Суть принципа: Активное движение через инерцию

Введение для инженеров

Привет, коллеги-инженеры! Этот раздел объясняет фундаментальный принцип Гравитационного Движителя (ГД) Gravio — создание *активного* (нереактивного) движения без выброса массы и без опоры на внешнюю среду. Мы используем инерцию как неотъемлемое свойство материи, усиленное асимметрией траектории рабочего тела (шара). Это не нарушение законов Ньютона, а их инженерное дополнение: асимметрия радиусов дуг (150 мм и 30 мм) перераспределяет импульс, создавая чистую тягу.

Для тех, кто предпочитает формулы, добавлены расчёты. Для визуализации — диаграммы траектории и аналогии. Инерция здесь — "память" шара о движении, которая не изолируется и позволяет системе "тянуть себя" вперёд, минимизируя потери энергии (в отличие от реактивных двигателей, где половина E уходит с струёй: \( E_{\text{струя}} = \frac{1}{2} \dot{m} u^2 \)).

 История про метателя молота: 

Простая аналогия для понимания инерции

Эта аналогия для тех, кому сложно разобраться в формулах. Здесь я объясняю физический принцип, лежащий в основе ГД Gravio, с помощью простой механической модели. Важно понять: это объяснение сути, а не описание устройства. Для инженеров: аналогия иллюстрирует, как инерция (как свойство массы) создаёт импульс без потерь на выброс.

Представьте себе спортсмена — метателя молота. Вот как это выглядит:

- **Есть спортсмен**. Он крепко стоит на ногах (аналог двигателя или соленоида в ГД).

- **Есть молот**. Это тяжелое металлическое тело с деревянной ручкой (аналог шара в ГД, m ≈ 0.111 кг).

- **Спортсмен и молот связаны верёвкой** (аналог замкнутой траектории в ГД, с дугами R=150 мм и R=30 мм).

Теперь посмотрите, что происходит:

1. Спортсмен раскручивает молот вокруг себя, запасая в нём кинетическую энергию (\( E_k = \frac{1}{2} m v^2 \)) и угловой импульс (\( L = m v r \)).

2. В нужный момент он отпускает верёвку (но не полностью — молот остаётся связан).

3. Молот по инерции летит вперёд, верёвка натягивается и дёргает самого спортсмена за собой.

4. Спортсмен перемещается вперёд на расстояние, пропорциональное импульсу молота (\( \Delta x \approx \frac{m v}{M + m} t \), где M — масса спортсмена).

Обратите внимание на три ключевых момента (для инженеров)

- **Ничего не выброшено**. Молот остаётся со спортсменом, они связаны. Общая масса системы не изменилась (нет \( \dot{m} \), как в ракете).

- **Используется инерция**. Для перемещения спортсмена и молота. Инерция — вечное свойство массы (m), которое нельзя "замкнуть" или изолировать. Она проявляется как сопротивление изменению движения, но здесь используется для создания тяги (\( F = m a \), где a от центростремительных сил).

- **Для движения использована сила, созданная внутри системы**. Но с внешним вводом энергии (мускулы спортсмена, аналог тока в соленоиде). ЗСИ соблюдается: суммарный импульс системы нулевой относительно центра масс, но относительно земли возникает смещение.

**Пояснение для "особо одарённых" (с двумя или более высшими образованиями)**:

 Выше описан один цикл по перемещению спортсмена с молотом из точки А в точку Б. Если спортсмен повторит действия в точке Б (точно так же, как в А), то суммарное перемещение спортсмена + молота будет увеличено ровно вдвое. Следовательно — вы уже поняли — как инерция перемещает тело. Называется это *активное движение* (нереактивное). В реактивном движении (ракета) энергия тратится на унос массы, здесь — на перераспределение импульса внутри системы.

 Связь с ГД Gravio: 

От аналогии к реальности

При чём здесь ГД Gravio? Какая связь?

Связь — в фундаментальном физическом принципе. Техническая реализация — другая. ГД Gravio использует связку *Инерция + Энергия*, но без молота и верёвки:

| Метатель молота (Аналогия) | Движитель Gravio (Реализация для инженеров) |

|----------------------------|---------------------------------------------|

| Спортсмен, создающий силу | Соленоид (электромагнитный ускоритель) с током 24–48 В, разгоняющий шар до v = 10 м/с. Энергия из внешнего источника (конденсатор, E = ½ C V² ≈ 5–10 Дж). |

| Тяжёлый молот | Стальной шар (Ø 30 мм, m ≈ 0.111 кг) — инерционный накопитель внутри герметичного корпуса (труба Ø 31 мм). |

| Раскрутка молота для запаса инерции | Привод шара соленоидом: начальный импульс p = m v = 1.11 кг·м/с (влево для шара, вправо для системы). |

| Верёвка, передающая усилие | Замкнутая траектория: Инвертор (дуга R=150 мм, F = m v² / R ≈ 74 Н) и Тяговая дуга (R=30 мм, F ≈ 370 Н). Асимметрия радиусов усиливает реакцию в одном направлении. |

| Рывок, тянущий спортсмена вперёд | Импульс силы, который тянет весь корпус ГД вперёд (p_сум ≈ 1 кг·м/с за цикл). Нет механической "верёвки" — всё в едином агрегате. |

**Важнейшее отличие**: 

В Движителе Gravio нет никакой механической "верёвки", соединяющей две части. Вся система — это единый, герметичный агрегат, установленный на транспортном средстве. Накопленная энергия преобразуется в силу тяги внутри него и передаётся прямо на корпус (например, тележка массой 10 кг получает Δv ≈ 0.1 м/с за цикл).

**Для инженеров: Расчёты КПД и потерь**

- Кинетическая энергия шара: \( E_k = \frac{1}{2} m v^2 \approx 5.55 \, \text{Дж} \).

- Потери: Трение в трубе ~10–20%, гравитация на касательной ~2%, нагрев соленоида ~10%. КПД системы ~60–80% (лучше, чем в реактивных, где ~50% уходит с массой).

- Цикл повторения: При 10 циклах/с тяга F ≈ 10–15 Н (для прототипа).

### Диаграммы для визуализации

Чтобы сделать понятнее для инженеров, добавил диаграммы:

1. **Диаграмма траектории ГД Gravio** (сгенерирована с помощью Python и Matplotlib для точности):

   - Большая дуга (Инвертор, R=150 мм) слева — разворот шара.

   - Малая дуга (Тяговая, R=30 мм) справа — основная передача импульса.

   - Прямая (Пушка) внизу, касательная кривая сверху.

   - Описание: Траектория замкнутая, асимметричная; стрелки показывают направление движения шара и силы реакции. (Ссылка на пример генерации: см. код в репозитории GitHub).

   Вот приблизительное ASCII-описание (для представления):

   ```

   Большая дуга (R=150mm)      Касательная кривая

         /----\                  /------\

        /      \                /        \

       /        \              /          \

      |          |            |            |

      \_________/             \___________/

        Прямая (соленоид)        Малая дуга (R=30mm)

   ```

   Полная диаграмма показывает, как малая дуга усиливает F в 5 раз.

Gravio808/GD-Gravo-Uchebnik: Учебник пилотов ГД Gravo — для всего человечества 

2. **Диаграмма техники метания молота** (из открытых источников для аналогии):

   - Фазы метания: Предварительные swings, entry phase, single support. Видно, как инерция молота тянет спортсмена.

   - Пример: Смотрите фазовую диаграмму из статьи "Phases of Hammer Throw" (ResearchGate). Или PDF с техникой от Athletics SA. Это иллюстрирует, как верёвка передаёт импульс, аналогично траектории в ГД.

3. **Векторная диаграмма импульсов** 

(из учебника, дополнено):

   - p₁ (+1.11 кг·м/с, зелёный) от Пушки.

   - p₂ (-2.16 кг·м/с, красный) от Инвертора.

   - p₄ (+1.54 кг·м/с, зелёный) от Тяговой дуги.

   - Результирующий: +1 кг·м/с (синий вектор вправо).

   ASCII-пример:

   ```

   Отдача (p1):  ----> +1.11

   Инвертор (p2): <---- -2.16

   Тяговая (p4): ----> +1.54

   Сумма:       ----> +1.0

   ```

Итог:

Аналогия с метателем молота — это ключ к пониманию того, как можно двигаться, не отталкиваясь ни от чего и ничего не выбрасывая. ГД Gravio — это техническое воплощение этого принципа в виде компактного, высокоэффективного движителя. Для инженеров: прототип собирается в гараже (труба, шар, соленоид), с потенциалом для космоса (без топлива) или транспорта (КПД > реактивных). Экспериментируйте: соберите и замерьте импульс!