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Research Pages の EHD
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真空中のリフター & なぜそれは浮上しないのか
リフター、イオンクラフトあるいはどんな形のEHD推進装置も、動いている部分がないために一見すると不 可解 に見えるかもしれません。事態を悪くし、そして混乱を促進することに、これらの面白い装置は反重力/フリーエネルギーのウェブサイトで見うけられ、 また反重力装置としていくつかの理科機器店で販売されています。浮上するメカニズムは単純な従来の物理法則で簡単に説明できるでしょう。そしてその物理法 則はひとたび理解されれば、これらの装置の振る舞いを設計し予言するために使用することができます。推進力およびEHD推進装置の他のパラメーターを導き 出す方法の数学 的な詳細に興味を持つ人には、私の論文 Full analysis & design solutions for saturated corona current condition が非常に有用となるでしょう。
浮上するメカニズムは、イオンに作用する有名なクーロンの静電気力の法則、および運動量保存の法則(それ によ りイオンは中性の空気分子に運動量を移す)によって提供されると理解しなければなりません。EHD推進装置は様々な形状およびサイズで設計することができ ま すが、一般にそ れらは全て、細いワイヤーの形状を持つイオン・エミッターがコレクター（ふつうは、アルミホイルでつくられた上端が丸く滑らかになったアルミニウムのプ レート、または金 網）に固定されています。プラスの電極はワイヤーに、マイナスの電極はコレクターに接続されます。極性を逆にしても推進方向は変わりませんが、推進力は多 少減少します。帯電した空気分子と中性の空気分子は、一般に同じ質量を持っていると仮定することができます。
ワイヤーのまわりの強い電場強度は空気分子をイオン化させ、イオン化された空気分子は次々にワイヤーから 反発 され下の方（マ イナスに帯電した電極）に向かって引き寄せられます。これにともなう力はクーロンの法則により与えられます。個々の陽イオンがコレクターのアルミホイルの 方へ引きつけられるとき、それはリフターを引き上げながら、次々とコレクターを引きつけます。同時に、トップのワイヤーとの反発作用もリフターを押し上げ ます。ニュート ンの法則により、リフターが得る上向きの運動量は、全てのイオンの下向きの運動量の正味に等しくなります（運動量保存の法則）。私たちが中性分子との相互 作用力を考慮しなければ基本的にはこれが起こることです。もし、これが起こることの全てであるならば、イオンが下部の電極と衝突したときに、(それがほぼ 全て衝突するとして)、運動量は全て打ち消しあい(合計0となり)リフターは動かないでしょう。ここで中性の 空気分子が活躍します。イオンが下部の電極に向かって「下の方へ」移動するとき、それらは中性の空気分子と衝突してその下向きの運動量を中性の空気に移 し、それらを概して下向きに運動するようにさせます。
運動量の保存から、放出されたイオンの運動量と標的となった中性の空気分子の運動量の総和は、衝突前と衝 突後 で同じになるでしょうが、衝突後にはイオンの下向きの運動量は減少するでしょう。今の時点で、イオンはいくらかの下向きの運動量を中性の空気分子に移しま した。同様の衝突が多数回くり返された後、コレクターまでの経路において加速されそして多数回衝突したイオンは、最終的に、いくらかでも残ったまたは再び 獲得した下向きの運動量を、リフターの上向きの運動量に対して与えながら、コレクターのアルミホイルにぶつかります。しかし、イオンが移送する下向きの運 動量の量は、それが下向きにむかっている間にリフターに提供された上向きの運動量の合計よりもずっと小さなものです。イオンの運動量のほとんどは中性の空 気分子の移されたのです。中性の空気は、静電気力によってはリフターに引きつけられないので、リフターの側面のそばを吹き、その下で中性の風として検知で きます。これら中性の分子の大部分はコレクターに衝突しないため、リフターの推進力は打ち消されません。もし私たちが、鉛直方向について、飛んでいる中性 の空気分子とイオンの下向きの運動量の成分を全て足し合わせれば、それはリフターの「上向きの」運動量と等しくなるでしょう。リフターが空気中を飛ぶこと ができるのは、リフター/イオンのコンビネーションでの正味の上向きの運動量を残しながら、中性の空気が下向きの運動量を持っていってくれるからです。こ れが、イオンと中性の空気分子との間の運動量の移送と、その流れの輪郭線(層流または渦流がもっとも効率的です)を扱うための全てです。
上記の図の中で示されるように、中心軸のあたりの 流体は他の部分の流体よりもはるかに高い速度に達するでしょう。もし私たちが粘性のない完全流体を使っているならば、非常に薄いジェットだけがつくられて コレクターの方に向かって伝播するでしょう。粘性が存在するために、その流れはともかくもコレクターの方向において速度を落とし、同時に流れによって次第 に 運ばれているその周囲の部分と共に少し大きくなるでしょう。
私たちが下部の電極(より一般的には飛行方向に「向けられた」リフターの横断面のエリア)のサイズを増加 させ 始めれば、それがコレクターの電気的な部分であろうとなかろうと、より多くの中性の空気分子がリフターにぶつかることになるでしょう。もし十分な「中性 の」空気がコレクターにぶつかり運動量を渡したならば、リフターは浮上することができないでしょう。上に示した Horizontal plane lifter が推進力を持たないということがこのことを証明します。
もし私たちが気圧を減少させるならば、すなわち中性の空気をいくらか取り除くならば、イオン(まだより少 ない 範囲でつくられています)は、中性の空気に対してほとんど運動量を移すことができません。ぶつかるための空気分子はほとんどなくなります。そのかわりに、 そ れらは狭い垂直の経路を通ってより多くの運動量をはるばるリフターのコレクターまで運び、そしてアルミホイルの上端にぶつかったときにその運動量を移しま す。ある程度 減圧された状態(真空ではない状態)では、運動量は中性の空気には十分に移されず、運動量は全てリフターに渡され、リフターは落下するでしょう。イオンは 今、リフターのもつどんな上向きの運動量でも打ち消すのに十分な運動量をもってぶつかり、そして重力はリフターを引き下ろすでしょう。行われた真 空実験はこれを確認します。
これを書いている時点において、リフターは知られているどんな「従来の」科学も破るようには見えません。 主要 なメカニズムは単 に中性の空気への運動量の移送です。そして、私たちが十分な中性の空気を持っていなければ、リフターは全然飛べません。
こ のプロセスによって実際に生成することができる力の量は、加速する電圧勾配(これは各衝突の間に陽イオンを加速します)、および中性の分子の量(これは鉛 直下向き方向の運動量を交換します)に依存します。また、変化を引き起こされる中性の分子の量が、中性の分子の実際の流れの輪郭線だけでなく、EHD推進 装置のサ イズおよび形状の両方にもにも依存するだろうということも理解されます。関係する主要なパラメーターは電極の形状とサイズ、電圧、および中性の空気分子を 特徴付けるパラメーターです。一旦あなたが適切な値を作り出せば、EHD推進装置は積荷と 電源の両方を内蔵した自律型になるかもしれません。
高真空中でのリフター
曲線は空気絶縁耐力-気圧を示す一見してわかるように、この曲線は、グロー放電領域として示された圧力領域ではリフターが機能しない理由 を説 明しています(この領域ではエアギャップが事実上短絡しているからです)。また、非常に高い標高よりも海抜ゼロメートル地点(760Torr)での方がリ フターが良く機能するという事実についても説 明します。気圧は高い標高ではより低くなります。
上記の曲線で参照しているもの:
緑色の点は、760Torr(STP)にあたり、EHD推進装置が上がる正常な気圧としてテストされています。
3つの紫色の点では、多くの空気がイオン化し、推進力がより減少しています。
青色の帯域は、グロー放電領域(ここではイオン化および火花放電が主な結果で、推 進力は0です)を示します。
下図は、ちょうどグロー放電領域にあたる4E-2Torrで稼動しているリフターの写真です。多くのグロー放電をともない、また推進力はありません。
緑 色の点より上の圧力では持ち上がり方はより良くなり、イオン化する機会は減少します。大きな疑問(それは他の理論(特に反重力)をことごとく論駁するで しょ う)は、空気 絶縁耐力がSTP(760Torr)での値に再び回復する(それはおよそ6E-3Torr以下からです)より低い圧力において、EHD推進装置が機能する かどうかということです。この目的のために、以下に示されるようにして、高真空での実験がセットアップされました:
次の設備が上の写真に示されたセットアップの中で使用されてます:
PFEIFFER油ポンプ・タイプAMEB 80FY4R3N1(1400 0.55kW rpm) が、
PFEIFFERタイプTPH 330(排気速度330l/s) に接続されています。
円筒状の真空容器:高さ24cm、直径24cm
圧力検知器:ピラニ-冷陰極ゲージ制御、Balzers 1KR020、TRR010およびRKG020。
この装置が到達できる最低の圧力は6E-6 mbarです。
テストに使用される円筒状の真空装置を近くで見たところ
こ の実験の間、装置の中のリフターは飛んでいませんが、非常に弱いバネで下へぶら下げられていました。リフターの位置は外部から容易に 観察することができました。圧力が8～15Torr未満に減少させられると、推進力はもはや観察されませんでした。その 後、圧力はグロー放電領域をはるかに下まわり高真空領域に入るまで減圧されました。空気は3.75E- 5Torrの圧力まで減圧されました(上で示した絶縁耐力の図において大きな赤い点で示されています)。この圧力では、リフターの部品を横切る30kVの電圧 は容易に扱うことができ、また、アーク放電あるいはグロー放電は起こりません。この実験の結果は推進力が0でした。少なくとも、リフターをつるしている私 たちの非常に弱 いバネの位置を変えることができるような推進力はありませんでした。このことは、リフターの主な推進力が中性の空気粒子とイオンとの相互作用による ElectroHydroDynamic形式であることを明確に確認し、これを最後にどんな反重力理論も論駁しま す。
私はこの実験を可能にしてくれたWilly Oscar Guns、および Blaze Labs Research group の他の全てのメンバー、そして、特にRolland Swankに、このページへの彼らの寄与について感謝したい。 (TTL訳)
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