Бумага "Эм Драйв" вышла - нужна помощь, чтобы понять ее.

Скотт Мэнли сообщает нам (см. также Engadget ), что рецензируемая статья о драйве без реакции вышла, и прекрасно объясняет основы. Если это сработает, это нарушит давнее убеждение, что линейный импульс сохраняется.

Я посмотрел на бумагу , и мне не потребовалось много времени, чтобы найти странное слово. ( скриншот ) Первое предложение аннотации гласит:

Кампания вакуумных испытаний по оценке характеристик импульсной тяги конического радиочастотного испытательного изделия, возбуждаемого в поперечной моде магнитудой 212 на частоте 1937 МГц, была завершена.

Что такое «мода поперечной звездной величины 212»? Может ли это быть на самом деле «поперечная магнитная» мода? Это реальный термин, и его можно было бы записать Т М 212 , имеющий три индекса вместо двух, потому что это более сложная форма, чем цилиндр. Или это новый вид резонансного режима? Это и есть публикация в рецензируемом журнале? Все рецензенты и редактор журнала одобрили эту статью, включая реферат?

Кроме того, РЧ-усилитель находится на крутильных весах, а питание постоянного тока подается через скользящие контакты из жидкого металла, «чтобы устранить силы кабеля». Ток, протекающий по замкнутой цепи , будет испытывать силу Лоренца, стремящуюся вытолкнуть петлю на большую площадь . ( См. « задачу о скользящем стержне», рис. 10.12.1 ). Величина силы будет линейно масштабироваться с током (и, следовательно, с ВЧ-мощностью). Я не вижу ни обсуждения этой силы на крутильных балансирах, ни оценки ее величины, но похоже, что при испытании реверсивной тяги скользящие контакты тоже были смещены в другую сторону. Упоминалась ли эта сила в более ранних публикациях, или рецензенты тоже ее упустили?

выше: Пример безреактивного электромагнитного привода, испытываемого внутри вакуумной камеры, от National Geographic . Обратите внимание, что двигатель должен производить от 30 до 100 микроньютонов, что примерно равно весу нескольких комаров .

выше: проблема «скользящей полосы» отсюда .

Хе. Из второго предложения в фактической статье: «Здесь показано, что диэлектрически нагруженный конический ВЧ-испытательный образец возбуждается в поперечной магнитной моде 212 (TM212)» [курсив добавлен].
Торсионные весы делают возможными точные измерения чрезвычайно малых сил, но элегантность теряется, если вы затем вступаете с ними в физический контакт. Рецензенты должны были настоять на описании того, где и как сильно они прикасались к нему. Вы идете за покупками, продавец называет вам цену, которая противоречит законам физики, а затем добавляет: «Кстати, я держал большой палец на весах». толкать?"
Это больше подходит для физики, чем для исследования космоса.
@ Гоббс, нет, не совсем. Мы постоянно используем школьную физику в SX SE! К физике тут вообще вопросов нет . Речь идет об испытании двигателя для космического движения. То, что есть диаграмма с магнитным полем, не означает, что она не по теме. Хотя обсуждение предложенной физики , лежащей в основе несохранения импульса двигателя, может продолжаться здесь, речь идет о правильных процедурах тестирования двигателя. Вы бы не перенесли все вопросы о движении ионов и фотонов в Physics SE только потому, что там есть физика, не так ли?
Я предлагаю перенести его, потому что ваш вопрос касается методики эксперимента, которая более тесно связана с физикой, чем с применением этого привода для космических аппаратов. Просто пытаюсь поставить этот вопрос перед аудиторией, которая, скорее всего, сможет на него ответить.
@Hobbes Вторая часть вопроса: « Была ли эта сила рассмотрена в более ранних публикациях или рецензенты также пропустили это? » Сила Лоренца не вызывает никаких вопросов - я не спрашиваю о том, происходит это или нет, это что заставляет звонить в дверь и крутить моторы. Я спрашиваю, обращались ли эти ученые-двигатели ранее к этим проблемам в предыдущих статьях о двигателях или нет. К физике здесь вопросов нет. (первая часть - вопрос об ошибке в первом предложении). Пожалуйста, не переносите это в Physics SE — я не задаю вопрос о физике.
@Энди, это статья об этой форме движения. «Что такое« поперечная мода магнитуды 212 »? ... это новый вид резонансной моды?» и о силе, создаваемой петлей постоянного тока: «Была ли эта сила рассмотрена в более ранних публикациях...?» На эти вопросы могут ответить люди, знакомые с событиями и новостями об этой потенциальной форме движения и читавшие о ней специально. Сейчас в США утро, давайте ответим на этот вопрос хотя бы полные 24 часа в SX SE и посмотрим, не захочет ли кто-нибудь прокомментировать?
Тот факт, что были измерены совершенно разные тяги в зависимости от точных деталей настройки РЧ, убедительно свидетельствует о том, что силы Лоренца на проводниках вообще не задействованы, поскольку они были бы чрезвычайно предсказуемы и постоянны, основываясь ни на чем, кроме тока.
@NathanTuggy Это хороший момент, он исключает это как единственную причину, не уверен, означает ли это, что он вообще не участвует (по крайней мере, есть тенденция, если я правильно понимаю) Но мне просто любопытно, был ли такой эффект адресовано (для этого теста) или нет.

Ответы (2)

Самодействующие силы Лоренца были рассмотрены в разделе 8, пункт 3, наряду с другими подобными ошибками:

Третьей ошибкой является магнитное взаимодействие, которое может привести к ложному положительному результату в результате взаимодействия постоянных токов в силовых кабелях во время работы испытуемого изделия с окружающими магнитными полями (например, локальным полем Земли, магнитным демпфером) для создания смещения крутящего момента на маятнике. Все силовые кабели постоянного тока представляют собой витую пару или экранированную витую пару для минимизации магнитного взаимодействия. Испытываемое изделие испытывается в прямой, обратной и нулевой ориентациях, но прокладка и ориентация силовых кабелей постоянного тока одинаковы для всех трех конфигураций (силовые кабели проходят через верхнюю часть испытуемого изделия), что означает, что любые ложные срабатывания будут ложными срабатываниями. одинаковая величина и полярность для всех трех тестов. Во время тестовой кампании такого не наблюдается.

( Оригинальная бумага )

Поскольку проводники монтировались одинаково для всех испытаний, любые силы Лоренца от жидкого металла всегда проявлялись бы в одном и том же направлении и с примерно такой же величиной мощности, как и при любом другом испытании при одном и том же постоянном токе. Но измеренная на испытательном стенде тяга была очень чувствительна к точной настройке генератора RF PLL, и измеренная тяга изменяла направление или исчезала соответствующим образом при различных настройках.

Он не рассматривает самовоздействие, он рассматривает взаимодействие с «окружающими полями» и не рассматривает изменения площади разомкнутого контура из-за движения контактов в жидком металле, но вы определили, вероятно, самое близкое к Это. "... возможность ложного срабатывания в результате взаимодействия постоянного тока в силовых кабелях... с окружающими магнитными полями (например, локальным полем Земли, магнитным демпфером)...", но они действительно говорят, что конфигурация пути постоянного тока не не меняется в течение трех испытаний. Ваша точка зрения о большой неповторяемости хорошо принята. Спасибо, что нашли время покопаться!
Его следует тестировать не только с питанием от постоянного тока, его также следует тестировать с использованием переменного тока. Когда используется переменный ток, не должно быть сил Лоренца, потому что положительные и отрицательные полупериоды компенсируются. Магнитное поле Земли можно компенсировать с помощью катушки Гельмгольца. Можно даже генерировать локальное магнитное поле в направлении, противоположном магнитному полю Земли, или изменять интенсивность поля.
@Uwe: Я подозреваю, что полный AC было бы сложно подключить, но в любом случае, можете ли вы определить конкретный гипотетический сценарий ошибки, которого AC мог бы избежать, а описанная настройка - нет?
@Уве и др. Если мы не отбрасываем всю школьную физику, а не только сохранение импульса, все, что нужно, — это схема или фотография путей постоянного тока, чтобы оценить результирующий крутящий момент из-за самовоздействия области переменного контура. Если два контакта расположены близко друг к другу и оба вблизи оси вращения, то они будут меньше, если они более широко разнесены и расположены вдали от оси, они будут больше. В любом случае это можно легко оценить, если до сих пор верить в науку. Конечно, проверочные тесты по-прежнему необходимы, но они по-прежнему дают прямые оценки, когда это возможно.

По частям,

Что такое «мода поперечной звездной величины 212»?

Я не нашел в литературе ничего о "поперечной величине". На первый взгляд вы правы, вероятно, они имели в виду «поперечную магнитную моду».

Это и есть публикация в рецензируемом журнале?

Рецензирование — это долгий и болезненный процесс с многочисленными циклами пересмотра, которые могут длиться годами. Понятно, что они могут не заметить некоторые опечатки и простые ошибки. Возможно, авторы исправят это в будущем.

Упоминалась ли эта сила в более ранних публикациях, или рецензенты тоже ее упустили?

Торсионные весы имеют долгую историю измерения сил до уровня наноньютонов, и многие из них используют контакты из жидкого металла в качестве контактов «без трения». Если бы сила Лоренца была реальной проблемой, вероятно, любая исследовательская группа сообщила бы об этом раньше. . Проблема здесь в том, что у вас нет ни внешнего статического магнитного поля, ни большей площади, на которую можно было бы толкнуть.

Некоторые статьи о противовесах, которые могут быть полезны (возможно, не совсем тот случай, что в статье): статья 1 , статья 2 , статья 3

Я также могу предложить вам просмотреть множество статей, опубликованных сообществом электродвигателей о балансировке тяги, вы можете найти больше материала, чем я: Архив статей ERPS

Не могли бы вы привести конкретный пример крутильных весов с контактами из жидкого металла, подающими электрическую мощность порядка 100 Вт (вероятно, несколько ампер) к блоку электроники, расположенному на верхней части весов? Я хотел бы увидеть схему или фото и обсуждение (без платного доступа).
Я не защищаю процесс рецензирования: критика такого рода «проверки» широко известна (например , ссылка 1 или ссылка 2 ) .
На самом деле, если вы посмотрите достаточно глубоко, вы можете найти много статей с грубыми ошибками, такими как неправильные цифры, поддельные ссылки и т. д. Эта ошибка в их статье не является «приемлемой», но, возможно, совместима с реальностью науки. Я отредактирую свой ответ, чтобы добавить конкретную ссылку.
Просто чтобы закончить: еще одна оценка
@Энди и ухох, пожалуйста, обсудите, нужны ли комментарии ухоха для чата. Комментарии не для расширенного обсуждения; этот разговор был перемещен в чат .
Я могу прочитать первые две ссылки. Это не похоже на торсионные противовесы. Это гравитационные балансы. Они уравновешивают вес на левой стороне от веса на правой стороне, кажется, это называется торсионным балансом тяги. Силы вертикальны. Крутильные весы или крутильный маятник (насколько мне известно) подвешены на «струне» (кварцевое волокно) и силы уравновешиваются в горизонтальной плоскости вокруг точки подвеса. См. здесь: npl.washington.edu/eotwash/torsion-balances Теперь мне интересно, действительно ли статья в моем вопросе использовала настоящий торсионный баланс?
Но нужно время, чтобы четко указать, что электрические соединения расположены рядом с осью. «Аксиальная контактная система из жидкого металла была разработана, чтобы свести к минимуму влияние электрических соединений» (Seifert1 et al.)
Да, это так. В ответе: Статья 1 о крутильных весах без контакта с жидким металлом, Работа 2 о крутильных весах с контактом с жидким металлом и Работа 3 о весах с перевернутым маятником с контактом с жидким металлом. Я привел эти три примера только для того, чтобы дать вам представление о текущем состоянии технологий.
Хорошо, спасибо. В статье 1 (Polzin et al) они помещают грузы и снимают грузы с весов для их калибровки — см. рисунок 3. Вы не размещаете грузы на крутильных весах для их калибровки. Торсионные балансы вращаются, как правило, вокруг вертикальной оси. Хорошо, я ценю ваше дополнительное время и усилия, чтобы собрать их воедино. Сейчас я уделю немного времени, чтобы прочитать их подробно. Это действительно полезно!!