Возможный прототип двигателя Клема

Мотор Ричарда Клема и конический насос

В декабре 1992 г. Джерри Деккер (Jerry Decker) выложил на BBS KeelyNet статью о моторе, который не только работает «сам по себе», но производит дополнительную полезную мощность. Эта информация, полученная из газет и частных источников, представляла собой общее описание мотора, изобретённого в 1972 году Ричардом Клемом (Richard Clem) из Флауэр Маунд, Техас (Flower Mound, Texas). С той поры появилась новая информация, которую можно найти на KeelyNet.com в CLEM1.HTM (русский перевод см. здесь).

Ричард Клем работал с тяжёлой техникой в Далласе. Он использовал оборудование для разбрызгивания асфальта, которое перекачивало жидкий асфальт. Он заметил, что асфальтовый насос мог продолжать свою работу до 30 минут после выключения подачи энергии. Это открытие и привело к разработке мотора. В конце концов, после многочисленных модификаций он получил устойчивые 350 лошадиных сил от 200-фунтового (около 90 кг) мотора. Клем говорил, что он часто ездил на автомобиле, приводимом в движение этим мотором, вверх и вниз по Центральному Шоссе в Далласе. Он утверждал, что это не требовало никакого топлива, и надо было только заменять масло через каждые 150000 миль.

Мотор имел только одну движущуюся часть — конический ротор, смонтированный вертикально на полом валу. Спиральные каналы, прорезанные в конусе, охватывали его по всей длине и заканчивались периферийными соплами на его широком конце. Когда жидкость протекала через спиральный канал, она выпрыскивалась через сопла и заставляла конус вращаться. На определённой скорости вращающийся конус становился независимым от стартового насоса и начинал работать сам по себе. При рабочей скорости от 1800 до 2300 об/мин жидкость нагревалась до 300°F (150°C), требуя теплообменника. Растительное масло было использовано потому, что при 300°F вода кипела, а обычное моторное масло теряло свои свойства. Единственным дополнительным источником энергии была 12-вольтовая батарея.

Клем никогда не пытался запатентовать свой мотор, потому что его конструкция была продолжением конструкции уже запатентованного асфальтового насоса. Пятнадцать компаний отвергли его, прежде чем большая угольная компания подписала с ним контракт на продажу мотора. Вскоре после подписания контракта Ричард Клем умер от сердечного приступа.

Вышеприведённые выдержки содержат только то, что я посчитал необходимым для анализа мотора Клема. Для того, чтобы прочитать оригиналы, посетите http://www.keelynet.com/.

Шестерёнчатые насосы, обычно используемые при разбрызгивании асфальта, не соответствуют описанию насоса, используемого в Далласе в 1972 году или ранее. Должны быть записи, показывающее, какое приобреталось оборудование для разбрызгивания асфальта. Поскольку асфальтовый насос был запатентован, я провёл поиск патентов по насосам, отвечающих следующим критериям:

1. Патент должен датироваться 1972 годом или ранее.
2. Достигаемое давление эквивалентно вытесняющему шестерёнчатому насосу.
3. Наличие конического ротора со спиральными каналами.
4. Самовращающееся действие.
5. Возможность перекачки вязких жидкостей, подобных асфальту.
6. Значительная передача тепла перекачиваемым жидкостям.

Нижеприведённая иллюстрация взята из патента США №3697190 «Вовлекающий насос с усечённым конусом» (US Patent 3,697,190 “Truncated Conical Drag Pump”). Патент датируется 10 октября 1972 года (критерий 1) и отвечает описанию асфальтового насоса, который Клем превратил в свой мотор.

Насос — вероятный прототип двигателя Клема.
11 — внешний корпус, 12 — коническая внутренняя стенка, 13 — конический ротор, 14 — входная камера, 15 — входная труба, 16 — выходная камера, 17 — выходная труба, 19 — станина, 20 — съёмная торцевая крышка, 21 — вал ротора, 22 — стенка торцевой крышки, 23 — корпус сальника, 24 — набивка, 25 — регулируемая гайка сальника, 27 — прилив, 29 — корпус подшипника, 30 — подшипник, 31 — фиксирующее кольцо, 32 — внутреннее кольцо подшипника, 33 — муфта, 34 — ограничитель, 35 — удерживающая гайка, 36 — внешний конец вала уменьшенного диаметра, 37 — привод, 39 — набивка, 40 — держатель сальника, 41 — гайка сальника, 43 — корпус подшипника, 44 — прилив, выполненные заодно с корпусом, 45 — вал уменьшенного диаметра, 46 — муфта подшипника, 47 — подшипник, 48 — фиксирующее кольцо, 49 — внутренний фланец, 50 — внутреннее кольцо подшипника, 51 — гайка, 53 — вал уменьшенного диаметра, 55 — запирающая гайка, 56 — лыски, 57 — фиксирующее кольцо, 59 — очиститель, 60 — гайка, 61 — геликоидальный канал.

Это насос малого объёма, предназначенный для получения высокого давления, который может быть использован вместо обычных вытесняющих шестерёнчатых насосов (критерий 2). Он оснащён коническим ротором, который установлен с очень малым зазором до стенки неподвижного корпуса. Развиваемое им давление ограничено обратным потоком через радиальный зазор и обратно пропорционально квадрату этого зазора. В результате, даже небольшое увеличение этого зазора быстро уменьшит давление. Ротор имеет коническую поверхность, так что зазором можно управлять с помощью осевого перемещения ротора относительно стенок корпуса.

Конический ротор имеет два геликоидальных канала (геликоида — разновидность спирали с плавно изменяющимся шагом) (критерий 3), в форме квадратных проточек, смещённых друг относительно друга на 180° для обеспечения балансировки. Глубина канала уменьшается по мере увеличения диаметра ротора. Жидкость поступает в каналы с маленького конца ротора. Затем она вовлекается во вращение вместе с каналом благодаря пограничному слою, тянущему её. Пограничный слой представляет собой тончайший слой жидкости, прилипшей к поверхности стенок канала. Молекулярное взаимодействие вынуждает и остальную жидкость тянуться за пограничным слоем. Жидкость также контактирует и со стенкой корпуса. Здесь пограничный слой тянет в обратную сторону, и неподвижная стенка замедляет вращение жидкости в каналах. Поскольку жидкость вращается медленнее, чем ротор, её выталкивает через каналы к большому концу ротора. Дополнительно жидкость выталкивается к большому концу центробежными силами.

Схема конического ротора насоса.
A — угол дна проточки (канала); B — угол внешней поверхности ротора; 61 — геликоидальный канал, 63 — дно канала, 64 — стенки канала (см. также предыдущий рисунок).

Вышеприведённый рисунок иллюстрирует пропорциональное уменьшение глубины канала по мере увеличения диаметра ротора. Зачем это сделано? Заметьте, что поскольку диаметр удваивается, то же самое происходит и с окружностью (поверхности ротора). Это означает, что жидкость вынуждена переместиться на вдвое большее расстояние за то же самое время для поддержания постоянной скорости расхода. Уменьшением глубины канала наполовину (площадь сечения = глубина x ширина), скорость жидкости удваивается, таким образом сохраняя расход постоянным.

Спиральные каналы можно рассматривать как очень длинные сужающиеся сопла. Увеличение скорости жидкости происходит в направлении, противоположном вращению ротора. От такого ускорения жидкости следует ожидать силу реакции. Это давление направлено тангенциально к окружности и будет увеличивать вращение ротора. Даже без периферийных сопел, добавленных Клемом позднее, ротор насоса испытывает толкающее усилие в направлении, которое способствует его самовращению (критерий 4).

Поскольку вовлечение жидкости является первичной причиной перекачки, это хорошо подходит для вязких жидкостей, подобных асфальту (критерий 5). Длинные каналы также обеспечивают огромную поверхность области скольжения с потерями на трение, разогревающими перекачиваемую жидкость (критерий 6).

В наличии все шесть критериев патентного поиска. Но, конечно, нет уверенности, что это именно тот асфальтовый насос, с которым работал Ричард Клем.

В патенте указано и особое условие, заключающееся в том, что по мере нарастания скорости в канале, давление также увеличивается. Закон Бернулли требует, чтобы давление падало пропорционально нарастанию скорости. Предположим, что мы имеем идеальную жидкость без потерь, тогда когда глубина канала уменьшается наполовину, его сечение также уполовинивается, и в результате скорость жидкости удваивается, а её давление должно упасть наполовину. Что же происходит здесь? Здесь имеется центробежный компонент, который добавляет давление жидкости.

Я полагаю, что этого слишком мало для преодоления предсказанного падения давления. Я думаю, что происходит следующее. Поскольку диаметр и скорость увеличиваются, вовлекающие силы увеличивают закручивание жидкости в канале в той же пропорции. Добавление энергии происходит по всей длине канала. По этой причине, если разогнанную жидкость под высоким давлением подать в тангенциальные сопла на большом конце ротора, её энергия превратится в мощность на валу.

Мотор Клема производит 350 лошадиных сил на валу и большое количество тепловой энергии. Откуда берётся это огромное количество энергии? Ответ могут указать последние квантово-механические теории поля нулевой точки (zero-point field, ZPF). Вот выдержка из статьи «BEYOND E=mc2», доступной на www.calphysics.org (Bernhard Haisch, Alfonso Rueda & H.E. Puthoff published in THE SCIENCES, Vol. 34, No. 6, November / December 1994, pp. 26-31 copyright 1994, New York Academy of Sciences):

«Наша работа предполагает, что инерция является свойством, происходящим из вездесущего, всепроникающего электромагнитного поля, о котором мы упоминали ранее, и которое называется полем нулевой точки (ZPF). Это название вытекает из того факта, что это поле продолжает существовать и в вакууме — о котором обычно думают как о "пустом" пространстве, — даже при температуре абсолютного нуля, когда отсутствуют все тепловые излучения.»

Исследователи ZPF пришли к теоретическому выводу о том, что масса, инерция и гравитация не являются внутренними свойствами материи, но являются проявлениями взаимодействия материи с полем нулевой точки. Поскольку оно «всепроницаемо», то это означает, что ZPF существует не только в «пустом пространстве», но и проходит сквозь ваше тело в данный момент, равно как везде и повсюду. Когда вы бросаете камень, вы взаимодействуете с этим полем, поскольку ZPF сопротивляется изменению движения. В сущности, ZPF является современным эфиром.

Количество энергии, которую может дать ZPF, огромно. Является ли ускорение жидкости в моторе Клема, взаимодействующей с ZPF, таким путём к выделению и получению энергии из него? Является ли это гидравлическим эфирным диодом? Жидкость в вовлекающем коническом насосе течёт через длинные сужающиеся каналы. Не считая граничный слой, является ли этот ускоряемый поток ламинарным? Будет ли подобный длинный упорядоченный поток входом для энергии эфира?

Со стороны вращающихся каналов жидкость в длинном сопле действует как тормоз (забирает энергию). Утрируя, можно сказать, что если бы жидкость не удерживалась стенкой корпуса, то вращающийся канал проходил бы сквозь неподвижную (относительно него) жидкость. Это было бы эквивалентно достижению 100% эффективности. В реальности жидкость скользит по неподвижной стенке корпуса, так что вращающийся канал («сопло») движется быстрее, чем жидкость, теряя скорость. В предположении, что реактивная тяга является единственной вращающей силой, это дало бы эффективность более 100% (имеется в виду, что для обеспечения положительной реактивной тяги скорость выбрасываемого из сопла вещества относительно внешней среды должна быть направлена в сторону, противоположную скорости разгоняемого объекта). Таким образом, по мере того, как скольжение возрастает, реактивная тяга уменьшается, но эффективность увеличивается.

Предположив, что конический насос является тем насосом, который использовал Клем, можно ли получить ответы на следующие вопросы?

1. Зачем был использован полый вал?
2. Зачем конус был смонтирован вертикально?
3. Зачем нужен стартовый насос?
4. Почему были добавлены периферийные сопла?
5. Как регулировались обороты мотора?
6. Причём здесь большая угольная компания?
7. Использовался ли этот вид насосов в разбрызгивателях асфальта?

Начало работы двигателя Клема.
Красные стрелки показывают направление потока масла.

Вышеприведённый рисунок показывает гипотетический мотор Клема, основанный на вовлекающем коническом насосе. Этот мотор смонтирован вертикально таким образом, что контрольный клапан полого вала погружён в масляный резервуар. Полый вал (показан синим) протянут из масляного резервуара через ротор до входной камеры. Стартовый насос забирает масло из резервуара и нагнетает его по внешней линии подачи, подключённой к входной камере у маленького конца ротора. Он заполняет полый вал и вынуждает закрыться контрольный клапан. Масло течёт по спиральным каналам и выпрыскивается через периферийные сопла. Реактивная тяга сопел раскручивает ротор. Масло проходит по обратному пути через вентиль, фильтр, теплообменник и возвращается в резервуар. Наиболее вероятно, что стартовым насосом является обычный шестерёнчатый насос. Он продолжает работать до тех пор, пока ротор не наберёт свою рабочую скорость. Комбинация стартового насоса и контрольного клапана представляется простым способом начального заполнения мотора маслом и раскрутки ротора.

Рабочий режим двигателя Клема.
Красные стрелки показывают направление потока масла.

После того, как стартовый насос выключен, ничто не мешает открытию контрольного клапана. Масло всасывается через входной вал (показан синим) во входную камеру на маленьком конце ротора. Спиральные каналы качают масло к большому концу ротора. Пластина, прикреплённая к большому концу ротора, размещена с минимальным зазором относительно стенки корпуса. Сопла, установленные у внешней кромки, получают масло из спиральных каналов под большим давлением. Реактивная тяга сопел обеспечивает выходную мощность, которую можно снять с верхнего конца вала. С помощью вентиля можно создавать обратный подпор, регулируя таким образом обороты. Закрытие вентиля останавливает мотор.

Когда я впервые прочитал о моторе Клема, я не мог понять, какое отношение к нему имеет угольная компания. Была ли здесь связь с насосом? После обнаружения патента на вовлекающий конический насос, я контактировал с изобретателем, Уолтером Д. Хэйнтдженсом (Walter D. Haentjens) из «Барретт, Хэйнтдженс и Ко.» (Barrett, Haentjens & Co.) в Хэйзлетоне, штат Пенсильвания (Hazleton, Pennsylvania). Отто Хэйнтдженс (Otto Haentjens) основал «Барретт, Хэйнтдженс и Ко.» в 1916 году. Бизнес начался на угольных шахтах Пенсильвании с оригинального патента Отто Хэйнтдженса на «многоступенчатый улиточный насос со сбалансированным оппозитным принудителем» (the balanced opposed impeller multi-stage volute pump). Компания до сих пор поставляет насосы для угольной промышленности. Они расширились, освоили другие рынки, и теперь их оборудование используется во многих отраслях промышленности по всему миру. В настоящее время, после того, как их приобрела The Weir Group, они называются «Хэйзлетон Пампс, Инк.» (Hazleton Pumps Inc.).

Я контактировал с Питером Хэйнтдженсом, вице-президентом и генеральным менеджером Хэйзлетон Пампс (Peter Haentjens, the VP/General Manager of Hazleton Pumps), запросив по электронной почте, представлен ли этот насос в списке продукции. Он ответил, что они ничего не делали с этим патентом.

__________

__________

__________

Необычная конструкция насоса могла бы составить жёсткую конкуренцию на рынке промышленному стандарту, каковым являются шестерёнчатые насосы. Даллаский разбрызгиватель асфальта, возможно, был одним из опытных образцов насосов этой конструкции. А может, производитель насосов предложил его компании асфальтового оборудования для тестирования в надежде пробудить интерес к нему.