Почему не полетел инерцоид Толчина?

В 1936 году Владимир Николаевич Толчин будучи конструктором Пермского машиностроительного завода им. Ф.Э. Дзержинского изобрёл и с моделировал первое в нашей стране, а возможно и в мире, устройство способное перемещаться с помощью безопорного движителя, названное им, не совсем удачно, – инерцоид.

Только в 1967 году он смог представить его на обсуждение специалистов физического факультета Пермского государственного факультета. Мнения специалистов разделились на прямо противоположные. Одни видели в этой конструкции «светлое» будущее безопорного движения, другие безграмотность и нелепость самого автора, замахнувшегося на святое классической физики - ТРЕТИЙ ЗАКОН НЬЮТОНА. И сколько не доказывал Толчин, что он и не помышлял о подобной ереси, ему так и не поверили.

Копия модели, которая демонстрировала нарушение Третьего закона Ньютона представлена на рисунке. Желающие могут в Интернете посмотреть видео демонстрации её в действии, где она с лёгкостью преодолевает стеклянную поверхность смазанную маслом, на которой модель обычного автомобильчика крутится, как ей и положено, юзом. Казалось бы, что ещё нужно для доказательства реальности безопорного движения. Но эта экспериментальная демонстрация ставила большой жирный крест на классической механике Ньютона, а этого ни одна академия, в том числе и советская, а в последствие и российская, допустить уж ни как не могла, поэтому безопорное движение вместе с «вечным двигателем» было занесено в чёрный список «лженаук».

История повторилась. Две тысячи лет назад человечество стояло на пороге освоения энергии пара, но в силу неготовности к этому общественного сознания проскочило мимо и только в 19 веке вновь вернулось к этой уже всеми забытой идее. И снова всё повторяется. Безопорное движение могло быть открыто уже как минимум в 19 веке, а то и в 18, но даже когда его открыли в 20-м, специалисты предпочли его похоронить, лишь бы не исправлять ошибки великого Ньютона, потому что, очевидно, сами не понимали, что произойдёт с механикой, если придётся менять её фундамент. 

Толчин столкнувшись с реальностью безопорного движения, я полагаю, был удивлён не меньше других, но, не смотря на это, он быстро перешёл от опытов с крутильными весами к модели с поступательным движением. К сожалению, он был прекрасный конструктор практик, но не владел основами теоретической механики. С другой стороны, как и сегодня, в прошлом веке существовало заблуждение относительно вращательного движения, поэтому в своей книге «Инерцоид» он писал:

«Центростремительные и центробежные силы не возникают раздельно, они всегда уравновешивают друг друга. Их равнодействующая всегда равна нулю. Спрашивается, как можно этот физический нуль разлагать на горизонтальную и вертикальную слагающие?
Тем не менее, в целом ряде работ говорится о действии неуравновшенных центробежных сил. Многие стараются использовать «действие» центробежных сил для осуществления всевозможных, порою очень «хитрых», центробежных движителей, для «небесного лифта», для вывода космического корабля без применения ракеты и т.п.»

Как видим, Толчин, сделав модель, движущей силой которой выступала центробежная сила, природу этой силы не знал, поэтому так до конца и не понял, за счёт чего получился наблюдаемый им эффект безопорного движения. Не понял не только он, но и специалисты по теоретической механике, которые воочию видели эту модель, одного взгляда на которую было достаточно, чтобы понять какой физический принцип заставляет её двигаться.

Толчину не хватило всего полшага, чтобы создать действующую модель безопорного движителя способного преодолеть гравитацию. Сегодня, когда уже создана теория безопорного движения, казалось бы, ни чего не мешает начать осваивать новый принцип движения, но все как кролики перед удавом продолжают боязливо смотреть в сторону Академии наук, в ожидании, что она даст отмашку. Не даст, потому что в этом случае придется переписывать классическую физику, а ни один академик сегодня на это не способен. Это вам не нобелевку пробивать, здесь думать надо, а думать то уже нечем. Классическая физика это уже такой архаизм, что сегодня нет ни одного специалиста, который бы решился её переписать.

Так что дорогие мои сограждане, не видать нам в обозримом будущем безопорного движения как своих собственных ушей. Но может быть это даже и хорошо, так как вместе с проблемами которые оно позволит решить, у нас появится ещё больше проблем которые придётся после этого решать.


ДОПОЛНЕНИЕ.

В приложении своей книги "Инерцоид" Толчин приводит технические характеристики испытанных им моделей. Так для мощного однотактного инерцоида он приводит следующие данные:
тяга одного рычага - 75 Н
вес одного груза - 1 кг
длина рычага - 0,3 м
ход вперёд - 0,45 м
ход назад - 0,02 м
вес модели - 5,6 кг

При этом он не приводит самой важной характеристики - изменение угловой скорости вращения рычагов, без которой рассчитать динамические характеристики не возможно. Но её можно вычислить благодаря приведённым данным.

Тяга обратного хода прямо пропорциональна изменению прямого хода

F(о) = (0,02/0,45)*75 = 3,33 Н

F = m*w^(2)*R

m - масса груза, 1 кг;
w - угловая скорость (р/с);
R - длина рычага, 0,3 м.

w = squ[F/(m*R)]
w(1) = squ(75/1*0,3)= 15,81 р/с = 2,52 об/с
w(2) = squ(3,33/1*0,3)= 3,33 р/с = 0,53 об/с

Таким образом, в модели Толчина максимальная угловая скорость рычагов составляла 2,52 об/с. За счёт использования в конструкции торможения в полуцикле обратного хода, он снизил угловую скорость до 0,53 об/с, что и обеспечило появление не сбалансированной центробежной силы прямого и обратного хода.

Для получения плавности хода модель нужно было оснастить второй парой синхронных рычагов работающих в противофазе с первой парой. При этом тяга от двух грузов повысится до 143,34 Н, а полная гравитационная сила противодействующая этой тяге равна 56 Н, в результате не скомпенсированная центробежная сила равна 87,34 Н (8,7 кг*с), что было вполне достаточно для преодоления гравитации.

Средняя угловая скорость вращения рычагов w(ср) = 0,5*(2,52 + 0,53) = 1,53 об/с
Интервал двух тактового тягового импульса при этом равен - 0,33 с. Полное время воздействия импульса на модель 0,165 с.
Путь под воздействие гравитации L(гр) = 10 * 0,165^(2) = 0,27 м, когда импульс не воздействует на модель.
Путь пройденный моделью под воздействием тягового импульса L(т) = 15,6 * 0,165^(2) = 0,42 м. Таким образом, модель могла подниматься при каждом тяговом импульсе до 0,15 м.

Иными словами расчёты показывают, что модель Толчина могла преодолеть гравитацию и при небольшой доработке демонстрировать безопорный полёт, но этого не случилось, потому что ни сам Толчин, ни иные специалисты, не разобрались в природе безопорного движения.