Кванттык кыймылдаткыч: иштөө принциби жана түзүлүш. Леонов кванттык кыймылдаткычы

Мазмуну:

Кванттык кыймылдаткыч: иштөө принциби жана түзүлүш. Леонов кванттык кыймылдаткычы
Кванттык кыймылдаткыч: иштөө принциби жана түзүлүш. Леонов кванттык кыймылдаткычы
Anonim

Космосту изилдөө темасы азыр совет доорундагыдай популярдуу эмес. Буга көптөгөн факторлор таасир этет, бирок эң негизгиси техникалык сегментте эволюциянын жоктугу деп атоого болот. Бирок орус окумуштуусу Владимир Семенович Леонов кванттык кыймылдаткычтын үстүндө иштеп жатат.

Биография

Мен улуу инсан - Владимир Семенович Леоновдун окуясынан баштагым келет, бирок, тилекке каршы, ал жөнүндө анчалык көп маалымат жок. Бул көрүнүктүү инсанды теориялык физик жана түздөн-түз экспериментатор деп так айта алабыз. Леонов ошондой эле техника жана илим номинациясында Россиянын екметтук сыйлыгынын лауреаты болуп калды. Ал Шериктештиктин елкелерунун енер жайынын жана илиминин биринчи жуз алдыцкыларынын катарында орунду ээлейт. Ал 2007-жылы КМШда жылдын директору деп табылган. Ал башкы конструктор, ошондой эле «НПО «Квантон» ЖАКтын жетекчиси. Леонов квантондун (мейкиндик-убакыт квантынын) илимий ачылыштарынын автору. Супер биригүү теориясын жараткан Леонов болгон. Бул теория кылымдын теориясы катары таанылган жана анын багыты энергиянын жаңы деми (жерде да, космосто да) болгон.

кванттык кыймылдаткыч
кванттык кыймылдаткыч

Ошондой эле 2007-жылы Леонов өзүнүн лабораториясын курган, ал "Леоновдун лабораториясы" деп аталган. Андан кийин, бир аз убакыт өткөндөн кийин, ал гравитация менен эксперимент баштады, анын маңызы контролдоо болгон. Тагыраак айтканда, ал реактивдүү массаны чыгарбастан, күчтү пайда кыла турган кыймылдаткычты түзүүнүн үстүндө иштеген. Натыйжада, илимпоз буга жарым-жартылай жетишти, азыр анын жараткандары "Леоновдун кванттык кыймылдаткычы" деп аталып, бул келечектин кыймылдаткычы деп көпчүлүк талашууда.

Ушундайча бул адам жөнүндө бир нече сөз менен түзмө-түз айта аласыз. Көрүнүп тургандай, Леоновдун инсандыгы ачык эмес жана кичинекей чөйрөлөрдө гана белгилүү, бирок анын ачылыштары чоң жарыяланды. Дал ошолор боюнча кененирээк токтолгум келет.

Суперунификация теориясы

Биринчиден, сиз Леонов кыймылдаткычын түзүү үчүн зарыл шарт болгон нерседен башташыңыз керек. Жана бул түздөн-түз суперунификация деп аталган теория. Ал төрт өз ара аракеттенүүнү айкалыштыруу үчүн иштелип чыккандыктан ушундай аталды. Бирок, учурда илим үч гана бар экенин тааныйт, төртүнчү элемент жок - тартылуу күчү. Теориянын өзү Альберт Эйнштейндин сап теориясынан жана суперсимметриясынан келип чыккан. Бул тема боюнча майда-чүйдөсүнө чейин айтпаш үчүн, энергия сыяктуу илимди таптакыр жаңы деңгээлге чыгара ала турган супербиригүү теориясы экенин гана айта кетели.

Леоновдун кванттык кыймылдаткычы
Леоновдун кванттык кыймылдаткычы

Ошондой эле бул ал сунуш кылган нерседеар кандай элементтердин бардык жерде болушу, тилекке каршы, азыркы илим такыр эске албайт. Бирок бул элементтерди эч ким эмес, элементтердин мезгилдик системасынын жаратуучусу – Менделеев ачыкка чыгарган. Андан да үстөлдүн баштапкы формасы эки нөл элементти камтыган. Бирок, тилекке каршы, ал кайра иштетилип, "керексиз" бөлүкчөлөр алынып салынгандан кийин. Супер биригүү теориясы үчүн Ньютоний деп аталган элемент маанилүү, ал эфирдин элементи болгон. Менделеевдин өзү Ньютонийге чоң үмүт артып, аны улуу физик Ньютондун урматына ушундай атаган.

Жалпы маалымат

Окумуштуунун жетишкендиктери жөнүндө айтып жатып, алар биринчи кезекте анын Леоновдун квант кыймылдаткычы деп аталган эң чоң агрегатын белгилешет. Аны түзүүдө автор Ньютон сыяктуу элементке кайрылды. Бирок, Леонов өзү мындай деп атаган жок, аны кантон деп атады, бул элемент менен өз ара аракеттенүү аркылуу гана таптакыр жаңы муундагы электр станциясын түзүүгө болорун айтты.

келечектин мотору
келечектин мотору

Буга таянып, көптөгөн илимпоздор жокко чыгарууга аракет кылып жаткан Супер Биригүү теориясынын жашоого укугу бар десек жаңылышпайбыз. Бирок, Леонов кайраттуулук менен өткөнгө кайтып келип, унутулуп калган элементти эстеп, жөн эле эстеп калбастан, аны изилдөөсүндө баштапкы чекит катары колдоно алды.

Мындан ары макалада биз түздөн-түз кыймылдаткычтын өзү жөнүндө сүйлөшөбүз.

Леоновдун ойлоп табуусу жөнүндө

Биринчиден, кванттык кыймылдаткыч деп аталган бирдик жөнүндө сөз кылып жатып, мындайларды унутуш керек.кубулуш, фотон кыймылдаткычы сыяктуу. Муну автордун өзү айтат, анткени экинчи кыймылдаткычтын схемасы такыр башка жана кванттыкка окшош эмес. Эми, түшүнүктүү болуу үчүн, алардын негизги айырмачылыктарын баса белгилей кетүү керек. Жыйынтык: фотон кыймылдаткычы антиматерияны жана затты жок кылуу менен иштейт, башкача айтканда, объектти түрткөн реактивдүү күчтү жаратат. Кванттык кыймылдаткыч такыр башкача иштейт. Кыймыл үчүн ал тартылуу толкундарынын энергиясын жана мейкиндиктин өзүнүн ийкемдүүлүгүн колдонот. Окумуштуулар бул вариантты дароо четке кагып, анын ишин псевдо-илим деп атап, азыр алар көптөн бери жаралган жана жөн эле анын потенциалын түгөнгөн нерсеге модернизациялоого аракет кылып жатышат. Ал эми бул, болжол менен айтканда, далилдөөнүн кереги жок, ал биринчи толук кандуу Wernher von Braun ракета жана заманбап мүнөздөмөлөрүн алуу үчүн зарыл. Чындыгында азыркы ракетанын кыймылдаткычы биринчисинен эки эсе гана жогору. Мындан абсолюттук чекке жетти деген тыянак келип чыгат жана бул багыттагы мындан аркы иштер же ийгиликсиз же жөн эле маанисиз болот.

фотон кыймылдаткычы
фотон кыймылдаткычы

Мисалы, ракетанын ядролук кыймылдаткычы өтө коркунучтуу, ал эми электр кыймылдаткычы жогорку күчтү көрсөтө албайт, башкача айтканда, космоско ракета учурууга жараксыз. Ал эми Леонов кыймылдаткычын карасаңыз, бул укмуштуудай келечектүү көрүнөт. Ал ийгиликтүү ишке ашса, кандай өзгөрүүлөр болорун элестете да албайт. технологиялар жана, атап айтканда, технология туп-тамырынан бери езгерулуп жаткандыгы тушунуктуу. Анын потенциалын бир аз түшүнүү үчүн, теориялык жактан анын жардамы менен айга жете аласыз деп айтуу жетиштүү. Марска төрт саатта, ал эми Марска эки күндө жетет.

Мотор менен эксперименттер

Леонов Владимир Семеновичтин жашоосунда укмуштуудай сандагы эксперименттер жана ар кандай эксперименттер болгон. Бирок, бул тууралуу сураганда, ал дароо 2009-жылы болгон эң көрүнүктүүсүн айта баштайт. Экспериментатор өзү ошондо ал бул маселеде реактивдүү күч колдонбостон объектти тездеткен кванттык гравитациялык кыймылдаткычты түзө алганын айтат. Бул башталгыч чекит болуп калды, анткени ошол мезгилден тартып Леонов дөңгөлөктүн жетекин колдонбостон эле багыттоочу рельстердин боюнда объектини вертикалдуу көтөрө алган. Бул көрүнүш, жаратуучунун өзүнүн айтымында, жогоруда айтылган теорияны тастыктайт.

ракета мотору
ракета мотору

Эбегейсиз ийгиликке жеткенден кийин, тынчтык сааты келип, беш жылдан кийин, 2014-жылы гана стенддик сыноолор жүргүзүлүп, анда келечектин кыймылдаткычы көрсөтүлдү. Ал көрсөткөн натыйжалар укмуштуудай болду: анын салмагы элүү төрт килограмм болгонуна карабастан, түртүүчү импульс ойго келбеген жети жүз килограмм күчкө жетти, ал эми ылдамдануу 10 джоуль болду. Мотордун өзү электр энергиясын гана талап кылып, кузовсуз иштей ала турганы дагы кызык. Ошондой эле бул тажрыйбанын негизинде электр энергиясынын өздүк наркы бир гана киловатт экени аныкталган. Бул мүнөздөмөлөр таң калыштуу, анткени азыркы кездеги эң өнүккөн реактивдүү ракеталык кыймылдаткыч килограммдык күчтүн ондон бир бөлүгүн гана иштеп чыгып, ошол эле бир киловатт электр энергиясын текке кетирет.

Азыркванттык кыймылдаткыч жаралса эмне болорун элестетүү гана калды. Ошондо ракетанын жүгү токсон пайызга жетет. Ал эми бул азыр беш пайызды гана түзгөнүнө карабастан.

Окумуштуулардын скептицизми

Тажрыйбаларга карабастан, бул тармактагы илимпоздордун көбү Леоновдун кыймылдаткычынан күмөн санап, анын жаратуусу вакуумда иштебейт деп айтышат.

Владимир Семенович өзү да ушундай жооп кайтарып, Россиянын Илимдер академиясына жана псевдо-илимге каршы күрөшүү комиссиясына, атап айтканда, каршы. 2012-жылы ал анын ишмердүүлүгүн жөн эле кылмыштуу деп атоого болорун, анын долбоору үмүтсүз деген сөздөр дезинформация экенин айткан. Леоновдун пикири да бар, бул комиссия чет елкелук атайын долбоор болуп саналат, ал ез елкесунун техникалык прогрессин токтотууга багытталган.

ракеталык реактивдүү кыймылдаткыч
ракеталык реактивдүү кыймылдаткыч

Ошондой эле бул багыттагы өнүгүүлөр Россияда гана эмес, чет өлкөлөрдө, атап айтканда, батышта да жүрүп жатканын байкабай коюуга болбойт. Бирок, АКШ, Орусия жана Кытай кванттык ракета кыймылдаткычтарын ар кандай жолдор менен жасашат, алардын схемалары жөн эле айырмаланат деп айтсак туура болмок, анткени алардын сырларын эч ким ачкысы келбейт. Бирок чет өлкөдөгү кесиптештерибиздин ийгилиги ата мекендик жетишкендиктен айырмаланып, анча деле маанилүү эмес.

Леоновдун шайыр дилгирлигин жана патриоттуулугун белгилебей коюуга болбойт, ал жөн эле Россиянын Илимдер академиясынын билдирүүлөрүн карабайт жана жаңылануу жана экономикалык өсүш эки-үч жылдын ичинде гана келет деп ишенет. Айтмакчы, муну Россия Федерациясынын Президенти Владимир Путиндин убадалары менен салыштырууга болот.

Леонов дагыХиггс бозонунун ачылышын да сынга алат. 2012-жылы ал бул идеяга каршы чыгып, маселе 1996-жылы Менделеевдин мезгилдик системасынын нөл элементи – ошол эле квантон ачылганда чечилгенин айткан.

Кванттык кыймылдаткычтын артыкчылыктары

Жогорудагы текстте реактивдүү же фотонго салыштырмалуу кванттык кыймылдаткычтын көптөгөн артыкчылыктары көрсөтүлгөн. Бирок ынгайлуу болуу үчүн бардыгын бир жерге чогултуп, тизмеге бириктирүү дагы эле баалуу. Ошентип, Леоновдун мотору төмөнкүдөй артыкчылыктарга ээ:

  1. Токсон тонна пайдалуу жүк. Башкача айтканда, тогуз жүз пайыз, ал эми реактивдүү кыймылдаткычтар беш пайызга гана жетет.
  2. Эң жогорку ылдамдык. Бул кыймылдаткычы бар ракета секундасына миң километр ылдамдыкка жете алат, ал эми RD секундасына он сегиз чакырымды өнүктүрөт.
  3. Ылдамдатуу менен кыймылдоо мүмкүнчүлүгү. Түзмөктүн узак түртүү импульсу бар.
  4. Бул кыймылдаткыч менен Айга учуу болгону үч жарым саатка, Марска эки гана күнгө созулат.
  5. Ар тараптуулук. Леонов кыймылдаткычын космос тармагында гана колдонсо болот, ал суу астында, абада жана жерде сыяктуу шарттарда эң сонун туруштук бере алат.
  6. Бул кыймылдаткыч учактын максималдуу учуу бийиктигин жогорулатат, ошондуктан алар 100 километрлик белгиге жете алышат.
  7. Отун аз керектелет. Унаалар инерция менен уча тургандыктан, кыймылдаткычка өтө аз кубат керек.
  8. Учак толугу менен уча алаткошумча май куюусуз жыл.
  9. Эгерде унаага кванттык кыймылдаткыч орнотулуп, өз кезегинде муздак термоядролук күйүүчү май менен күйүүчү май куюлган болсо, унаа май куюучу станцияларда токтобостон он миллион километрди басып өтмөк.
  10. Бул мотор электр энергиясы менен иштейт.

Албетте, бул кыймылдаткычтын оң сапаттарынын толук эмес тизмеси, анткени мунун баары теорияда гана бар. Ал ишке ашкандан кийин гана анын эмнеге жөндөмдүү экени жүз пайыз айкын болот.

Колдонмо

Бул кыймылдаткычты кайда колдонууга болорун азыр айта кетүү керек. Албетте, ал үчүн негизги чөйрө - бул космос. Бул үчүн түзүлөт, бирок колдонуунун башка чөйрөлөрү дагы бар. Ракеталардан тышкары автомобиль, деңиз транспорту, темир жол транспорту, учак жана суу астындагы унааларды кванттык кыймылдаткыч менен жабдуу мүмкүн болот. Ал ошондой эле жөнөкөй турак жайларды электр менен жабдуу үчүн идеалдуу келет. Ал ошондой эле курулуш материалдарын ток менен агломерациялоого ылайыктуу.

учак реактивдүү кыймылдаткычтары
учак реактивдүү кыймылдаткычтары

Ошентип, бул ачылыш жашоону жеңилдетип, миллиондогон адамдардын жашоосун бир нече эсе жакшырта турган чоң сегменттерди берет.

Энергия булактары

Албетте, кванттык кыймылдаткычты кантип азыктандырууну унутпашыбыз керек, анткени ал канчалык кемчиликсиз болсо да, иштөө үчүн чийки зат керек. Жана бул булак укмуштуудай күчтүү болушу керек. Өз кезегинде никель менен иштеген муздак синтез реактору камсыз кылуу үчүн эң сонун.

Бул реактор азыркы реакторлордон алда канча жакшыраак, анткени муздак синтез режиминде бир килограмм никель бир миллион килограмм бензиндей энергияны бөлүп чыгарат.

Салыштырма мүнөздөмөлөр

Жогоруда айтылгандардын баары, албетте, кыймылдаткычтын бардык техникалык аспектилерин жана артыкчылыктарын билдирет, бирок, алар айткандай, баары салыштырмалуу белгилүү. Заманбап ракета кыймылдаткычтары менен Владимир Семенович Леоновдун квант кыймылдаткычынын ортосунда параллелдерди түзсөк эмне болот?

Ошентип, бир киловатт кубаттуулуктагы заманбап космостук кыймылдаткычтар бир Ньютонго барабар болгон күчкө жетишүүгө жөндөмдүү, бул килограммдык күчтүн ондон бир бөлүгүнө барабар. Кванттык кыймылдаткыч ракетадан бир нече эсе жогору. Ушул эле бир киловатт учун анын кучу беш миц Ньютонду тузет, бул беш жуз килограмм-дык кучке барабар. Көрүнүп тургандай, Леоновдун иштеп чыгуусу эффективдүүлүктү көбөйтүүгө жөндөмдүү, ал өз кезегинде адамзатка жаңы технологиялык доорду берет.

Сунушталууда: