EHD and Electrostaic Propulsion Devices
電気流体力学と静電気力による推進装置
ＥＨＤ推進機についての大きな疑問 重力問題？
2022年 5/4
2022年 8/31
2022年 10/18
2022年 10/26
2022年 11/3
2022年 12/2
2022年 12/22
2023年 1/6
2023年 1/24
2023年 1/26
2023年 8/25
2023年 10/14
キーワード； 金属の分極、電荷、静電容量、電界、大気イオン密度、弱電離プラズマ
Keyword; EHD, Electrostaic, Propulsion, Charges, Capacitance, Polarization effect in Asymmetrical Metal Structure, Plasma
ここでは、明らかになったＥＨＤ推進デバイスの特異な性質について述べる。
通常、ＥＨＤデバイスの１辺のプレートと細い電極がセットになり、この配置の向きが推進力方向を決めることになっていた。
いや、ずっとそれが正しいのだ、と長らく考えていた。
みんながそう言っているから間違いない、と勝手に思っていた。
いわゆる、常識バイアスでしょうか、思考の罠でしょうか。
最近、実験を行っていて気がついたのたのですが、三角形のユニットが以下のように地面に配置されていたとする。
(a)
(b)
図１． ＥＨＤ推進デバイスの浮上方向についての疑問、a)平行に地面に設置した場合、とb)斜めに設置した場合
皆さんが実験をされているように、三角形ユニットを地面に対し平行に置くと、重力に逆らうように鉛直上方向に上昇する。これは、左図にあたる。
斜めに配置された時の実験はされていないと思うのですが、どうなると思いますか？
解答は、左図と同じく鉛直上方向に浮上する、です。
通常、１辺のユニットの方向が推進方向を決める、と考えるので、斜め方向に飛ぶと考えますが、それを裏切って三角形のユニットは鉛直上方向に上昇するのです。常識的に考えて、おかしいですね。
ドローンの場合にはプロペラがあり斜め方向に進むのですが。この推進デバイスは性質が違いますね。
ひょっとして、何かもとの重力の場（フィールド）があるのに対し、それを排除するように働いているのでは？
超伝導磁石のマイスナー効果のような。。。
何か実験データと理論が不足ですね。
追記 2022年 6月10日
上記実験結果を考えると、装置開発において今までの浮上力改善の方針、すなわち、装置のユニット数を増加、または、装置を大型化よう改良し浮上力を増加させるべき、という従来の方針では、話が全くかみ合わず、理論的に整合が取れなくなりおかしくなってゆく。
本当に重力に反しているのかどうか、ここでは実験データが少ないため言及することは不可能である。
まだまだ多くの実験データの積み上げが必要であるが、あくまで仮説の段階ではあるが、金属体がある条件下では重力を排除するのでは、と言わざるを得ない。
確証を得るため多くの必要な実験があることが思い浮かんでくる。
レーザー等の光を発生している場に通せば光路がわずかに曲がるはず、マイケルソン干渉計を使用する等。
とにかく、研究の大きな方向転換が必要である。
電極には直流の高電界が印加されている。
浮上力発生に関与しているのは、基本的に物体を取り巻く電界と蓄積されている電荷である。
原理が異なると浮上に関する制御方法が異なってくる。ドローンの様な制御は通用しない。
装置の飛ぶ方向は、マイナスから＋へ向かう電極の向きではない。明らかに重力がかかる方向に依存している。
しかしながら、有名なブラウンの高速回転する２対のディスクの推進実験は明らかに、負方向から正に向かう方向に進んでいる。この矛盾はどうやって説明するのか？
１つ、磁気モーメントみたいに、磁石のアスペクト比（縦方向対横方向のサイズ）が、小さい場合は、場がぐるっと物体を覆うぼうすい形状となり、横からの場漏れが大きくなる。このときに地球の場と反発するように思える。
アスペクト比（縦方向対横方向のサイズ）が大きい場合、場が強くなってストレート型となり、横からの場漏れが小さくなる。
このときはマイナス方向から正に向かう方向に進む。
つまり、地球の重力場？中にある水平方向における下方接触面の面積の大小で変化し、面積が大きくなるほど重力に反発する性質が強くなるのではないか。
他にもパラメータはありそうであるが。
図２. ＥＨＤデバイスの構造による場の排除の違い
図３. ＥＨＤデバイスの場排除イメージ
場を排除し、さらにそれに反発するように働く？
追記 2022年 8月31日
時間がなくて更新が遅れ気味です。
重力の説明の１つに渦を用いた説明があります。
三角形のリフターですが、ワイヤとプレート間に電界がかけられていますが、その中心に重力を発生させる渦のような何かが発生し、そこで無重力が発生するのでは？
その媒体が動く向きは、周囲方向から中心に向かう方向で、中心に１度集まり中心から鉛直上方向に上空に向かい伸びている、という説明が正しいのではないでしょうか？
何らかの方法で確認する必要があります。
図とかがこの頃検索に引っかからなくなっていますが？なぜでしょう？
追記 2022年10月 18日
EHDデバイスの基本構造に関する考察です。
EHDデバイスの基本構造は、当方が繰り返し実験を行った結果の結論としてリフターが使用している平面型電極ではなく、以下の図の様な正電荷と負電荷が蓄積されている２重リング構造が正しいと考えます。
これはどこかの複数の外国での噂話につながっていきますね。全く同じ結論に達してしまいました。
厳しくはっきり言ってしまうと、現在ネットなどでニュースになり掲載されているこの構造以外を使用している推進装置は、偽物（申しわけありません）なんでしょう。
三角形に組まれたリフターは、その線電極と平面電極の向きによって定まる方向に強く推進しようとするので、完全に重力に反するというような状態ではないと考えます。しかし、当方で用いている中心部を金属で覆ってしまった平面形状のＥＨＤデバイスでは、空気の通りぬけもできませんし、リフターより強く重力に反するような挙動を示します。
２０年前日本でも流行したカナダでのHuchison Ｅffectと非常に良く似た現象
地上に配置された物体が地面からスーツと重力に逆らうように鉛直上方向に上昇し、天井にぶつかる。
が再現性良く実験できています。
この効果は、特に金属に良くその現象が現れたと言及されています。
さて、実験結果をまとめましょう。
追記 2022年10月 26日
もし、物体に重力がかからなくなったら？
どうなるか。遠心力で地球の外に飛んでいく？いいえ、おそらく見かけ上の遠心力は、重力に対して1/100オーダなので、物体はその場にいてじんわりと
上昇していくのではないでしょうか。
それでは、この一連の実験で、上方向に飛んでいく現象ですが、重力の効果が消えてなくなるだけでなく、重力に変わる新たな場をＥＨＤ推進装置自体が作りだしているという解釈になるでしょうか。
PS. 追記 2022年11月 03日
動画画像解析による移動体の位置、速度、加速度の解析
動画画像解析による移動体の位置、速度、加速度解析を行いましたので報告します。
詳細についてはここでは割愛します。
Optical flow法により移動体の解析結果の一例を示します。
加速度： 上方向に0.2g g:重力加速度、印加電圧により変化。
印加電圧はDC20kV程度。
移動速度：最大0.5m/s 、印加電圧により変化。 印加電圧を大きくすると早くなるが1m/s程度。放電により制限。
解析の結果、重力による落下と上昇の方向が真逆であることを確認できました。
ただ、完全に一致とはいかず、ＥＨＤ推進装置のギャップ間隔が場所毎に違うとかでほんのわずかですが斜め方向に上昇しました。
これは無視できる程度でしょう。
図 Optical flow法により移動体の解析結果
オレンジの線がOptical flow を示す。黄色の矢印が上昇の部分を示す。
PS. 追記 2022年12月 02日
動画画像解析による移動体の位置、速度、加速度の解析(2)
動画画像解析による移動体の位置、速度、加速度解析についての追加情報です。
ＥＨＤデバイスが浮上する様子をとらえた動画をOptical flow法による解析にかけ、位置、速度、加速度を推定することができました。
それにより、いろいろな情報が手に入りました。
解析結果まとめ要約
１）多層電極を持っているＥＨＤ推進装置について、三角形のフレームタイプ （通常の改良する前がリフターです。）の浮上特性を調べましたが、やはり、直進性が良くＥＨＤ推進装置を傾けて配置して電圧を印加すると、初めはユニットが決める方向に推進しました。しかし、ある程度進むと鉛直上方向、つまり、重力がかる方向と反対方向に進むことが明らかとなりました。
中央を覆ったタイプのＥＨＤ推進装置では、電圧印加後すぐに鉛直上方向に強制的に向きが変化し、そのまま上方向、すなわち、重力と逆の方向に浮上していくことがわかりました。
２）加速度が-g （地球の重力加速度）から0を経由してその後正gになる。 この加速度の時間変化に秒より短い時間がかかる。ここでの実験では0.1sオーダ。
何か未解明の物理現象が存在すると考えられる。
金属中、もしくはその周囲環境が変化していて、それにある程度の時間がかかるよう。
ここでは、仮説を述べておきます。
昔グラビトンガスというものが真空中にあると言ったフランス人がいます。ＥＨＤ推進装置に高電圧を印加することで、金属中またはその周囲からそのガスが抜け、
負の圧力状態となる。重力のかかった水中の気泡が鉛直上方向に上昇するようにＥＨＤデバイスも重力に逆らうように浮上するのではないかと言う説をここで述べさせていただきます。
これらの研究内容は、下記参考文献にまとめています。
参考文献
1. T. Saiki, “Analysis for Levitation of EHD and Electrostatic Propulsion Device in
Direction of Gravity using Optical Flow Method ”, [viXra:2212.0005] 2022 Ｄec. 2, 10page
Taku Saiki,
“Analysis for Levitation of EHD and Electrostatic Propulsion Device in
Direction of Gravity using Optical Flow Method”,
J. of Electrical Electronics Engineering, (2024) Vol.3(1) pp.1-12.
追記 2022年12月 22日
水平方向と垂直方向の運動について
ここでは、浮上力の発生メカニズムについて、追加の考察を行いました。それについて述べさせていただきます。
本当に何もない空間があったとします。（実際には、真空でも空間は何らかのものが詰まっていると考えます。）
その場で物体が何かの媒体を動かした（噴出した）とします。すると、何も推進する力は生じません。
これはすべてのことに共通で、物が動く場合には何らかの媒質を放出し、元の媒体と相互作用する必要があります。
ここで言う媒体とは、物理の分野で言うと、ヒッグス粒子でしょうか、背景場、もしくは、ダークマター、タキオンなどでしょうか。
地球上（大きな質量体）からこの媒体が噴出しているとすると、浮上する理由は、噴流に乗っかるだけか、もしくは、その噴流に対して同じ媒質を反対方向からぶつけるか、の２通りが考えられます。宇宙空間では、その流れがゆるやかになっていると考えます。
ここで、デバイスが横方向に推進できるということは、重力の上下の圧力差で上昇のみ行う、気泡、気球、バルーンモデルは間違いということになります。
加速度の時間定数がこれだけ長いということは、ある程度の大きな空間において媒体の出し入れがあるということです。
電界と磁界が推進力発生の直接的原因と仮定した場合、加速度の時間変化における応答速度（時定数）はとてつもなく早いので、矛盾することになります。
ということは、ちまたに重力の原因は直接的な電磁力であるという説を唱える人がいますが、この説は、ここでの実験結果に矛盾していることになります。
電磁力（電界と磁界）＝重力は成立しない、と考えます。強電界は重力効果が発生するための十分条件です。
力が発生する場所は、主に下の広い金属の板、ということになります。
つまり、電子自体が推進装置となっているのでは？
横方向と重力がかかる垂直方向で、デバイスが同じ消費エネルギー、入力電圧に対し、水平方向は遅く、垂直方向は早くなると考察されます。
もっと研究を進めましょう。
追記 2023年 1月06日
浮上状態と地面から浮きあがる際の入力電圧の違いについて
浮上状態と地面から浮きあがる際の入力電圧の違いについて、考察します。実験結果では、安定的に机の上から上昇できる装置の入力入力電圧は高く
一度浮上すると、かなり電圧を落とした状態でも浮上状態を維持することができます。
これは、一体、どういうことなのでしょうか？
どうしてなんでしょうか？
考えます。
追記 2023年1月 24日
水平方向と垂直方向の運動について（２）
浮上力の発生メカニズムについて、追加します。
地球上（大きな質量体）からこの媒体が噴出していると仮定します。
横方向と重力がかかる垂直方向で、デバイスが同じ消費エネルギー、入力電圧に対し、水平方向は遅く、垂直方向は早くなると考察されます。
ここで、デバイスが横方向に推進できることを書きましたが、実験の結果、その加速度は2/5程度しかないことが明らかにになりました。
上記考察は正しかったですが、電圧を印加しても横方向には力が少しか作用しないことが分かりました。
追記 2023年1月26日
原理についての考察
重力について考えます。
ここで、断っておきますが、私の研究分野は光とか電気電子が専門で、重力の専門ではありません。
重力の研究について、物理、素粒子、理論関係の大勢の専門の先生方が大勢いらっしゃると思います。理論物理では天体の運動を観測する等で重力理論を考える先生方もおられます。
量子重力理論は、つまり、原子とかミクロの領域で何が起こっているのかを記述する理論でしょうか。
ここで言う媒体に関係するものは、物理の分野で言うと、ヒッグス粒子、ダークマター（質量）、ダークエネルギーでしょうか。
しかし、ヒッグス粒子は質量の起源ということで、重力とは異なるということです。
現在、重力波の存在は認められています。
やはり媒質の候補として、昔から提唱されていたグラビトンガス（エネルギーパケット）の存在があげられます。
ミクロの現象が基本として通常あり、物質に重力がかかっている。
ところが、高電界、高密度電荷の発生で、ミクロの現象がマクロの領域に広がり変化する。
ＥＨＤ推進デバイスの上昇時における加速度の変化は、-9.8m/s2から0を経由して、必ず+9.8m/s2でピークを迎え、その後減少する。ただし、0とはならない。
CWの高電圧でも、パルスでも同じ。ただし、パルスの方が立ち上がり時定数は非常に小さい。
ＣＷ高電圧印加の際、電界が金属にかかってから、0.1秒オーダーの時定数で加速度が0に変化するとは、相変化のように何かミクロ現象からマクロ現象の状態へと変化すると考えます。
また、浮上するための入力電圧よりも浮上を維持するための電圧が低いということは、媒質が何か運動しており、重力キャンセル状態においてエネルギーを維持していると考えます。その場から移動せず運動エネルギーを持つとなれば、回転エネルギーということなのでしょうか。最初その回転体を回転させはじめるのに大きなパワーが必要であるが、回転を維持するには少しのパワーで良いということです。
で、実験における横方向の推進力（加速度）が鉛直方向よりもかなり小さい、という事実は、地球がこの媒質を噴出し、同様にＥＨＤ推進デバイスもこの媒質を噴出しているという証拠ではないでしょうか。噴出方向が間逆のとき、鉛直方向にデバイスを配置したときに最大の浮上力が得られると。
媒質を噴出させており、物質の外、ある領域に媒質を放出しているので物質中の媒質圧力が低下し、重力が機能しなくなる、と。
まとめると、ＥＨＤ推進デバイスの浮上時において媒質がマクロな領域で回転しており、なおかつ、下方向（地球側）に噴出している、と考えられます。
つまり、物質の周辺で新たな空間のゆがみが発生したと？
考えましょう。
2023年 8/25 追記
原理についての再考察
実験は進んでゆく。しかし、何か、納得がいかない。とにかく。
実験を行っていて、新たなことに気がついた。
中央部の金属板のことである。
観察をしていて、高電圧を印加すると、上昇しようとする。
これは単層のアルミはくである。
これを、２，３重にした場合、どうなるか？答えは、それぞれが力を受け上昇する、である。
将来的にはこの中央部に物を載せる必要がある。
それで、中央部をアルミ板２枚の構造にしてみた。結果、きちんとＥＨＤデバイスは動いた。
ん？何かおかしい。
中央部にセパレータとして、ストローの柱を取り付けてみたのだが、高電圧を印加すると２枚のアルミ板と
ストローが同時に力を受けて動いているように観察された。その際、アルミは”変形せず”にである。
誘電体は電荷がないので、力をうけないはず？
本当なら、誘電体は慣性の法則でそこにいようとするので、ぐにゃっとアルミはくは下方向に変形するはず？
そうならない。なぜ？
中央部のアルミ板２枚構造と誘電体が一体になり、力が働き、上方向に動いている！
実験し検討を行った結果、これは誘電体の表面に電荷が蓄積し、それが浮上力を発生しているようです。
結局、電荷が原因のようで進展はありませんでした。
追記 2023/10/14
金属における分極効果で、同様の浮上力を発生することが可能です。
１０年前の論文にまとめてあります。
図 新規の原理？ 実験と考察。 いいえ。
2023/ 10/14
ネット報道 反物質で通常の質量効果を確認 の記事についてのコメント。
１部報道で、反物質の質量効果で、反物質が通常の物質と同様の重力効果を受けることが実験より明らかになった、との報道がありました。
このことについて、何を考えているか”反重力が存在しないことが証明された”との報道がなされました。
何を意図してこの様なコメントがなされたかというと、とあるうわさ話レベルの話ですが、アメリカである装置に反物質反応炉が搭載されていて、超重元素物質から反物質が生成することで重力を発生するような話があったと思います。その原理についての話が”真実でない”ということが今回の実験結果で分かったので、反重力が存在しないとのコメントがされたと思います。
どこかの誰かが、反物質に反重力効果を期待していたのでしょう。
以上、コメントでした。
そうではなくて、通常物質が高速に加速される際、クーロン電場に関する相対性効果が観測されているので、別の原理での反重力効果の可能性は残されて
いると考えます。
つまり、通常の物質（電子等、荷電粒子）を用いて重力を発生させている場をひずませる方法が上記とは別に存在する,、と考えます。
