Новые источники энергии

Александр Владимирович Фролов

Новые источники энергии

Посвящается моим родителям, учителям и соратникам.

От возможного – к действительному!

Предисловие

В 2010 году исполнилось двадцать лет с тех пор, как я начал заниматься такой увлекательной областью естествознания, как альтернативная энергетика. В 1990-е годы в России произошли не только качественные изменения в политике и экономике, но появились и новые возможности расширения горизонта знаний. В некоторых газетах печатали частные объявления на английском, и одно из них привлекло мое внимание. Речь шла о каких-то новых изобретениях… писали про «источники энергии, не требующие топлива». Фантастика?! Мы начали переписываться, постепенно круг знакомых увеличился, и я стал получать по почте интереснейшие книги, материалы конференций и статьи о работах ученых и изобретателей в разных странах мира. При этом, изучил английский.

С 1991 года, я принимал участие в научных конференциях, на которых познакомился со многими российскими и зарубежными учеными – исследователями. В 1994 году, купил свой первый компьютер и началось общение в сети. В 1996, мы организовали в Санкт-Петербурге международную конференцию «Новые идеи в естествознании». Мы собрали более ста докладчиков из России и 30 исследователей из других стран. В 2001 году, мы с партнерами создали компанию ООО «Лаборатория Новых Технологий Фарадей», начали экспериментальные работы и несколько лет издавали международный журнал «Новая энергетика». Эти процессы, несомненно, повлияли на технический прогресс в целом, так как широкий обмен идеями и практическими знаниями дал свои результаты.

Современное сообщество людей, интересующихся этими темами, является весьма разнородным по профессиональной подготовке, но имеет представителей во всех технически развитых странах. Объединяет нас то, что основные направления наших исследований ведут к созданию источников энергии нового типа, не требующих углеводородного или другого топлива, не зависящих от солнца и ветра, а также к внедрению новых видов транспорта, не использующих реактивный принцип. Эти изменения характеризуют качественно новый уровень развития цивилизации. Важность этих направлений была очевидна еще двадцать лет назад, но тогда мир не был готов к их развитию и внедрению. Возможно, поэтому и наступил кризис…

Однако, современная ситуация для внедрения этих технологий сложилась очень благоприятная, именно благодаря этому кризису, который возник в начале XXI века и продолжает углубляться. Причина кризиса в современной мировой экономике – искусственная монополия на топливные технологии в транспорте и энергоснабжении, откуда возникает искусственная привязка цен на нефть к доллару. Единственное решение – смена топливной концепции на отказ от топлива. Современные технологии уже позволяют получать энергию без топлива, без солнца и ветра. Это не фантастика. В результате, все производства могут снижать затраты и повысить рентабельность, особенно транспорт и сельхозпроизводство. Только те страны, где быстро развернут производство новых источников энергии, любой мощности, смогут поднять уровень своего производства и снизить цены. Они смогут конкурировать… Кризис именно потому и развивается, что мировая экономика "выросла" из топливной системы, ей тесно в старых рамках. Новые технические решения давно найдены, но им не дают развиваться по простой причине: сырьевые монополисты пытаются сохранить свой статус, вместо того, чтобы заняться развитием новых рынков и нового энергомашиностроения, работающего без топлива.

Вывести экономику стран на новый уровень развития и прекратить войны за сырьевые ресурсы может только смена устаревшей топливной концепции энергетики. Это отвечает потребностям экономики в качественном расширении рынка товаров и услуг, а также приводит нас к новому пониманию строения пространства-времени, и развитию принципиально новых способов перемещения в пространстве, в том числе, в космосе.

Рассуждения о «вечных двигателях» в интернет часто бывают весьма противоречивы, поэтому одной из важных задач становится восстановление терминологии, очищение первичной авторской информации от домыслов «последователей». Например, используемый здесь термин «свободная энергия» отличается от физического понятия «свободная энергия частицы материи». Здесь он имеет смысл фразы, переведенной с английского «free of charge energy», что означает «бесплатная энергия». В русской версии, термин «свободная энергия» также дает понимание результатов и перспектив внедрения таких новых технологий: потребители энергии освобождаются от необходимости использования топлива и оплаты энергоресурсов. Разумеется, остаются такие финансовые характеристики, как себестоимость изготовления технических устройств – источников энергии и расходы на техобслуживание. Бесплатно техническое устройство не создать, причем, стоимость некоторых конструктивных решений в области свободной энергии достаточно высокая. Тем не менее, в таких случаях, как при замене бензиновых, дизельных и газотурбинных электростанций на современные генераторы, не требующие топлива, инвестиции окупаются достаточно быстро. Высокий спрос на такие технологии обусловлен также возможностью снижения себестоимости перевозок, в том числе морских и авиационных. Возрастает прибыль производства любой продукции, особенно сельскохозяйственной, как и всех работ, производимых мощной техникой с двигателями внутреннего сгорания, потребляющими топливо. Другой важный прикладной аспект таких технологий – автономность жилья и других объектов.

Тема весьма обширная… Постараюсь рассказать о наиболее интересных проектах за эти двадцать лет. Надеюсь, что эта книга поможет развитию Ваших собственных исследований.

Желаю экспериментальных успехов!

Фролов Александр Владимирович

Глава 1

Наша цель и средства ее достижения

Развитие и благосостояние города, успех нации, прогресс всего человеческого рода определяется имеющейся в распоряжении энергией. Мы не должны удовлетворяться просто усовершенствованием паровых двигателей или изобретением новых аккумуляторных батарей. У нас есть кое-что лучшее, ради чего стоит трудиться, более великая задача. Мы должны развивать способы получения энергии из источников, которые неисчерпаемы, усовершенствовать методы, не требующие потребления и затрат каких бы то ни было материалов

Никола Тесла "Миссия науки", 1900 год

Любая осмысленная деятельность имеет цель. В данном случае, эта цель состоит в освобождении общества от энергозависимости, что должно привести к созданию лучших условий для его развития, в том числе для укрепления экономики и обороноспособности.

Существуют разные формы зависимости, например, наркотики или табак. Человек, находящийся в зависимости от какой-то потребности, не имеет полной свободы действия, то есть, не может нормально развиваться, и деградирует. Аналогичным образом, предприятия и экономика целых стран, находящихся в зависимости от энергоресурсов, имеют ограничения по развитию. Разумеется, это, иногда, используется, как политические рычаги управления регионами и странами… это, так сказать, современная форма геополитического феодализма. Экономика стран – экспортеров энергоресурсов находится в прямой зависимости от этого процесса, что делает ее однобокой и уязвимой.

Военно-технические специалисты, ознакомившись с материалами, изложенными в данной книге, смогут использовать их при проектировании качественно новых образцов боевой техники и вооружений. С другой стороны, новые энерготехнологии ведут к укреплению политической стабильности, уменьшая причины для войн за нефтегазовые ресурсы.

Мир меняется в результате внедрения новых технологий. При этом, за счет появления свободного времени и комфортных условий, человек получает лучшие условия для развития, хотя не все люди разумно эти условия используют. Время, когда все получат возможность использовать преимущества технологий свободной энергетики, будет являться началом действительно цивилизованной эпохи. Придет понимание того, что мы живем в океане энергии, она является подарком от Бога, тогда монополия торговцев топливом закончится.

Сейчас, в 2012 году, мы спокойно воспринимаем некоторые источники энергии, не требующие топлива, например, использующие солнечный свет. Мы понимаем их, как преобразователи одного вида энергии в другой. Аналогичные технологии позволяют получать тепловую энергию за счет поглощения энергии окружающей среды (тепловые насосы), и такие устройства уже не вызывают удивления своими показателями эффективности.

Например, в обычном кондиционере, 1 киловатт электроэнергии, затрачиваемой на работу компрессора и циркуляционного насоса, дает возможность перенести из внешней среды в дом 4–7 киловатт тепла, или охладить помещение таким же экономичным способом. Будущие технологии, преобразующие энергию из других источников в тепло, или в электроэнергию, для потребителя, сначала покажутся странными и удивительными, но мы привыкнем и к ним.

Очевидно, что разработчики из исследовательских центров ведущих промышленных корпораций давно знакомы с такими технологиями, и, возможно, используют их для отдельных групп элитных потребителей, но не дают им развиваться для общего применения и массового рынка.

Никаких причин для торможения прогресса, кроме желания торговцев топливом сохранять монополию, нет.

Тем не менее, автономные генераторы энергии, не требующие топлива, уже есть на мировом рынке. Технологии могут быть различными (машины на магнитах, высоковольтные преобразователи и т. д.), но общее у них одно – они способны вырабатывать некоторое количество энергии, ограниченное их конструктивными особенностями, в любом месте, постоянно, годами, независимо от погоды и других внешних условий. Примеры пока немногочисленны, технологии несовершенны, изготовление кустарное или малосерийное… но факты есть.

Рассмотрим их возможное применение и последствия для мировой экономики. Включайте воображение! Мы находимся в Будущем!

Транспорт будущего использует электроприводы с автономными источниками электроэнергии. Бензин покупают только владельцы ретро-автомобилей с двигателями внутреннего сгорания. Водородные автомобили также морально устарели, так как они намного дороже электромобилей. Часть транспорта, особенно речные и морские суда, а также мощные грузовики, имеют на своем борту автономные электрогенераторы для энергоснабжения силовых энергоустановок. Другой транспорт, например легковые автомобили, просто заряжается от стационарных источников электроэнергии ночью или на стоянке. Последствия: значительно улучшилась экология, воздух в городах и вода в реках стали чище. Электромобили в 10–15 раз тише старых автомобилей, имеющих двигатели внутреннего сгорания, поэтому на улицах городов уменьшился уровень шума. Кстати, на автотрассах и улицах городов стало больше систем освещения, поскольку нет необходимости прокладывать линии электропередач. Системы освещения улиц, зданий и автотрасс используют автономные источники энергии для каждого светильника. Включение и выключение производит автоматика, в зависимости от уровня естественной освещенности, погоды и т. д.

Владельцы частных домов используют свое автономное энергоснабжение, но большинство владельцев квартир в городах, как и ранее, платят за электричество и газ централизованным энергосбытовым компаниям.

Владельцы зданий, используемых для торговых, офисных и производственных целей, перешли на автономное энергоснабжение, включая теплоснабжение.

Крупные теплоэнергокомплексы, в будущем, обеспечивают города теплом и электроэнергией, используя новые методы преобразования энергии и нагрева теплоносителя. Им стало намного выгоднее работать, так как они более не покупают топливо. Цены на электричество в централизованной сети практически не изменились, поэтому прибыль энергетиков увеличилась.

В бытовой электронике будущего, начиная с мобильных телефонов, компьютеров и т. п. используются новые источники энергии, не требующие периодического заряда от внешней сети. Телекоммуникационная аппаратура систем связи работает от блоков питания, имеющих стартовый аккумулятор, но не требующих подзарядки. Термин «источник гарантированного энергоснабжения» приобрел истинный смысл.

Некоторая бытовая техника, например, телевизоры, пылесосы, фены, обогреватели и вентиляторы… выпускается с встроенным источником энергии, рассчитанным на 25 и более лет непрерывной работы.

Фермеры будущего используют технику с электроприводами, заряжая аккумуляторы от собственных стационарных автономных источников энергии. Новые возможности по энергоснабжению (неограниченно и в любом месте) создают основу развития парниковых хозяйств, рыбоводства и орошаемого земледелия в ранее непригодных для этого районах.

Снижается себестоимость продукции сельского хозяйства и всех производственных отраслей, транспортных перевозок (автотранспорт и морской транспорт), строительства, добычи сырья и т. д., за счет снижения расходов на энергоснабжение и топливо. Производства выводят из городских районов в пригород, и они развиваются, имея в своем распоряжении неограниченное по мощности и минимальное по цене киловатт/часа энергоснабжение.

Строители жилья, в будущем, ориентируются не на привязку к существующей теплотрассе и энергосети, а на наиболее выгодные для проживания места, где квартиры будут иметь спрос. Получают развитие индивидуальные электростанции для каждого здания. Старые котельные модернизируются для работы без использования топлива, при этом теплоноситель нагревается автономным источником энергии. Большинство зданий не имеет парового отопления, так как необходимое теплоснабжение проще обеспечить электрическими нагревателями.

В продаже будут и такие системы отопления, вентиляции и кондиционирования, которые работают без подключения к центральной сети, от автономных источников энергии.

Оборонные ведомства, в будущем, развивают новые виды техники и вооружения, использующие новые источники энергии. Ресурс новой боевой техники возрастает, так как у нее нет ограничений по запасу топлива и дальности передвижения. Развивается лазерное, электромагнитное, пучковое и другое оружие, использующее мощные и компактные автономные источники электроэнергии. Главным заказчиком разработок в данной области являются оборонные ведомства.

Качественные изменения произойдут в космонавтике будущего, для которой сняты ограничения по энергопотреблению на борту, и решены вопросы создания активных движителей вместо реактивных топливных систем. В большинстве развитых стран, работают частные космические программы. Себестоимость вывода груза на орбиту уменьшилась в сотни раз. Ресурс спутников связи и других космических систем определяется не запасом топлива на борту, а гарантийным сроком эксплуатации электроники и механических систем.

Производители автономных источников энергии различного назначения станут основой высокотехнологичной экономики стран. Уменьшается роль атомных электростанций, бензозаправок, угольных и нефтяных источников топлива, меньше строят линии электропередач. Газ, как и ранее, продают в сетях централизованного энергоснабжения городов и поселков. Дрова и древесный уголь продают для домашних каминов, а также для пикников. Закрывают угольные шахты. Нефтедобыча будет активно развиваться в интересах химической отрасли, а не топливного сектора.

Гидроэнергетика, в будущем, продолжит работать до использования технического ресурса оборудования. Новых плотин не строят. Ветроэнергетика не будет пользоваться спросом, по причине высокой себестоимости энергии. Солнечная энергетика занимает некоторый сектор рынка, в местах, благоприятных для ее применения (пустыни и районы высокой солнечной активности).

Производители автомобилей и топливных автономных электростанций, в переходный период развития технологий, будут модернизировать конструкции генераторов для работы на воде (водороде), но двигатели внутреннего сгорания (приводы электрогенераторов) не выдержат конкуренции по себестоимости с автономными электрическими приводами. Позже, при развитии других (твердотельных электронных) конструкций преобразователей энергии, все роторные системы, как и системы на воде (водороде) станут неконкурентоспособны.

Несколько слов про рынок. Объем энергетического рынка, в России за 2007 год, составил примерно 2 млрд. мегаватт в час (маркетинговые исследования РБК). Из них 70 % обеспечивали энергогенерирующие устройства мощностью до 500 кВт. Предполагая, что 1 % приходится на автономные топливные электрогенераторы малой мощности (5-10 кВт), получаем 20 тысяч мегаватт в час. Один кВт/час на таком генераторе обходится потребителю в 20 рублей (топливо). Это примерно 400 млн. рублей в час по всей стране, или 10 млн. Евро в час. Такая топливная «квазиавтономная энергетика» требует примерно 90 млрд. Евро в год, которые потребитель отдает за электроэнергию, хотя ее можно получать на малых генераторах, не требующих топлива. Эта цена потом войдет в себестоимость всех товаров и услуг, производимых при таком энергоснабжении. Этот сектор рынка уже сегодня можно заполнить источниками энергии, не требующими топлива. Именно этот фактор (уменьшение себестоимости продукции и расширение рынка в связи с появлением новых возможностей) дает стимул к развитию новых технологий в энергетике.

Кстати, о себестоимости энергии. Топливо в новых источниках энергии не используется, но любое техническое устройство, как мы уже отмечали, имеет затраты на изготовление и торговую наценку. Предположим, Вы покупаете автономный электронный источник энергии мощностью 1 киловатт по цене 100 тысяч рублей. Дорого? Дорого! Все новое первое время продается дорого… Спрос есть… Подумайте, ведь источник будет работать 24 часа в сутки в течении 25 лет и более, если не выйдет из строя его электронная схема. Средняя наработка на отказ для современных компьютеров составляет примерно 25 лет (200 тысяч часов). Себестоимость электроэнергии, вырабатываемой таким источником, составляет 50 копеек за 1 киловатт/час. Примерно такие цены сегодня на солнечные панели, и примерно так рассуждают покупатели солнечных панелей: «Это дорого, но, в расчете на 25 лет, это имеет смысл».

Представьте, что Вы сегодня покупаете автономный источник энергии, аналог солнечных панелей, но работающий без использования фотоэффекта, на других принципах. Цена этого источника такая же, но он в 10 раз компактнее и работает 24 часа в сутки, днем и ночью, в любом месте. Фантастика?

Нет, это слишком высокий уровень цен даже сегодня, в 2012 году. Реальные цены намного ниже… Китайские изобретатели уже в 2008 году создали привод на постоянных магнитах, который имеет мощность на валу 5 киловатт. Устройства изобретателя Ванг имеют 40 летнюю историю развития, проверены и сертифицированы. Себестоимость мотора Ванга сейчас составляет 500 долларов, а при серийном производстве они смогут уменьшить себестоимость до 200 долларов. Это всего 40 долларов за 1 киловатт установочной мощности. При ресурсе 5 лет, что соответствует 43800 часам наработки на отказ (обычный срок для современных машин с роторным электрогенератором) себестоимость электроэнергии при использовании таких генераторов составит менее 3 копеек за 1 киловатт/час. По сообщениям в прессе, в 2010 году китайские компании начали реконструкцию устаревших угольных электростанций для замены приводов электрогенераторов на магнитные моторы Ванга. Изобретатель сообщил, что в Китае создана компания для развития данного инновационного проекта, и поставлена задача, на первом этапе, внедрить технологию магнитных моторов на объектах общей мощностью 10 000 Мегаватт.

Другой пример: английский изобретатель Боб Амарасингам, начинает производство своих генераторов энергии в Китае, поскольку там оптимальные цены на комплектующие. Ориентировочно, цена его автономного электрогенератора мощностью 3 киловатта, который может появиться на рынке в 2012 году, составит 750 долларов. Его технология очень простая: небольшой электромотор вращает ротор с грузами – эксцентриками, выходная мощность электрогенератора в несколько раз больше потребляемой мощности. Позже мы рассмотрим схему подробнее.

Другие решения технически выглядят сложнее, но при серийном производстве, они становятся намного дешевле роторных электрогенераторов. Электронные системы быстро дешевеют, когда начинается их массовое производство автоматизированными линиями. Аналогично, источники энергии нового типа сначала стоят дорого, а затем значительно дешевле. Там нет ничего особенного: провода, электроника, микросхемы, железо, медь, корпус… Можно ожидать, что, при массовом производстве, цены будут на уровне 1 тысяча рублей за 1 киловатт установочной мощности, причем ресурс таких устройств будет гарантирован на уровне 25 лет и более.

В таком мире, фермер или владелец частного дома сможет купить автономный источник энергии мощностью 20–30 киловатт за цену, примерно равную его среднемесячному заработку. В расчете на 25 лет, себестоимость электроэнергии составит около 0,5 копейки за 1 киловатт/час. Помните старую русскую монету «полушка»?

Многие полагают, что последствия широкого внедрения альтернативной энергетики будут катастрофическими для российской экономики, основанной сегодня на торговле нефтегазовыми ресурсами. Эта проблема создавалась десятилетиями, можно сказать, что и при социализме наша страна была сильно зависима от экспорта нефти. Тем не менее, когда Вам говорят, что нефть и газ – основа экономики страны, не верьте! Основой может быть что-то стабильное и развивающееся, например, высокотехнологичная космическая техника и современное сельское хозяйство. Торговля ресурсами может быть временным источником поступления денег в бюджет, но не основой экономики.

Дух стяжательства и дух предпринимательства – это разные понятия. Торговать сегодня топливом недальновидно, особенно на внутреннем рынке, при наличии возможности развивать технологии свободной энергии… это похоже на торговлю водой около родника, причем в своей деревне. Временно, «закрыв» людям доступ к технологиям свободной энергии, топливным монополистам удается на этом наживаться. Раньше, лет сто назад, этот бизнес создавал условия для индустриализации общества, и почетно назывался «естественная монополия». Сегодня это искусственная монополия, так как при современном уровне развития техники, энергия доступна всегда и везде. Сохранять позиции монополистов выгодно одним, но невыгодно другим. От такой ситуации проблемы появляются не только у потребителей, но и у всех прогрессивных предпринимателей, которые не могут нормально развивать свой бизнес в условиях растущих цен на топливо и электроэнергию.

Для российской экономики было бы лучше, если бы она опиралась на производство различных товаров, имеющих спрос на внутреннем и мировом рынках. Все согласятся со мной в том, что торговать сырьем не очень полезно для экономики. Значительно выгоднее торговать высокотехнологичными товарами, включая нематериальные товары (программное обеспечение, лицензии и т. п.)

Надо начинать сегодня. Изменения не происходят мгновенно. В ближайшее время, развитие и внедрение новых энерготехнологий не будет значительно влиять на нефтегазовый бизнес. До 2020 года всего 1–2 % потребителей перейдут на генераторы, не требующие топлива. Однако, затем этот процесс пойдет лавинообразно.

В целом, переход на новые технологии займет около 30 лет, так что все произойдет в нужное время. Часовой механизм запущен, и пружина раскручивается.

«Деловые люди», имеющие серьезные аналитические прогнозы, остаются в нефтяном секторе, так как понимают, что нефть будет всегда расти в цене, поскольку это не только топливо, но и сырье для огромной индустрии нефтехимии. Это сырье дорожает, так как его количество ограничено. При этом они, как дальновидные «деловые люди», расширяют тематику на привычном им рынке энергетики. Новый рынок – новые горизонты для развития!

Пример арабских стран, который более сорока лет торгуют нефтью, показывает, что они разумно вложили прибыль в обучение за границей, за счет своего государства, высококлассных специалистов всех профессий, а также, в покупку новых технологий. Теперь их не волнует изменение цен на нефтерынке. Конечно, они стараются получать максимум прибыли от текущей ситуации, но им не грозит кризисом любое падение цен на нефть. Они понимают, что существующая экономическая система не является оптимальной.

Кстати, в 1933 году репортер Philadelphia Public Leader спросил Тесла: «Не создаст ли резкое внедрение его изобретений проблем для существующей мировой экономической системы?» Тесла ответил: «Это уже плохая экономическая система».

Прогресс остановить невозможно, так как законы рынка сильнее политиков. Внедрять новые энерготехнологии будут по простой причине: это выгодно, так как в 10–20 раз снижается стоимость электроэнергии, а у любой бытовой и производственной техники появляется новое потребительской качество – топливо не требуется. Потребители, особенно транспортники, строители, военные, производственники и фермеры, создают спрос, и это обуславливает мощный импульс развития. Новые технологии дают качественное расширение рынка и увеличение прибыли, укрепление валюты тех стран, в которых будет массово производиться, продаваться и внедряться новое оборудование. Уйдут в прошлое конкуренты – двигатели внутреннего сгорания и квазиавтономные электростанции на солярке, газе и т. п. При этом, в десятки раз поднимется уровень производства специальной электроники, электромоторов и электрогенераторов нового типа.

Это не фантастика, это реальное Будущее. Цели мы ранее обозначили, а книга является средством распространения знаний. Сейчас еще очень мало людей имеет достоверную информацию о таких технологиях, даже те, кто обязан это знать по роду своей деятельности. В связи с этим, стоит задача дать краткий обзор новых технологий и методик, не используя специальные термины, чтобы заинтересовать данной тематикой инвесторов, руководителей предприятий и широкие слои инженерно технической интеллигенции.

Рассмотрим экономическую целесообразность внедрения новых энерготехнологий в России.

В настоящее время к альтернативной энергетике в России двойственное отношение. С одной стороны, внедрение новых технологий энергоснабжения, в том числе, не требующих топлива, приветствуется. С другой стороны, этому процессу оказывается всяческое противодействие. Причиной такого отношения является инерция мышления деловых кругов, работающих на топливном рынке и секторах экономики, которые зависят от топлива. С тех пор, как изобретение двигателя внутреннего сгорания стало опорой промышленности и транспорта, нефть стала самым ходовым товаром в мировой экономике. Цены на нефть сегодня являются определяющим фактором для работы мировых рынков, или, по крайней мере, нас пытаются в этом убедить. Сила привычки. не более.

Попробуем посмотреть на ситуацию непредвзято, то есть с точки зрения потребителя конечного продукта – энергии, а не самой нефти или другого топлива. Предположим, что мы не имеем личного интереса в развитии самой нефтегазовой отрасли, а заинтересованы в развитии всех других секторов рынка, любым методом, если он выгоднее старого метода. Предположим, что такой метод, то есть технология, заменяющая все топливные решения в транспорте и энергетике реально существует, является недорогой и надежной. Рынок, очевидно, изменится. В таком случае, поставим вопрос: какие возможны направления развития российской экономики, в каких секторах мирового рынка мы можем увеличить влияние российской продукции? Вопрос весьма своевременный.

Ориентировочно, плановый доход бюджета России, в 2012 году составит 300 млрд. долларов. В 2010 году, 70 % валютных поступления в бюджет давал экспорт нефти и газа, то есть, примерно 200 млрд. долларов. Однако, тенденции рынка ведут к уменьшению роли топливных ресурсов в мировой экономике. Министр финансов Кудрин, заявил 22 января 2010 года о том, что доля нефтегазовой отрасли в валовом продукте нашей страны будет уменьшаться, и, через 10 лет, вместо 25 % она составит 14 % (РБК). В то время, цены на нефть составляли 70 долларов за баррель. Ожидается, что поступления в бюджет уменьшаются вдвое. Некоторые экономисты прогнозируют подъем цен на нефть до 150 долларов за баррель, следовательно, бюджет будет в порядке. Увы. Это всего лишь вопрос из теории относительности: не нефть дорожает, а доллар дешевеет, как и все остальное, что с ним связано. Цена на нефть сегодня явно завышена, и ее можно разогреть еще, но ненадолго. Напомню, что большую часть 1990-х годов цена на нефть была ниже 27 долларов за баррель, а затем росла в течение длительного времени. В июле 2006 года цена достигла отметки в 80 долларов за баррель. Сегодня цена около 100 долларов за баррель. Может ли цена неограниченно расти дальше или спрос будет падать?

В 1956 году Кинг Хубберт разработал «теорию пика Хуберта». Он показал, исходя из запросов рынка и реального поступления этих ресурсов на рынок, что объем добычи любых ограниченных ресурсов выглядит, как симметричный колокол. Эта теория работает и для нефти, несмотря на качественные изменения технических методов, например, совершенствование геологоразведки и способов шельфовой добычи. Теория полностью подтверждается, пик уже прошел.

График мирового потребления нефти показан на сайте http://www.ngvrus.ru/st17_8.shtml. Выводы очень интересные: мировое потребление нефти было максимальным в 2000 году, и в 2060 снизится до уровня 1950 года. В чем причина происходящего?

Ответ прост: цены на топливо растут и уже не устраивают покупателей. Любое современное производство имеет затратную составляющую на топливо, в разной форме, например, транспортные расходы или расходы на электроэнергию, отопление, вентиляцию, станки и т. п. Для того, чтобы конкурировать на рынке, производитель должен снижать цены. В связи с этим, все производственные компании заинтересованы в новых энерготехнологиях, если они дешевле, чем топливные решения.

Позволю себе некоторые прогнозы. Расчет учитывает два фактора: роль нефтегазового экспорта в бюджете России 2010 года на уровне 70 % и прогнозы Кудрина, по 50 % сокращению спроса на нефть к 2020 году. Следовательно, дефицит может составить 35 % бюджета. Полагая бюджет России в 2020 около 400 млрд. долларов, к этому сроку необходимо будет восполнить 140 млрд. долларов другим экспортным товаром. Какие направления экспорта может развивать российская промышленность, для компенсации будущего дефицита бюджета?

Рассматривать такие варианты, как восстановление дореволюционной роли России – житницы Европы, экспортирующей пшеницу и продукты питания, в современных условиях не представляется разумным. Ставку можно делать на новые, развивающиеся рынки, например, космос и нанотехнологии, а также на захват новых секторов рынка энергетики, поскольку с уменьшением роли топливных технических решений, растет роль других вариантов энергоснабжения.

Теперь посмотрим на структуру российской экономики (ВВП). Среди отраслей промышленности России наиболее сильными выглядят: производство электрооборудования, электронного и оптического оборудования, химическое производство, обрабатывающие производства, целлюлозно-бумажное производство (лесные ресурсы России – крупнейшие в мире), издательская и полиграфическая деятельность, металлургическое производство и производство готовых металлических изделий.

Итак, на какие отрасли промышленности, в первую очередь, может опираться российская экономика, при сокращении экспорта топлива? Раньше наш рубль называли «деревянным». так ли это сейчас в 2012?

Мировой рынок древесины и целлюлозно-бумажной продукции оценивается в 15 млрд. долларов и растет на 20 % в год. Российская продукция занимает всего 5 % мирового рынка бумаги, причем, сдает позиции, уступая другим странам. Сырьевые коммерсанты предпочитают экспортировать сырую древесину, так проще. Здесь есть перспективы развития, поскольку производство бумаги требует не только древесины, а также чистую воду, ресурс, который становится все более и более ценным. Воды в России много, поэтому есть все условия для расширения рынка бумажной продукции. В 2020 году, экспорт бумажной продукции может составить около 10 % мирового рынка, порядка 3 млрд. долларов, то есть, дать дополнительные 2 млрд. долларов.

Однако, рубль у нас все-таки не бумажный, а металлический. Экспорт металла из России, в 2007 году составил 50 млрд. долларов. О развитии данного направления и расширении рынка говорить сложно, так как Россия уже на четвертом месте в мире, а по некоторым группам (алюминий и никель) на первом месте. Возможно, удастся увеличить долю экспорта готовой металлопродукции, а не сырья.

Намного интереснее развивать экспорт электроэнергии из России соседним странам, что уже сейчас дает в бюджет около 1 млрд. долларов в год. Здесь есть огромные перспективы, вполне возможно увеличение в 10 раз к 2020 году. Это дополнительные 9 млрд. долларов.

Экспорт нефтехимии из России составляет около 2 млрд. долларов в год, и растет на 10 % в год. Экспорт минеральных удобрений – 7 млрд. долларов в год. Экспорт российского вооружения – более 9 млрд. долларов в год. Полагая, что к 2020 году удастся увеличить экспорт по данным направлениям на 50 %, получим дополнительные 9 млрд. долларов.

Отдельно по продуктам питания: Россия на третьем месте в мире по экспорту зерновых – около 2 млрд. долларов в год, однако, мы импортируем мясо на сумму около 4 млрд. долларов в год. Развитие сельского хозяйства можно считать перспективным направлением внутренней политики. Увеличить экспорт зерновых сложно, но вполне реальная задача уменьшить импорт мяса вдвое. Это даст экономию 2 млрд. долларов в год.

Экспорт машин и оборудования… Данный сектор рынка очень показателен. Россия экспортирует на 20 млрд. долларов, а импортирует на 135 млрд. долларов в год. Получается вывод: мы не можем обеспечить своих производителей качественным оборудованием, станками и машинами. При условии, что мы будем сокращать импорт, покупая технологии и лицензии, чтобы выпускать российское оборудование высокого качества, импорт сократится, а экспорт увеличится. К 2020 году можно ожидать экономию на уровне 30 млрд. долларов в год.

Аналогично, Россия экспортирует автомобилей на 2 млрд. долларов в год, а импортирует на 30 млрд. долларов в год. При развитии совместных предприятий по выпуску автомобилей в России, импорт сократится. Ориентировочно, к 2020 году экономия составит 10 млрд. долларов в год.

Известное направление экспорта – алмазы дает в казну 1,7 млрд. долларов в год, но его расширение маловероятно.

Большие надежды есть в секторе экспорта программного обеспечения, который сейчас составляет 2,7 млрд. долларов в год. Главное условие развития этого направления – вернуть в страну талантливых специалистов и остановить утечку молодых программистов. Можно предположить, что этот быстро растущий рынок в 2020 году даст в бюджет вдвое больше, чем сейчас. Прибавка составит 3 млрд. долларов в год.

Экспорт самолетов из России дает 15 млрд. долларов в год. Это 20 % мирового рынка. Экспорт вертолетов – 2 млрд. долларов в год. Рынок может расширяться, но при условии качественного улучшения продукции. Прибавка в бюджет может составить 5 млрд. долларов в год.

Направления, в которых Россия является импортером: наши аптеки заполнены импортными лекарствами. Импорт лекарств – 8 млрд. долларов в год, импорт одежды, обуви и мебели – 6 млрд. долларов в год! Разве мы не можем делать качественные лекарства, одежду и обувь?! Технически можем, хотя разработка новых лекарств и их тестирование – очень сложный и длительный процесс. Надо приобрести лицензии и развивать свое производство. Сокращение импорта в данных областях вдвое даст прибавку 7 млрд. долларов в год.

Общая сумма прибавки в бюджет, которую можно получить при изменении структуры экспорта и импорта, составляет около 80 млрд. долларов в год. Это предельные возможности метода «реорганизации». Очевидно, что они не позволят восполнить прогнозируемые потери 140 млрд. долларов, в связи со снижением экспорта топлива. Вывод очевиден: кроме реорганизации структуры импорта и экспорта, надо применить и другой метод. Этим методом является выход на новые рынки сбыта, расширение рынка и создание новых монополий.

Существующий рынок, на который Россия имеет серьезные планы – судостроение. Объем рынка сегодня составляет около 100 млрд. долларов в год. Россия пока захватила не более 1 %, но это уже миллиард долларов! Планы на 2015 – получить заказов на 15 миллиардов долларов в год. Заметим, что сейчас Корея работает с объемами судостроительных заказов на 25 % мирового рынка.

Мировой рынок ветроэнергетики в 2012 году оценивается в 40 млрд. долларов, а солнечных панелей – в 80 млрд. долларов. В общем, с приливными, геотермальными и другими методами получения электроэнергии, не требующими топлива, общий рынок альтернативной энергетики уже сейчас имеет вес более 200 млрд. долларов в год. Рынок бурно развивается, причем 80 % продукции производится в Китае. Предположим, что Россия сможет занять 20 % данного рынка к 2020 году. Это даст 40 млрд. долларов в год экспортных доходов.

Энергетическое машиностроение. Данный рынок будет расти, и в 2020 достигнет 100 млрд. долларов в год. Сейчас доля России составляет всего 2 %, наши турбины еще покупают. Однако, тенденции на рынке энергетического оборудования меняются, спрос на турбины падает. Новые технологии позволяют не сжигать природный газ, а получать из него водород, а затем, электроэнергию в топливных элементах. Сейчас по данной технологии производят энергокомплексы любой мощности, от нескольких кВт до сотен мегаватт. В будущем, топливные элементы, в сочетании с резонансными электролизерами, смогут работать на любой воде вместо природного газа.

Рынок топливных элементов растет стремительно, в 2011 он вырос в 6 раз, по сравнению с 2006 годом. PriceWaterhouseCoopers прогнозирует, что к 2020 году мировой рынок топливных элементов составит 1700 млрд. долларов. Основой топливных элементов может быть никель, и у России первое место по экспорту этого металла. Однако, сырьевой экспорт российского никеля не даст необходимых поступлений в бюджет. Россия должна стать мировым лидером производства топливных элементов различной мощности и назначения, занять хотя бы 10 % мирового рынка к 2020 году. Это даст в бюджет необходимые 170 млрд. долларов. Для того, чтобы захватить этот сегмент рынка, необходим комплекс мер, включающий развитие соответствующих нанотехнологий, надежное патентование и другая защита технических решений, а также развернутая система продаж российской продукции по всему миру.

Другой перспективный рынок – космические перевозки. Сейчас рынок составляет около 500 млрд. долларов в год, и растет на 12 % ежегодно. Это не только доставка спутников связи, но и растущий рынок космического туризма. В 2014 году Bigelow Aerospace планирует запустить в эксплуатацию сеть космических отелей, а в 2017 году – большой частный космический отель BA-330. Космический рынок имеет огромный потенциал развития. Захват рынка зависит от успеха ученых в разработке перспективных технологий создания движущей силы, которые придут на смену устаревшим ракетным движителям. В 2020 году, космический рынок может иметь объем заказов на уровне 1000 млрд. долларов. Удерживая всего 10 % данного рынка, Россия получит в бюджет 100 млрд. долларов.

Впрочем. космос – дело сложное, там большую роль играют военные, войти на данный рынок непросто. Будет разумнее ориентироваться на рядового потребителя. Например, батарейка – продукт широкого применения. Мировой рынок химических источников тока (батареек) небольшой мощности составляет сегодня более 500 млрд. долларов в год. Это цифры на уровне космических программ! Вы полагаете, что на данном рынке все уже сложилось и войти туда с российской конкурентоспособной продукцией невозможно? Существуют российские патенты на новые технологии, и есть работающие прототипы устройств на электретах, которые способны годами обеспечивать потребителей небольшой мощности (десятки – сотни ватт), и не требуют подзаряда. Такие новые «батарейки» не являются химическими источниками, они экологически чистые. Захват 10 % мирового рынка «батареек» даст в казну 50 млрд. долларов в год.

Выводы: ситуация в энергетической отрасли меняется, нельзя упускать время. Захват новьх секторов рынка, которые образуются в результате внедрения новьх: технологий, становится сегодня стратегической задачей российской экономики.

Итак, мы обозначили цели и задачи. перейдем к рассмотрению теории.

Глава 2

К вопросу о теории источников энергии, не требующих топлива

Использование ископаемого топлива основано только на нашем незнании.

К.Э. Циолковский

Начнем с того, что мы находимся на позициях здравого смысла, то есть, понимаем, что «нечто» не может возникнуть из «ничего». Получив электроэнергию или тепло без затрат топлива, «здесь и сейчас», мы преобразовали энергию какого-то источника или материального ресурса, который реально существовал «не здесь и не сейчас», но есть был «ранее в наличии на складе». Это образное описание работы «открытых систем». Абсолютно закрытых, то есть изолированных, физических систем в реальном мире не существует, хотя в теории их можно себе представить. Различие между открытыми и закрытыми физическими системами состоит в том, знаем ли мы источник энергии, поступающей в систему извне, или не знаем. Это зависит от нашего уровня понимания строения материи и свойств пространства – времени. В одном случае, у нас не возникает проблем с изучением принципов работы генераторов энергии, не требующих топлива. В другом случае, целесообразно отложить этот вопрос, до получения новых экспериментальных данных.

Исследованием данной темы подробно занимался Вильгельм Оствальд. Он ввел понятие об идеальной машине, способной циклично и без потерь преобразовывать энергию из одной формы в другую. Он назвал ее «перпетуум мобиле второго рода». Мы рассматриваем именно такие машины, даже если первичная форма энергии нам пока не видна. Фантастики в данной книге не будет, хотя некоторые сведения не проверены. Формулы будут, но в минимальном количестве. Теоретические построения с использованием математических формул, обычно, имеют простой физический смысл. Нам потребуется иногда пояснять терминологию, чтобы не возникало разногласий в чтении.

Итак, коротко рассмотрим теорию вопроса. Концепция физического вакуума, как источника энергии, сегодня находит все больше сторонников. Опубликованы фундаментальные работы Андрея Дмитриевича Сахарова и других авторов о природе энергии «нулевой точки». Подробный математический анализ проблемы сделан в книге «Унитарная квантовая теория и новые источники энергии», автор Профессор Сапогин, Москва. В США известны работы Харольда Путхоффа (Harold Puthoff). В Европе темой новых источников энергии занимаются десятки ученых, широко известны работы Профессора Джозефа Грубер (Josef Gruber), Германия.

Понятие «нулевая точка» (в англоязычной литературе «zero-point energy» ZPE) означает точку-момент в пространстве-времени, в которой происходит переход виртуальных частиц, например электрон-позитронных пар, из состояния взаимной компенсации, в котором мы их не можем наблюдать и взаимодействовать с ними, в кратковременное состояние двух реальных частиц, имеющих наблюдаемые измеримые характеристики. Эти явления «кипящего частицами» вакуума вполне реальны и могут быть исследованы. В частности, известен «эффект Казимира». Для теоретиков, эта тема имеет такую же бесконечную глубину для рассуждений, как и сама Вселенная. Один из известных терминов, используемый в данной области звучит очень красочно: «океан Дирака»!

Мы останемся на инженерном уровне, и «углубляться» не будем. Коротко говоря, полагая, что само пространство (физический вакуум) имеет внутреннюю структуру, мы можем сделать вывод о том, что оно может служить для нас источником энергии, если организовать процесс изменения его структуры. Разумеется, его физические характеристики при этом должны измениться. Какие возможные изменения мы можем себе представить?

В работах нобелевского лауреата Ильи Пригожина допускается не только рост энтропии в процессах трансформации гравитационной формы энергии в электромагнитную (тепловая радиация массы, например), но и обратные процессы, при которых электромагнитная форм. а энергии преобразуется в гравитационную форму энергии. В связи с этим, мной и другими авторами, разработана концепция, согласно которой существование реальности с конкретными свойствами пространства и времени определяется функцией плотности вероятности энергии. В данной концепции показано, что невозможно рассматривать пространство без его энергии и не существует пространства, в котором нет энергии. Теория подробно представлена Профессором математики Афанасиусом Нассикас (A.A. Nassikas), Греция, Университет г. Ларисса.

При таком рассмотрении, внутренняя структура реальности раскрывается, как сосуществование двух форм энергии: гравитационной и электромагнитной, причем, локальное увеличение одного компонента приводит к уменьшению другого, так что в сумме изменение общей энергии равно нулю. Исходя из данных положений, в любой точке пространства возможно получение мощности за счет преобразования форм энергии самого пространства, без расхода какого-либо материального топлива.

Возникает вопрос: как много энергии мы можем получить таким образом, для использования в своих целях, не меняя значительно структуру пространства. Американский ученый Томас Берден (Tom Bearden), с которым мы обсуждаем эти вопросы по переписке, начиная с 1991 года, в своей концепции свободной энергии раскрывает структуру электрического потенциального поля. Он также дает расчет плотности энергии «нулевых колебаний вакуума» (zero-point energy). Берден ссылается на концепцию электрического потенциала, как двунаправленного потока фотонов и антифотонов, которая была предложена в 1902 году английским математиком Уиттакером (Whitakker).

Поле статического электрического заряда, обнаруживается нами экспериментально по силовому воздействию на любое электрически заряженное тело, поскольку является градиентом электрического потенциала. В данной концепции, поле имеет внутреннюю структуру, образованную двумя потоками энергии: фотоны излучаются от заряженного тела в бесконечность, антифотоны несут энергию в заряженное тело, таким образом, сохраняя баланс энергии потенциального поля. Благодаря такой структуре, потенциальное поле, например, электрическое, не требует затрат энергии от источника на поддержание своего существования (реальные токи утечки с электродов мы не рассматриваем).

Фотоны и антифотоны, в концепции Бердена, похожи, но фотоны движутся из настоящего в будущее, а антифотоны движутся, с такой же скоростью, из будущего в настоящее (рассматриваются две встречных оси времени). Отсюда возникает предположение, которое было мной высказано ранее (доклад на конференции Новые Идеи в Естествознании, Санкт-Петербург, 1996 год), о том, что использование потенциального поля в источниках энергии для совершения полезной работы будет нарушать этот баланс, то есть, приводить к изменению гравитационных и темпоральных характеристик пространства-времени в окрестностях генераторов энергии определенной конструкции. Проявляться данный эффект может, как активная (нереактивная) движущая сила и антиэнтропийные процессы в материальных объектах.

Количественные оценки. Исходя из значения длины волны Планка, которая задает нам ориентир по максимальной частоте колебаний, мы можем оценить плотность энергии в «пустом пространстве» на уровне 10 ¹²⁷ Джоулей на один кубический сантиметр. В величинах массы, это 10 ⁹³ грамм на один кубический сантиметр. Отметим, что самым плотным веществом на Земле является осмий, кубический сантиметр которого весит около 22 грамм. При сравнении этих величин, мы видим, насколько мало энергии «материализовано» в нашем мире, поскольку большая ее часть остается свободной для использования. Полагаясь на эти расчеты, трудно ожидать значительные наблюдаемые или измеряемые эффекты изменения кривизны пространства в окрестностях работающих установок свободной энергии, преобразующих внутреннюю структуру потенциальных полей, при генерируемых мощностях в Мегаватты (10 ⁶) и Гигаватты (10 ⁹), которые достижимы на современном уровне технической реализации.

Другие системы преобразования энергии, например, преобразователи тепловой энергии среды, принципиально, не создают изменений кривизны пространства и гравитационных эффектов. В таких устройствах, мы можем рассматривать только процесс эффективного переноса тепла из одного источника (окружающей среды) в другой источник (потребитель). Это известные «тепловые насосы», которые сегодня свободно продаются, и эффективность 400 % – 700 % уже никого не удивляет. В 1990-е годы, статьи Геннадия Никитича Буйнова на эту тему вызывали большое удивление ортодоксального академического сообщества (читайте Журнал Русского Физического Общества). Много сделал для развития идей конверсии тепловой энергии Профессор Павел Кондратьевич Ощепков, создавший Институт Конверсии Энергии Окружающей Среды. Широко известны работы Охатрина и других ученых.

Сделаем некоторые замечания по терминологии.

Для систем, использующих потенциальное поле, нам потребуется использовать термин «потенциал». Этот термин (латинское название «potentia») означает «сила». В физике – это скалярный параметр, относящийся к некоторой точке пространства, градиент которого в пространстве выражает напряженность поля некоторой силы. В более широком смысле, потенциал – это возможности, которые существуют для выполнения какой-то задачи, для совершения какой-то работы.

Уточним термин «работа». Это понятие означает «количественную характеристику преобразования энергии». Следовательно, при изменении форм энергии производится некоторое количество работы.

Учитывая, что работу можно выполнять медленно или быстро, возникает потребность в новом понятии – «мощность». Мощность – это работа в единицу времени. Изменение фактора «время» в физической системе влияет на уровень мощности. Это важный аспект, позволяющий конструировать физические системы, генерирующие избыточную мощность. Понимание того, что «время» – это термин для описания скорости процесса, например, движения в пространстве определенных физических свойств, дает ключ к анализу процессов преобразования энергии.

Самое интересное понятие – это «энергия», о которой мы знаем из учебников то, что «она может менять форму». Нас учили, что «работа может быть результатом изменения формы энергии». Данный термин ввели в обращение древние греки: «energie» означает «действие» или «деятельность». Энергия, в классическом понимании, это количественная характеристика различных форм движения. Здесь, мы приходим к выводу о необходимости рассматривать движение, то есть, либо перемещение в пространстве, либо процесс, как некоторое «действие» во времени, чтобы анализировать ситуацию с источником энергии, поступающей извне в рассматриваемую физическую систему. Перемещение в пространстве, как движение тела или объекта, включает учет конкретной скорости, то есть времени этого перемещения. Процесс, деятельность или действие также не могут рассматриваться без учета скорости действия, то есть темпоральных характеристик. Поэтому действие без перемещения в пространстве, например, изменение величины электрического потенциала, также является «деятельностью», и может быть более или менее «энергичным». Изменение темпоральных характеристик пространства, то есть изменение скорости выполнения работы в данном пространстве, обуславливает изменение величины мощности системы.

Итак, «энергичность» некоторого действия, с перемещением или без видимого движения в пространстве, непосредственно связано с понятием «время», к рассмотрению которого мы позже обратимся.

Перейдем к анализу конструктивных идей и реальных устройств, интересующих нас с точки зрения автономного энергоснабжения. Задача книги состоит не в том, чтобы описать все известные в мире устройства. Главное – показать разнообразие технических решений, по два-три примера из различных направлений и методов, чтобы иметь возможность сравнивать их, и делать выводы. При этом часто видны аналогии, даже между механикой многовековой давности и современной электроникой. Аналогии дают пищу для размышлений, основу для выводов и качественно новое знание.

Глава 3

Работа гравитационного потенциального поля

Прикасаясь к этим знаниям, каждый ставит свою жизнь на ставку. Безумие или смерть находит здесь слабый или порочный, одни лишь сильные и добрые находят здесь жизнь и бессмертие. Это – бездна, которая возвращает назад лишь смелых духом.

Иерофант

Начнем с наиболее «странного» случая, который ассоциируется у большинства людей при упоминании темы «вечные двигатели»: механические машины, производящие работу, используя только рабочую массу и гравитационное поле планеты. Это, так называемое, «неуравновешенное колесо», в котором создается постоянный эффект смещенного центра тяжести. Рассмотрим также машины, ротор которых помещен в воду, при этом, дополнительно используется архимедова сила. В некоторых случаях, в конструкции есть постоянные магниты. Расположим основные известные события прошлых веков, относящиеся к данной деятельности изобретателей, в хронологическом порядке:

1150 год, идеи индийского математика Бхаскара по созданию «самовращающегося колеса».

1235 год, чертежи французского строителя Хоннекурта (Villand de Honnecourt).

1470 год, рисунки Леонардо да Винчи.

1518 год, Мимара (Mimara) разработал самовращающуюся мельницу.

1610 год, Корнелиус Дреббел (Cornelis Drebbel), английский автор подводной лодки, предложил схему вечного двигателя.

1630 год, Роберт Фладд (Robert Fludd) разработал большое количество устройств.

1635 год, в Англии выдан первый патент на «перпетуум-мобиле». К 1903 году было выдано более 600 подобных патентов.

1638 год, Сомерсет (Edward Somerset) продемонстрировал королю Франции несколько работоспособных устройств.

1686 год, Боклер (Bockler) сконструировал «самовращающуюся» водяную мельницу.

1712 год, Бесслер (Johan Bessler), так же известный, как Орфериус (Orffyreus), построил несколько различных моделей вечного двигателя.

1720 год, известный физик и химик Бернулли (Jean Bernoulli) разработал «устройство флюидной энергии».

1790 год, Конрад Шиверс (Conradus Schiviers) построил действующую модель «самовращающегося» колеса.

1827 год, Виллиям Конгрив (William Congreve) предложил устройство, работающее при помощи капиллярного взаимодействия.

1866 год, Генри Принц (Henry Prince) предложил схему вращающегося устройства, часть колеса которого погружена в воду.

1868 год, австриец Алоис Драш (Alois Drasch) одним из первых авторов запатентовал «самовращающееся» устройство в США.

Как видите, среди изобретателей необычных источников энергии, иногда, встречаются уважаемые в обществе и в мире науки имена, хотя, большинство авторов осталось неизвестными, а их работы не вызвали понимания.

Джоуль также был увлечен идеей создания вечного двигателя, и считал данную тему «весьма практичной». Вспомним мнение другого известного человека. Тесла писал: «Возможно, и даже вероятно, что со временем будут открыты и другие ресурсы энергии, о которых мы сейчас не знаем. Мы, может быть, даже найдем способы применить такие силы, как магнетизм и гравитация, для привода машин без использования каких-либо других средств. Вот пример, лучше всего иллюстрирующий представление о том, что мы могли бы надеяться этого достичь. Представим диск из какого-нибудь однородного материала идеальной формы и установленный так, чтобы он мог вращаться без трения в подшипниках на горизонтальной оси над землей. Этот диск, идеально таким образом сбалансированный, будет оставаться в покое в любом положении. Далее, возможно, что мы узнаем способ заставить такой диск вращаться под воздействием гравитации и выполнять работу без приложения какой-либо силы извне. Если бы это можно было сделать, то получилось бы то, что по научному называется «перпетуум мобиле», вечный двигатель, машина, создающая свою собственную двигательную энергию. Чтобы заставить такой диск вращаться под воздействием силы гравитации, мы только лишь должны изобрести экран от этой силы. С помощью такого экрана мы могли бы сделать так, чтобы эта сила не действовала на одну половину диска, и тогда он станет вращаться. По крайней мере, мы не можем отвергать такую возможность, пока мы полностью не познали природу силы гравитации. Допустим, что эта сила обусловлена движением, которое похоже на поток воздуха сверху к центру Земли. Воздействие такого потока на обе половины нашего диска было бы равным, и в нормальных условиях он бы не вращался. Но если бы одна его половина была бы закрыта пластиной, тормозящей это движение, то он бы вращался».

Итак, возможность создать такой «самодействующий двигатель», работающий в потоке эфира, втекающего в центр планеты, по мнению Тесла, была бы идеальным способом получения энергии для развития человечества.

Он писал: «Ветряк, солнечный двигатель, двигатель, работающий от земного тепла, все имеют ограничения по количеству получаемой энергии. Нужно открыть некий новый путь, который позволил бы нам получать больше энергии».

Начнем рассмотрение конструкций с наиболее известного примера механического устройства такого типа. Почти во всех книгах и статьях по данной теме упоминается Бесслер. Напомню кратко его историю.

Иоганн Элиас Бесслер (Карл Орфиреус), родился в Саксонии в 1680 году. Первая известная выставка «Самодвижущееся колесо» была организована им в городе Гера в 1712 году. Тонкое колесо 3 фута диаметром и 4 дюйма толщиной вращалось на горизонтальной оси с постоянной скоростью около 60 оборотов в минуту, и могло поднимать вес в несколько фунтов. Однако эта демонстрация устройства не принесла Бесслеру прибыли. Люди не верили в возможность самовращения, обвиняя его в мошенничестве. В 1713 году изобретатель показывал в городе Драшвиц около Лейпцига новое колесо 5 футов в диаметре и 6 дюймов толщиной. Эта модель вращалась с частотой 50 об/мин и могла поднимать вес 40 фунтов. В 1715 году Орфериус переехал в город Мерсебург, Германия, и сконструировал третью машину. Колесо имело 6 футов в диаметре, 12 дюймов толщиной и вращалось со скоростью 42 об/мин. Заинтересованность в приобретении вечного двигателя Орфиреуса проявил граф Карл Гессен-Кассельский, которому изобретатель был рекомендован самим Профессором Лейбницем.

12 ноября 1717 года, в присутствии лейденского физика Гравесанда и императорского архитектора Фишера, машина была торжественно запущена в специально выделенной для этого комнате замка Карла. Затем комнату заперли, и запечатали личной печатью графа. Через две недели, 26 ноября, граф в сопровождении своей свиты вошел в охранявшееся помещение и обнаружил, что колесо двигателя вращается с прежней скоростью. После этого машину остановили, изобретатель тщательно осмотрел ее, и опять привел в движение. Через 40 дней, 4 января 1718 года, печать на дверях комнаты снова вскрыли, и убедились в том, что колесо продолжало вращаться. В третий раз комнату запечатали на целых два месяца. По истечении этого срока, проверяющих ожидала та же картина, что и раньше: колесо вращалось с «неослабевающей быстротой».

Гравесанд в письме Исааку Ньютону от 1721 году упоминает машину Орфериуса, как «нечто весьма удивительное, но заслуживающее дальнейшего исследования». Позднее он в своем сочинении «О возможности вечного движения», изданном в Гааге в 1727 году, описывает ее как «полое колесо или барабан шириной около 14 дюймов и в 12 футов диаметром».

При этом, его крайне удивляла легкость конструкции колеса, изготовленного из деревянных реек, которые были обтянуты вощеным полотном, скрывавшим внутреннее устройство колеса от посторонних глаз. Барабан был насажен на ось диаметром около 6 дюймов, имеющую с обеих сторон железные наконечники, длиной по 3/4 дюйма каждый, на которых эта ось вращалась. Полагаю, что подшипников Бесслер не использовал, и обошелся железными осями, забитыми в торцы оси (бревна).

Воодушевленный благожелательными отзывами публики о выставленном в его замке «удивительной машине», граф Карл Гессен-Кассельский выдал изобретателю «премию», богатый дом, и должность с окладом при его дворе.

Большой интерес к вечному двигателю Орфиреуса проявил также Царь Петр Первый, который через своих подданных вел длительные переговоры с изобретателем о покупке его технологии. Он узнал о машине Орфиреуса в 1715 году, во время своего путешествия по Европе. Царь Петр поручил дипломату Остерману познакомиться с этим изобретением более подробно. Библиотекарь Шумахер, которого отправляли в Европу с целью покупки произведений искусства, прислал царю детальный отчет о переговорах. В отчете Шумахер сообщал, что Орфиреус готов продать свой вечный двигатель за сто тысяч талеров, потому что «это настоящий перпетуум мобиле и никто, кроме как человек злонамеренный, отрицать это не посмеет». Для скептиков хочу заметить, что, в те времена, обман графа или царя был бы жестоко наказан. Хотя бы по этой причине, можно увеличить нашу степень доверия к сведениям про проекты Орфериуса. В январе 1725 года, царь Петр даже готовился к путешествию в Германию, чтобы лично осмотреть удивительный механизм. Подробно историю жизни и изобретений Орфериуса можно прочитать в книге «The Perpetual Motion Mystery», R.A.Ford.

Схема колеса Орфериуса частично известна по старинным гравюрам, рис. 1, но внутреннее устройство нам представляется только по догадкам. На рис. 2 показано предполагаемое устройство его машины, в которой грузы движутся по направляющим. Большую роль могут играть пружины на внешних концах направляющих, обеспечивающие упругую передачу импульса от грузов колесу, при их смещении на периферию. Маятник, как и в часах, нужен для ограничения скорости вращения. Без ограничения скорости, такая машина может ускоряться до саморазрушения, что не входило в планы изобретателя.

Рис. 1. Схема «колеса Орфериуса»

Рис. 2. Предполагаемое устройство колеса Орфериуса

Изобретение Орфериуса так и не было раскрыто для публики, но оно стало широко известно, чем дало направление поиска многим изобретателям.

Конечно, Орфериус не был первым, кому пришла в голову замечательная мысль об избавлении человечества от необходимости добычи топлива. Наиболее ранние сведения о системах подобного типа датированы 1150 годом. Математик – изобретатель Бхаскар, из Индии, использовал тангенциально расположенные трубки, в которых наполовину налита вода или ртуть, рис. 3.

Рис. 3. Схема Бхаскара, 1150 год

Соотношение диаметра внутреннего и внешнего колес является принципиально важным, как и длина, диаметр трубок и скорость вращения ротора. От скорости зависит центробежная сила, которая также влияет на положение жидкости в трубках.

Несколько позже, в 1235–1240 годы, Виллиям де Оннекур демонстрировал во Франции «самовращающееся колесо» с семью грузами. В Италии, в 1438 году, Мариано ди Жакопо построил систему из восьми радиально расположенных в плоскости вращения стержней, которые могли сгибаться только в одном направлении, благодаря чему левая половина физической системы, при вращении, отличается от правой, и этим должно обеспечиваться ее постоянное вращение, рис. 4.

Рис. 4. Марино ди Жакопо, 1438 год

Еще раз напомню, что эти машины надо рассматривать в динамике, учитывая наличие не только гравитационной, но и центробежной силы.

На Рисунке 5 показано изобретение Георга Липтона из Англии. Принцип похож на изобретение Жакопо, рис. 4., но здесь применяется движение массивного шара по наклонной направляющей сверху вниз (из точки D в С).

Рис. 5. Схема Липтона

Английский астроном Джеймс Фергюсон предложил изобретение, показанное на рис. 6. Подробное описание этих изобретений можно найти в книге «Perpetual Motion», Arthur W.J.G. Ord-Hume.

Рис. 6. Колесо Фергюсона

Вопросом создания таких машин занимались многие известные изобретатели, сохранились рисунки Леонардо да Винчи по данной теме, рис. 7.

Рис. 7. Рисунки Леонардо да Винчи

Однако, надо понимать, что схемы и рисунки не всегда являются работоспособными, то есть, готовыми для конструирования реальных машин. Их можно учитывать, как направление самостоятельного поиска работоспособного технического решения.

Существуют и достоверные факты в истории. Один из наиболее известных и убедительно документированных случаев демонстрации вечного вращения колеса со смещенным центром тяжести относится к 1620-м годам. Эдуард Соммерсет (маркиз Вустерширский) построил колесо около 4 метров диаметром, которое имело 14 грузов по 25 килограмм каждый. Испытания машины с блеском прошли в Лондоне в присутствии короля Карла, герцога Гамильтон и герцога Ричмондского. Описания этих событий опубликованы в книге «Вечный двигатель – прежде и теперь», Бродянский В.М., Москва, Энергоатомиздат, 1989 год.

Максимально достоверными представляются такие идеи, которые прошли проверку временем, а потом нашли свое отражение в современных патентах и разработках. Интересное устройство показано на рис. 8. По планам автора, телескопическая конструкция стержней позволит поддерживать постоянный крутящий момент (слева стержни короче, чем справа). Существует много вариантов подобной конструкции.

Рис. 8. Устройство с телескопическими стержнями

Например, современные решения используют аналогичное изменение геометрии элементов ротора за счет электромагнитов. При небольших затратах электроэнергии на управление геометрическими параметрами ротора, удается получать значительно большую мощность в полезной нагрузке. В интернет можно найти описание такой машины, которая предлагается к серийному производству фирмой Environ Energy Company, рис. 9.

Рис. 9. Схема мотора Environ

Рассмотрим другую схему, предложенную автором Хьюго Е. Фрага, Гавана, Куба, рис. 10, схема была показана в журнале Perpetuum Mobile Journal, 1967 год.

Рис. 10. Схема Фрага

Автор описывает предлагаемую конструкцию в следующих терминах: «машина является динамическим несбалансированным гравитационным колесом».

Данная схема кажется простой, но даже с использованием компьютерного моделирования таких машин, требуется учесть очень много параметров (размеры, вес, скорость вращения и условия передачи импульса подвижных элементов ротора корпусу ротора (фактор упругости).

Отметим самый масштабный проект машины, построенной по схеме несбалансированного ротора. Самовращающееся колесо диаметром 18 метров успешно изготовил наш современник Алдо Коста (Aldo Costa), Франция. Машина содержит 236 подвижных элементов, обеспечивающих вращение. Фото показано на рис. 11. Как отмечает изобретатель, главная трудность его изготовления состояла в том, чтобы получить изменение положения масс «в нужном месте и в нужное время». Детали машины подробно описаны в патенте Франции № FR 2745857 от 19 октября 1995 года.

Рис. 11. Машина Алдо Коста, Франция

Рекомендую посмотреть видео про это изобретение на сайте http://www.youtube.com/watch?v=QEbq9aPPaxg

Другая современная машина, мощностью несколько киловатт, работает в Канаде, автор Боб Костофф (Bob Kostoff) называет ее «Gravity Powered Machine», то есть, «машина, получающая мощность при использовании гравитационного поля».

В Сирии компания «Karra Green Energy», в 2005 году, запатентовала машину, использующую «только гравитационное поле и ничего более». Они принимали заказы на изготовление машин, от 650 кВт до 5 МВт мощности. Нам пока неизвестно, удалось ли им коммерциализовать свои разработки. Хотелось бы получить отзывы клиентов. Их сайт http://karragreenenergy.com содержит несколько фотографий, хотя принципы и элементы конструкции не очевидны.

Схема на рис. 12, это известное решение, предложенное французским физиком Озанам.

Рис. 12. Колесо Озанама (французский физик Ozanam)

При повороте колеса, груз давит на лопасть, и тем самым изменяет объем гофрированного элемента. Отметим, что диаметральные элементы соединены между собой трубками. В погружных машинах, когда один из парных элементов складывается, по трубкам перекачивается воздух в другой парный элемент, который открывается. В машинах без погружения в воду, по трубкам перекачивается жидкость. Таким образом, можно ожидать создание постоянного крутящего момента за счет постоянного изменения положения равновесия. Важно учесть центробежные силы, так как при большой скорости вращения они будут прижимать рабочую жидкость на периферию вращения.

В связи с данным устройством, можно рассказать следующую интересную историю. В 2003 году, если не ошибаюсь, в мою лабораторию в Санкт-Петербурге, изобретатель с Алтая принес элементы такого устройства. Каждый элемент конструкции был похож на книжку или гармошку, то есть, сделан из двух жестких пластин, а со всех сторон окружен гофрированной пленкой. Со стороны общего ребра, где пластины соединяются петлей, был сделан патрубок для соединения парных элементов между собой гибкой трубкой (шлангом), обеспечивающей гидравлическую связь. Автор рассказал, что изобретение работает у него в деревне. Он приехал для поиска инвесторов, обошел много кабинетов директоров заводов, и не понимал, почему такое важное нововведение не поддерживается.

В 2012 году, мы рассмотрели схему Озанама с группой теоретиков из Москвы. Компьютерный анализ модели показал, что суммарный момент ненулевой, то есть, машина может вращаться. Современные разработки по данной теме, подробно представлены на сайтах изобретателей. Например, на рис. 13 и рис. 14 показаны схемы генераторов, похожего принципа действия с поршневыми парными группами.

Рис. 13. Колесо Власова

Рис. 14. Варианты устройства самовращающейся машины

В литературе (The Mechanics Magazine, 1825 год) можно найти несколько аналогичных схем. На рис. 14, показаны несколько погружных устройств, с поплавками переменного объема.

Рядом показана современная версия генератора Pinwheel. В генераторе Pinweel, как и в устройствах позапрошлого века, диаметральные пары элементов соединены между собой трубками. Вода перекачивается под действием груза (шарик), который давит на поршень. Во всех этих идеях и технических устройствах мы находим общие признаки. Примеров может быть и больше, но нам достаточно этих схем, чтобы предложить некоторое теоретическое обоснование, полезное для конструирования машин, совершающих работу при наличии гравитационного поля и рабочей инерциальной массы.

Итак, известно, что потенциальное гравитационное поле ускоряет тело, имеющее инерциальную массу, при его падении, то есть при движении в направлении градиента гравитационного потенциала (ускорение свободного падения). Работа ускорения совершается полем на половине цикла, пока «тело движется вниз». Теоретики говорят, что работа гравитационного поля в системе по замкнутому контуру (интеграл) будет равна нулю, поэтому такие системы, при попытке организовать замкнутый цикл, будут неработоспособны. Практики-исследователи утверждают, что их машины работают. Проблему взаимопонимания можно устранить, если рассматривать такую машину, как физическую систему с изменяемой топологией.

Фактически, цикл должен делиться на два процесса (подъема массы и ее опускания) в системе с изменяемыми параметрами. Левая и правая половины устройства должны отличаться параметрами взаимодействия поля и рабочего тела (массы) на разных участках рабочего цикла. В таком случае, классическая теория может объяснить работу, создаваемую потенциальным гравитационным полем планеты, как энергообмен между двумя разными физическими системами.

Устранить влияние поля на поднимающийся груз затруднительно, так как гравитационного поле «не выключается», во всяком случае, пока мы не изобрели «экран», о котором писал Тесла. В системах с гравитационным полем, обычно, меняют параметры самого рабочего тела на разных участках цикла движения, например, сдвигая его вдоль радиуса вращения ближе или дальше от оси. В некоторых схемах, к воздействию гравитационного поля, на участке траектории рабочего тела, добавляют или вычитают воздействие другого источника поля, тоже гравитационного, электрического или магнитного. Похожим способом является сложение – вычитание гравитационной силы и архимедовой силы.

Итак, гравитационное поле не экранируется, но его можно частично или полностью компенсировать другим силовым полем, например, магнитным или электрическим, на нужном участке траектории движения рабочего тела. На рис. 15 показана такая конструкция, предложенная Профессором Дудышевым Валерием Дмитриевичем, Самара.

Рис. 15. Частичная компенсация гравитационного поля магнитным полем

Известный современный автор-разработчик подобных конструкций, Михаил Федорович Дмитриев, создал магнито-гравитационный двигатель, рис. 16. Это машина с внешним управлением отклонениями элементов постоянными магнитами (или электромагнитами) в левой части цикла вращения, внутренним инерционным или активным (внутренним или внешним) отклонением элементов в правой части цикла и суммированием этих отклонений на устройствах однонаправленного вращения. Патент РФ на полезную модель № 81775.

Рис. 16. Магнито-гравитационный двигатель Дмитриева

На рис. 17 показано фото установки, прислано им для публикации в данной книге в декабре 2010 г. Сайт Михаила Федоровича Дмитриева можно найти здесь gravitationalengme. com

Рис. 17. Фото экспериментальной установки Дмитриева.

Важное замечание по конструированию «самовращающихся колес»: мы имеем дело с вращением, поэтому это не только гравитационные, но гравитационо-центробежные машины, как их называет Профессор Эверт, Германия (Alfred Evert). При их конструировании и компьютерном моделировании, надо задавать скорость вращения, и учитывать влияние центробежной силы на положение рабочих элементов. На сайте Профессора Эверт www.evert.de можно найти полезную информацию по данной теме.

Отметим другие, менее известные методы, которые также имеют свое теоретическое обоснование и пути технической реализации предложенных методов.

Название «гравитационные диоды», по аналогии с электротехническими диодами, говорит само за себя. Это детали конструкций машин и механизмов, сделанные из вещества, имеющего анизотропные гравитационные свойства. Предметы из данного вещества в разной степени взаимодействуют с гравитационным полем, с разных направлений в пространстве. При взвешивании такого «гравитационного диода» с разных сторон, мы получим различные величины силы веса, рис. 18.

Рис. 18. Гравитационный диод на весах

Технология изготовления таких веществ пока не обсуждается, но их применение легко можно себе представить в качестве рабочих элементов роторов машин и электрогенераторов, способных постоянно вращаться в «потоке энергии» гравитационного поля, рис. 19.

Рис. 19. Машина Фролова с «гравитационными диодами»

Согласитесь, идея очень напоминает обычное колесо водяной мельницы, вращаемое потоком падающей воды: в левой части ротора «гравитационные диоды» легче, а справа они тяжелее.

В сравнении с потоком падающей воды, мы не очень далеки от истины. Со времен Фатио (Fatio) и Ле Саж (Le Sage), примерно 1748 год, в кинетической теории эфира, гравитация и вес тел рассматриваются, как силовое воздействие потока эфирных частиц, втекающих из окружающего пространства в центр масс планеты. При использовании «гравитационных диодов» или других инженерных решений, можно заставить работать этот поток частиц, имеющих определенную кинетическую энергию.

Существуют разные конструктивные хитрости, которые позволяют создавать асимметрию взаимодействия в разных участках траектории движения грузов. На рис. 20 показана схема из патента Украины № 62956 на «Самоподвижный механизм». В нижней части ротора, благодаря элементу конструкции 20, рабочее тело должно переходить на орбиту малого радиуса.

Рис. 20. Патент Украины № 62956

Авторы похожих изобретений полагают, что суммарная работа, производимая всеми элементами, находящимися «на большом плече» рычага, может быть больше, чем необходимая работа по переводу одного элемента из положения на большом радиусе в положение на малом радиусе. Элементы переводятся в нужное положение поочередно. Другими словами, действует принцип: «Один за всех, все за одного!» Фиксация элементов на роторе в крайних положениях может обеспечиваться разными способами, а современные методы, например, электромагнитные защелки с внешним управлением от электронной схемы, позволяют ее реализовать в простом и надежном исполнении.

Полезное применение силы гравитации мы также можем найти в изобретениях, использующих архимедову силу и другие эффекты в воде. Отметим проекты Маркелова Василия Фотиевича, Санкт-Петербург. Схема из его Патента РФ № 2059110 показана на рис. 21.

Рис. 21. Генератор Маркелова

Патенты по конструкции гидротурбины Маркелова требуют внимательного изучения, как перспективный способ получения энергии в промышленных масштабах. По данной теме есть российские и зарубежные аналоги. Турбина генератора Маркелова работает за счет движения (кинетической энергии) потока воды снизу вверх, увлекаемого всплывающими пузырьками газа. Существует много нюансов, которые надо учитывать при конструировании данной машины.

Эффективность зависит от высоты водяного столба, плотности жидкости и других факторов, и может достигать в простых конструкциях более 1000 %. Подробно про данное изобретение опубликована статья В.Ф.Маркелова в журнале Новая Энергетика № 1 (16) 2004 год.

В патенте Маркелова показан вариант конструкции без турбины, в ней на половине цикла вращения используется Архимедова сила, создаваемая при наполнении пузырьками газа лопастей ротора, рис. 22. Применение данного способа в промышленных масштабах, в машинах мощностью сотни киловатт, не требует строительства огромных емкостей с водой. В таких случаях, целесообразно использовать незамерзающие природные водохранилища, по схеме, показанной на рис. 22.

Рис. 22. Схема устройств Маркелова В.Ф.

Интересная схема показана на рис. 23. Две несмешивающихся жидкости с разной плотностью, создают различные условия для рабочего тела (большую или меньшую архимедову силу).

Рис. 23. Схема конструкции с двумя жидкостями: масло и вода

Несомненно, шарики с правильно подобранной плавучестью (плотностью) в масле будут тонуть (справа), а в воде – всплывать (слева). Однако, при конструировании реальной машины, трудно найти способ, чтобы жидкости не смешивались в процессе работы.

Принципиальная схема ротора с двумя дисками показана на рис. 24. Это вид сверху, корпус и другие детали устройства не показаны на схеме.

Рис. 24. Капиллярный эффект и гравитация. Рисунок из Cassier’s Magazine

Принцип работы предлагаемого двигателя: вода или другая жидкость поднимается вверх, против силы тяжести, за счет капиллярного эффекта (эффекта смачивания), так как поверхности двух дисков в одной части устройства расположены ближе, чем в другой части устройства. Поднятие воды сопровождается поворотом ротора, который стремится прийти в положение равновесия. Интересная особенность конструкции – две оси вращения не являются параллельными.

Современный вариант двигателя, использующего гофрированный корпус, предложил Батырбек Исмаилов. Двигатель называется «Ак Эмгек», что в переводе на русский означает «чистая работа» или «честная работа».

Автор работает преподавателем экономики в Киргизском Аграрном Университете, информация 2010 года. Прототип показан на фото рис. 25. Внутри ротора, состоящего из нескольких пластин, соединенных гофрированным корпусом вместе, находится жидкость.

Рис. 25. Киргизский двигатель Исмаилова (ротор)

Поясню принцип работы, как я его себе представляю.

Ролики, рис. 26, сжимают гофрированный ротор, внутри которого находится жидкость. Тяжелая сторона ротора движется вниз, ротор вращается. Оси вращения не параллельны. Конструкция в режиме автономной работы, в данное время, авторами еще не показана.

Рис. 26. На рисунке показан вид сверху и вид с правой стороны

Авторы подали патент, и планируют развивать данную идею, чтобы организовать в Киргизии производство автономных источников энергии.

Практичность гравитационных механизмов, особенно для дешевых стационарных решений по энергоснабжению, создает спрос и можно ожидать их появление на рынке новых технологий в ближайшее время, в 2011–2012 годах. Один из примеров коммерциализации, генераторы Environ (рис. 9) и английские генераторы AOGFG, примеры которых показаны на рис. 27. Изобретатель Боб Амарасингам (Bobby Amarasingam) в декабре 2010 успешно тестировал генератор мощностью 12 кВт.

Рис. 27. Генераторы Амарасингама, Великобритания

Его конструкция включает вращающиеся грузы и электроприводы, создается постоянный крутящий момент. Приводы затрачивают примерно 500 ватт в начале работы (разгон), а затем всего 50 ватт, при 30 оборотах в минуту, вырабатывая 12 киловатт. Инженеры фирмы Ролс Ройс тестировали данное устройство, готовятся контракты с производственниками в Китае. Ориентировочная цена на рынке составит 5000 долларов за привод мощностью 12 киловатт (без цены электрогенератора). Габариты составят не более 1,5 кубометра. Вес машины мощностью 6 кВт составляет около 120 кг, а для 12 кВт машины – 200 кг. Отметим, что данный принцип задействует инерциальные (гироскопические) эффекты, возникающие при вращении эксцентриков, поэтому такие машины могут быть намного компактнее простых несбалансированных колес. Например, машины Дмитриева и Амарасингама похожи, но у Дмитриева вес машины мощностью 5 кВт, теоретически, составит около тонны.

Работает машина Амарасингама тихо, создавая шум на уровне обычного кондиционера. Производство планируется около 100 тысяч генераторов в год, для начала будут выпускаться машины мощностью 3 киловатта, 6 киловатт и 12 киловатт. Маленькая машина (3 киловатта) будет стоить примерно 750 долларов при серийном производстве. Основные комплектующие будут производиться в Китае, сборка в Европе. На рынок данный генератор должен поступить в 2012 году. Мы создали представительство компании AOGFG Ltd. в России, и организуем контракты с данным изобретателем. В 2012 году его стратегия изменилась. Лицензии более не продаются. Мы ищем партнеров для строительства электростанция и получения прибыли от продаж электроэнергии.

Боб Амарасингам сказал репортеру местной газеты про сторонников термоядерной энергетической программы: «Они потратили 500 миллиардов долларов на поиск решения в области синтеза, тогда как решение было по-детски простое».

Гравитационное поле планеты – не единственный источник свободной энергии, который можно использовать для энергоснабжения. Рассматривая центробежные силы, как вариант искусственного гравитационного поля, мы находим новые варианты конструирования источников энергии. Перейдем к следующей главе.

Глава 4

Центробежная сила

Российское патентное ведомство, как известно, не принимает заявки на патент, если в нем описано «движение за счет внутренних сил». Это правильно, но нельзя забывать о том, что все тела находятся в постоянном взаимодействии и энергообмене с эфиром, а явление инерции имеет эфиродинамическую природу. В данной главе, мы рассмотрим несколько простых решений, которые позволяют получать движение за счет взаимодействия с окружающей эфирной средой.

В журнале Cassier’s Magazine Том 29, в 1906 году были показаны несколько схем, в которых предполагается использовать особую геометрию ротора для создания асимметричного внутреннего давления газа или другой упругой среды, возникающей при его вращении. Отметим, что Луи Кассиер (Louis Cassier) в период 1891–1913 год (более двадцати лет подряд) публиковал интереснейшие статьи о развитии техники. Благодаря ему, многие идеи изобретателей того времени нам сейчас известны. Архивы его журнала на английском в свободном распространении можно найти в Интернет. Схема, представленная на рис. 28, судя по информации из журнала Cassier’s Magazine, предложена публике в 1902 году.

Рис. 28. Ротор заполнен газом или другой упругой средой

Каждый из четырех элементов корпуса (лучей) снабжен клапаном для накачки внутрь него воздуха или какого-либо газа. Устройство не начинает вращаться самостоятельно. Для запуска, его необходимо привести во вращение рукой. Автор данного изобретения нам пока не известен. Схема очень перспективная, и не имеет аналогов по простоте конструктивного исполнения.

Рассмотрим условия создания крутящего момента. Предположим, что внутри четырех «лучей» корпуса находится газ, или другое упругое рабочее тело, имеющее инерциальную массу. Существенным здесь является фактор упругости рабочего тела, которое будет неравномерно сжиматься под действием центробежной силы. Несжимаемая жидкость, в данной ситуации, не будет давать ожидаемый эффект, так как она будет давить во все стороны с одинаковой силой. Упругое сжимаемое рабочее тело давит на корпус неравномерно, в основном, вдоль радиуса вращения.

Векторная схема показана на рис. 29, где отмечено наличие тангенциальной компоненты, обуславливающей вращение ротора машины.

Рис. 29. Схема с расположением векторов сил

Из рассмотрения векторов, показанных на рис. 29, можно предположить, что сжимаемая упругая «рабочая масса» будет давить на тангенциальные стороны корпуса с большей силой, чем на радиальные, что создаст крутящий момент и постоянное ускорение ротора.

Работоспособность данной схемы можно обосновать только наличием в окружающей упругой среде реакции на деформации упругого рабочего тела. В таком случае, крутящий момент на валу данного устройства должен быть эквивалентен эффекту «закручивания» окружающей эфирной среды, в области работы данного устройства.

Позволю себе несколько изменить схему, показанную на рис. 29, и предложить большее число «лучей», рис. 30. Это не принципиально, но «полезная» поверхность полого корпуса, создающая тангенциальную составляющую силы, в такой конструкции увеличена. Надеюсь, Вам хорошо знаком данный старославянский символ Солнца.

Рис. 30. Ротор с 8 лучами

Устройство, показанное на рис. 31, предлагается мной для практического применения, в области энергоснабжения и движителей аэрокосмических систем.

Рис. 31. Элемент ротора Фролова. Показаны осевая и тангенциальная составляющие силы

В таком варианте, можно ожидать проявление не только тангенциальной составляющей силы, но и ее осевой компоненты. Наличие осевой компоненты позволяет получать осевую движущую (подъемную) силу.

На рис. 32 показан вариант выполнения ротора, изготовление которого из цельного диска требует фрезеровки треугольных (в простом случае) полостей для упругой и сжимаемой «рабочей массы». Разумеется, нужны еще две герметичные крышки. Возможно выполнение фрезеровки с наклоном по отношению к оси вращения (согласно идеи, показанной на рис. 91), чтобы получить не только тангенциальную, но и осевую (подъемную) компоненту движущей силы.

Рис. 32. Ротор с фрезеровкой полостей

Является ли данная идея фантазиями на тему «движение за счет внутренних сил» или это практически полезная технология? Вопрос о работоспособности идей, показанных на рис. 28 – рис. 32, можно проверить практическим путем, так как эти конструкции несложные, а вариантов выбора упругой рабочей инерциальной массы достаточно много. Предлагается провести совместные эксперименты, оформить патент и начать производство источников энергии по данной технологии.

Публикуя данные идеи, я предполагаю их успешную коммерциализацию, и, желательно, с моим участием. Дальнейшее развитие проекта зависит от Ваших производственных возможностей. Для начала, нам необходимо небольшое опытное производство, чтобы исследовать в ходе опытно-конструкторских работ основные факторы улучшения данной технологии, и найти способы ее оптимальной реализации в процессе серийного производства. Подробнее, этот и другие проекты показаны в моей книге «Новые космические технологии», 2012 г.

Перейдем к центробежным машинам с реактивным эффектом, то есть аналогам турбины Герона Александрийского. Схема показана на рис. 33. В трактате «Пневматика», примерно 120 лет до нашей эры, Герон описал различные машины, приводимые в движение сжатым воздухом или паром за счет реактивного эффекта. Например, «эолипил» Герона представлял собой первую паровую турбину в форме шара, вращаемую силой струй водяного пара, вылетающего под большим давлением из тангенциально расположенных сопел.

Рис. 33. Турбина Герона Александрийского

Турбина Герона использует давление пара, как и современные паровые и другие газотурбинные машины, на которых основана современная энергетика. «Давление пара» – эти важные слова крепко сидят в головах всех энергетиков и машинистов паровозов. Для создания давления надо нагреть воду, то есть, жечь газ, уголь, мазут. тогда будет вращаться турбина электрогенератора. Г оспода энергетики, вас обманывают! Давление, как результат центробежной силы, создается без топлива, почти даром! Это известно тысячи лет, но вам это не рассказывали. или вы это забыли.

Примерно в 1760 году, двигатель, основанный на реактивном действии вытекающей воды, изобрел Иоганн Андреас фон Зегнер (Johann Andreas von Segner). Зегнер не ставил перед собой задачу получения автономно работающей машины. Он применил метод использования центробежной силы для ускорения ротора водяной мельницы – машины, которая производила полезную работу при подаче в нее извне потока воды. Однако, суть его идеи в том, что мощность машины зависит не только от кинетической энергии потока воды. В такой машине можно создавать любое давление струи на выходе, так как оно увеличивается при увеличении скорости вращения ротора: центробежная сила ускоряет рабочую массу, и создает эффект отрицательного давления (разряжения) на входе потока в ротор. Перепад давления растет. Это обуславливает избыточную мощность. В основе многих предлагаемых центробежных машин есть общий принцип «Сегнерова колеса». Режим самовращения «модернизированного» Сегнерова колеса можно упрощенно представить себе так, как показано на рис. 34.

Рис. 34. Ротор Сегнера. Вода входит через ось вращения

Важные нюансы. Первое, при условии, что система герметичная, и вода поступает в ротор самостоятельно за счет перепада давления, а не накачивается насосом, такой ротор будет самоускоряться, пока в него поступает вода. В центре, вдоль оси, поток воды движется с меньшей скоростью, чем на выходе, поэтому сечение трубы на входе должно быть больше суммарного сечения всех сопел. Отметим, что кроме крутящего момента, в конструкции создается парный эффект – осевая тяга.

Другая конструктивная тонкость – рабочая жидкость должна быть сжимаемая. Алгоритм включает фазы сжатия за счет центробежных сил и расширение, при этом в системе возникает дополнительная кинетическая энергия за счет высвобождения потенциальной энергии сжатия. Прирост кинетической энергии потока мы сможет использовать на крыльчатках турбины или другим способом. Для выполнения этих условий, необходимо позволить воде при движении ускоряться за счет влияния центробежных сил. Оптимальной траекторией ее движения, теоретики называют логарифмическую спираль переменного радиуса, показанную на рис. 35.

Рис. 35. Логарифмическая спираль

Некоторые современные центробежные насосы и вентиляторы уже имеют именно такую конструкцию лопастей или траектории движения рабочей массы, поэтому они очень эффективны. В упрощенном варианте, движение массы воды по плоской или конусной спирали с любым увеличением радиуса, дает воде возможность ускоряться, и создавать дополнительный крутящий момент для ротора.

Возможно, использование воздуха в роли рабочей массы будет проще, но он намного легче, поэтому скорости вращения будут значительно больше, а это потребует качественного изготовления вращающихся деталей машин и обработки (полировки) корпуса. Теоретически, все представляется не очень сложным.

Рассмотрим наиболее известный и достоверный пример реализации технического устройства, работающего в соответствии с данными принципами: мотор Клема (Clem motor), использующий центробежную силу для самовращения. В 1972 году, Ричард Клем работал оператором тяжелой техники в Далласе, США. Он заметил, что обычный разбрызгиватель горячего асфальта продолжает вращаться еще час после того, как отключают его привод. Ось такой машины вертикальная, а ротор имеет конусную форму. Клемм не знал теории, он начал изучать вопрос эмпирически, и построил самовращающийся «мотор Клема». На рис. 36 показана принципиальная схема такого генератора, который может использовать центробежную силу при движении жидкой массы по конусной расширяющейся траектории.

Рис. 36. Вариант принципиальной схемы генератора Клема

Это не оригинальная схема Клема, а вариант конструктивного исполнения его идеи. На рис. 37 показана еще одна принципиальная схема данной конструкции. Конусный ротор помещается в конусный корпус, и имеет вырезанные в нем спиральные каналы. Эти спиральные дорожки проходят вдоль конуса и заканчиваются на его основании в виде сопел (форсунок). Рекомендации теоретиков и практиков по созданию аналогичных конструкций заключаются в том, что надо «дать жидкости возможность укоряться», поскольку на нее действует центробежная сила.

Рис. 37 Принцип работы привода Клема. Вариант конструкции

Для этого спираль должна иметь увеличение шага при увеличении радиуса, а также желательно увеличивать сечение канала, по которому идет жидкость, по мере приближения к соплу. Это не отмечается в статьях про двигатель Клема, но предполагается теоретически.

Спиральную трубку, по которой движется рабочая жидкая масса, имеющую увеличение шага и сечения по мере увеличения радиуса вращения, называют «рог антилопы».

Здесь есть несколько факторов. Суть не только в реактивном эффекте Сегнера. Ускорение движущейся по спирали жидкости, взаимодействующей с ротором, приводит к тому, что она передает ротору момент вращения. На входе в ротор, скорость жидкости равна скорости вращения ротора. На участке траектории перед соплом, жидкость движется быстрее ротора (прибавка скорости обусловлена центробежным эффектом). Таким образом, ротор ускоряется, а при определенной скорости вращения, внешний привод можно отключать, и машина переходит в режим генератора энергии. Для оптимального использования кинетической энергии струи после выхода из сопла, в конструкции целесообразно применить наклонные отражатели – лопасти крыльчатки турбины.

Таким образом, в данной конструкции есть три ключевых аспекта:

1. Реактивный эффект Сегнера ускоряет ротор.

2. Ускорение жидкости, при наличии возможности увеличения радиуса ее движения под действием центробежной силы, приводит к тому, что она движется быстрее ротора, и сообщает ему дополнительный крутящий момент.

3. Реактивное взаимодействие массы воды, которая уже вылетела из сопла и «работает» с крыльчаткой турбины, закрепленной на роторе, дополнительно ускоряет его вращение.

Ричард Клем построил машину, которая использовала пищевое оливковое масло «Мазола» (Mazola), так как жидкость при работе сильно нагревалась (примерно до +150 градусов по Цельсию), и вода закипала. Возможно, масло необходимо использовать еще и потому, что эта жидкость имеет большую упругость, чем вода. В реальной конструкции Клема, жидкость нагнеталась в полый вал при давлениях в диапазоне 300–500 фунтов на квадратный дюйм (21–35 кг/см²), проходила по тесным спиральным каналам конуса и выходила через сопла. Это заставляло конус вращаться. Скорость вращения вала в конструкции Клема достигала 2300 оборотов в минуту. Для охлаждения рабочей жидкости, использовался теплообменник (радиатор).

Известно, что первый мотор не выдержал нагрузок, и разрушился. Второй вариант двигателя Клем сделал более прочным. В данном варианте, мотор имел мощность примерно 350 л.с. и весил около 90 кг.

Ричард поставил свой мотор на автомобиль, и демонстрировал его работу в поездках. Аккумулятор использовался только для старта мотора и работы фар автомобиля. По словам автора изобретения, энергетическая установка «состояла из семиступенчатого насоса (seven stage pump) и конвертора». Насос, как его характеризовал автор, использовался для «подачи масла под давлением из хранилища в конвертор, где энергия конвертировалась в силу, достаточную для вращения мотора». Масло возвращалось в бак, и вновь продолжался цикл движения рабочего тела. Конвертор, то есть преобразователь энергии, действовал подобно турбине, но «не являлся турбиной в обычном смысле этого слова», как говорил Клем.

Рис. 38. Слева на фото: детали оригинальной конструкции. Справа – компьютерная модель

Изобретатель искал поддержку в финансовых и промышленных кругах, легко убеждая их в преимуществах данной технологии. Он как-то сказал, что если автомобильная индустрия примет его новое изобретение, то водители смогут лишь менять масло в его моторе каждые 150000 миль, но никогда более не покупать бензин в промежутках между этим.

Двигатель Клема тестировался корпорацией «Бендикс» (Bendix Corporation). Тест заключался в подключении двигателя к динамометру для измерения мощности, генерируемой двигателем в режиме самовращения. Он устойчиво выдавал 350 л.с. в течение 9 дней подряд, что поразило инженеров «Бендикса». Затем, Ричард Клем получил серьезный заказ от угольной компании на изготовление нескольких мощным машин, но внезапно умер от сердечного приступа.

Подробности истории данного изобретения размещены на странице сайта KeelyNet Джери Деккера (Jerry Decker). Адрес его сайта знаком мне давно, рекомендую Вам для подробного изучения темы: www.keelynet.com

Теория механических центробежных машин, способных работать в режиме самовращения, требует серьезной проработки. В общих чертах, можно сказать, что центробежная сила и другие инерциальные эффекты относятся к области эфиродинамики. Инерция – свойство среды, окружающей тело. Это внешние силы, а не внутренние силы замкнутой системы. Аналогично аэродинамике, при наличии градиента давления среды, в такой открытой системе создается движущая или подъемная сила, а в некоторых случаях, обе компоненты.

В простейшем варианте, центробежная сила создает прирост потенциальной энергии тела, без затрат мощности от первичного источника, а задача конструктора состоит в том, чтобы не просто «освободить» рабочую массу и позволить ей двигаться вдоль линии действия центробежной силы, но при этом, эффективно использовать ее кинетическую энергию.

Данная тема очень перспективная, так как, при серийном массовом производстве, такие машины могут стать повсеместно используемыми простыми, надежными и недорогими источниками энергии. В настоящее время, 2012 год, мы ведем работы по созданию центробежновихревого преобразователя энергии. За основу взят двигатель Шаубергера. Готов отчет по НИР с расчетами мощности, и комплект документации на изготовление привода мощностью 30 кВт. Подробности на сайте www.faraday.ru и http://alexfrolov.narod.ru

Рассмотрим не менее известный, чем двигатель Клема, и более ранний по времени, самовращающийся генератор энергии Шаубергера. В наши задачи не входит рассмотрение способов создания активной (нереактивной) движущей силы, которая используется в конструкциях летательных аппаратов. Мы рассмотрим изобретения Виктора Шаубергера (Viktor Schauberger) только как технические решения, практически полезные для разработок новых источников энергии. Однако, отметим, что обе компоненты движущей силы (осевая и тангенциальная) позволяют использовать такую машину как в роли источника энергии, так и в роли активного (нереактивного) движителя для летательного аппарата, или другого транспорта, например, для авиации, морского, речного, автомобильного или железнодорожного транспорта.

История изобретателя Виктора Шаубергера очень интересна, особенно тем, что все принципы своих машин он нашел в наблюдениях за Природой. Его основное место работы – лесничество в Австрии, где он разрабатывал агротехнические технологии, отраженные в его патентах.

Общая схема его установки нам уже знакома по работам Клема. Версия машины, показанная на рис. 39, слева, предложена Леопольдом Шерьжю. Известно, что она не была реализована, поскольку в ней есть недостатки. Согласитесь, схема очень похожа на конструкцию Ричарда Клема, но у Шерьжю нет конусного ротора. По-моему, этот недостаток является критическим. Вращение жидкости создает центробежную силу, которую мы должны использовать для увеличения кинетической энергии рабочего тела. Для выполнения этого условия, радиус вращения жидкости должен постепенно увеличиваться, желательно по траектории логарифмической спирали, что дает возможность увеличения радиальной компоненты скорости жидкости за счет влияния центробежной силы.

Рис. 39. Принципиальная схема генератора Леопольда Шерьжю (слева) и центробежной машины Фролова (справа)

Это решение предложено на рис. 39, справа, конструкция Фролова, 2011 год. В настоящее время, проект по созданию работоспособного генератора Шаубергера развивается, и мы приглашаем к участию в проекте заинтересованных инвесторов и производственных партнеров.

Интересно, знал ли Ричард Клем про работы Виктора Шаубергера? Это кажется маловероятным, ведь Ричард работал простым оператором тяжелой техники, в частности, разбрызгивателя горячего асфальта. Скорее всего, эти два изобретения являются двумя независимыми проектами, при рассмотрении которых, полезно найти аналогии и сделать выводы для конструирования машин данного типа.

Фотографии оригинального устройства Шаубергера, которое хранится в музее в Австрии, публикуются с разрешения семьи Шаубергера, их сайт www.pks.or.at На рис. 40 показан автор и его «домашний генератор». Вход воды происходит сверху, в узкой части конуса. Необходимо отметить, что, кроме воды, в трубках всегда есть небольшое количество воздуха, и это условие рассматривается, как необходимое для успешной работы устройства. На фото виден шарообразный воздушный фильтр. При настройке машины, было важно подобрать, с помощью клапанов и кранов управления, требуемое сочетание воды и воздуха в трубках.

Рис. 40. Виктор Шаубергер и его «домашний генератор»

Слева внизу – электрогенератор и шкив. Ротор сделан из медных трубок, огибающих конус, как показано на фото рис. 41.

Рис. 41. Устройство в музее Шаубергера, Австрия

Аэрированная жидкость обладает упругостью, что позволяет накопить потенциальную энергию при сжатии жидкости под действием центробежных сил, а затем, преобразовать ее в кинетическую энергию ротора. Мы уже отмечали этот нюанс: упругость рабочего тела, в таких конструкциях, необходима для преобразования потенциальной энергии. Центробежная сила сжимает рабочую массу, в ней увеличивается потенциальная энергия. Далее, при движении по спирали с увеличением радиуса, эта энергия преобразуется в кинетическую энергию рабочей массы, ее ускорение, а также, в увеличение крутящего момента ротора.

Кроме того, упругая среда необходима, так как несжимаемые жидкости не могут двигаться сплошным потоком с ускорением, без разрывов и турбулентности.

Интересная особенность конструкции сопла в машине Шаубергера: применяется вставка, которая не вращается, но создает спиральное вращение воды на выходе из трубки, рис. 42.

Рис. 42. Сопло на конце трубки «домашнего генератора» Шаубергера

Данное техническое решение широко известно конструкторам устройств, в которых требуется увеличить скорость движения реактивной струи на выходе из сопла. При создании вращения потока воды вокруг своей оси, на его периферии образуются микровихри, которые играют роль «шариков» своеобразного подшипника, уменьшающего трение воды о стенки трубки. В нашей конструкции, которую мы разрабатываем по аналогичной схеме, рис. 39, справа, применяется похожее решение. Тема перспективная, расчеты показывают, что ротор радиусом 30 см при 3000 об/мин может обеспечить 40 киловатт мощности на валу. Подробности – на сайте http://alexfrolov.narod.ru

Известно, что устройство Шаубергера не только выходило на режим самовращения, но и создавало большую осевую (вертикальную) силу тяги. Одно из устройств Шаубергера, при испытаниях, взлетело, пробило крышу и разрушило часть здания.

Судьба изобретателя привела его в Америку, где он поссорился с партнерами, хотя его генератор очень хорошо работал. Подписав контракт на английском, которого он не понимал, Шаубергер вернулся в Европу. Позже он узнал, что по контракту, он передал все права на свои разработки американцам, а сам более не имеет прав заниматься этими исследованиями.

Об этой и других конструкциях по данной теме подробно рассказывает Евгений Арсентьев на своем сайте www.evgars.com. Известно также о попытках московского автора Евгения Степановича Папушина построить «самовращающуюся машину» похожего принципа действия, но его схем и результатов для публикации не имеется.

Аналогичная разработка, использующая воздух, была известна в 1960-х годах в США. Автор Карл Хаскел (Haskell Karl). В настоящее время, она развивается группой под руководством Рона Роквела (Ron Rockwel). Патента на данное изобретение нет, и очень мало информации, но можно отметить особенности этой самоподдерживающейся турбины: обороты достигают 100 тысяч оборотов в минуту. На турбину подается высокий электрический потенциал, видимо, для снижения трения, поэтому, в процессе работы, воздух ионизируется.

Приведу еще один пример использования центробежных сил, то есть градиента давления эфира на вращающееся тело, для увеличения эффективности преобразования форм энергии. В 1999 году, мной был подготовлен доклад для конференции в Санкт-Петербургском Университете по теме «Высокоэффективный электролиз воды». Предлагалось техническое решение, позволяющее изменить условия газообразования на поверхности электродов. Это решение состояло в создании вращения электролизера. Предложенная схема показана на рис. 43.

Рис. 43. Схема центробежного электролизера Фролова

Суть изобретения состоит в том, что центробежные силы, которые создаются при вращении, действуют на газовый слой, и отрывают его от поверхности электродов. Газ (водород), в такой конструкции, собирается около оси вращения и может оттуда извлекаться для полезного использования. Кислород, в данной конструкции, предполагалось освобождать в атмосферу (отверстия в крышке). Величина центробежной силы, определяющая эффективность процесса, должна быть максимальной, что ограничивается только конструктивными возможностями. Расход энергии привода нужен на этапе разгона ротора, но на поддержание вращения требуются минимальные затраты. В данном центробежном электролизере, эффективность обуславливается созданием оптимальных условий поляризации молекул воды вблизи поверхности электродов, при отсутствии на ней газовой пленки (или при частичном уменьшении ее влияния). Фактически, этим методом снижается начальное напряжение диссоциации, что приводит к уменьшению расхода электроэнергии. Развитие проекта и эксперименты по предложенному мной методу, возможны при наличии заинтересованного в данной теме заказчика. Я не патентовал данным метод. Его зарубежные аналоги известны, например, в работах японского ученого Омаза (Ohmasa), компания Japan Techno, используются низкочастотные вибрации в электролизере, причем они обеспечивают именно вращение воды, а не только вибрации, что эффективно устраняет газовый слой с поверхности электродов. Технология описана в международном патенте WO 03/048424A1, который подан в 2004 году.

Другой метод центробежного электролиза разработан авторами Студенниковым В.В. и Кудиновым, Российская заявка № 2003104497/12 от 17.02.2003 г. Международная заявка РСТ/RU 03/00413 от 18.09.2003 г. «Установка для разложения воды электролизом». Их изобретение относится к области электрохимии. Схема показана на рис. 44.

Рис. 44. Схема вращающегося электролизера Студенникова и Кудинова

Особенности применяемого авторами химического состава электролита в том, что в нем есть тяжелые анионы и легкие катионы. Электролит подают внутрь ротора, вращающегося с большой скоростью. В поле центробежных сил в электролите происходит разделение среды на легкие и тяжелые ионы, что приводит к появлению радиальной разности потенциалов, а затем к возникновению электрического тока, контур которого замыкается через вращающийся металлический ротор. Мощность привода, в экспериментах авторов, составляла 5 кВт. Скорость вращения – от 1500 до 40000 оборотов в минуту. Таким образом, внешний источник электроэнергии для электролиза здесь не требуется. Необходимо привести электролит во вращение, а затем, в электролите создается разность потенциалов, поддерживающая процесс диссоциации. При замыкании внешней цепи, в ней идет ток проводимости, который может обеспечивать значительную мощность в полезной нагрузке, при этом, процесс идет с выделением газа (кислорода и водорода) из электролита.

При использовании кислотного электролита, вблизи оси вращения образуются положительные ионы водорода. Получив из металлического корпуса электроны, они рекомбинируют в молекулы водорода. Более тяжелые анионы собираются на периферии вращающегося объема, отдают электроны в корпус металлического ротора, что приводит к образованию молекул кислорода.

Центробежными силами, легкие молекулы кислорода выталкиваются более тяжелыми ионами к оси вращающегося объема электролита. Через отверстия в валу, образующиеся молекулы кислорода и водорода удаляются из вращающегося объема, и подаются потребителю. Данная электрохимическая реакция разложения воды является эндотермической, то есть может продолжаться только при наличии теплообмена с внешней средой. С этой целью, на вход теплообменника поступает остывший на периферии вращающегося объема осадок, а в центральную область вращающегося объема подается подогретый до температуры окружающей среды электролит. Добавление чистой воды извне необходимо, по мере разложения воды на кислород и водород.

По данным авторов-разработчиков, теоретически, на каждый ватт затраченной механической мощности, из внешней среды поглощается от 20 до 88 ватт теплоты, соответственно производимому из воды количеству газа. Это означает эффективность 20 к 1 или даже 88 к 1. В такой конструкции, один кубический метр условного рабочего объема электролизера, позволял бы получать за секунду 3,5 кубометра водорода.

В свое время, информация авторов о своей разработке вызвала большой интерес инвесторов, в том числе зарубежных, но позже, многие заявления авторов экспериментально не подтвердились. В 2010 году, данный проект еще не вышел на уровень коммерциализации. Темой занималась компания «Аламбик Альфа», в Москве. Полезные статьи по теме «хемиэлектрический гравитолиз Студенникова» опубликовал Макаров Андрей Фадеевич из Кемерово. Дополнительную информацию можно найти в журнале «Новая Энергетика», на нашем сайте.

Получение тепла путем кавитации при разнообразных способах вращения воды, подробно рассматривать не будем. Желаюшдм изучить основы вихревых теплогенераторов (ВТГ), рекомендую найти в Интернет работы Юрия Семеновича Потапова. С моей точки зрения, избыточная тепловая энергия в таких устройствах также является результатом преобразований свободной энергии эфира путем использования центробежных инерциальных эффектов, возникающих при вращении рабочей жидкости: вращение создает давление, сжатие рабочей жидкости и увеличение ее потенциальной энергии, что можно использовать для создания автономных источников энергии. Все остальные эффекты в устройствах кавитационного типа являются вторичными.

Кстати, один из таких косвенных эффектов ВТГ мы изучали в совместном проекте с Валерием Владимировичем Лазаревым, Университет Санкт-Петербурга. Идея нашего эксперимента состояла в проверке влияния кавитации на степень радиоактивности жидкости, которая циркулировала в ВТГ. Мы успешно, в двух различных экспериментах, показали, что процесс кавитации уменьшает не только уровень радиоактивности самой жидкости, но и общий радиоактивный фон вокруг работающего ВТГ. Подробности можно найти на нашем сайте www.faraday.ru.

Практические успехи в области создания энергетически автономных устройств, на основе данного принципа, успешно и давно развиваются, например, «квантовые теплоэлектростанции» КТЭС Потапова, рис. 45.

Рис. 45. Схема двухступенчатой электростанции КТЭС Потапова

В них происходит не только нагрев жидкости, но и вырабатывается электроэнергия, необходимая для насосов и внешнего потребителя. Рассмотрим схему: Насос 6 качает воду в «циклон» 3, а после ускорения воды выходит через сопло 9 на гидротурбину 11, которая соединена с электрогенератором. В нижней емкости 13 установлена вторая гидротурбина 14, также связанная с электрогенератором. На выходе из сопла 9 вихревого теплогенератора температура рабочей среды составляет порядка 70 – 100 градусов Цельсия и давление 8 – 10 атм. Этот поток обеспечивает работу первой турбины. Турбина в нижней емкости приводится в действие жидкостью, перемещающейся под действием собственного веса из верхней емкости. Таким образом, одновременно с производством тепловой энергии, получение которой обеспечивает теплогенератор 1, в установке вырабатывается электрическая энергия. Получение этой электроэнергии и тепла не требует никаких затрат топлива, ее производство является экологически чистым. Данными по заводу-изготовителю, протоколам испытаний и опыту эксплуатации таких электростанций мы не располагаем.

Разумеется, конструктивные особенности ротора, имеющего специальные элементы, увеличивающие кавитацию, а также специальная траектория движения воды, и другие факторы, являются важными для получения максимума тепловой энергии при минимальном расходе электроэнергии привода, создающего вращение. Тем не менее, логика событий следующая: вращение рабочей массы жидкости (после разгона) затрат не требует (потери на трение не учитываем), давление создается в результате инерциальных свойств материи, а именно, градиента эфира, который нами воспринимается, как центробежная сила. Далее, давление обуславливает избыточную энергию, которая проявляется в виде избыточного тепла или скорости движения (кинетической энергии) рабочей массы жидкости.

Важный аспект: получив давление, за счет центробежной силы, надо обеспечить возможность рабочей массы двигаться с ускорением, то есть «преобразовать статику в динамику», потенциальную энергию в кинетическую. Дальнейшее развитие событий, например, использование кинетической энергии потока воды или воздуха, нам известно.

В качестве перспективного направления поиска решения задачи автономного энергоснабжения, приведу еще один пример аналогичной конструкции. На рис. 46 показано фото и схема эксперимента Харди.

Рис. 46. Схема эксперимента и фото колеса турбины генератора

Автор Джеймс Харди (James D. Hardy) получил патент США 2007/0018461 A1 от 25 января 2007 года. Конструкция примитивная, домашнего изготовления. О параметрах насоса: для эксперимента применялся насос высокого давления от компактной автомобильной мойки высокого давления, питание от сети 220VAC. Такие насосы создают струю воды с давлением около 100 атмосфер.

Производительность насоса около 350–600 литров воды в час. Мощность потребления примерно 1 киловатт в час. Расчет величины мощности, которую можно было бы получить от турбины, если полностью использовать кинетическую энергию такого потока воды (350 кг в час при давлении 100 атм), мы производить не будем. По экспериментальным данным, ее хватает для того, чтобы даже самодельная турбина, показанная на фото, и обычный электрогенератор работали в автономном режиме, обеспечивая электропитание насоса и нескольких ламп накаливания, выполняющих роль полезной нагрузки. По особенностям конструкции генератора Харди отметим, что его турбина с «ложками» вращается недостаточно быстро, чтобы обеспечить вращение электрогенератора с требуемыми 1500 оборотов в минуту. Поэтому на валу турбины установлен маховик большого диаметра для ременной передачи на вал генератора, который имеет меньший диаметр. Видеофильм данного эксперимента можно посмотреть в Интернет http://www.youtube.com/watch?v=qhwQt1tJYa8

Рассмотрим еще один проект с участием Юрия Семеновича Потапова, который был незавершен нами по ряду причин. Проект, который мы проводили в 2004–2005 годах, получил название «молекулярный двигатель», по предложению Потапова. Фото установки, которую мы построили и испытывали в нашей лаборатории, показано на рис. 47.

Рис. 47. Экспериментальная установка ООО «ЛНТФ», 2004 г.

Термин «молекулярный» относится к кинетической энергии молекул воздуха, которая определяет его температуру. Молекулы воздуха хаотически двигаются, векторная сумма их скоростей равна нулю, но мы можем преобразовать их энергию в полезную работу, хотя бы частично, при создании их направленного движения (ламинаризации потока). Ламинаризация обеспечивается конструктивно, за счет геометрических особенностей конструкции, и затрат энергии не требует. Отметим, что аналогичный подход использован в проекте по созданию специального наноматериала, который мы рассмотрим позже.

Юрий Семенович принимал участие в проектировании установки, затем работал совместно со специалистами завода имени Дегтярева, г. Ковров, по изготовлению основной части испытательного стенда установки УКС-37.

Заказчиком проекта была моя компания «Лаборатория Новых Технологий Фарадей», в то время работавшая в Санкт-Петербурге. Теоретически, предполагалось получать электроэнергию на выходе электрогенератора, вращаемого турбиной, через которую проходит воздушный поток, причем в количестве, достаточном для работы вентилятора и полезной нагрузки. Воздух подавался на турбину от центробежного вентилятора через воздуховод, в котором предполагалось создать особые условия для использования кинетической энергии молекул воздуха, и последующей передачи этой энергии турбине. Очевидно, что, аналогично ранее рассмотренным случаям, избыточная кинетическая энергия создается уже в самом вентиляторе за счет центробежных сил, сжимающих воздух. Дальнейшие способы увеличения мощности на выходе энергокомплекса, которые предстояло изучить, должны были обеспечить пассивные конструктивные элементы воздуховода, без затрат энергии первичного источника.

Предполагалось получать электроэнергию от процесса вращения с помощью стандартного электрогенератора типа ГС-250 номинальной мощностью 60 кВт. Преобразование давления потока в кинетическую энергию вращения обеспечивала турбина вертолетного газотурбинного двигателя типа ГТД-350, через стандартный редуктор. Изначально, подачу воздуха на вход турбины обеспечивал центробежный вентилятор типа ВПЗ, диаметр ротора которого был около 1 метра, потребление 7 кВт/ час, производят такие вентиляторы завод в г. Чудово. Позже мы его заменили другим центробежным вентилятором ВДС-5, завод «ЛИССАНТ», Санкт-Петербург. Предполагалось, что устройство УКС-37 должно было работать в автономном режиме, и вырабатывать не менее 37 кВт электроэнергии для полезной нагрузки.

Концепция Потапова была, несомненно, верной, но у нас возникли организационные и технические трудности с ее реализацией. Выполнение работы на заводе задерживалось. После того, как договорные сроки изготовления и испытаний установки закончились, специалисты завода не вышли на автономный режим работы установки. Представители завода договорились со мной о том, что они сдают не готовое изделие, способное работать в автономном режиме, а комплект для изготовления стенда и экспериментов, по цене 50 % от договорной цены. Полагая это неплохим компромиссом, я получил экспериментальный стенд для исследований, и начал его дорабатывать. Юрий Семенович некоторое время работал со специалистами завода имени Дегтярева по данному проекту, но затем непосредственного участия в работе не принимал. Дальнейшие исследования в лаборатории я проводил самостоятельно. Большую помощь в работе по данному проекту оказал Погоняйло Игорь Анатольевич, офицер запаса, специалист высшей квалификации в области силовых установок, применяемых на судах ВМФ.

Испытательный стенд был получен мной в комплекте с неисправным вентилятором. По этой причине, вентилятор был заменен на новый центробежный вентилятор ВДС-5, производительностью 800 кубометров воздуха в час, потребление электроэнергии примерно 5 кВт в час.

Исследования показали, что концепция использования центробежных машин в автономных энергокомплексах вполне работоспособная. Нам удавалось получить около 3 кВт полезной мощности в лампах накаливания, причем это не оказывало влияния на увеличение потребляемой мощности. Эта принципиальная схема преобразователя, который использует рабочую массу потока вещества (воды или воздуха), и имеет почти полную конструктивную развязку между первичным источником «возбуждения среды» и устройством приема и преобразования кинетической энергии потока.

Можно сказать, что имеется даже некоторая «положительная связь»: если тормозить турбину, включая электрическую нагрузку, или полностью закрывать воздуховод между турбиной и вентилятором крышкой, то мощность, потребляемая электроприводом вентилятора, значительно уменьшается (от уровня 6–7 кВт до 4–5 кВт). Главное, то, что кинетическая энергия потока воздуха в такой конструкции увеличивается за счет центробежных сил, в результате сжатия рабочего тела – воздуха. При этом, потребление электроэнергии вентилятора можно минимизировать различными методами, например установкой конденсаторных компенсаторов реактивной мощности привода и точной настройкой контура в резонанс. Сложный автоматически регулируемый компенсатор реактивной мощности, в данном случае не нужен, так как у вентилятора постоянная нагрузка. Необходим мощный силовой конденсатор, имеющий величину КВАР – «КилоВольтАмперРеактивные», соответствующую мощности вентилятора.

Мы также изучили некоторые аспекты оптимизации данной конструкции. На участке от выходного отверстия центробежного вентилятора до турбины, был установлен воздуховод диаметром 400 мм (по диаметру турбины) и длиной 1 метр. При создании в данном воздуховоде вращательного процесса движения воздушной массы, мощность в нагрузке электрогенератора увеличивалась на 5–7 % по сравнению с прямолинейным движением воздушной массы. Вращение потока воздуха обеспечивалось наклонными направляющими, устанавливаемыми внутри воздуховода на его стенки. Мощность потребления вентилятора контролировалась цифровым счетчиком электроэнергии. Это увеличение мощности на выходе электрогенератора происходило без увеличения мощности потребления вентилятором, лишь за счет конструктивных пассивных элементов, фактически, за счет изменения траектории воздушного потока.

Перспективы получения автономного режима были небольшими, кинетической энергии потока воздуха от вентилятора ВДС-5 не хватало на преодоление потерь (КПД турбины и генератора). При потреблении вентилятором 5 кВт электроэнергии, в нагрузке генератора мы уверенно получали до 3 кВт мощности, но дальнейшее увеличение нагрузки приводило к потере качества электроэнергии (снижение числа оборотов и падению напряжения на выходе генератора). Было принято решение увеличить объем и давление рабочей массы воздуха, и для этой цели приобретен компрессор типа АФ53, с рабочим давлением на порядок выше, чем у ВДС-5.

По причине отсутствия финансирования по данной теме, а также после возникновения технических проблем с редуктором турбины, проект был прекращен в 2005 году. Экспериментальный стенд был продан другой компании. О дальнейших исследованиях по данной теме мне известно то, что практически ценных результатов они не получили, несмотря на привлечение профессиональных специалистов по аэродинамике. За теоретическими консультациями ко мне они не обращались.

Мы уже отмечали, что именно упругие свойства рабочего тела позволяют накапливать потенциальную энергию при его сжатии в области действия центробежной силы, а затем, получать избыточную кинетическую энергию. Важно также и понимание второй стороны открытой физической системы: упругие свойства окружающей эфирной среды. Эфир рассматривается в предлагаемой концепции, именно, как упругая среда, Менделеев использовал такой подход к объяснению свойств материи:

«… вот как определяется эфир: жидкость невесомая, упругая, наполняющая пространство, проникающая во все тела и признаваемая физиками за причину света, тепла, электричества и проч. Можно сказать, что эфир подобен газу. Называя эфир газом, мы понимаем флюид в широком смысле, как эластичный флюид, не имеющий сцепления между своими частицами» (Книга Менделеева «Попытка химической концепции эфира», Санкт-Петербург, типолитография М.П. Фроловой, 1905 год.)

Итак, важную роль в понимании физики рассматриваемых процессов занимает концепции массы частиц материи, включающую связанный с ними эфир. Именно, связанный с частицами материи эфир, занимающий пространство между атомами, определяет инерциальные свойства частиц массы. Следовательно, ускорение и центробежная сила являются эффектами упругого взаимодействия тела с окружающей упругой эфирной средой.

С данной точки зрения, дополнительная энергия, в частности, избыточный крутящий момент ротора, который может быть получен в технически замкнутой физической системе, обусловлен преобразованием энергии среды, в частности, упругими деформациями эфирной среды, и соответствующими этим деформациям термодинамическими изменениями в ней (поглощением и выделением тепла). Это и есть изменения свойств пространства, которые мы обсуждали в главе о теории процесса преобразования форм энергии.

По зарубежным аналогам данного проекта, можно отметить компанию EF9 Energy Systems, которая также ставит вопрос преобразования тепловой энергии атмосферного воздуха в полезную работу. Их сайт содержит немного информации о проведенных исследованиях, но достаточно подробно описывает теорию процесса http://ef9energysystems.com/ Они полагают, что главную роль в данном преобразовании энергии играет «эффект Бернулли». Цели данной компании, в настоящее время, включают создание 50 кВт генератора для частных домов, а также генератора энергии для автотранспорта.

Рассмотрим еще один пример машины, производящей работу при наличии сил гравитации и центробежных сил. Это устройство Чаза Кэмбелла (Chas Cambell) из Австралии. На рис. 48 показано фотография его колеса, вырабатывающего 3 киловатта электроэнергии.

Рис. 48. Фото конструкции Чаза Кэмбелла. 3 кВт мощности. www.free-energy-info.com

В конструктивных решениях Кэмбелла, кроме обычного самовращающегося колеса со смещением центра тяжести, есть интересная концепция извлечения избыточной энергии при использовании маховика. Сечение «периферийного» маховика показано на рис. 48.

На фото рис. 49 показан экспериментальный стенд, для исследований по данной теме, в котором нет аккумуляторов. Мотор и генератор подключены к конденсаторным накопителям энергии. Связь через маховик, по мнению изобретателя, обеспечивает увеличение мощности. Обратите внимание на «окна» в маховике, в которых видны его внутренние элементы. Полагаю, что есть аналогии с конструкцией Кэмбелла и Амарасингама. На мой взгляд, объяснение данного эффекта, применяемого не только Кэмбеллом, но и другими авторами, заключается в том, что кинетическая энергия вращающейся массы вещества, имеет квадратичную зависимость от скорости, а значит и от радиуса. Увеличение скорости вращения в 3 раза, дает увеличение кинетической энергии в 9 раз.

Рис. 49. Мотор – генератор с маховиком

В рамках данной темы, можно напомнить о проектах Вячеслава Ивановича Богомолова. В 2003 году наша компания ООО «Фарадей» провела ряд экспериментов по реализации его идей, о которых мы подробно сообщали в журнале «Новая Энергетика».

Другой известный автор разработок в данной области: Линевич Э.И., в настоящее время активно работает с европейскими инвесторами, компания «Permotors GmbH». Описание его центробежного преобразователя мощности, содержит патентная заявка РФ «Способ работы силового привода вращения и электростанция для его осуществления» RU2008105388, от 12 февраля 2008 года.

На этом, будет разумно закончить рассмотрение идей по использованию гравитационного поля, а также центробежных машин, чтобы остались силы на изучение других принципов. Перейдем к примерам конструирования источников энергии, в которых используются электрические явления. Для начала, мне представляется важным напомнить события конца XIX века, чтобы потом иметь возможность делать аналогии с современными событиями и исследованиями в области альтернативной энергетики.

Глава 5

На заре российской электротехники

Обращаясь к истории российской электротехники, вспомним великого русского ученого Павла Николаевича Яблочкова, моего земляка. Его биография и изобретения подробно освещены в книге «Русские электротехники второй половины XIX века», М. А. Шателен, Госэнергоиздат, 1949 год.

Родился Павел Николаевич в Саратовской губернии, 14 сентября 1847 года. Образование он получил военноинженерное, служил офицером с 1866 по 1872 год. В 1875 году Яблочков поехал на Всемирную выставку изобретателей в Филадельфии, показать миру свой новый электромагнит с обмотками необычной формы, которые придавали магниту особую силу. Однако, до Америки он не доехал, и остался работать в Париже у Бреге, в мастерской, изготовлявшей знаменитые часы и другие физические приборы. Там он запатентовал свои изобретения, а позже стал одним из основателей Французского Электротехнического Общества.

Первый патент Яблочкова № 110479 от 29 ноября 1875 года выдан французским правительством на «электромагнит». Отличительной особенностью электромагнита Яблочкова было то, что его обмотка была сделана из плоской ленты, намотанной на ребро, так что плоскость ленты была перпендикулярна к сердечнику. На рис. 50 показано, каким образом взаимодействует поле плоского витка с полем в сердечнике. Суть этого важного изобретения, по-моему, состоит не только в экономии меди. В таком трансформаторе создаются условия для асимметрии первичного магнитного поля В1 и вторичного (индуцированного) поля В2, показанные на рис. 50. Вторичное поле почти не создает влияния на первичный источник. Кроме того, намотка плоской лентой «на ребро» позволяет получить большое число Ампер-витков на единицу длины сердечника, как и при намотке тонкими проводами круглого сечения малого диаметра, но при этом удается обеспечить в обмотке малое активное сопротивление току (малые омические потери).

Рис. 50. Плоская лента создает поле В2

Второй патент Яблочкова № 111535 от 17 февраля 1876 года также упоминает о применении ленточной обмотки. Отметим, что Тесла и другие изобретатели также применяли плоские ленты в обмотках трансформаторов и электромоторов, в том числе, включая их по схеме Мебиуса.

23 марта 1876 года Яблочков получает патент на лампу освещения, так называемую «свечу Яблочкова». В 1877 году он получил французский патент на магнитную динамо-электрическую машину переменного тока, в которой обмотки оставались неподвижными. Изменения магнитного потока происходили за счет вращения зубчатого железного диска. Фактически, это одна из первых схем альтернатора. При такой конструкции, электродвижущая сила создается почти без торможения ротора.

Отметим также его приоритеты в изобретении первого в мире трансформатора. Французский патент № 115793 от 30 ноября 1876 года описывает трансформатор, изобретенный Яблочковым: «… в любой точке цепи я включаю индуктирующую катушку, через которую проходит ток от источника тока. Далее я помещаю, надлежащим образом, вторую катушку, в которой первая индуцирует ток». Схема показана на рис. 51.

Рис. 51. Трансформатор Яблочкова. Рисунок из патента № 115793 от 30 ноября 1876 года

Системы электрического освещения того времени имели только один провод, а второй конец линии подключался к заземлению. Позже мы рассмотрим аналогичные современные однопроводные линии электропередач. Счетчиков электроэнергии тогда не было, а оплата производилась по установленному тарифу за пользование.

Кроме французского патента, 6 апреля 1878 года, Яблочков получает и русский патент на первый в мире электромагнитный трансформатор. В немецкой «Истории трансформаторов» Уппенборн пишет: «В 1878 году мы встречаемся с первым опытом промышленного применения индукционных катушек для освещения; в этом году Яблочков взял немецкий патент № 1630, который был им применен для питания своих ламп».

Яблочков нашел способ использовать воздух (ионизацию окружающей среды), как «источник свободных электронов» для усиления мощности в цепи полезной нагрузки. 13 сентября 1877 года в Русском Физико-Химическом Обществе был сделан доклад Профессора Егорова об изобретениях Яблочкова, в том числе по вопросу «введения больших конденсаторов в цепь машины-генератора для увеличения мощности ламп».

На рис. 52 показана схема распределения переменного тока с конденсаторами по французскому патенту Яблочкова, № 120684 от 11 октября 1877 года на «Систему распределения и усиления атмосферным электричеством токов, получаемых от одного источника тока с целью одновременного питания нескольких светильников».

Рис. 52. Рисунок из патента Яблочкова П.Н. № 120684 от 11 октября 1877 года

В книге «Электрическое освещение», изданная в 1883 году Де Монсель, пишет: «Для того, чтобы увеличить световую мощность электрических свечей, Яблочкову пришла мысль применить конденсаторы большой поверхности».

Отметим, что кроме плоских пластин, были предложены «игольчатые конденсаторы», так сказать «ежики», похожие на щетки с металлическими иглами. Острие электрода, как известно, улучшает условия ионизации воздуха.

Яблочков объяснял: «Я заставляю динамическое электричество, доставляемое источником электричества, претерпевать двойную трансформацию – сначала в статическое электричество, а затем снова в динамическое… я соединяю проводник, идущий от машин переменного тока с внутренней обкладкой Лейденской банки или конденсатора особого устройства, а второй провод соединяю со свечой.

Включение конденсаторов не только позволяет распределить ток по разным направлениям, но имеет еще целью развить атмосферное электричество, которое аккумулируется в конденсаторах… Поэтому сумма количества электричества, посылаемая в источники света, больше, чем количество электричества, доставляемое первоначальным источником тока».

Интересно, что позже, в научных работах стали применять «цензуру» и удалять все высказывания по теме, касающейся вопроса получения избыточной энергии. Кто из ученых XX века смог бы так написать, как Яблочков в 1877 году, о том, что он «получает в лампе накаливания больше энергии, чем берет из первичного источника». Писали, но очень осторожно. Позже мы рассмотрим работы Академика Николая Дмитриевича Папалекси, которые относятся к 50-м годам прошлого века. Там есть интересные выводы о возможности получения КПД параметрического генератора «намного более 99 %».

Крупнейшие французские физики той эпохи, например, Маскар и Варрен-Деларю, присутствовали при опытах Яблочкова, и отмечали, что сумма токов от обкладок конденсаторов в землю превышала в 2 раза силу тока первичного генератора. Заметим, «токов, идущих в землю». Избыточный ток, то есть большое количество свободных электронов, приводимых в движение изменением электрического потенциала в однопроводной линии, может быть обеспечен только при контакте цепи с заземлением, и при наличии «конденсатора с большой поверхностью», аккумулирующего атмосферное электричество. Заземление – источник свободных электронов и условия создания большой силы тока в цепи питания полезной нагрузки. Данный принцип применяется во многих конструкциях, в частности, у Капанадзе.

Второй фактор, который стоит отметить для данного изобретения 1877 года: увеличение силы тока отмечалось при наличии в цепях катушек индуктивности. Фактически, Яблочков впервые применял в России резонансные трансформаторы, как сочетание катушек индуктивности и мощных конденсаторов.

Главный фактор развития технического прогресса в то время – свобода изобретательской мысли и ограниченные технические возможности в области электротехники. Приходилось искать оптимальные решения. Практическое применения находили машины, производящие электроэнергию любым практичным «экономным» способом. Эффективность получения и преобразования электроэнергии была ключевым фактором. Вращение ротора создавалось с помощью паровых машин, как правило, имеющими небольшую мощность и низкие обороты, поэтому от конструкции электрогенератора требовалось получить максимум мощности, даже при слабом механическом приводе. Эти задачи никто не воспринимал, как попытку нарушения закона сохранения энергии. Работает? Значит, правильное решение!

Кроме электромагнитных генераторов, Яблочковым был разработан высоковольтный генератор энергии, а также электромагнитный генератор «Эклиптика», рисунок которого, из патента 1882 года, показан на рис. 53.

Рис. 53. Машина «Эклиптика» Яблочкова

Данный генератор использует особую суперпозицию намагничивающей обмотки: ось вращения ротора (вторичной обмотки) лежит под углом к оси магнитного потока. Достоверных сведений по эффективности такого генератора нет, но поскольку сейчас встречаются похожие современные схемы, то можно предположить, что старое изобретение Яблочкова имеет хорошие перспективы развития.

Показательны следующие события: парижская выставка 1878 года, сыгравшая такую роль в успехе Яблочкова, была местом, где начались большие изменения в его жизни. Именно на выставке у него возникла мысль реализовать свои идеи в России. Он начал искать в России партнеров по развитию своих изобретений, даже предлагал их даром Русскому Военному Министерству, но долго не получал от них ответа.

Наконец, изобретения Яблочкова привлекли внимание Великого Князя Константина Николаевича, который был адмиралом, возглавлял Морское Ведомство. Кроме того, интерес проявлял Николай Григорьевич Рубинштейн, директор московской консерватории, имевший много связей с московскими капиталистами.

Конец бесплатного ознакомительного фрагмента.