругин и другие изобретатели.
С 1976 года временный научный коллектив в составе физика, канд.наук Владимира Георгиевича ЧИЧЕРИНА (р.1937), Виктора Васильевича ШЕЛИХОВА (р.1937), Владимира Александровича КУЧИНА (р.1943), Евгения Дмитриевича ПРОНИНА (р.1931), Александра Михайловича ДОБРОГАЕВА (р.1958) готовили теоретическую базу под создание установки "двигателя короткого удара". В 1991 году В.Чичерин с товарищами для реализации проекта организовал собственную фирму "Аэрлан" (через несколько лет из-за неплатежей прекратила свое существование). В 1992 году ими был впервые представлен короткий отчет по теории "короткого удара". С 1997 года готовится проведение экспериментов с установкой.
АНАЛИЗ ПРОЕКТА: По словам В.Чичерина, первые опыты показали "наличие тяги в 10 г, была также зафиксирована тяга в 150 г, но ее не сумели стабильно удержать". Повторить же сейчас опыты не представляется возможным "по финансовым причинам". Пока на практике ни один из аппаратов такого класса открыто не демонстрировался, но как в 2001 году заявили авторы, такая демонстрация может состояться в ближайшие годы...
КОМБИНИРОВАННЫЕ ЭЛЕКТРОИНЕРЦОИДЫ
Подобные проекты в разное время предлагали:
Г.Шиферштейн [патент N 10467 за 1926 год],
Александр Сергеевич МОЖИН (Евпатория);
Станислав Петрович МЫРИЕВ (Ользоны, Иркутская область);
Борис Иванович РОМАНЕНКО (Химки, Московская область);