Дэлхийн олон эрдэмтдэд үнэ төлбөргүй энерги олж авах боломж нь саад бэрхшээлүүдийн нэг юм. Өнөөдрийг хүртэл ийм эрчим хүчний үйлдвэрлэлийг өөр эрчим хүчний зардлаар хийж байна. Байгалийн эрчим хүчийг өөр эрчим хүчний эх үүсвэрээр хүмүүст танил болсон дулаан, цахилгаан болгон хувиргадаг. Үүний зэрэгцээ, ийм эх сурвалжууд гол дутагдалтай байдаг - цаг агаарын нөхцөл байдлаас хамааралтай байдаг. Ийм дутагдал нь түлшгүй хөдөлгүүр, тухайлбал Москвин хөдөлгүүрээс хасагдсан.
Москвин хөдөлгүүр
Москвины түлшгүй хөдөлгүүр нь цахилгаан болон ямар ч төрлийн түлш хэрэглэхгүйгээр гадны консерватив хүчний энергийг ажлын босоо амыг эргүүлдэг кинетик энерги болгон хувиргадаг механик төхөөрөмж юм. Ийм төхөөрөмжүүд нь үнэн хэрэгтээ хөшүүргүүдэд хүч хэрэглэх үед тодорхой бус хугацаагаар ажилладаг, чөлөөт энергийг хувиргах явцад эд ангиудыг элэгддэггүй мөнхийн хөдөлгөөнт машинууд юм. Түлшгүй хөдөлгүүрийг ажиллуулах явцад үнэгүй үнэгүй энерги үүсдэг бөгөөд энэ нь генераторт холбогдсон үед хэрэглээ нь хууль ёсны байдаг.
Шинэ түлшгүй хөдөлгүүрүүд нь олон талт бөгөөдхүрээлэн буй орчин, агаар мандалд хортой бодис ялгаруулахгүйгээр ажилладаг төрөл бүрийн механизм, төхөөрөмжүүдэд зориулсан байгаль орчинд ээлтэй хөтчүүд.
Хятадад түлшгүй хөдөлгүүр зохион бүтээсэн нь эргэлзээтэй эрдэмтдийг үндэслэлийн талаар шалгалт явуулахад хүргэв. Хэдийгээр ижил төстэй олон патентлагдсан шинэ бүтээлүүд нь тодорхой шалтгааны улмаас гүйцэтгэлийг нь туршиж үзээгүйгээс эргэлзээтэй байгаа ч түлшгүй хөдөлгүүрийн загвар нь бүрэн ажиллагаатай байдаг. Төхөөрөмжийн загвар нь үнэгүй эрчим хүч авах боломжийг олгосон.
Түлшгүй соронзон хөдөлгүүр
Төрөл бүрийн аж ахуйн нэгж, тоног төхөөрөмжийн үйл ажиллагаа, түүнчлэн орчин үеийн хүний өдөр тутмын амьдрал нь цахилгаан эрчим хүчний хүртээмжээс хамаардаг. Шинэлэг технологи нь ийм эрчим хүчний хэрэглээг бараг бүрмөсөн орхиж, тодорхой газартай холбоотой холболтыг арилгах боломжийг олгодог. Эдгээр технологийн нэг нь түлшгүй байнгын соронз хөдөлгүүр бүтээх боломжтой болсон.
Соронзон цахилгаан үүсгүүрийн ажиллах зарчим
Байнгын хөдөлгөөнт машинуудыг эхний болон хоёрдугаар зэрэглэлийн гэсэн хоёр ангилалд хуваадаг. Эхний төрөл нь агаарын урсгалаас эрчим хүч үйлдвэрлэх чадвартай тоног төхөөрөмжийг хэлнэ. Хоёрдахь эрэмбийн моторыг ажиллуулахын тулд байгалийн эрчим хүч - ус, нарны гэрэл эсвэл салхи - цахилгаан гүйдэл болгон хувиргадаг. Физикийн одоогийн хууль тогтоомжийг үл харгалзан эрдэмтэд Хятадад соронзон орны үйлдвэрлэсэн энергийн ачаар ажилладаг мөнхийн түлшгүй хөдөлгүүрийг бүтээж чадсан.
Соронзон моторын төрөл
Одоогийн байдлаар хэд хэдэн төрлийн соронзон мотор байдаг бөгөөд тэдгээр нь ажиллахад соронзон орон шаардлагатай байдаг. Тэдний хоорондох цорын ганц ялгаа нь дизайн, үйл ажиллагааны зарчим юм. Ямар ч соронз хэдэн зуун жилийн дараа шинж чанараа алддаг тул соронз дээрх мотор үүрд байх боломжгүй.
Хамгийн энгийн загвар бол гэртээ угсарч болох Lorenz хөдөлгүүр юм. Энэ нь таталцлын эсрэг шинж чанартай байдаг. Хөдөлгүүрийн загвар нь тэжээлийн эх үүсвэрээр холбогдсон өөр өөр цэнэгтэй хоёр диск дээр суурилдаг. Үүнийг эргэлдэж эхэлдэг хагас бөмбөрцөг дэлгэцэнд суулгаарай. Ийм хэт дамжуулагч нь соронзон орныг хялбар бөгөөд хурдан үүсгэх боломжийг олгодог.
Илүү төвөгтэй загвар бол Searl соронзон мотор юм.
Асинхрон соронзон мотор
Асинхрон соронзон моторыг бүтээгч нь Тесла юм. Түүний ажил нь эргэдэг соронзон орон дээр суурилдаг бөгөөд энэ нь үүссэн энергийн урсгалыг цахилгаан гүйдэл болгон хувиргах боломжийг олгодог. Тусгаарласан металл хавтанг хамгийн их өндөрт бэхэлсэн. Үүнтэй төстэй хавтанг хөрсний давхаргад нэлээд гүнд булсан байна. Конденсатороор утсыг дамжуулдаг бөгөөд энэ нь нэг талаас хавтангаар дамжин өнгөрч, нөгөө талаас түүний сууринд бэхлэгдэж, нөгөө талаас конденсатортай холбогддог. Энэ загварт конденсатор нь сөрөг энергийн цэнэг хуримтлагдах нөөцийн үүрэг гүйцэтгэдэг.
Лазаревын хөдөлгүүр
Цорын ганцОдоогоор ажиллаж байгаа VD2 нь хүчирхэг эргэдэг цагираг - Лазаревын бүтээсэн хөдөлгүүр юм. Эрдэмтдийн шинэ бүтээл нь энгийн загвартай тул гэртээ хийцтэй хэрэгслийг ашиглан угсарч болно. Түлшгүй хөдөлгүүрийн схемийн дагуу түүнийг бүтээхэд ашигласан савыг тусгай хуваалт - керамик дискний тусламжтайгаар хоёр тэнцүү хэсэгт хуваадаг бөгөөд хоолой нь бэхлэгдсэн байдаг. Савны дотор шингэн байх ёстой - бензин эсвэл энгийн ус. Энэ төрлийн цахилгаан үүсгүүрийн ажиллагаа нь шингэнийг хуваалтаар савны доод бүс рүү шилжүүлэх, аажмаар дээшээ урсгахад суурилдаг. Уусмалын хөдөлгөөнийг хүрээлэн буй орчны нөлөөлөлгүйгээр гүйцэтгэдэг. Загварын урьдчилсан нөхцөл бол дуслын шингэний доор жижиг дугуйг байрлуулах явдал юм. Энэхүү технологи нь соронзон дээрх цахилгаан моторын хамгийн энгийн загварыг бий болгох үндэс суурь болсон. Ийм хөдөлгүүрийн загвар нь дусаагуурын доор дугуй байгаа бөгөөд ирэнд нь жижиг соронз бэхлэгдсэн байна гэсэн үг юм. Соронзон орон нь шингэнийг дугуйгаар өндөр хурдтайгаар шахах үед л үүсдэг.
Шкондин хөдөлгүүр
Технологийн хувьслын чухал алхам бол Шкондин шугаман мотор бүтээсэн явдал юм. Түүний загвар нь тээврийн салбарт өргөн хэрэглэгддэг дугуй доторх дугуй юм. Системийн ажиллах зарчим нь үнэмлэхүй түлхэлт дээр суурилдаг. Ийм неодим соронз моторыг ямар ч машинд суулгаж болно.
Хөдөлгүүр Перендэв
Өндөр чанарын альтернатив моторыг Перендэв бүтээсэн бөгөөд зөвхөн соронзоор эрчим хүч үйлдвэрлэдэг төхөөрөмж байв. Ийм хөдөлгүүрийн дизайн нь соронз суурилуулсан статик болон динамик тойргийг агуулдаг. Дотор тойрог нь өөрийгөө түлхэх чөлөөт хүчний улмаас тасралтгүй эргэлддэг. Үүнтэй холбогдуулан ийм төрлийн түлшгүй соронзон хөдөлгүүр нь ашиглалтын явцад хамгийн ашигтай гэж тооцогддог.
Гэртээ соронзон мотор бүтээх
Соронзон генераторыг гэртээ угсарч болно. Үүнийг бий болгохын тулд бие биетэйгээ холбогдсон гурван босоо амыг ашигладаг. Төв хэсэгт байрлах босоо ам нь нөгөө хоёр руу перпендикуляр эргэдэг. Дөрвөн инч диаметртэй тусгай люцит дискийг босоо амны дунд хавсаргасан байна. Жижиг диаметртэй ижил төстэй дискүүд нь бусад босоо амуудад бэхлэгддэг. Тэдгээр дээр соронз байрлуулсан: дунд нь найм, тал бүр дээр дөрөв. Бүтцийн суурь нь хөнгөн цагаан баар байж болох бөгөөд энэ нь хөдөлгүүрийг хурдасгадаг.
Соронзон моторын давуу тал
Ийм бүтцийн гол давуу талууд нь дараах зүйлсийг багтаана:
- Шатахууны хэмнэлт.
- Бүрэн бие даасан ажиллагаатай бөгөөд тэжээлийн эх үүсвэр шаардлагагүй.
- Хаана ч ашиглах боломжтой.
- Өндөр чадлын гаралт.
- Таталцлын хөдөлгүүрийг элэгдтэл нь ашиглахын зэрэгцээ хамгийн их энергийг байнга авах.
Хөдөлгүүрийн дутагдал
Давуу талтай хэдий ч түлшгүй генераторууд нь бас сул талуудтай:
- Хэрэв та ажиллаж байгаа хөдөлгүүрийн дэргэд удаан хугацаагаар байвал хүний биеийн байдал муудаж байгааг анзаарч магадгүй.
- Хятад хөдөлгүүр зэрэг олон загваруудыг ажиллуулахын тулд тусгай нөхцлийг бүрдүүлэх шаардлагатай.
- Зарим тохиолдолд бэлэн хөдөлгүүрийг холбоход нэлээд хэцүү байдаг.
- Түлшгүй хятад хөдөлгүүрүүдийн өндөр өртөг.
Алексеенко хөдөлгүүр
Түлшгүй хөдөлгүүрийн патентыг Алексеенко 1999 онд Оросын Барааны тэмдэг, патентын агентлагаас авсан. Хөдөлгүүрийг ажиллуулахын тулд түлш шаардагдахгүй - газрын тос, хий ч биш. Генераторын ажиллагаа нь байнгын соронзоор үүсгэгдсэн соронзон орны энерги дээр суурилдаг. Энгийн нэг килограмм жинтэй соронз нь ойролцоогоор 50-100 кг массыг татах, няцаах чадвартай бол барийн оксидын аналог нь таван мянган кг жинтэй ажиллах чадвартай. Түлшгүй соронзыг зохион бүтээгч генератор бүтээхэд ийм хүчирхэг соронз шаардлагагүй гэж тэмдэглэжээ. Энгийн нь хамгийн сайн нь - зуугийн нэг эсвэл тавин тутмын нэг. Ийм чадлын соронз нь хөдөлгүүрийг минутанд 20 мянган эргэлттэй ажиллуулахад хангалттай юм. Эрчим хүчийг дамжуулагчаар тараах болно. Үүн дээр байнгын соронз байрладаг бөгөөд түүний энерги нь хөдөлгүүрийг хөдөлгөдөг. Өөрийн соронзон орны улмаас ротор нь статороос түлхэгдэн хөдөлж эхэлдэг бөгөөд энэ нь аажмаар хурдасдаг.статорын соронзон орны нөлөө. Энэхүү үйл ажиллагааны зарчим нь асар их хүчийг хөгжүүлэх боломжийг олгодог. Алексеенко хөдөлгүүрийн аналогийг жишээ нь угаалгын машинд ашиглаж болох бөгөөд түүний эргэлтийг жижиг соронзоор хангадаг.
Түлшгүй генераторыг бүтээгчид
Нүүрс устөрөгчийн нэмэлтгүйгээр машиныг зөвхөн усан дээр хөдөлгөх боломжийг олгодог автомашины хөдөлгүүрт зориулсан тусгай төхөөрөмж. Өнөөдөр Оросын олон машинууд ижил төстэй консолоор тоноглогдсон байдаг. Ийм төхөөрөмжийг ашиглах нь жолооч нарт бензин хэмнэх, агаар мандалд ялгарах хорт утааны хэмжээг багасгах боломжийг олгодог. Угтвар үүсгэхийн тулд Бакаев өөрийн бүтээлдээ ашигласан хуваагдлын шинэ төрлийг олж мэдэх шаардлагатай болсон.
20-р зууны эрдэмтэн Болотов машиныг ажиллуулахын тулд нэг дусал түлш шаардагддаг хөдөлгүүр зохион бүтээжээ. Ийм хөдөлгүүрийн загвар нь цилиндр, тахир гол болон бусад үрэлтийн хэсгүүдийг агуулдаггүй - тэдгээрийг холхивч дээрх хоёр дискээр сольж, тэдгээрийн хооронд жижиг зайтай байдаг. Түлш нь өндөр хурдтайгаар азот, хүчилтөрөгч болж хуваагддаг энгийн агаар юм. 90oC температурын нөлөөгөөр азот нь хүчилтөрөгчөөр шатдаг бөгөөд энэ нь хөдөлгүүрт 300 морины хүчийг бий болгох боломжийг олгодог. Оросын эрдэмтэд түлшгүй хөдөлгүүрийн схемээс гадна бусад олон хөдөлгүүрт өөрчлөлтийг боловсруулж, санал болгосон бөгөөд эдгээр хөдөлгүүрүүдийг ажиллуулахад эрчим хүчний цоо шинэ эх үүсвэр, тухайлбал, вакуум эрчим хүч шаардагддаг.
Эрдэмтдийн санал бодол: түлшгүй генератор бүтээх боломжгүй
Шинэлэг түлшгүй хөдөлгүүрүүдийн шинэ бүтээн байгуулалтууд нь анхны нэрээ авч, хувьсгалт ирээдүйг амлаж байна. Генераторыг бүтээгчид туршилтын эхний үе шатанд анхны амжилтаа тайлагнасан. Гэсэн хэдий ч шинжлэх ухааны нийгэмлэг түлшгүй хөдөлгүүрийн тухайд эргэлзсээр байгаа бөгөөд олон эрдэмтэд энэ талаар эргэлзэж байгаагаа илэрхийлж байна. Эсэргүүцэгч, гол үл эргэлзэгчдийн нэг бол Калифорнийн их сургуулийн эрдэмтэн, физикч, математикч Фил Плейт юм.
Сөрөг баазын эрдэмтэд түлш хэрэглэх шаардлагагүй хөдөлгүүр гэсэн ойлголт нь физикийн сонгодог хуулиудад харшилдаг гэж үздэг. Хөдөлгүүрийн доторх хүчний тэнцвэрийг түүний дотор түлхэц үүсэх бүх цаг үед хадгалах ёстой бөгөөд импульсийн хуулийн дагуу түлш ашиглахгүйгээр энэ нь боломжгүй юм. Фил Плейт ийм генератор бүтээх тухай ярихын тулд импульс хадгалагдах хуулийг бүхэлд нь няцаах хэрэгтэй болно гэж олон удаа тэмдэглэсэн бөгөөд үүнийг хийх нь бодитой бус юм. Энгийнээр хэлбэл, түлшгүй хөдөлгүүрийг бий болгоход суурь шинжлэх ухаанд хувьсгалт нээлт хийх шаардлагатай бөгөөд орчин үеийн технологийн түвшин нь энэ төрлийн генераторын тухай ойлголтыг нухацтай авч үзэх боломжийг олгодоггүй.
Энэ төрлийн хөдөлгүүртэй холбоотой ерөнхий нөхцөл байдал нь үүнтэй төстэй дүгнэлтэд хүргэдэг. Генераторын ажлын загвар өнөөдөр байхгүй, онолын тооцоолол, туршилтын шинж чанартөхөөрөмжүүд нь ямар ч чухал мэдээлэл агуулдаггүй. Хийсэн хэмжилтээс харахад хүч нь 16 миллионнютон орчим байна. Дараах хэмжилтээр энэ үзүүлэлт 50 миллинютон болж өссөн.
Британийн Рожер Шоер 2003 онд өөрийн бүтээсэн EmDrive түлшгүй хөдөлгүүрийн туршилтын загварыг танилцуулсан. Богино долгионыг бий болгохын тулд үүсгүүрт нарны эрчим хүчийг ашиглах замаар олж авсан цахилгаан шаардлагатай байв. Энэхүү хөгжил нь шинжлэх ухааны нийгэмлэгт мөнхийн хөдөлгөөний тухай яриаг дахин өдөөсөн.
Эрдэмтдийн хөгжлийг НАСА хоёрдмол утгатай үнэлжээ. Мэргэжилтнүүд хөдөлгүүрийн дизайны өвөрмөц байдал, шинэлэг байдал, өвөрмөц байдлыг онцлон тэмдэглэсэн боловч үүнтэй зэрэгцээд генераторыг квант вакуумд ажиллуулж байж л мэдэгдэхүйц үр дүн, үр ашигтай ажиллах боломжтой гэж үзсэн.
