飞碟这样直角转弯----仔细看吧

飞碟小诗--为该论文提纲,摘要
飞碟转弯:直角,锐角,钝角。角角皆通--------
违反惯性:你家,我家,专家。家家困惑--------
陀螺上台:平动,转动,冲动。动动解题--------
牛顿同意:博士,硕士,学士。士士看懂--------
飞碟透视:内陀,中陀,外陀。陀陀相扣--------
制造升天:美国,中国,欧国。国国可行--------
横空出世:子弹,炮弹,导弹。弹弹难防--------
探险宇宙:火星,木星,土星。星星圈点--------

从陀体特性到制造飞碟的基础研究报告

    陀体,通俗的说,就是陀螺,是能以自身某一轴线为轴进行自转并能保持平衡的物体。

    在这里,首先从一个陀体的实验说起。我们用手将一只陀体转动,让它快速的在水平面上旋转。这时,如果我们用手去抓住它。如图1所示,作用点在A点。那么,我们会发现陀体将沿CD方向飞出(CD垂直于A点的半径方向,并在陀面上)。陀体转动的速度越快,手用力越大,陀体飞出的速度就越快。从陀体在水平面上自转到它飞出,用了极短的时间,几乎是瞬间。为什么呢?这就是本文所要研究,探讨的问题。原来,陀体有个特点,它转动时,只要有外力阻碍其转动,它就会以受力点为圆心,进行转动。而外力一旦消失,它将沿着外力的方向飞出。

    通过实验,我们可以弄清楚,陀体转动的速度越快,外力的作用越大,陀体飞出的速度越快。反之,则越小。实验证明,陀体飞出的方向与外力的大小,受力点的位置有密切的关系(外力的作用方向,先假设它一直沿受力点的切线方向进行,并旨在阻碍陀体的转动)。受力点不同,将会导致陀体飞出的方向不同。如图1所示,若作用点为A1点,则陀体将不再沿CD方向飞出。若受力点不变,而外力的大小有差异,则会出现三种情况。如图1所示,一外力Fa作用于A点,垂直于OA(O为陀心)。若外力的大小正好等于陀体自转在A点产生的冲力,那么,陀体将沿CD方向飞出(CD垂直于OA)。若外力的大小小于陀体产生的冲力,那么,陀体将沿MN方向飞出(MN在陀面内,并在角AOD的范围内),而不再垂直于OA,若外力大于陀体产生的冲力,则陀体将沿GH方向飞出(GH在陀面内,并在角IOA的范围内)。外力小于冲力时,两者的差额越大,角AON就越小。当外力远远小于冲力时,陀体将基本不飞出,而保持平稳的自转状态;外力大于冲力时,差额越大,角AOH就越大。当外力远远大于冲力时,陀体将会反向转动而难以飞出。如果外力作用在陀心上,则效果相当于一个外力作用于一个静止或平动中的物体一样。由此,我们不难看出,一个高速自转但保持静止(无平动)的陀体,在外力的作用下(阻碍它转动),将可以往任何一个方向飞出,并在瞬间完成。其飞出的方向将主要取决于外力的大小及方向。

    如果说陀体高速自转但保持静止时,其特性没有给我们带来什么想法,那么,陀体自转并作平动运行时,其特点就应该引起我们的注意了。如图2所示,一个陀体正沿AB方向运行,并同时自转。此时,若我们在Z点施加一个外力FZ,阻碍其转动,那么,根据静止时陀体的特点,则它将沿着CD方向飞出。为了方便理解,我们将陀体缩小为一个质点O,如图3所示,一个陀体O正沿着ME方向运行并自转着。此时,有一外力Fh作用于陀体O并沿着OH方向。根据陀体特点,陀体将会产生一个沿着OH方向的惯性(外力作用为瞬时)。若陀体原来为静止,则它将沿OH方向飞出。而此时,陀体既带有平动惯性,又带有因转动而产生的转动惯性。这种惯性。从陀体整体上看,它不带有方向性。但对于陀体上某一点而言(陀轴上的点除外),它是有方向性的。当陀体上某一点受阻时,它有静止的趋势。由于惯性作用,使陀体欲作围绕受力点的转动。因为外力作用的短时性,围绕受力点转动的惯性将随着受力点上外力的消失而变成平动惯性,并沿着外力的方向。由于转动产生的惯性使陀体O有往OH方向运动的趋势,而平动又使陀体有往OE方向运行的惯性。两惯性同时作用,将导致陀体O沿OG方向飞出(按平行四力形法则合成合惯性)。若合惯性方向正好与原飞行方向垂直,则会出现精彩表演--陀体作了直角转弯。同样的道理,陀体运行时,因外力作用,将会出现与原飞行方向成锐角的运动轨迹,如图4所示。还会出现与原飞行方向成钝角的轨迹,如图5所示。关键在于受力点的位置,陀体平动速度以及自转速度等因素。如果陀体转动产生的惯性转化时与平动惯性方向相反,并且大小相等,则陀体会在运动中突然停止;如果转动惯性与平动惯性方向相反,并且大于它,则陀体会突然间按原路线返回运行;若转动惯性小于平动惯性,但方向相反,则陀体将在运行中突然减速一个等级,但平动方向不变;若转动惯性与平动惯性方向相同,则会使陀体在运行中速度突然跳上一个等级。

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    现在,我们可以看出,由于陀体特性而产生了一系列的飞行方式。它可以进行直角转弯,可以突然加速,可以突然停止,可以按原路线突然返回。陀体的这些特性使我们不禁想起当今地球上神秘的飞碟来,飞碟的飞行特性令全球的科学家大惑不解。它实在是与现代物理学格格不入。而现在,从陀体的角度来看,它们是那样的吻合,那样的一致。最起码大体上是一致的。这在某种程度上可以表明,能够制造飞碟的地外文明(先假设它存在)一定对陀体的特性进行过深入的研究。而我们的现代物理学则主要研究平动状态的物体。既平动,又转动的物体,可能研究得较少(目前,人类对陀体的研究,主要用于惯性导航)。以平动的眼光,去思考飞碟的直角转弯,让我们百思不解。因此,可以说,陀体使得飞碟与现代物理学取得了联系。研究陀体是制造飞碟的切入点。

    或许,说到这里,陀体确实引起了我们的注意。然而细心的人会发现,问题也来了,那就是我们无法保证时时能有一只“手”去对进行中的陀体施加外力,使它作各种飞行方式。由此,引出了一个陀体的受力来源问题。如果说,陀体是一个实心的物体,那么,它的受力来源确实难以解决。但是,陀体内部还有陀体,则可以使它的爱力来源问题解决--外力来源于陀体系统内部,也就是说,内力让飞碟做到了各种各样的飞行方式。

    这是一个革命性的问题,科学家们要想制造出飞碟,首先,在观念上要突破一个关口:那就是验证并接受这样一个论点---内力可以改变物体或系统的状态。牛顿物理学告诉我们,内力是不能改变物体的状态的。在没有外力的情况下,物体或系统将保持静止状态或匀速直线运动状态。陀体的特性让我们发现内力可以改变物体或系统的状态。换句话说,内力可以使静止的物体或系统运动起来,也可以使平动中的物休或系统停止下来。主我们看一下这两个实验,实验1如图14所示,一块平板P1停放在光滑的水平面上,平上有两块挡板A1,B1,B1中有子弹C1,子弹C1在接受命令后,射向挡板A1,击入E1点,并留在A1中,牛顿物理学表明,整个系统P1的重心不会发生位移。实验2如图15所示,平板P2也停放在光滑的平面上(无阻力),平板上有挡板A2,可以自由转动的转轮B2,转轮由D2支撑。转轮B2中,中心对称的两处有C2,C3两发子弹。子弹C2在接到命令后在底部射向挡板A2,击入E2点,并留在挡板A2中,这个过程,子弹C2受转轮B2的作用,获得能量,飞向E2,转轮B2爱子弹C2的反作用力,而绕圆心O2转动起来。子弹C2将能量传给挡板A2,并使整个系统---平板P2获得了平动动能(不计撞击发热,能量损失)。因此,平板P2获得了与子弹C2方向相同的平动动能。而转轮B2则获得了转动动能,转动起来。子弹C2发射的效果是平板P2往X1方向运动。同时,P2上的转轮B2也转动起来(实际上,由于转轮发射子弹后不平衡,所以,平板P2是在振动中往X1方向运动的)。通过控制,当子弹C3转到转轮底部时,和C2一样,射向A2,击入E2处,并留在挡板A2中,转轮B2的转速提升了一个等级,平板P2的平动速度也提升了一个等级。同时,由于转轮已经恢复平衡,P2将不再振动,朝X1方向平稳运行。就这样,通过内力的相互作用,系统P2的重心发生了位移,换句话说,内力改变了物体或系统的状态。(这两个实验是我根据物理原理,推导,分析,有科学家们去检验)。实验的成功,无疑使飞碟制造成为可能。

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    让我们先假设一下,飞碟已经制造出来了。飞碟实际上是由三个陀体组成,如图7,8所示,外陀A为飞碟的外壳,起到保护,加速,和改变方向的作用。中陀B,为与外陀A逆向转动的陀体,用于加速,改变方向,突然停止等作用。内陀C,为飞行舱,起到存放能源,驾驶控制中心的作用。外陀A逆时针方向转动,中陀B,顺时针方向转动,而内陀C,则保持相对地面(或外部参照系)静止(不转动)。无论外陀或中陀在飞碟的运动中始终保持转动状态。当飞碟要改变方向时,中陀上的扇形锤D(如图8所示),就会随命令而从中陀弹出,,以N点为圆心冲击外陀上的凸点E,E点转动受阻碍,从而使飞碟变飞行方向,外陀的转动惯性有一部分转化为平动惯性,从而使外陀自转速度下降,但在飞碟改变方向后,一边运动一边补充能量,恢复自转速度。而冲击后,冲击锤因反作用力而弹回中陀内,虽然弹回过程中,对中陀转动有阻碍作用,但相对于冲击过程来说,缓冲时间较长些,这样中陀自转速度几乎不下降或下降很少。中陀的转动惯性没有转化成平动惯性或转得很少,没有阻碍外陀获得的平动惯性,或者说,对外陀获得的平动惯性阻碍较少。它们之间的差额让飞碟整体获得一个惯性。这个惯性沿着中陀对外陀的冲力方向。同样的道理,通过决定冲击锤与凸点的撞击们位置,可以使飞碟突然加速,突然停止,可以作任意角度的转弯。当然怎样精确的设置冲击时的位置,是一个非常难的问题。这需要计算机的帮助。

    如果我们在中陀的两个中心对称的位置,挖成两个空箱,并在箱中放置两个可以沿半径方向做内外滑动的滑块。那么飞碟还可以作出另一种飞行方式来。如图8所示,滑块I不动,滑块J由里往外滑动,并停在外端处。由于中陀不平衡从而使飞碟以螺旋的轨迹向外运动。如图9所示。如果滑块I不动,而滑块J有规律的来回滑动,则它飞行轨迹更奇异。有可能如图10所示的那样。总之,陀体的特性使得飞碟做到了飞机所做不到的。

    飞碟由于具有两个转动不停的陀体,它始终保持有足够的转动动能。就算是悬浮在空中不动(不平动),也一样。因此它才突破了飞机等飞行器的加速极限,以惯性制惯性,做突然加速,突然停止等飞行方式。它不需要发动机,自己本身就是一部强大的发动机。飞碟的外陀,中陀,内陀,是通过磁力来相互作用的,保证一环扣着一环,但又不互相接触,以免影响转动。飞碟的能量转换方式应该是:光能----电能----磁能----动能。目前科学家已经熟练撑握了电能到磁能,再到动能的技术,比如电动机,磁悬浮列车等例子。这些技术对于研究飞碟有重要的帮助。而光能到电能,则有待科学家进一步深入研究。提高光能到电能的转化率,太阳能汽车技术,电动汽车技术对于研究飞碟有重要的参考价值。到这里,一架飞碟的基本框架结构就算是确定下来了。

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    由于飞碟的陀体特性,使得它在许多领域有重要作用。对于整个人类言首先是人类的航天,宇宙深处的探索方面。让我们先来看一下飞碟的速度--时间图象(速度为平动速度),如图12所示,V为飞碟的速度,T为时间。在C点,飞碟有自转速度但没有平动速度。在OA段内,飞碟由悬浮静止到加速前进(加速度极大)。飞碟的转动动能转化为平动动能。自身转动速度减慢。在AB段,飞碟保持一个平稳的速度运行(真空状态下)。此时,通过电磁作用,恢复飞碟的转动速度。到BC段,又加速,CD段,又滑行。如此下去,可以使飞碟的运动速度不断增大。从图象上看,其速度可以无限加大(在这里没有考虑爱因斯坦的相对论)。同样的道理,它减速也很快。DE段,飞碟速度突然减小一个等级。EF段,滑行。飞碟恢复自转速度,FG段,又减速一个等级。这样,N次后飞碟的运动速度降为零,飞碟停下来。

    让我们再看一下速度--位移图象,如图13所示,飞碟从O点起飞突然加速,达到V1,在后面的运行中,飞碟不断的恢复自转速度,又不断的将它转化为平动速度。N次提速后达到Vn。此时飞碟保持匀速运动,接近目的地时,再通过N次减速,停下来。假设某行星距地球S公里,则可以用2%S来让飞碟加速减速。而98%S的路程(绝大部分路程),则以高速度Vn运行。这样,可以大大缩短到达目的地的时间。这无疑为人类探索深远的宇宙带来便利。人类可以将具备探测功能的飞碟送入太空,在短时间内,到达指定的星球。最明显的效果是拉近地球与八大行星的距离,有利于科学家们更详细的了解太阳系的情况,为人类早日移民太空,遨游宇宙作准备。

    当然不用我说,大家都清楚,飞碟一旦制造成功,并且解决了载人的技术难题,那么它的应用前景不可估量。

    所谓飞碟的载人技术难题,就是指人类的血肉之躯如何飞碟的突然加速,突然停止等状态中生存。此种状态下,人类将会被撞得粉碎。这是一个难以超越的技术难题。实际上,不是直角转弯的飞碟制造不出来,而是人类如何驾驶飞碟----这样一种加速度极大的飞行器。到目前为止,本人尚未找到解决的办法。要想让人类生存在飞碟中,必须尽可能减轻人类的质量,而这几乎无法实现。唯一的质量变化在爱因斯坦的相对论中。这可能是一个切入点,当然,如果我们相信飞碟是外星人的飞行器,那么,我们就有理由相信人类驾驶飞碟的那一天会一步一步从幻想中走出来的。

    对于陀体乃至飞碟的探索,本人基本上直到这里。这只不过是一些基础性的工作。陀体有很多领等着科学家们去研究,探索。总体来说,有几个领域值得注意:

    1,定义惯性。在研究陀体和飞碟前,科学家们需要给惯性一个明确的定义。就好象质量为M,速度为V,等于S/T;动量为P,等于MV那样。中学课本告诉我们,物体的惯性与物体的质量有关,但没有明确定义字母和单位。惯性与哪些物理量有关系,如果知道一个物体的质量为M,那么,如何计算它的惯性?等等问题,课本没有说明。如果国际科学界对此尚未定义,则研究陀体时,需要把它明确下来。

    2,陀体的空气效应和热效应。这是制造飞碟的前期工作。充分的了解陀体长时间高速自转,会在空气避产生何种情况,有助于对飞碟的研究,开发。

    3,陀体的电磁效应。电与磁,是制造飞碟必不可少的条件。没有磁,就无法保证飞碟的内陀,中陀,外陀之间的隔离与相互作用。没有电,则无法控制碰的大小,也就难以控制飞碟的转动速度。

    4,陀体的角度转弯研究。对陀体进行充分的研究,了解它的转动惯性与转动速度的关系,了解转动惯性和平动惯性的转化关系,并寻找出一个定量的公式来,使我们在控制飞碟转弯时,做到精确,到位。

    5,陀体的力矩不平衡运动。这是指在飞碟的中陀,安装有内,外滑动的两块滑块,通过控制滑块的位置,使飞碟自身不平衡,而产生特殊的运动。一滑块静止,另一滑块来回滑动,能让飞碟作出多少种飞行轨迹。

    6,陀体模糊效应。如果我们在陀体平面上挖开一个透光的洞。那么,当陀体高速自转时,陀面上会划出一个模糊,可透光的圆环,圆环截面半径等于洞的半径,这是一个以点带面的好方法。如果沿半径方向,在飞碟的外陀上挖开一段可透光的空间,那么,高速自转后,飞碟的外陀会变得一片模糊。一部开着的电扇,我们可以透过电扇叶片看见它后面的东西,同时,我们很清楚,视线中有叶片的存在,但当我们看见天空中有一模糊的物体时,没有人会相信它是由金属或坚硬的材料制成的,足够多的人会认为那是云或雾,也许,这本身就有可利用的价值。

    7,陀体的反弹本领。任何一个物体(不转动)受到外力的冲击,将会被撞得东倒西歪(假设外力可以推动它)。而陀体在高速自转状态下,受到外力冲击时(外力不是在阻碍陀体转动),因为它具有转动惯性而整体平移,并沿外力对它的作用方向,但它不会东倒西歪(最起码要比不转动的物体要稳定),可以想象,如果飞碟在被导弹击中时,如果导弹的威力不足以使它裂开,那么,冲击波的作用会让飞碟沿波的方向发生位移。这表现出来的效果是导弹被反弹出来,并在周围爆炸了(实际上是飞碟发生了位移,瞬间离开了撞击之处。飞碟的材料越硬,转速越快,受冲击时,平移越稳。这值得研究,测试。

    8,陀体的吸收,反射本领。这是一种可能。一般物体在激光的照射下,会熔化,燃烧或爆炸,而陀体因为高速自转,使每一个受光照射的点,在瞬间又离开了光照射的范围,从而使它的温度没有马上升高,导致燃烧或爆炸。飞碟的制作材料越耐高温,飞碟的这种本领就越强。这样讲,是因为激光的发射是短时间的。如果长时间照射,飞碟会突然加速离去。从这种意义上来进,陀体具有吸收的本领。如果制作材料本身有反射的特点,则还表现为它有反射的本领。同时,这也展示了一点,陀轴是陀体的弱点,致命处(陀轴上的点位置没有变化,只是原地转动)。因此,陀体制成飞碟时,它最完美的形状是碟形,而不是其他形状----陀轴要不断的缩短,到最短处,而陀面则最大化延伸。

    9,人类如何驾驶飞碟。由于飞碟的运行加速度极大,人类如何在这样的环境中生存,工作,是一个极其艰难的研究课题,很可能研究这项课题,会钻入死胡同,最终难以解决。当然,也不否认有意外发现的可能。很多质的飞跃,都是在无意中发现的。最好的办法是有人有机会与外星人见面,当面询问,这样,也许这个问题能够尽早解决。

    以上是本人对陀体及飞碟的一些初浅分析,或许,对于拥有高深知识,技术的专家面言,它显得非常幼稚,甚至可能是荒唐。本人的目的是为专家们(对飞碟或航天器的研究有兴趣的专家),提供一条全新的思路,让飞碟不再神秘。

    在航天与飞碟的研究之路上,我就象是路面上凸出来的一快石头,通过绊倒走过这里的每一个人,来告诉他们,大道旁边有一条并不平坦的小路,请过去走一走,看一看。仅此而已。

附:名词解释。

    1,陀体:就是俗话说的陀螺,能以自身某一根轴线为轴进行自转,并保持平衡的物体。

    2,陀心:就是陀螺的对称中心。

    3,陀轴:过陀心,并引起陀体围绕它转动的轴线。

    4,陀面:经过陀心,并垂直于陀轴的平面。

    5,平动惯性:陀体因平动而产生的有方向的惯性。

    6,转动惯性:陀体因转动而产生的可以转化为任意沿陀面方向的平动惯性的惯性。从整体上看,它没有方向。

    7,外陀:飞碟的外壳陀体,自转。

    8,中陀:飞碟的用于加速以及改变方向的陀体。自转。

    9,内陀:飞碟内部相对于地面或外部参照系不进行自转的陀体。为飞碟的控制中心。

    10,合惯性:转动惯性转化成的惯性与原平动惯性的矢量和。是飞碟改变方向后的飞行方向。

    李成缘
2004,02,26

附:另一个问题。

1, 32 + 42 = 52 是对的。
2, 33 + 43 + 53 = 63 也是对的,你看有用吗?

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