Эффект полостных структур Гребенникова

Виктор Степанович Гребенников прожил трудную жизнь. Среди ученых он известен как фанатично преданный своему делу энтомолог. Любил своих подопечных — насекомых настолько, что создал в окрестностях Новосибирска, где жил и работал, заповедники (заказники) для насекомых.

Заповедник для насекомых! Просто нет слов.

Фотография платформы Гребенникова из книги «Мой Мир»

Будучи талантливым художником, он постоянно рисовал своих любимчиков. Эти рисунки попали в красочную книгу «Мой мир», которая была издана в 1998 году и которую я заказал и с удовольствием прочитал от корки до корки. Википедия скупо освещает его жизнь именно в этом качестве — как ученого — энтомолога. Однако, большое количество людей знают его совсем с другой стороны: как человека, который на основе неизвестных технологий природы создал летательный аппарат, использующий новые полевые принципы. В книге содержится описание полета над городом на этом фантастическом пепелаце. Подробно про это направление можно прочитать в самой книге или в этом описании платформы Гребенникова.

Полостные структуры

Все мы знаем, что современные математические и физические модели затрудняются объяснить полет таких тяжелых жуков, как например майский жук: по этим моделям он не может поднять себя в воздух. Только недавно начали появляться исследования вихревых эффектов, за которые ответственны определенные структуры крыльев, что позволяет существенно снизить потери и увеличить подъемную силу. Возможно, в этом Виктор Степанович продвинулся существенно дальше современных исследователей аэродинамики летающих и жужжащих существ.

Поскольку Гребенников всю жизнь, начиная с детства, изучал насекомых, его заинтересовали регулярные структуры, которые располагаются на надкрыльях у летающих жуков определенного класса. Исследования привели его к неожиданному выводу: данные структуры являются объемными резонаторами, или что ближе к нашему пониманию — 2D фазирующими антенными устройствами, которые способствуют возникновению полей определенного типа. За счет этих полей жук фактически использует механизм левитации, что является хорошим подспорьем к классическому подъемному механизму машущих крыльев.

Возможность существования антигравитационных полей такого типа и левитирующих жуков является ошарашивающей версией. Именно версией, поскольку эксперименты Гребенникова никому воспроизвести не удалось, несмотря на огромную армию последователей, которая ищет, «разбирает» и изучает несчастных жуков, которые могут претендовать на такие способности. Сам он, видимо из любви к своим маленьким друзьям, утаил, с какими именно насекомыми он работал в этом проекте. И судя по всему, в своей платформе он не использовал никакой биологический материал, а сделал физический аналог резонатора, который использует открытый им эффект полостных структур.

Вообще-то то, что природа использует различные поля, не является удивительным. Видимый, инфакрасный свет и ультрафиолет, ультразвук и другие, еще не изученные диапазоны осваивались живыми существами в ходе борьбы за существование. Почему бы и нет?

Судя по всему, несущая часть платформы Гребенникова использовала регулярную полостную структуру, которая активировалась высоковольтным напряжением. Если это работает, нам придется признать, что можно достичь самосинхронизации полей в таких структурах просто изготовив регулярную решетку. То есть речь идет о том, что можно было изготовить кусок металла периодической формы, вдарить куда-нибудь высоковольным импульсом и мы могли бы получить колебания, которые зависят именно от этой периодической (полостной) структуры? Звучит как бред, но самое смешное заключается в том, что такое устройство существует. И оно не инопланетного происхождения, а изготавливается на вполне себе земных заводах, и даже не в секретных лабораториях. Более того: у многих это устройство тихо — мирно работает на кухне. Что же это такое? Не буду интриговать, прошу знакомиться: магнетрон.

Магнетрон: примитивно устроен, сложен для понимания

Благодаря магнетрону, который является мощным генератором СВЧ колебаний, можно поджарить блюдо в микроволновке. У этого устройства есть более достойная предыстория: он используется в радиолокаторах для формирования излучаемой мощности несколько десятков кВт. Если бы последующие цивилизации откопали магнетрон из какого-нибудь нашего культурного пласта, они ни за что бы не догадались, для чего эта штука предназначена. И в самом деле: тупой фигурный кусок металла является основной частью магнетрона — никакой электроники в нем нет. Прошу любить и жаловать: регулярная полостная структура!

Принцип работы магнетрона. Разноцветными линиями показаны возможные траектории электронов: синяя показывает отклонение по дуге, зеленая — электрон закручен по спирали, красная — электрон будет долго крутиться, пока достигнет анода. За счет профиля анода возникают движущиеся группы электронов

Теперь набираемся терпения и внимательно смотрим, что происходит в этом куске железа между катодом (цилиндр в центре) и анодом (анод — это та самая полостная структура и есть).

Как и у Гребенникова, на анод относительно катода подается высоковольтное напряжение (все как в обычной электронной лампе). Электроны бодренько покидают катод, притягиваются к аноду и во внешней цепи начинает течь ток. Так работает электровакуумный диод, и ничего интересного в этой картинке нет: так будет продолжаться бесконечно пока катод не выгорит.

Интересное начинается, когда тупой кусок железа помещают в постоянное магнитное поле (использовал ли Виктор Степанович магниты? интересный вопрос). Тогда траектория электронов под воздействием поля начинает меняться — они отклоняются от прямого маршрута. Они могут лететь по дуге, по замысловатым спиралям, как угодно: хаос в чистом виде. Но на определенном этапе возникает магия, и я уже не могу объяснить, почему это происходит именно так: за счет полостной структуры возникают группы (клубки) электронов, которые начинают бешено вращаться внутри магнетрона, создавая электромагнитные колебания. Лучше всего это видно на имитаторе:

Если на пути вращения этих клубков засунуть петлю, то можно снять высокочастотный ток высокой мощности, как это и делается в микроволновках и радиолокаторах.

Итак, железка и магнит? Просто какой-то набор артефактов в мешке колдуна, который ночью ждет грозы чтобы запустить свою адскую машину (вот откуда высокое напряжение: вспоминаем лейденские банки). Никаких высоких технологий! Магнетрон можно было создать и в Древнем Риме, много веков назад. А может и создавали, в той же древней Индии? Не случайно картинки из индийского эпоса, описывающего древние битвы подозрительно напоминают использование термоядерного оружия.

Вот только электромагнитные поля нам хорошо знакомы, а что там было у Гребенникова — тайна, которую он унес с собой.