2.3. Последние вечные двигатели первого рода
2.3. Последние вечные двигатели первого рода
Приведем для начала некоторые статистические данные по ppm-1, относящиеся к интересующему нас периоду. Естественно, они носят отрывочный характер, но все же достаточно показательны.
По данным Британского патентного бюро за время с 1617 г. (год начала выдачи патентов) по 1903 г. было подано более 600 заявок на ppm-1. Но из них только 25 относятся ко времени до 1850 г.; все остальные были поданы позже[32]. Аналогичная картина наблюдалась и в других странах. Выходит, что как раз тогда, когда наука внесла в вопрос о ppm-1 полную ясность, произошла вспышка интереса к ppm-1.
Этот очередной парадокс с вечным двигателем объясняется просто. Мы уже видели, какое ожесточенное сопротивление идеи Майера и Джоуля встретили в научных кругах. Что же говорить об инженерах и других технических специалистах, и тем более о любителях, совсем далеких от науки?
Процесс распространения, внедрения и освоения новых представлений об энергии был довольно длительным. Ведь даже точные понятия об энергии, теплоте, работе и связанных с ними величинах окончательно установились только к середине XX в.[33] Даже к этому времени волна изобретений ppm-1 еще не сошла на нет (и вместе с тем поднялась новая — пошли изобретения ppm-2; об этом — дальше).
Вернемся, однако, к изобретателям ppm второй половины XIX и начала XX в.[34] Среди них были и честные энтузиасты, и проходимцы, не уступавшие самому Орфиреусу. Если говорить о тех, кто вполне искренне верил в возможность ppm-1 и работал над ним, то большинство их творений удивительно напоминает то, что уже было изобретено раньше. Но есть и плоды новых веяний, связанных, главным образом, с электричеством.
Во всех случаях изобретатели, как и их средневековые предшественники, непоколебимо верили в успех своих разработок. Об этом свидетельствует хотя бы то, что на многих из них были предусмотрены тормоза, чтобы двигатель не разнесло при слишком больших оборотах.
Подробно описывать большую часть изобретений ppm-1, повторяющих уже известные идеи, нет смысла. Приведем для примера только четыре их образца.
Рис. 2.7. Вечный двигатель К. Кайля
Рис. 2.8. Капиллярно-фитильный вечный двигатель
Третий пример (рис. 2.8) относится к концу XIX в.; этот двигатель тоже повторяет старую «капиллярно-фитильную» идею. Жидкость под действием сил поверхностного натяжения поднимется по фитилю, но эти же силы не дадут ей стекать в верхний резервуар.
Наконец, на рис. 2.9 показан гидравлический (поплавковый) двигатель, который был предложен американцем Г. Готцем. Двухколенная трубка круглого сечения заполнена двумя несмешивающимися жидкостями разной плотности (например, ртутью и водой). Трубы заполнены шарами, плотность которых такова, что они всплывают даже в более легкой жидкости. По мысли автора шары в правом колене будут постоянно (под действием веса тех трех шаров, которые находятся над жидкостью) проталкиваться в левое колено трубы и там всплывать. Очередной всплывший в левом колене шар должен сваливаться на колесо, приводя его в движение своим весом, и возвращаться в правое колено.
2.9. Гидравлический двухжидкостный вечный двигатель Г. Готца
Из этой идеи опять, естественно, ничего не получится, так как тяжелая жидкость, несмотря на то, что ее уровень ниже, выталкивает шары с той же архимедовой силой, с которой это делает легкая жидкость. В обоих коленах уровни жидкости автоматически (как будто они знают закон сохранения энергии) установятся так, чтобы эти силы сравнялись и устройство не работало.
Разбор разных вариантов механических и гидравлических ppm-1, предложенных после установления закона сохранения энергии, можно продолжить. Анализ таких изобретений — хорошая тренировка в умении находить и применять соответствующие физические законы. Читателям, интересующимся другими вариантами этих устройств, можно обратиться к соответствующей литературе [2.1-2.6].
Мы перейдем к другим ppm-1, больше соответствующим духу времени по использованным в них силам. На первый взгляд они вносят новую, живую струю в идейную основу ppm-1.
Действительно, электрические и электрохимические явления, которые в них используются вместо шаров, колес, поплавков и фитилей, создают впечатление некоторой новизны. Но, увы, и здесь в основе все остается на том же уровне. Рассмотрим два таких новых проекта (другие в том или ином виде представляют их модификации). Имен многочисленных авторов этих изобретений можно не упоминать: борьба за приоритет здесь не имеет практического смысла.
На рис. 2.10 показан в двух вариантах электромеханический ppm-1. Идея его до гениальности проста. На одном общем валу установлены двигатель постоянного тока и электрогенератор (тоже постоянного тока), соединенные проводами с аккумулятором и потребителем вырабатываемой электроэнергии.
Рис. 2.10. Схема двух вариантов электрического ppm: а — чисто электрический двигатель; б — электромеханический двигатель; 1 — электрогенератор постоянного тока; 2 — электродвигатель; 3 — электрический аккумулятор; 4 — стартовый двигатель; 5 — маховик; 6 — полезная нагрузка
Для пуска системы в ход нужно предварительно зарядить аккумулятор. Дальше следует запустить от него электродвигатель. Двигатель будет крутить генератор, который вырабатывает не только нужную потребителю энергию, но и ту, которая необходима электромотору. Аккумулятор будет играть роль буферной энергетической системы. Если потребитель будет брать больше, чем вырабатывает генератор (за вычетом энергии, нужной для электромотора), то он будет отдавать энергию. Напротив, если потребитель будет брать меньше, то энергия накопится в аккумуляторе.
Совершенно очевидно, что генератор, даже в идеальном случае, выработает ровно столько энергии, сколько возьмет электромотор; в реальных условиях его мощности не хватит даже и на это. Запущенная система, израсходовав энергию, запасенную аккумулятором из внешнего источника, неизбежно остановится. Она не сможет даже обеспечить сама себя, не говоря уже об отдаче энергии потребителю. Второй вариант отличается только тем, что вместо электрического аккумулятора энергии использован механический — тяжелый маховик. Его нужно предварительно раскрутить, чтобы двигатель заработал. Конечный результат, естественно, будет тем же: израсходовав энергию маховика на трение и электрические потери, двигатель остановится. Если составить энергетический баланс такой машины, он будет иметь очень простой вид: 0 = W?. Полезная энергия W? отводится, но внутрь через контрольную поверхность ничего не поступает: W’ = 0. Первый закон термодинамики не соблюдается. Если учесть трение и электрические потери, отводимые в виде теплоты Q?, то уравнение примет вид 0 = Q? + W?. Чтобы это равенство соблюдалось, W? должно быть отрицательным. Другими словами, чтобы этот «двигатель» работал, его нужно крутить извне!
В электрохимическом ppm, показанном на рис. 2.11, использована та же идея — «сам себя обеспечиваю, а избыток отдаю», что и в электромеханическом ppm.
При начале работы система запускается от аккумулятора. Вода разлагается электрическим током на водород и кислород, которые подаются в газовую турбину. Здесь они реагируют (водород сгорает в кислороде), и горячие газы крутят турбину. Турбина приводит в действие электрогенератор, вырабатывающий электроэнергию, идущую по трем адресам: к внешнему потребителю, на разложение воды и, наконец, на подзарядку аккумулятора, нужного как для запуска, так и в качестве буферной электрической емкости. Отработавший в турбине пар конденсируется в воду, которая возвращается в электролизер; цикл замыкается.
Рис. 2.11. Электрохимический ppm: 1 — U-образная трубка с электродами (электролизер воды); 2 — аккумулятор; 3 — газовая турбина; 4 — сборник конденсата; 5 — электрогенератор
Здесь все хорошо и правильно, кроме одной, но решающей детали: в самом идеальном случае генератор сможет выработать лишь столько энергии, сколько потребляет электролизер, и ни на джоуль больше. В реальных условиях этой энергии не хватит, чтобы разложить всю воду. Поэтому запущенная установка, израсходовав энергию аккумулятора на получение при старте порций Q2 и H2, неизбежно остановится. Свести энергетический баланс здесь будет так же невозможно, как и в электромеханическом ppm.
Подводя итоги рассмотрению самых разных моделей ppm-1, можно сделать вывод, что все они в конечном счете основаны на принципе «произвожу нечто из ничего». Это «нечто» — работа, которую пытались получить изобретатели ppm-1, неизбежно оборачивалась ничем. Двигателю обязательно нужна была энергетическая «подпитка».
Изобретатели типа Орфиреуса в конце концов поняли это и прибегли к постороннему источнику энергии, чтобы их ppm-1 делали работу. У Орфиреуса использовался «биологический привод» (служанка или брат); его последователи не ограничились этим. Некоторые из них пошли дальше.
Вспомним здесь двух из них.
Американец Чарльз Рэдгофер, начал свою карьеру в Филадельфии, где показывал вечный двигатель, приводивший в движение точильный камень. За вход он брал с мужчин солидную плату — 5 долларов, зато женщин пускал бесплатно. Когда городской совет Филадельфии заинтересовался его деятельностью, он счел за благо перебраться в Нью-Йорк, где продолжил с 1813 г. демонстрацию своего двигателя.
Идея машины была не нова — те же грузы и то же колесо, в котором они перекатывались. Это был «обычный» гравитационный ppm-1 с наклонными перегородками и шарами. Рэдгофер исправно собирал доллары с доверчивой публики. Все шло хорошо, поскольку было трудно рассчитывать в то время на появление среди зрителей в таком городе, как Нью-Йорк, человека, достаточно научно подготовленного для того, чтобы разоблачить изобретателя.
Но Рэдгоферу фатально не повезло. Надо же было так случиться, что его аттракцион посетил не кто иной, как Роберт Фултон, изобретатель и конструктор первого действующего парохода. Примечательно, что он не хотел идти смотреть машину Рэдгофера, и друзья затащили его туда почти силой.
Известно, что Фултон был не только одним из самых образованных и квалифицированных инженеров своего времени, но и очень решительным человеком. По неравномерности движения колеса он сразу понял, в чем дело. Не долго думая, он публично объявил Рэдгофера мошенником и сразу же приступил к делу — стал разбирать кожух сбоку колеса, чтобы найти, почему оно крутится. Изобретатель пытался протестовать, но Фултон сразу заявил, что заплатит за нанесенный ущерб. Тем самым он не только вызвал интерес и поддержку публики, но и подвел под свои действия некоторую, по американским понятиям вполне достаточную, юридическую базу. Рэдгофер уже не мог его остановить. Был найден скрытый ременный привод, проходивший сквозь стену и потолок на чердак. Когда толпа ворвалась в комнатку, находившуюся на чердаке, то увидела пожилого мужчину с длинной бородой, который жевал хлеб и вращал рукоятку. Вся «цепочка энергетических превращений», таким образом, была раскрыта, и бедный изобретатель тут же на месте был наказан зрителями.
Рэдгофер все же выглядит примитивным жуликом по сравнению с другим американцем — Джоном Кили, работавшим над ppm-1 позже — уже во второй половине XIX в. Здесь не только уровень техники намного выше, но и размах финансовой деятельности не идет ни в какое сравнение с жалкой лавочкой Рэдгофера. Кили поставил дело с истинно американской предприимчивостью[35].
Джон Кили (1837-1898 гг.) происходил тоже из Филадельфии. Он был плотником и до тридцатипятилетнего возраста никак не проявлял себя в области наук. Более того, данных о том, что он получил какое-либо образование, нет. Однако через год многим читателям газет стало известно, что он открыл некую «эфирную силу», которую можно получить «расщеплением» обыкновенной воды. Надо только организовать производство соответствующих двигателей и тогда, используя небольшое количество воды, можно будет получать огромные количества энергии. На выставке, специально устроенной для этой цели в его родном городе Филадельфии, Кили демонстрировал свой вечный двигатель, работающий на этой «эфирной силе». Он быстро нашел среди крупных промышленных воротил людей, желающих вложить часть своих капиталов в разработку этой энергетической жилы, сулящей огромные прибыли. Была создана «Компания по производству моторов Кили» с капиталом в 5 млн. долларов. Доверие акционеров поддерживалось не только учеными речами, на которые Кили был большой мастер, рекламой в печати, но и новыми научно-техническими достижениями. Главным из них было создание агрегата под названием «Либерейтор» (освободитель), который расщеплял воду, «освобождая энергию». Кили утверждал, что его мотор, заправленный одной квартой (1,1 л) воды, мог провести пассажирский поезд поперек всего американского континента — от Филадельфии до Сан-Франциско, а если израсходовать больше — один галлон (3,79 л), то можно пройти от Нью-Йорка до того же Сан-Франциско на морском судне. Можно представить себе, какие прибыли сулила такая техника!
Так прошло пять лет (1875-1880 гг.), в течение которых фирма Кили процветала и ее акции охотно раскупались, несмотря на то, что ни одного мотора выпущено не было. В немалой степени этому способствовало и то, что нашлись ученые (правда, не физики и не энергетики), которые активно его поддерживали[36].
Однако в конце концов противоречие между грандиозными обещаниями Кили и скромными результатами его деятельности привело к тому, что главные акционеры «Компании по производству моторов Кили» перестали его финансировать. В газетах стали появляться скептические статьи настоящих специалистов-физиков (доктора Крессона, Бархера и других), которые прямо обвиняли Кили в шарлатанстве. «Корабль» Кили явно вскоре должен был пойти на дно.
Однако случилось нечто совершенно неожиданное: Кили вдруг получил мощную финансовую и моральную поддержку, которая не только помогла ему «остаться на плаву», но и обрести новые силы. Французы в таких загадочных случаях говорят cherchez la femme — «ищите женщину». Такой женщиной оказалась миссис Мур, богатая вдова филадельфийского бумажного фабриканта. Она прочла в одном номере газеты две статьи. В первой рассказывалось о бедственном положении Кили, который, дойдя до полной нищеты, упорно работает над своим изобретением. В другой была описана история некоего изобретателя, не понятого современниками и погибшего в одиночестве; лишь после смерти его труд был оценен.
Совместное действие этих публикаций было настолько сильным, что вдова отыскала Кили, познакомилась с ним и… наступил новый период его творчества. Это было в 1882 г. Нужды в деньгах опять не было: состояние вдовы превышало 5 млн. долларов (та же цифра, что и активы «Компании по производству моторов Кили»).
Вдохновленный вдовой, Кили сделал новое открытие — «вибрационную силу в жидкости, находящейся между атомами безграничного эфира». Кроме того, он выиграл (правда, с большим трудом) процесс против акционеров «Компании по производству моторов Кили», требовавших компенсации.
Безгранично веря в талант, открытия и изобретения Кили, миссис Мур решила привлечь для поддержки его дела известных ученых и инженеров. Эта идея не вызывала особого восторга у Кили, но отказать полностью своей покровительнице он не мог.
Как всегда в подобных случаях, эксперты разделились на три группы. Большинство приглашенных, в том числе и такие знаменитости, как Т. Эдисон и Н. Тесла, отказались от участия в экспертизе, не желая тратить время на эти не внушавшие доверия дела. Несколько ученых мужей дали положительные отзывы о трудах Кили. Особенно отличился английский физик У. Леселессскотт. Он имел возможность осмотреть все оборудование и даже ознакомиться с инструкцией по его обслуживанию. Профессор тщательно изучил предмет, после чего публично заявил: «Кили с неоспоримой убедительностью продемонстрировал наличие силы, дотоле неизвестной». Тем самым он продолжил славную традицию, начало которой положили высокоученые эксперты вроде Гравезанда и других, поддержавших в свое время Орфиреуса.
Наконец, среди приглашенных для экспертизы специалистов нашлись и такие, которые соединяли в себе достаточно высокую научно-инженерную квалификацию и некий спортивно-детективный дух. Они проявили интерес к раскрытию чудес, демонстрировавшихся Кили, и решили докопаться до истины. Это были инженер-электрик А. Скотт и президент Спрингсгарденского университета А. Берк.
Они выяснили, на чем были основаны удивительные эффекты, которые показывал Кили. В частности, он демонстрировал металлические шары и диски, которые, находясь в воде, по команде (и даже под музыку!) всплывали на поверхность, зависали под ней или тонули под действием таинственных сил. Скотт и Берк догадались, что все эти объекты представляли собой полые сосуды, которые меняли объем при изменении давления воздуха, подаваемого в них по тонким полым трубкам. Скотт даже незаметно обломил одну из них и убедился в правильности вывода, к которому он пришел вместе с Берком. Результаты были доложены миссис Мур. В 1896 г. она прекратила поддержку Кили. Все же она была доброй женщиной и оставила изобретателю пожизненную ежемесячную «стипендию» в размере 250 долларов.
Когда Кили в 1898 г. умер, его дом был осмотрен; в подвале была обнаружена целая компрессорная станция, схема которой была опубликована в «Нью-Йорк джорнэл».
Таким образом, Кили занимался надувательством не только в переносном, но и в самом прямом смысле. Созданные им пневматические устройства (в том числе ружье) свидетельствуют о несомненном инженерном таланте и техническом мастерстве. Невольно возникает мысль, что, несмотря на отсутствие образования, он был намного способнее и умнее обманутого им ученого профессора Леселессаскотта.
Кили прекрасно понимал, что, пройдя по пути финансовых афер, он не мог претендовать на место в истории техники. Уже будучи стариком, он сказал одному из своих друзей, что на своей могиле хотел бы иметь эпитафию: «Кили, величайший мошенник XIX в.».
Идея создать двигатель, работающий на основе извлечения энергии из воды или воздуха, несмотря на неудачу Кили, продолжает жить. Действительно, что может быть лучше, благо «топлива» для таких машин — воды вполне достаточно. Однако в условиях нашего времени извлечение энергии из воды с помощью примитивной «эфирной силы» уже не годится: в ход пошли современные, «ученые» подходы. Такие слова или их сочетания, как «кванты», «электронные оболочки», «водородные связи» и т.д. звучат более убедительно. Некоторые журналисты легко «клюют» на рекламу и слухи о таких изобретениях, излагая, как достоверный материал, фантастические истории о сенсационных изобретениях.
Вот два характерных примера.
В газете «Труд» от 20.06.1993 в статье ее корреспондента В. Фролова описываются творческие подвиги жителя города Омска Александра Никитича Тетерина. Корреспондент возмущается косностью экспертизы, которая отвергла в 1967 г. заявку изобретателя на двигатель, работающий на воде, а затем и другую заявку — тоже на двигатель, но работающий на атмосферном воздухе. Далее упоминается некий испанец — Артур Эскевелес Валеро, который три года спустя «ездил на автомобиле, двигатель которого работал на воде». «А через два года тот же испанец ездил по дорогам на автомобиле с воздушным двигателем»[37].
Дальше в заметке приводятся научные откровения изобретателя из Омска.
«Он в результате опытов установил, что взрывчатым веществом является плазма внутренней электронной оболочки атома кислорода». Статья заканчивается сравнительно осторожным прогнозом: «Не исключено, что такие двигатели совершат настоящую революцию в технике. Только представьте себе: мы совершенно не зависим от роста цен на энергоносители». Но дальше автор все же предупреждает возможных скептиков — им может не поздоровиться. «Между прочим, во время одного из запусков неверящий чудак пытался остановить вал машины. Ему оторвало два пальца, после чего он поверил. Если кто не верит, тоже можно попробовать». Как тут не вспомнить «газированный автомобиль» из детской книжки «Приключения незнайки» Н. Носова! Единственное отличие в том, что у Тетерина вода негазированная.
Второй пример связан с изобретением, реклама и история которого не идет ни в какое сравнение даже с «водяным автомобилем» Тетерина. Здесь размах деятельности и рекламы намного больше и вполне сопоставим с тем, который более 100 лет назад показал Кили. Мнение, что такие истории могли происходить только в давние времена, более, чем 100 лет назад, оказывается наивным. Наш «просвещенный век» может порождать сенсации ничуть не хуже, и тоже основанные на воде!
Речь идет о не так давно широко разрекламированном изобретении Юрия Потапова. Газета «Деловой мир» (от 6.12.1994) отрекомендовала его, как доктора технических наук, профессора и заслуженного изобретателя Молдавии.
Идейные основы своего изобретения автор излагает в интервью так: «Вода таит в себе огромные резервы энергии. И не я это первым открыл. Еще в 20-е годы академик Коанца — румынский ученый, работавший в США — доказал, что обыкновенная вода практически неисчерпаемый источник энергии… Сейчас многие в мире бьются над задачей высвобождения скрытой в этой жидкости энергии. Создали и американцы теплогенератор, работающий на воде, правда, их результаты гораздо скромнее: КПД составил 117%. Но со временем и они добьются гораздо большего… За счет каких же процессов выделяет энергию мой генератор? Прежде всего за счет высокой скорости движения воды и трения. Тепло выделяется также в ходе изменения формы молекулы воды и каким-то образом нарушенным водородным связям в жидкости. Далее, теплогенератор устроен так, что во время его работы идет послойная кавитация жидкости. Кавитационные пузырьки выделяют большое количество тепла», (далее идет описание известного явления кавитации. В.Б.) «Но мы заставили этот процесс, известный в технике как вредный, вырабатывать тепло. И, наконец, в нашем теплогенераторе используется гидродинамический эффект. Разогнав жидкость до большой скорости, мы ее резко тормозим, что также приводит к выделению значительного количества тепла… Я назвал четыре эффекта, есть и другие».
В рекламных материалах 1996 г. (их автор — корреспондент «БСТ» А.В. Владимиров) дается, в дополнение к приведенной выше, еще более «ученая» информация. Вот несколько выдержек из нее.
«…Создан уникальный квантовый гидравлический объемный двигатель, обладающий огромной удельной мощностью и высоким крутящим моментом. И, что важно, он не содержит движущихся, трущихся частей типа поршня, цилиндра, распредвала и др. Он в 10 раз эффективнее, чем двигатель внутреннего сгорания и не нуждается в ремонте. Квантовый двигатель работает не на принципе сжигания топлива, а потому он экологически чист».
«…Заметим: коэффициент эффективности преобразования энергии «потаповских устройств» по сравнению с традиционными превышает 1200%[38]».
В завершение следует удивительный пассаж: «И вот сегодня выход из планетарного тупика видится в использовании холодного ядерного синтеза, а в дальнейшем — в прямом превращении материи в энергию как экологически чистого и безопасного метода получения тепловой и электрической энергии, что в 1000 раз эффективнее ядерного реактора»[39]. Вот так!
Совершенно естественно, что этакий глобальный переворот должен сказаться не только в энергетике; он неизбежно приведет к радикальным изменениям в судьбах человечества. Представители ученого мира в такой ситуации не могли остаться в стороне.
Корреспондент «БСТ» Владимиров цитирует мнение профессора, доктора технических наук, зав. кафедрой МАДИ Л.Г. Сапогина. «Теплогенератор Потапова» (которого он характеризует как «создателя унитарной квантовой теории, обуславливающей энергетику будущего тысячелетия») — это прорыв в науке и технике. Его изделие по всем показателям и простоте технических решений не имеет аналогов.
Очевидно — явление высокоэффективного превращения вещества в энергию. При этом соблюдается закон сокращения (возможно опечатка — «закон сохранения» — В.Б). А высокий эффект разумно объясняет квантовая теория. Это по сути квантовый генератор».
Другой доктор наук, профессор В.Никитский (научно-исследовательский центр «Энергия») заявил: Мы… считаем, что сейчас нет никаких преград для установки на космических кораблях и станциях теплогенераторов топлива… Думаю, что применение теплогенераторов и установок Потапова в космосе — решение энергетической проблемы».
Весь этот сценарий удивительно схож с историей изобретений Кили, описанной выше (за исключением, правда, ее романтической части, связанной с участием вдовы миллионера). В остальном сходство удивительное, включая уровень профессорской «научной экспертизы» в традициях сторонника Кили — профессора У. Лесслесскотта. Как тут не вспомнить «эфирную силу» Кили для расщепления воды! Правда, в духе времени она заменена на действие «квантового генератора», а «внедрение» предполагается уже не на морских судах, а в космосе. Меняются лишь словесная оболочка и имена, а неприглядное существо — безграмотность, остается…