В 2019 году были опубликованы рабочие чертежи Emdrive [1]. В 2021 году завершены тестовые кампании команды Мартина Таджмара (ТУ Дрезден) [2], c отрицательным результатом испытания двигателя типа Emdrive.
Мы провели многочисленные моделирования электромагнитных (ЭМ) полостей и предложили резко упростить дизайн Emdrive и настройку тракта сверхвысокой частоты (СВЧ). В работе [3] мы предложили более простой дизайн СВЧ полости в форме V-резонатора и оригинальный метод анализа электромагнитных явлений в СВЧ-резонаторах на основе изучения распределения сил радиационного давления в режиме Time Dependent Mode ( в зависимости от времени, на интервалах доли наносекунд).
Изучая V-резонатор, мы нашли неожиданный полезный результат, когда после создания в системе потоков специально подготовленных ЭМ-волн (разнополярные импульсы негармонической формы) — в узкой части V-резонатора наблюдается особая интерференция встречных разно полярных импульсов. При этом наблюдается локальная, краткосрочная взаимная нейтрализация электрической компоненты ЭМ-поля и усиление магнитной составляющей.
Но за счет специально разработанной симметрии дизайна V-резонатора, в полости наблюдается ярко выраженная асимметрия суммарных сил радиационного давления. В таком дизайне силы радиационного давления явно не равны нулю, и калькуляция суммарного импульса в системе поле-резонатор также показывает не нулевой результат. Более того, этой диспропорцией удается хорошо управлять — просто меня геометрию узкой части.
Для верификации методики моделирования, мы сначала разработали симуляцию предельно простой электромагнитной полости (прямоугольный резонатор), наблюдали в этой полости за движением одиночного короткого импульса длительность прядка 3 нс, с отражениями от торцевых стенок резонатора. При этом мы вели наблюдения за распределением электрической и магнитной компоненты полей, вели расчеты сил радиационного давления в полости во время движения импульса. Также мы вычисляли импульс электромагнитного поля и расчет импульса самой полости. В итоге, мы наблюдали нулевую сумму сил радиационного давления на широком интервале времени. Резонатор не создавал тягу двигателя.
Затем мы проверили V-резонатор в режиме, когда в полость поступает одиночный импульс, например, в «верхнею» часть V-формы. Здесь мы также наблюдаем строгие нулевые суммы всех сил и импульсов в системе.
Далее мы испытали V-резонатор в режиме симметричной подачи однополярных импульсов в обе части V-формы и опять наблюдали ожидаемый нулевой результат.
Аномальная тяга двигателя на основе V-резонатора наблюдается только при подаче в полость двух разнополярных импульсов. Это сразу создает в полости неуравновешенные силы давления со стороны электромагнитного поля. И только за счет интерференции встречных разнополярных импульсов в кривой чаcти V-резонатора. Что вызывает воодушевление и многообещающие ожидания.
Все наши модели и симуляции построены в рамках классической электродинамики. Известно, что СВЧ-резонатор образует из себя закрытую систему и согласно общепринятым представлениям не может создать тягу двигателя [4]. Но мы явно наблюдаем неуравновешенные силы, что действуют на СВЧ полость изнутри, и мы нашли простой способ создать направленную силу давления со стороны ЭМ поля на СВЧ-резонатор.
Это создает тягу двигателя и для высокодобротных сверхпроводящих СВЧ резонаторов можно ожидать значения тяги до 10 порядков превышающие тягу идеального фотонного движителя — до уровня 6000 Н/кВт.