Харченко - первооткрыватель продольных радиоволн
Эта статья - мой публичный акт уважения Константину Петровичу Харченко, русскому изобретателю и учёному, который десятки лет своей жизни посвятил развитию военной радиоэлектроники и попутно пытался постичь тайны микромира. Сконструировав однажды коротковолновую антенну "ОБ-Е" для военных, он открыл, что радиоволны, о которых во всех ВУЗах мира до сих пор рассказывают, что это "поперечные электромагнитные колебания", оказывается, могут быть и продольными! Чего современная парадигма науки никак не предусматривает! Отсюда и призыв К.П.Харченко, инженера, изобретателя, учёного к соотечественникам: «Россияне, вы имеете фору... Не теряйте времени. Физику надо делать заново!»
Вот что Константин Петрович Харченко написал в своей "Юбилейной исповеди", опубликованной в журнале "Инфомост" №4 (44) за 2006 год, когда нашему герою исполнилось 75 лет.
"...Конец 1979-го. Оформились представления по новой однопроводной антенне бегущей волны. В её конструктивную основу была положена хорошо известная практикам и особо любимая теоретиками «старая» антенна Бевереджа, маркируемая у нас с легкой руки Г. З.Айзенберга как ОБ-«однопроводная бегущей».
К.П.Харченко: "Свою антенну я обозначил как ОБ-Е.
Добавление литеры Е отличало «новую» антенну от «старой» и показывало, что на её проводнике наряду с бегущей волной (электронов) присутствует ещё одна волна. Волна, похожая по структуре на волну в круглом волноводе, если смотреть в торец проводника.
Сейчас эту «дополнительную» волну именуют «продольной», а в те далекие времена такой термин не был модным. Сопоставительные испытания ОБ с ОБ-Е показали сказочные результаты. Так, например, взятый по возможному максимуму коэффициент усиления (КУ) «новой» антенны превышал КУ «старой» в 40 раз (!) при одинаковых длинах и диаметрах проводников с бегущей волной обеих антенн, размещенных над одной и той же «землей». У коллег немедленно возник жёсткий вопрос: «откуда и почему?» И также немедленно приговор: «этого не может быть, так как уравнения Максвелла - Герца разницы между ОБ и ОБ-Е «не видят»!
31 мая 1985-го на заседании секции № 2 УС части, где я работал, (протокол № 5), были публично доложены результаты трёхлетних изысканий по антенне ОБ-Е. Результаты были экстраординарными: очень большой КУ (коэффициент усиления); скорость распространения колебаний V>C, где С - скорость света в вакууме; наличие самофокусировки; «парадокс тока» и ещё многое другое..."
В своей лекции «Эксперименты с переменными токами очень высокой частоты и их применение к методам искусственного освещения» в колледже Колумбия, Нью Йорк, 20 мая 1891 года, Никола Тесла говорил о природе электричества, памятуя, что на тот момент (до открытия электронов в 1897 году Дж.Дж.Томсоном) электричество считалось чем-то вроде сверхтекучей жидкости, причём жидкости двух родов. Один род электрической жидкости, как многие были уверены, создавал положительное электричество, другой - отрицательное электричество. Кроме того, весь мир признавал авторитетное мнение американского учёного Бенджамина Франклина (1706-1790), заявившего однажды: "Электричество - это особая форма материи, состоящая из частиц, размеры которых меньше размеров частиц обыкновенного вещества".
В этой связи Тесла сказал: «Я должен признаться, что не могу поверить в два электричества и ещё меньше я верю в существование «двойного» эфира. Загадочность поведения эфира, когда он ведёт себя как твёрдое тело по отношению к волнам света и тепла, и как жидкость по отношению к движению тел сквозь него, конечно, наиболее понятно и удовлетворительно объясняется, по предложению сэра Уильяма Томсона, тем, что он, эфир, находится в движении. Тем не менее, невзирая на это, не существует оснований, которые позволили бы нам уверенно заключить, что хотя жидкость не может передавать поперечные вибрации в нескольких сот или тысяч раз в секунду, она не сможет передавать подобные вибрации, если они будут в диапазоне сотен миллионов колебаний в секунду. Также никто не может доказать, что существуют поперечные волны эфира, испускаемые машиной переменного тока, дающей небольшое количество изменений направления тока в секунду. Для таких медленных вибраций, эфир, если он находился в состоянии покоя, может вести себя как истинная жидкость. Возвращаясь к нашему предмету, и не забывая о том, что существование двух электричеств, по меньшей мере, крайне маловероятно, мы должны помнить о том, что у нас вообще нет никаких доказательств существования электричества, и мы не можем надеяться получить их, если в рассмотрении нет «грубой материи». Таким образом, электричество не может быть названо эфиром в широком смысле этого понятия, однако, ничто не может воспрепятствовать тому, чтобы назвать электричество эфиром, соединенным с материей, или связанным эфиром. Говоря другими словами, так называемый статический заряд молекулы! - это эфир, определённым образом соединённый с молекулой… Вращение молекул и их эфира вызывает напряжения эфира или электростатические деформации, уравнивание напряжений эфира вызывает движения эфира или электрические токи, а орбитальные движения молекул производят действия электромагнетизма и постоянного магнетизма».
Итак, Тесла не разделял материю и эфир, полагая эти понятия взаимосвязанными. В этом мы находим аналогии со взглядами Фарадея. В письме «Размышления об электрической проводимости о природе материи» Ричарду Тэйлору, эсквайру, Королевский институт, 25 июня 1844 г., Фарадей пишет о том, что материя везде является непрерывной: «материя присутствует везде, нет промежуточного пространства, не занятого ею… Значит, материя будет повсюду непрерывной и, рассматривая её массу, нам не надо предполагать различия между её атомами и каким-то промежуточным пространством. Силы вокруг центров сообщают этим центрам свойства атомов материи».
Эти важные аналогии взглядов Фарадея и Тесла на природу материи, электричества и эфира, помогут нам понять принцип действия ОБ-Е антенны Харченко.
И ещё один любопытный момент. В своём патенте № 787,412 «Искусство передачи энергии через естественные среды» (от 18 апреля 1905 года) Тесла отметил, что в его эксперименте средняя скорость продольных волн электрической природы, вызывающих над поверхностью Земли эффект стоячих волн, составляла 471240 км/сек! То есть, V превышало C почти в полтора раза!
Образное представление стоячей волны.
Вот теперь, обладая таким набором исходных знаний, давайте вернёмся сначала к однопроводной антенне бегущей волны Г.Бевереджа, а потом к ОБ-Е антенне К.П.Харченко.
ОБ антенна Бевереджа.
Согласно Уолтеру К., большому авторитету на Западе в области теории подобных антенн, "бегущие волны подразделяются на:
а) вытекающие и б) поверхностные.
Вытекающая волна - это такая бегущая волна, энергия которой вдоль структуры без потерь непрерывно уменьшается за счёт излучения, а вдоль структуры с потерями непрерывно уменьшается и за счёт потерь в структуре, и за счёт излучения.
Поверхностная волна - это такая волна, которая распространяется вдоль структуры без излучения.
Учитывая необходимость использования резистора нагрузки для получения вытекающей волны и большие потери в подстилающей поверхности, особенно на низких частотах, доля излучённой энергии у антенны бегущей волны небольшая. При этом максимум диаграммы направленности в азимутальной плоскости совпадает с осью вибратора..."
Запомните! Резистор нагрузки нужен в конце антенны ОБ для получения "вытекающей волны"!
Теперь смотрите, что сделал К.П.Харченко, который сам говорит, что он модернизировал ОБ антенну Бевереджа и получил качественно другую антенну ОБ-Е, которая более чем на порядок по КПД и коэффициенту усиления превосходит антенну ОБ. Причём уже ясно, что все эти преимущества в ОБ-Е антенне возникли исключительно из-за того, что фазовая скорость движения электронов вдоль проводника в бегущей волне стала сверхсветовой и численно равна 1,05-1,1 от скорости света. А в антенне ОБ Бевереджа эта скорость движения электронов досветовая и численно равна 0,82-0,88 от скорости света.
Собственно, всё выше написанное - правда. Всё преимущество антенны ОБ-Е перед антенной ОБ только в том, что фазовая скорость движения электронов вдоль провода 3 сверхсветовая. Другой вопрос, за счёт чего это достигнуто? Каков физический процесс? И почему он не укладывается в современную теорию радиоволн?
На практике Константин Петрович Харченко просто добавил в конструкцию ОБ-антенны дополнительные провода 1 и 5, длина которых взята из расчёта 1/4 длины наибольшей волны, на которой должна работать эта антенна. И это дало феноменальный прирост КПД антенны!
А почему возник столь положительный эффект, для всех осталось загадкой! Потому что физика явления не ясна! А не ясна она потому, что все современные учёные пребывают в иллюзии, что радиоволны - это некие "электромагнитные колебания", способные распространяться даже в полной пустоте, без наличия среды, за счёт того, что якобы вихревое магнитное поле рождает вихревое электрическое поле, а вихревое электрическое поле потом опять рождает вихревое магнитное поле, и так до бесконечности... Об этом уже почти 100 лет во всех ВУЗах талдычат!
Фантазия физиков-теоретиков, не имеющая ничего общего с реальностью.
И это несмотря на то, что учёный Римилий Фёдорович Авраменко (1932-1999), советский конструктор вооружений, доктор технических наук и профессор однажды обнаружил в ходе экспериментов, что «никакого индукционного электрического поля в вакууме нет!»
Поскольку я однажды разгадал загадку работы антенны ОБ-Е, которую до конца не разгадал даже сам автор, то я хочу подвести к пониманию её секрета и других людей.
Какими идеями руководствовался К.П.Харченко, когда преобразовывал ОБ антенную Бевереджа?
Мне видится, что он взял ОБ антенну Бевереджа и совместил её с антенной типа "полуволновой диполь Герца", который состоит из двух проводников, каждый из которых имеет длину, равную 1/4 волны.
Но, как Харченко сделал это совмещение?!
Он мысленно взял два полуволновых диполя Герца, разместил их соосно друг другу и между ними разместил длинный провод Бевереджа, в котором создаётся бегущая волна электрического тока. Собрав такую конструкцию, один полуволновой диполь Герца он запитал от СВЧ-генератора (передатчика), а второй диполь Герца Харченко нагрузил мощным резистором, способным рассеивать ту часть мощности бегущего СВЧ-тока, которая не успевает преобразоваться в энергию радиоволны. И ву-а-ля, антенна ОБ-Е с её фантастическими свойствами получилась!
Ну а в чём фокус то? Далее самое интересное!
Во-первых, обратите внимание, "диполи Герца" порождают волны в плоскости, перпендикулярной стержням вибратора! В направлении стержней "диполь Герца" радиоволны не излучает!
Во-вторых, обратите внимание на то, что в антенне бегущей волны радиоволны рождаются и распространяются в направлении провода, как если бы провод был стволом пулемёта, а "кванты" радиоволны были бы последовательно выстреливаемыми пулями.
К.П.Харченко, изучив свойства антенны ОБ-Е, написал, "на её проводнике наряду с бегущей волной (электронов) присутствует ещё одна волна, похожая по структуре на волну в круглом волноводе, если смотреть в торец проводника". Эту волну, в силу её очевидных свойств, он охарактеризовал как продольную.
С точки зрения современной физики, открытие этой волны в ходе исследования работы передающей антенны ОБ-Е - это действительно пионерское открытие.
С другой стороны, мы уже знаем о том, что более 100 лет назад Никола Тесла утверждал, что поперечные волны Герца, как он их описал в теории - это миф! На самом деле антенна передатчика «производит звуковые волны в эфире, поведение которых похоже на поведение звуковых волн в воздухе, за исключением того, что огромная упругость и крайне малая плотность данной среды делает их скорость равной скорости света».
Как бы мы ни относились сейчас к словам Теслы, антенны бегущей волны ОБ и ОБ-Е своей работой однозначно свидетельствуют о том, что движущиеся по проводнику электроны могут порождать не только вихревое магнитное поле вокруг проводника, но и радиоволны, распространяющиеся вдоль оси проводника, по пути следования электронов, т.е. продольные волны. А это НОВОЕ для современной науки ЯВЛЕНИЕ! И пусть оно на самом деле хорошо забытое старое, но раз слова Николы Теслы не были включены в парадигму современной науки из-за увлечённости кураторов физики "Электромагнитной теорией" Максвелла, то русского инженера и учёного Константина Петровича Харченко мы должны признать первооткрывателем продольных радиоволн!
Во второй части этой статьи, которую я напишу завтра или на днях, я хочу рассказать о "нюансах", раскрывающих "лицо радиоволны" и тот секрет, почему в антенне ОБ-Е Харченко волна тока действительно движется вдоль провода на 5-10% быстрее скорости света.
2 ноября 2018 г. Мурманск. Антон Благин
https://cont.ws/@antonblagin/1111212
Вот что Константин Петрович Харченко написал в своей "Юбилейной исповеди", опубликованной в журнале "Инфомост" №4 (44) за 2006 год, когда нашему герою исполнилось 75 лет.
"...Конец 1979-го. Оформились представления по новой однопроводной антенне бегущей волны. В её конструктивную основу была положена хорошо известная практикам и особо любимая теоретиками «старая» антенна Бевереджа, маркируемая у нас с легкой руки Г. З.Айзенберга как ОБ-«однопроводная бегущей».
К.П.Харченко: "Свою антенну я обозначил как ОБ-Е.
Добавление литеры Е отличало «новую» антенну от «старой» и показывало, что на её проводнике наряду с бегущей волной (электронов) присутствует ещё одна волна. Волна, похожая по структуре на волну в круглом волноводе, если смотреть в торец проводника.
Сейчас эту «дополнительную» волну именуют «продольной», а в те далекие времена такой термин не был модным. Сопоставительные испытания ОБ с ОБ-Е показали сказочные результаты. Так, например, взятый по возможному максимуму коэффициент усиления (КУ) «новой» антенны превышал КУ «старой» в 40 раз (!) при одинаковых длинах и диаметрах проводников с бегущей волной обеих антенн, размещенных над одной и той же «землей». У коллег немедленно возник жёсткий вопрос: «откуда и почему?» И также немедленно приговор: «этого не может быть, так как уравнения Максвелла - Герца разницы между ОБ и ОБ-Е «не видят»!
31 мая 1985-го на заседании секции № 2 УС части, где я работал, (протокол № 5), были публично доложены результаты трёхлетних изысканий по антенне ОБ-Е. Результаты были экстраординарными: очень большой КУ (коэффициент усиления); скорость распространения колебаний V>C, где С - скорость света в вакууме; наличие самофокусировки; «парадокс тока» и ещё многое другое..."
В своей лекции «Эксперименты с переменными токами очень высокой частоты и их применение к методам искусственного освещения» в колледже Колумбия, Нью Йорк, 20 мая 1891 года, Никола Тесла говорил о природе электричества, памятуя, что на тот момент (до открытия электронов в 1897 году Дж.Дж.Томсоном) электричество считалось чем-то вроде сверхтекучей жидкости, причём жидкости двух родов. Один род электрической жидкости, как многие были уверены, создавал положительное электричество, другой - отрицательное электричество. Кроме того, весь мир признавал авторитетное мнение американского учёного Бенджамина Франклина (1706-1790), заявившего однажды: "Электричество - это особая форма материи, состоящая из частиц, размеры которых меньше размеров частиц обыкновенного вещества".
В этой связи Тесла сказал: «Я должен признаться, что не могу поверить в два электричества и ещё меньше я верю в существование «двойного» эфира. Загадочность поведения эфира, когда он ведёт себя как твёрдое тело по отношению к волнам света и тепла, и как жидкость по отношению к движению тел сквозь него, конечно, наиболее понятно и удовлетворительно объясняется, по предложению сэра Уильяма Томсона, тем, что он, эфир, находится в движении. Тем не менее, невзирая на это, не существует оснований, которые позволили бы нам уверенно заключить, что хотя жидкость не может передавать поперечные вибрации в нескольких сот или тысяч раз в секунду, она не сможет передавать подобные вибрации, если они будут в диапазоне сотен миллионов колебаний в секунду. Также никто не может доказать, что существуют поперечные волны эфира, испускаемые машиной переменного тока, дающей небольшое количество изменений направления тока в секунду. Для таких медленных вибраций, эфир, если он находился в состоянии покоя, может вести себя как истинная жидкость. Возвращаясь к нашему предмету, и не забывая о том, что существование двух электричеств, по меньшей мере, крайне маловероятно, мы должны помнить о том, что у нас вообще нет никаких доказательств существования электричества, и мы не можем надеяться получить их, если в рассмотрении нет «грубой материи». Таким образом, электричество не может быть названо эфиром в широком смысле этого понятия, однако, ничто не может воспрепятствовать тому, чтобы назвать электричество эфиром, соединенным с материей, или связанным эфиром. Говоря другими словами, так называемый статический заряд молекулы! - это эфир, определённым образом соединённый с молекулой… Вращение молекул и их эфира вызывает напряжения эфира или электростатические деформации, уравнивание напряжений эфира вызывает движения эфира или электрические токи, а орбитальные движения молекул производят действия электромагнетизма и постоянного магнетизма».
Итак, Тесла не разделял материю и эфир, полагая эти понятия взаимосвязанными. В этом мы находим аналогии со взглядами Фарадея. В письме «Размышления об электрической проводимости о природе материи» Ричарду Тэйлору, эсквайру, Королевский институт, 25 июня 1844 г., Фарадей пишет о том, что материя везде является непрерывной: «материя присутствует везде, нет промежуточного пространства, не занятого ею… Значит, материя будет повсюду непрерывной и, рассматривая её массу, нам не надо предполагать различия между её атомами и каким-то промежуточным пространством. Силы вокруг центров сообщают этим центрам свойства атомов материи».
Эти важные аналогии взглядов Фарадея и Тесла на природу материи, электричества и эфира, помогут нам понять принцип действия ОБ-Е антенны Харченко.
И ещё один любопытный момент. В своём патенте № 787,412 «Искусство передачи энергии через естественные среды» (от 18 апреля 1905 года) Тесла отметил, что в его эксперименте средняя скорость продольных волн электрической природы, вызывающих над поверхностью Земли эффект стоячих волн, составляла 471240 км/сек! То есть, V превышало C почти в полтора раза!
Образное представление стоячей волны.
Вот теперь, обладая таким набором исходных знаний, давайте вернёмся сначала к однопроводной антенне бегущей волны Г.Бевереджа, а потом к ОБ-Е антенне К.П.Харченко.
ОБ антенна Бевереджа.
Согласно Уолтеру К., большому авторитету на Западе в области теории подобных антенн, "бегущие волны подразделяются на:
а) вытекающие и б) поверхностные.
Вытекающая волна - это такая бегущая волна, энергия которой вдоль структуры без потерь непрерывно уменьшается за счёт излучения, а вдоль структуры с потерями непрерывно уменьшается и за счёт потерь в структуре, и за счёт излучения.
Поверхностная волна - это такая волна, которая распространяется вдоль структуры без излучения.
Учитывая необходимость использования резистора нагрузки для получения вытекающей волны и большие потери в подстилающей поверхности, особенно на низких частотах, доля излучённой энергии у антенны бегущей волны небольшая. При этом максимум диаграммы направленности в азимутальной плоскости совпадает с осью вибратора..."
Запомните! Резистор нагрузки нужен в конце антенны ОБ для получения "вытекающей волны"!
Теперь смотрите, что сделал К.П.Харченко, который сам говорит, что он модернизировал ОБ антенну Бевереджа и получил качественно другую антенну ОБ-Е, которая более чем на порядок по КПД и коэффициенту усиления превосходит антенну ОБ. Причём уже ясно, что все эти преимущества в ОБ-Е антенне возникли исключительно из-за того, что фазовая скорость движения электронов вдоль проводника в бегущей волне стала сверхсветовой и численно равна 1,05-1,1 от скорости света. А в антенне ОБ Бевереджа эта скорость движения электронов досветовая и численно равна 0,82-0,88 от скорости света.
Собственно, всё выше написанное - правда. Всё преимущество антенны ОБ-Е перед антенной ОБ только в том, что фазовая скорость движения электронов вдоль провода 3 сверхсветовая. Другой вопрос, за счёт чего это достигнуто? Каков физический процесс? И почему он не укладывается в современную теорию радиоволн?
На практике Константин Петрович Харченко просто добавил в конструкцию ОБ-антенны дополнительные провода 1 и 5, длина которых взята из расчёта 1/4 длины наибольшей волны, на которой должна работать эта антенна. И это дало феноменальный прирост КПД антенны!
А почему возник столь положительный эффект, для всех осталось загадкой! Потому что физика явления не ясна! А не ясна она потому, что все современные учёные пребывают в иллюзии, что радиоволны - это некие "электромагнитные колебания", способные распространяться даже в полной пустоте, без наличия среды, за счёт того, что якобы вихревое магнитное поле рождает вихревое электрическое поле, а вихревое электрическое поле потом опять рождает вихревое магнитное поле, и так до бесконечности... Об этом уже почти 100 лет во всех ВУЗах талдычат!
Фантазия физиков-теоретиков, не имеющая ничего общего с реальностью.
И это несмотря на то, что учёный Римилий Фёдорович Авраменко (1932-1999), советский конструктор вооружений, доктор технических наук и профессор однажды обнаружил в ходе экспериментов, что «никакого индукционного электрического поля в вакууме нет!»
Поскольку я однажды разгадал загадку работы антенны ОБ-Е, которую до конца не разгадал даже сам автор, то я хочу подвести к пониманию её секрета и других людей.
Какими идеями руководствовался К.П.Харченко, когда преобразовывал ОБ антенную Бевереджа?
Мне видится, что он взял ОБ антенну Бевереджа и совместил её с антенной типа "полуволновой диполь Герца", который состоит из двух проводников, каждый из которых имеет длину, равную 1/4 волны.
Но, как Харченко сделал это совмещение?!
Он мысленно взял два полуволновых диполя Герца, разместил их соосно друг другу и между ними разместил длинный провод Бевереджа, в котором создаётся бегущая волна электрического тока. Собрав такую конструкцию, один полуволновой диполь Герца он запитал от СВЧ-генератора (передатчика), а второй диполь Герца Харченко нагрузил мощным резистором, способным рассеивать ту часть мощности бегущего СВЧ-тока, которая не успевает преобразоваться в энергию радиоволны. И ву-а-ля, антенна ОБ-Е с её фантастическими свойствами получилась!
Ну а в чём фокус то? Далее самое интересное!
Во-первых, обратите внимание, "диполи Герца" порождают волны в плоскости, перпендикулярной стержням вибратора! В направлении стержней "диполь Герца" радиоволны не излучает!
Во-вторых, обратите внимание на то, что в антенне бегущей волны радиоволны рождаются и распространяются в направлении провода, как если бы провод был стволом пулемёта, а "кванты" радиоволны были бы последовательно выстреливаемыми пулями.
К.П.Харченко, изучив свойства антенны ОБ-Е, написал, "на её проводнике наряду с бегущей волной (электронов) присутствует ещё одна волна, похожая по структуре на волну в круглом волноводе, если смотреть в торец проводника". Эту волну, в силу её очевидных свойств, он охарактеризовал как продольную.
С точки зрения современной физики, открытие этой волны в ходе исследования работы передающей антенны ОБ-Е - это действительно пионерское открытие.
С другой стороны, мы уже знаем о том, что более 100 лет назад Никола Тесла утверждал, что поперечные волны Герца, как он их описал в теории - это миф! На самом деле антенна передатчика «производит звуковые волны в эфире, поведение которых похоже на поведение звуковых волн в воздухе, за исключением того, что огромная упругость и крайне малая плотность данной среды делает их скорость равной скорости света».
Как бы мы ни относились сейчас к словам Теслы, антенны бегущей волны ОБ и ОБ-Е своей работой однозначно свидетельствуют о том, что движущиеся по проводнику электроны могут порождать не только вихревое магнитное поле вокруг проводника, но и радиоволны, распространяющиеся вдоль оси проводника, по пути следования электронов, т.е. продольные волны. А это НОВОЕ для современной науки ЯВЛЕНИЕ! И пусть оно на самом деле хорошо забытое старое, но раз слова Николы Теслы не были включены в парадигму современной науки из-за увлечённости кураторов физики "Электромагнитной теорией" Максвелла, то русского инженера и учёного Константина Петровича Харченко мы должны признать первооткрывателем продольных радиоволн!
Во второй части этой статьи, которую я напишу завтра или на днях, я хочу рассказать о "нюансах", раскрывающих "лицо радиоволны" и тот секрет, почему в антенне ОБ-Е Харченко волна тока действительно движется вдоль провода на 5-10% быстрее скорости света.
2 ноября 2018 г. Мурманск. Антон Благин
https://cont.ws/@antonblagin/1111212