Эрик Лейтуэйт: Отец Магнитной Левитации и Исследователь Гироскопов

Введение

Британский инженер-электрик Эрик Робертс Лейтвейт (14 июня 1921 – 27 ноября 1997) – британский инженер-электрик, известный как "Отец маглева" за разработку линейного индукционного двигателя и системы магнитной левитации.

Биография

Эрик Робертс Лейтвейт родился в Атертоне, Ланкашир, 14 июня 1921 года, вырос в Файлде, Ланкашир и получил образование в школе Киркхэм. В 1941 году он поступил в Королевские военно-воздушные силы. За время службы во Второй мировой войне он достиг звания летного офицера, став инженером-испытателем технологии автопилота в Королевском авиационном учреждении в Фарнборо. После демобилизации в 1946 году он поступил в Манчестерский университет для изучения электротехники. Его работа над компьютером Manchester Mark I принесла ему степень магистра. Его последующая докторская работа пробудила интерес к линейным индукционным двигателям. Он вывел уравнение для оценки "качества", которое параметрически описывает эффективность двигателя в общих чертах и показал, что оно, как правило, указывает на то, что большие двигатели более эффективны. В 1964 году он стал профессором тяжелой электротехники в Имперском колледже Лондона, где продолжил успешную разработку линейного двигателя. Он участвовал в создании самостабилизирующейся системы магнитной левитации под названием «Магнитная река», которая появилась в фильме «Шпион, который любил меня», где она левитировала и двигала поднос вдоль стола, чтобы обезглавить сидящего манекена. Он также работал над применением линейных двигателей в проекте Tracked Hovercraft до его отмены. В 1980-х годах он участвовал в создании устройства для извлечения энергии из морских волн. Хотя технология была успешной в испытаниях, ее не удалось сделать устойчивой к штормам, поэтому она так и не стала коммерчески успешной. Лейтвейт был талантливым популяризатором науки и часто появлялся на телевидении. Среди наиболее известных его выступлений – Рождественские лекции для молодежи в Королевском институте в 1966 и 1974 годах. Последние были посвящены удивительным свойствам гироскопа. В 1974 году Лейтвейт был приглашен Королевским институтом выступить с лекцией на тему по своему выбору. Он решил рассказать о гироскопах, предметом, который его недавно заинтересовал. Его интерес был вызван изобретателем-любителем Алексом Джонсом, который связался с Лейтвейтом по поводу безреактивного двигателя, который он (Джонс) изобрел. После демонстрации небольшого прототипа Джонса (маленькой повозки с маятником, который периодически продвигался вдоль стола), Лейтвейт убедился, что «он увидел нечто невозможное». В своей лекции перед Королевским институтом он утверждал, что гироскопы весят меньше при вращении, и, чтобы продемонстрировать это, он показал, что может легко поднять вращающийся гироскоп, установленный на конце стержня, одной рукой, но не может сделать это, когда гироскоп не вращается. Об этом говорилось в научной серии BBC «Горизонт 2015-2016: 2. Проект «Гринглоу»: Поиск контроля над гравитацией». В своих лекциях 1974 года Лейтвейт предположил, что законы движения Ньютона не могут объяснить поведение гироскопов и что их можно использовать в качестве средства безреактивного движения. Члены Королевского института отвергли его идеи, и его лекции не были опубликованы в то время, что было беспрецедентным для Королевского института. Позднее его лекции были опубликованы независимо под названием «Инженер через зеркало» и на сайте Королевского института. Несмотря на это отвержение и тот факт, что Лейтвейт позже признал, что гироскопы ведут себя полностью в соответствии с ньютоновской механикой, он продолжил исследовать гироскопическое поведение, сохраняя веру в то, что из них можно получить некую форму безреактивного движения. Лейтвейт основал компанию Gyron Ltd вместе с Уильямом Доусоном и в 1993 году подал заявку на патент под названием «Система движения». Патент США № 5860317 был выдан в 1999 году. Хотя Лейтвейт наиболее известен своими идеями о гироскопах, у него также были идеи о мотыльках. Он предположил, что они общаются посредством ультракоротковолновых электромагнитных явлений («Inventor in the Garden of Eden», E.R. Laithwaite, 1994, стр. 199). Он придерживался этой веры даже после того, как феромон, который они фактически используют, был выделен и даже можно было купить «без рецепта», что, казалось, противоречило его утверждениям. Однако в 1960 году он утверждал, что должно существовать два различных механизма обнаружения феромонов: (i) общепринятое объяснение химическими градиентами (эффективно только на коротком расстоянии) и (ii) какой-то метод для обнаружения на больших расстояниях (> "100 ярдов"), даже когда ветер дул в неблагоприятном направлении, и единственным правдоподобным решением тогда был электромагнитный (вероятно, инфракрасный). Это объяснение не учитывало, откуда может браться необходимая энергия, вопрос, который позже поднял П.С. Каллахан, хотя и он столкнулся со значительной критикой (во многом из-за того, что критики Лейтвейта игнорировали его различие "(i)/(ii)"). Лейтвейт вышел на пенсию из Имперского колледжа в 1986 году, но не получил другой исследовательской должности до 1990 года, когда он стал приглашенным профессором в Университете Сассекса. Его убедил Джордж Скелцо из PRT Maglev Systems в Чикаго представить предложение в NASA для электромагнитной системы помощи при запуске, первоначально вдохновленной Джоном К. Манкинсом из NASA. Он умер через несколько недель после того, как контракт был заключен. Начальный этап был успешно продолжен Уильямом Доусоном, и контракт с PRT на эту разработку все еще действует. Система использует как катушки левитации, так и линейные индукционные двигатели, и ее можно увидеть в эпизоде «Магниты» телешоу «Современные чудеса» на канале History.

Eric Roberts Laithwaite was born in Atherton, Lancashire, on 14 June 1921, raised in the Fylde, Lancashire and educated at Kirkham Grammar School. He joined the Royal Air Force in 1941. Through his service in World War II, he rose to the rank of Flying Officer, becoming a test engineer for autopilot technology at the Royal Aircraft Establishment in Farnborough. On demobilization in 1946, he attended the University of Manchester to study electrical engineering. His work on the Manchester Mark I computer earned him his master's degree. His subsequent doctoral work started his interest in linear induction motors. He derived an equation for "goodness" which parametrically describes the efficiency of a motor in general terms, and showed that it tended to imply that large motors are more efficient. He became professor of heavy electrical engineering at Imperial College London in 1964 where he continued his successful development of the linear motor. He was involved in creating a self stable magnetic levitation system called Magnetic river which appeared in the film The Spy Who Loved Me where it levitated and propelled a tray along a table to decapitate a seated dummy. He also worked at applying linear motors on the Tracked Hovercraft until its cancellation. In the 1980s, he was involved in creating a device to extract energy from sea waves. Although the technology was successful in trials, it could not be made storm proof, so it never became a commercial success. Laithwaite was an able communicator who made many television appearances. Notable among these were his Royal Institution Christmas Lectures to young people in 1966 and 1974. The latter of these made much of the surprising properties of the gyroscope. In 1974, Laithwaite was invited by the Royal Institution to give a talk on a subject of his own choosing. He decided to lecture about gyroscopes, a subject in which he had only recently become interested. His interest had been aroused by an amateur inventor named Alex Jones, who contacted Laithwaite about a reactionless propulsion drive he (Jones) had invented. After seeing a demonstration of Jones's small prototype (a small wagon with a swinging pendulum which advanced intermittently along a table top), Laithwaite became convinced that "he had seen something impossible". In his lecture before the Royal Institution he claimed that gyroscopes weigh less when spinning and, to demonstrate this, he showed that he could lift a spinning gyroscope mounted on the end of a rod easily with one hand but could not do so when the gyroscope was not spinning. This was discussed in the BBC science series 'Horizon 2015 2016: 2. Project Greenglow The Quest for Gravity Control'. In his 1974 lectures, Laithwaite suggested that Newton's laws of motion could not account for the behaviour of gyroscopes and that they could be used as a means of reactionless propulsion. The members of the Royal Institution rejected his ideas and his lectures were not published at the time, a first for the Royal Institution. His lectures were subsequently published independently as Engineer Through The Looking Glass and also on the Royal Institution website. Despite this rejection and the fact that Laithwaite later acknowledged that gyroscopes behave fully in accord with Newtonian mechanics, he continued to explore gyroscopic behaviour, maintaining the belief that some form of reactionless propulsion could be derived from them. Laithwaite set up Gyron Ltd with William Dawson and, in 1993, applied for a patent entitled "Propulsion System". A United States Patent, Number 5860317, was granted in 1999. Although Laithwaite is best known for his ideas concerning gyroscopes, he also held an idea concerning moths. He proposed that they communicate via ultra short wave electromagnetic phenomena (Inventor in the Garden of Eden, E R Laithwaite 1994 page 199). He persisted in this belief even after the pheromone which they actually use had been isolated and could even be bought "over the counter" — seemingly contradicting his account. However, he had argued in 1960 that there must be two different mechanisms for detecting pheromones: (i) The orthodox account of chemical gradients (effective only at short range), and (ii) some method for long distance detection (> "100 yards") even when the wind was in an unfavourable direction — and the only credible solution then had to be electromagnetic (probably infrared). This explanation did not account for where the necessary energy might come from — a matter later taken up by P. S. Callahan, though he too suffered considerable controversy (largely due to Laithwaite's detractors overlooking his "(i)/(ii)" distinction). Laithwaite retired from Imperial College in 1986, but was offered no other research post until 1990, when he became Visiting Professor at the University of Sussex. He was persuaded by George Scelzo of PRT Maglev Systems in Chicago to submit a proposal to NASA for an electromagnetic launch assist track originally inspired by John C. Mankins of NASA. He died within weeks of the contract being awarded. The initial stage has been successfully continued by William Dawson and the contract with PRT for this development is still active. The track uses both levitation coils and linear induction motors and it can be seen in the "Magnets" episode of Modern Marvels on the History Channel.

Личная жизнь

Лейтвейт был также страстным энтомологом и соавтором "Словаря бабочек и мотыльков" (1975 г.); он обладал одной из лучших в Великобритании коллекций экземпляров. В 1951 году он женился на Шейле Гудди, у них было двое сыновей и две дочери.