CC BY
43
ФИЗИКА
Тимофеев, М.М.,
аспирант,
Северо-Восточный федеральный
университет
Timofeev, М.М.
НОВАЯ ТЕОРИЯ УСКОРЕНИЯ В ДАЛЬНЕМ КОСМОСЕ ВНЕ ПОЛЯ ТЯГОТЕНИЯ ЗЕМЛИ
Аннотация. В статье обосновывается возможность преодоления сопротивление инерции массы тела межпланетных станций, достижения больших космических скоростей с помощью реактивного двигателя и полета к планетам Солнечной системы.
A NEW THEORY OF ACCELERATION DEEP SPACE OUTSIDE THE FIELD OF THE EARTH'S GRAVITATIONAL
SUMMARY. In the article the possibility of overcoming the resistance of inertia weight interplanetary probes, space to achieve high speeds with a jet engine and the flight to the planets of the solar system.
Ключевые слова: дальний космос, сопротивление инерции массы тела, большие космические скорости, полет к планетам Солнечной системы.
Keywords: deep space, the resistance of inertia of body weight, high space velocity, flight to the planets of the solar system.
Ныне бытует понятие, что в космосе, чтобы добиться скорости 100 км/с, надо, чтоб скорость вылета газов из сопла двигателя была не меньше 100 км/с.
Но это не так, в дальнем космосе - другая физика движения.
Там есть только одно сопротивление движению - это сопротивление инерции массы.
Если преодолеть это сопротивление инерции массы, то ускорение -приобретенная скорость - сохраняется, то есть превращается в постоянную скорость.
Если тело движется в пространстве с постоянной скоростью, где есть только сопротивление инерции массы, то это тело можно считать телом, находящимся в состоянии покоя.
Поэтому реактивный двигатель со скоростью вылета газов из сопла 4 км/с дает тягу (внешнюю силу), то есть ускорение, с какой бы скоростью ни двигалась МПС (межпланетная станция): 50 км/с, 100 км/с и более...
При этом, чем дольше действует внешняя сила (тяга реактивного двигателя), тем больше ускорение.
Космос надо четко разделить на близкий космос - это космос в поле тяготения Земли, планеты, и дальний космос - это космос вне поля тяготения Земли, планеты.
Значит, в дальнем космосе, чтобы изменить скорость тела (ускорить или замедлить) надо преодолеть только сопротивление инерции массы.
Изменение скорости в дальнем космосе полностью подчиняется третьему закону Ньютона с поправкой на продолжительность работы реактивного двигателя.
По третьему закону Ньютона на всякое действие возникает равное и противоположное действие.
Например, при выстреле из ружья сила ^ толкающая пулю вперед, равна противодействующей силе, которая толкает ружье назад.
Время действия той и другой силы одно и то же.
Поэтому импульс силы ^, сообщаемый пуле равен импульсу силы, сообщаемому ружью.
В результате пуля получает импульс 1г^. Здесь 1Г1 - масса пули и V - ее скорость.
Равным образом ружье получает импульс Mv.
В этом случае M - масса ружья, а v - его скорость.
Но, так как импульс силы равен импульсу, а оба импульса силы равны, то равны и оба импульса. Таким образом
Ft = 1г^ и ft = Mv
Отсюда: Mv = 1г^
Это соотношение означает, что скорость ружья и пули изменяются обратно пропорционально их массам: чем больше масса, тем меньше скорость.
Например.
Масса ружья - 8 кг. Масса пули - 24 г, и вылетает она со скоростью 300
м/с.
Какова скорость отдачи ружья?
Решение. Mv = 1Г^.
Подставляем 8 v = 0,024 х 300
V = 0,9м/сек.
Теперь представим себе, что это происходит в пространстве, где нет сопротивление окружающей среды и невесомость, и нет притяжения Земли, а
есть только сопротивление инерции массы. То есть в дальнем космосе.
Итак, ружье после первого выстрела получит ускорение 0,9 м/с.
А после второго выстрела получит - 1,8 м/с.
После третьего выстрела - 2,7 м/с , и так далее.
А теперь прошу представить себе межпланетную станцию (МПС) с обычным реактивным двигателем в космосе вне поля тяготения Земли, в пространстве, где нет сопротивления, кроме сопротивления инерции массы.
Масса МПС составляет 100 тонн, и сила тяги реактивного двигателя - 5 тонн, скорость истечения газов из сопла реактивного двигателя - 4 км/с.
При включении реактивного двигателя по третьему закону Ньютона МПС получит ускорение (не будем учитывать начальную скорость и уменьшения массы из-за расхода топлива).
а 100 = 5 т 4 км/с. а 100 = 20 т км/с. а = 0,2 км/с.кв.
Значит, за 1 с МПС получит ускорение 0,2 км/с.кв.
Так как нет сопротивления движению, то это ускорение превращается в постоянную скорость 0,2 км/с.
При ускорении 0,2 км/с.кв за 5 минут МПС приобретет скорость, 60 км/с, а за 10 минут - скорость 120 км/с, и так далее...
1. В пространстве, где нет сопротивления движению, кроме инерции массы, МПС или тело, летящее с любой постоянной скоростью без ускорения, можно принимать, как находящееся в состоянии покоя.
Поэтому реактивный двигатель со скоростью вылета газов из сопла 4 км/с может ускорять движение тела, двигающегося со скоростью
50 км/с, 100 км/с, 1000 км/с, и более.
2. Особенностью движения в дальнем космосе является то, что сопротивление инерции массы тела можно преодолеть тягой обычного реактивного двигателя по третьему закону Ньютона.
Поэтому ускорение движения МПС идет до тех пор, пока есть сила тяги реактивного двигателя, т.е. пока работает реактивный двигатель и независимо от текущей скорости МПС и скорости вылета газов из сопла реактивного двигателя.
3. В пространстве, где есть только сопротивление инерции массы,
МПС и реактивный двигатель относительно друг друга находятся в состоянии покоя, c какой бы скоростью ни двигались, поэтому газы из сопла реактивного двигателя относительно массы МПС постоянно вылетают в состоянии покоя, создавая реактивную тягу, независимо с какой бы скоростью ни двигалась МПС.
Поэтому работа реактивного двигателя всегда создает тягу, независимо от текущей скорости движения МПС, то есть, всегда ускоряет движение МПС в пространстве, где есть только сопротивление инерции массы.
Значит, МПС с обычным реактивным двигателем со скоростью вылета газов из сопла 4 км/с может двигаться с большими космическими скоростями 50 км/с, 100 км/с, 300 км/с, и более.
Значит, чтоб добиться скорости 100 км/с, не обязательно иметь скорость вылета газов из сопла 100 км/с.
При полном отсутствии сопротивления движению в дальнем космосе, где есть только сопротивление инерции массы, которую можно преодолеть тягой реактивного двигателя, МПС можно ускорять независимо от его текущей скорости на 100 км/с, 300 км/с, и так далее, до тех пор, пока работает реактивный двигатель, то есть пока имеется тяга реактивного двигателя.
Формула.
В пространстве, где есть только сопротивление инерции массы, ускорение зависит не только от силы тяги и скорости вылета газов из сопла, но и от продолжительности работы двигателя (от продолжительности воздействия внешней силы на тело).
(Mv=mV)t,
t - время работы реактивного двигателя.
Поэтому с помощью реактивного двигателя со скоростью вылета газов из сопла 4 км/с можно добиться больших космических скоростей порядка 60 км/с, 120 км/с, и далее.
Если расстояние до Марса возьмем 100 000 000 км, то при скорости 60 км/с МПС за 19-20 суток долетит до Марса.
МПС надо собрать на орбите, комплектующие выводя туда частями и с орбиты запустить на Марс. При подлете к Марсу МПС разворачивается на 180 градусов, и маршевый двигатель затормозить до нужной скорости, чтобы не пролететь планету и совершить посадку на поверхность Марса.
Поэтому на чистый полет до Марса туда и обратно понадобится 40-80 суток.
Значит, с обычным реактивным двигателем есть возможность слетать на другие планеты Солнечной системы за тот короткий срок времени, которую выдерживает человеческий организм в космосе.
Из-за того, что невозможно добиться больших космических скоростей 50 км/с, 100 км/с, 200 км/с, сегодня полет на другие планеты Солнечной системы кажется невозможным.
А теперь с помощью этой теории есть полная возможность слетать на другие планеты солнечной системы, хотя бы до Марса за тот короткий срок, который выдерживает человеческий организм в космосе.
Реактивные двигатели современных истребителей имеют тягу до 18 тонн. При такой тяге и скорости вылета газов 4 км/с и массе МПС 100 т ускорение за 1 с будет 0,7 км/с.кв.
При ускорении 0,7 км/с МПС за 2 минуты приобретет скорость 84 км/с, за 5 минут приобретет скорость 210 км/с, за 10 минут приобретет скорость 420 км/с.
За 2, 5, 10 минут работы двигатель современного истребителя израсходует мало топлива. Истребители с одной заправки могут летать часами, поэтому за 2, 5, 10 минут работы расход топлива будет малым.
Окислителем будет жидкий кислород, жидкий воздух или сжатый воздух в карбоновых баллонах под давлением 500 атм. Карбоновые баллоны очень легкие. Нано-технология сделает еще более прочные материалы для баллонов под более высокие давления.
Таким образом, можно решить проблему запасов топлива и окислителя для полета туда и обратно.
В эволюции из кажущегося безвыходным положения всегда находится выход, притом иногда с самой неожиданной стороны.
В природе все взаимосвязано, все логично.
Про парадоксальную на первый взгляд идею говорят, что этого не может быть, потом говорят: в этом что то есть, потом говорят, что иначе быть не может.
