Логика открытий. Продолжим цепочку тяни-толкай

Цепочка первая: логика развития транспорта.

1. Водный транспорт.

     Сначала человек передвигался по земле пешеходом, отталкиваясь ногами от земли. Правда, малыши сначала ползают, а потом осваивают хождение на ногах.

     Одним из первых транспортных средств мог стать плавающий по воде ствол дерева в реке. Позже плавающий по воде транспорт мог стать плотом. Реки в лесных района в древности были настоящими магистралями, связывающими людей в некую общность. Так вот бревно или плот плывут по реке, а приводит их в движение перемещение воды - природный источник перемещения такого транспорта. Здесь среда тащит транспорт и он перемещается в пространстве.

     Следующий шаг - для перемещения по водной среде стали использовать сначала шесты, которыми отталкивались от другой среды - дна реки или озера. Позже появились весла, которые позволяли отталкиваться от среды -водной поверхности - и так перемещаться по этой среде. Так уже можно было перемещаться не только по рекам и озерам, но и по морям и океанам. Правда такой способ требовал команды гребцов - наемных или рабов. Помните из истории и литературы, как рабов и осужденных определяли гребцами на галеры. Использовали греблю, как отталкивания от среды и варяги, плавая в ладьях, и сегодня спортсмены на соревнованиях гребцов.

     Следующий шаг развития водного транспорта - изобретение парусного привода. Теперь транспорт цеплялся парусом за движущийся у поверхности воды поток воздуха (поток другой среды). Получается, что парусный корабль снова тащила среда - воздушная по водной. А на предыдущем шаге судно отталкивалось от водной среды.

     И так.первый шаг - транспорт среда тащит, потом транспорт движется отталкиванием от среды, потом снова найден способ, когда среда тащит судно, правда уже среда другая - воздушная.

     Ну а дальше появился пароход сначала колесный, потом  - с приводом от винта. Эти способы снова реализуют принцип отталкивания от среды, по которой перемещается судно.

     Далее был изобретен корабль с приводом от воздушного винта, который отталкивался от воздушной среды как аэросани, но при этом использовалась воздушная подушка. При этом судно уже не движется в воде, а фактически летит в воздухе над водой.. А это уже другой вид транспорта. В развитие этого способа передвижения был изобретен экраноплан - это корабль-самолет, летающий над водой за счет винтовых или реактивных двигателей на крыльях. В этом случае привод тащит судно цепляясь за воздух, а судно плывет на динамической воздушной подушке.

     Последний известный мне способ перемещения в водной среде - это водометный привод, цепляющийся за воду винтом или шнеком - тоже винтом. Однако он - этот винт загоняет воду в трубу. При этом в трубе вода приобретает дополнительную энергию и силой вырывается из сопла как из ракеты позади судна. Реактивная струя из трубы толкает судно вперед.

     Вот цепочка развития водного транспорта. Какой шаг должен быть следующим?

2. Сухопутный транспорт

   1) Пешеход и наездник на верблюдах, слонах, лошадях. Животные и люди толкаются от земли, чтобы двигаться.

   2)Повозка, которую тянут лошади.

   3)Автомобиль - повозка с задним приводом на колеса отталкивается колесами с помощью парового, бензинового или электрического привода.

   4)Автомобиль с передним приводом - здесь колеса цепляются своими выступами на шинах за землю и тянут вперед автомобиль. Двигатели могут быть те же - сегодня это ДВС или электродвигатели.
Гусеничный привод также тянет транспортное средство цепляясь за землю.
Что же дальше?

   5) Если, как и в кораблях, применить самолетный винтовой или реактивный приводы, то надо снизить трение о землю, например, путем подвешивания транспорта на воздушной аэростатической подушке. Можно подвесить повозку на магнитной подушке, как например, сегодня делают железнодорожные поезда в Китае, и тогда можно толкать транспорт реактивными двигателями.

     Но человек хочет перемещаться все быстрее и для этого появился воздушный транспорт.

3. Воздушный транспорт

     Первый воздушный транспорт - это корзина, прикрепленная к воздушному шару.

     Шар всплывает в воздухе и плывет в воздушном потоке, как плот по течению реки. Здесь поток воздуха тянет транспорт. Регулируя высоту полета над землей, можно использовать потоки воздуха, движущиеся в разных направлениях.

     Следующий шаг - это дирижабли. Здесь к баллону с газом прикреплена гондола (кабина), в которой находится двигатель с пропеллером с наружи гондолы. Обычно пропеллер сзади и толкает вперед дирижабль. В этом случае полет становится уже управляемым в случае небольшого ветра.

     Следующий шаг - это аэроплан. Основная схема привода самолетов с бензиновым двигателем внутреннего сгорания была с пропеллером спереди. В этой схеме пропеллер тянет самолет цепляясь за воздух.

     Далее появился реактивный двигатель и турбореактивный. Последний получил в наше время наибольшее распространение. Суть реактивного двигателя, как мы знаем - отталкивание транспорта за счет выброса  из двигателя значительной массы вещества с большой скоростью. Это и обеспечивает энергию для движения транспорта.

     Правда, если быть внимательным, то чисто реактивная струя может отталкивать корабль не от воздушной среды, но и в безвоздушном пространстве.

4. Воздушно-космический транспорт

     Далее пошло совершенствование реактивных двигателей. Появились ракеты боевые и космические. Большинство боевых ракет летает в атмосфере Земли, кроме баллистических. Для вывода ракеты в космос надо разогнать ее хотя бы до первой космической скорости около 8 км/сек. При этом ракета станет только спутником нашей планеты.
 
     Анализ первой и второй космической скорости по Исааку Ньютону. Снаряды A и B падают на Землю. Снаряд C выходит на круговую орбиту, D — на эллиптическую. Снаряд E улетает в открытый космос.

     Пе;рвая космическая скорость (круговая скорость) — минимальная (для заданной высоты над поверхностью планеты) скорость, которую необходимо придать объекту, чтобы он совершал движение по круговой орбите вокруг планеты. Первая космическая скорость для орбиты, расположенной вблизи поверхности Земли, составляет 7,91 км/с. Впервые была достигнута космическим аппаратом СССР 4 октября 1957 г., который был назван первым искусственным спутником Земли.

     Для путешествия по Солнечной системе (чтобы быть спутником Солнца) на разогнать ракету до второй космической скорости v2 = 11.2 км/сек.

     Третья космическая скорость v3 = 16,650 км/с позволяет преодолеть притяжение Солнца и начать двигаться вокруг центра нашей галактики. Скорость движения самого Солнца вокруг центра Галактики составляет примерно 217 км/с.

     Четвёртая космическая скорость — минимально необходимая скорость тела, позволяющая преодолеть притяжение галактики в данной точке.

     Четвёртая космическая скорость не постоянна для всех точек галактики, а зависит от координаты. По оценкам, в районе нашего Солнца четвёртая космическая скорость составляет около 550 км/с. Значение сильно зависит не только (и не столько) от расстояния до центра Галактики, но и от распределения масс вещества по Галактике, о которых пока нет точных данных, ввиду того что видимая материя составляет лишь малую часть общей гравитационной массы, а все остальное — скрытая масса. Таким образом, четвертая космическая скорость в зоне Солнечной системы составляет приблизительно v4 = 550 км/сек. При этой и большей скорости космический аппарат начинает двигаться по межгалактической орбите, наверное, вокруг какой-то Метагалактической Черной дыры, вокруг которой вращаются ближайшие к нам галактики нашей метагалактики.

     И для нашего Млечного Пути это что-то получило имя "Великий аттрактор". До сих пор доподлинно неизвестно, что это, но ряд ученых предполагает, что это сверхскопление галактик, масса которого в 10^5 раз больше массы Млечного Пути. Находится этот объект в 250 миллионах световых лет от нас и оказывает влияние не только на нашу, но и соседние галактики, притягивая их к себе.

     Итак, есть потребность найти новый принцип разгона. Если ракету толкает реактивной струей и физически трудно добиться более высокой скорости течения реактивной струи из сопла, то надо найти способ, подобный корабельному парусу, который будет тянуть аппарат подобно ветру в нашей атмосфере. Мы уже знаем о проектах использования солнечного ветра и отражателя, который называют солнечным парусом.

     Уже есть пример другого способа разгона космических аппаратов (Вояджеры и Пионер), которые первоначально имели скорость, меньшую v3 = 16,650 км/с, но получившие дополнительный разгон за счет притяжения Юпитера во время прохождения их по касательной мимо этой планеты. Здесь разгон был получен как раз способом тянущей силы.

     На начало 2015 г. ни один космический аппарат не покидал окрестностей Земли с третьей космической скоростью. Наибольшей скоростью покидания Земли обладал космический аппарат Новые горизонты; эта скорость составила 16,26 км/с[4] (гелиоцентрическая скорость 45 км/с), что меньше третьей космической на 0.34 км/с. Но за счёт гравитационного манёвра у Юпитера в 2007 году он ещё прибавил 4 км/c, что позволит ему в будущем уверенно покинуть гелиосферу. На момент окончания основной части своей миссии (исследование Плутона) «Новые горизонты» удалялись от Солнца с гелиоцентрической скоростью около 14 км/с [источник не указан 1607 дней]. Аналогичным образом ускорялись и другие аппараты, уже покинувшие гелиосферу (Вояджер-1, Вояджер-2, Пионер-10 и Пионер-11). Все они покидали окрестности Земли со скоростями, существенно меньшими третьей космической.

     Солнечный ветер конечно может некоторое время не далеко от Солнца разгонять с небольшим ускорением аппарат. Но с удалением от Солнца солнечный ветер будет затухать, причем очень быстро. А вот по аналогии с разгоном аппаратов силой притяжения массивным Юпитером, можно более эффективно разогнать аппарат силой притяжения Солнцем. Так разгоняются кометы и астероиды. Здесь важно не упасть и не обжечься излучением высокой температуры звезды. А получив достаточно высокую скорость можно далее увеличить скорость Юпитером, а за пределами солнечной системы, чтобы двигаться по галактике быстрее Солнца, можно снова использовать реактивное движение толкания. Однако, запас топлива при реактивном движении мал и позволяет создать ускорение на короткий промежуток времени, а далее аппарат будет двигаться по инерции, как астероид или комета. При этом траектория аппарата будет определяться тем массивным объектом, в поле тяготения которого он будет двигаться.

     А надо искать тот пропеллер, который будет эффективно «цепляться» за межзвездную среду - вакуум или искать течения (реки) в космическом пространстве, по которым будут «плавать» наши новые корабли. Только надо изучить структуру и физические характеристики вакуума. Его вязкость, аналог закона Архимеда для воды. Ведь космическое тело или корабль выталкивает вакуум своим объемом, как подводная лодка.
     Вот и «плавать» такой корабль будет по похожим правилам.