Аннотация: Является ли этот закон всеобщим для механики или только частным случаем.
Третий закон Ньютона.
Является ли третий закон Ньютона для механики всеобщим или только частным случаем? Этот вопрос возник у меня после того, как я не смог найти внятного объяснения механики работы реактивного двигателя. Может быть, к реактивному движению этот закон не применим в принципе, так как силы взаимодействия реактивного двигателя, реактивной струи и среды, в которой перемещается аппарат, оснащённый этим двигателем, находятся несколько в ином плане, чем объекты, участвующие в этом процессе.
Сейчас часто упоминаются гиперзвуковые ракеты, а у многих из них имеет место прямоточный реактивный двигатель, который в общем случае представляет из себя трубу с переменным сечением - расширение, сужение, расширение и снова сужение. Первые два участка относятся к воздухозаборнику, далее камера сгорания и сопло. И, как показывает практика, такие двигатели работают, причём, весьма эффективно, то есть их физическая суть не противоречит реальным законам природы.
Но меня заинтересовал вопрос, а где находится точка приложения тяги у этого двигателя, который одновременно является и движителем. Под двигателем обычно понимают устройство преобразования какой-либо энергии в упорядоченное движение неких частей целостного механизма, например поршней, коленвала, ротора и тому подобного. А движитель преобразует упорядоченное движение некоторых частей цельного механизма в перемещение относительно пространства всего этого механизма.
У винтового самолёта тяговое усилие прикладывается к задней поверхности винта, и тут третий закон Ньютона проявляется во всей красе, без изъятий. А куда прикладывается немалая тяга в той самой трубе с переменным сечением, которая является реактивным двигателем. Сам поразмышлял, поискал в сети, но внятного объяснения так и не нашёл. Да и с привычным ракетным двигателем, где тяга прикладывается, вроде бы к днищу камеры сгорания, у меня тоже полной ясности не сложилось. Так как поисковик выдаёт ответы не только по заданной, но и по смежным темам, то всплыли и турбореактивные двигатели (ТРД). Вот там все хором уверяют, что тяговое усилие прикладывается к сердечнику, то есть валу, находящемуся на оси двигателя и несущему на себе лопатки компрессора и турбины. Казалось бы, вопрос решён, и закон в данном типе двигателей обрёл ясность.
И всё бы хорошо, но когда начал внимательно рассматривать схемы ТРД, то нигде на валу того самого сердечника не нашёл упорных подшипников, тех, которые и должны передавать тяговое усилие в несколько десятков тонн от сердечника к конструкции самолёта. Имеются радиально-упорные подшипники, то есть те, которые не адаптированы к восприятию нагрузок по оси вала, а тяга направлена именно по оси. Не буду категоричен, может, что и просмотрел, но если и ошибаюсь, то не сильно. То есть в реале имеется передача тягового усилия, преимущественно минуя сердечник ТРД. Об этом же свидетельствуют реактивные двигатели с изменяемым вектором тяги, который меняют не на уровне сердечника, а за его пределами, на уровне сопла, что вместе с подшипниками вообще ставит под вопрос участие сердечника ТРД в передаче тяги.
Приведённые рассуждения говорят о том, что точка приложения тяги реактивных двигателей непременно имеется, но она не имеет конкретной поверхностной привязки. Можно сказать, что она виртуальная и расположена где-то в зоне сопла или даже несколько позади него, мало того эта точка (зона) является составляющей силового энергетического каркаса реактивного двигателя. Всё это как-то не вяжется с третьим законом Ньютона, да и с устоявшимся представлением о мире, но подтверждается практикой, которая является критерием истинности. В связи с этим я склоняюсь к тому, что данный закон механики не является всеобъемлющим, а только частным случаем, границы которого к настоящему времени пока чётко не определены.
Следующий вывод из моих размышлений. Всякий вещественный (реальный) объект непременно имеет свой энергетический каркас, имеющий непосредственную силовую связь с этим объектом. Можно не заморачиваясь назвать это виртуальной проекцией объекта, вот только взаимодействие через неё вполне реально. Мои рассуждения о силовом каркасе любого вещественного объекта имеют под собою основания. И лучше уж рассуждать об этом каркасе, чем замалчивать имеющиеся факты или мямлить, что где-то, как-то так оно всё и происходит.
Для подтверждения наличия силовых каркасов у вещественных объектов вернёмся на месяц назад ко второму августа, да-да празднику ВДВ. Кто-то видел сам, а кто-то по видео, как лихие десантники ломают ребром ладони кирпичи или доски, мне довелось видеть, как разбивают обычную стеклянную пол-литровую бутылку об свою голову. Любые лабораторные исследования показывают, что наша кость имеет меньшую механическую прочность, чем стекло, кирпич или дерево, а по жизни получается, что не всё тут гладко. Стоит заметить, если человек, пытающийся пробить препятствие, не усилит локально свой силовой каркас, путём самовнушения, медитации, стресса или ещё чего, представив и убедив себя, что его рука крепче стали, то толку не будет. И ещё, необходимо фокусировать своё усилие не на ближнюю поверхность предмета, а за предмет, иначе будет перелом своих костей.