Он умер, но придуманные им радиоантенны будут служить людям вечно!

Печальное событие! Константин Павлович Харченко, фамилию которого знают практически все радиолюбители, и которого мне захотелось отыскать в связи с моими недавними публикациями о нём и его работах, как выяснилось, умер в одиночестве три месяца назад в своей квартире в подмосковных Мытищах!

К.П.Харченко и его знаменитая телевизионная антенна "восьмёрка".

Моя последняя статья о К.П.Харченко вышла 3 августа сего года под названием: «40 лет назад инженер-конструктор Харченко открыл волновой процесс, прежде не известный науке! А вы об этом знали?». Когда я написал её, то мне захотелось найти этого легендарного радиоинженера (отыскать его адрес и узнать о его состоянии), далее я хотел обратиться в Администрацию Президента России, чтобы напомнить о существовании этого человека, внёсшего ощутимый вклад в копилку мировых изобретений и открытий, и напомнить о его приближающемся 90-летии.

В поисках К.П.Харченко я обратился к его однокашнику Владимиру Васильевичу Кононову (радиолюбительский позывной UA1ACO), он вскоре отписался мне:

«Добрый день, Антон. Мы с Константином Павловичем давно знакомы, ещё со времён, когда он закончил ВКАС им. Будённого в Ленинграде. Я тогда работал в воинской части конструктором и часто бывал в академических кругах по работе... Конечно, я тогда был знаком с Харченко поверхностно, и только потом наше знакомство переросло в техническое сотрудничество, но это была уже Москва, Жуковский, Центр подготовки космонавтов и т.д. В последний год я не могу до него дозвониться, так как я уже 10 лет не работаю в той фирме, через которую была связь с Харченко... 

Его книжка "Антенны — Рупоры без видимых стенок" у меня есть даже с дарственной надписью... 

Он подарил её, когда я приезжал к нему в Москву. Он лечился  тогда в санатории, у него нога болела. Мы подарили ему ноутбук для работы в Интернете и для связи через e-mail, но он так и не освоил его — возраст. Домашний адрес он никому не давал и номера телефонов тоже. Просто надо знать Харченко, после того как у него украли все его идеи (кроме Патента на поверхностные волны), он замкнулся и ушёл "в себя"».

Получив такой ответ, я решил попытаться отыскать К.П.Харченко с помощью системы МВД, благо там у меня есть друзья. Описал ситуацию, объяснил, для чего мне это надо, и буквально вчера получил ответ от Владимира С.:

«...Вчера вечером мне позвонил мой коллега, он работает в Мытищинском УВД. Я с утра попросил его, чтоб он участкового послал по адресу проживания К.П.Харченко. Вечером участковый доложил ему, что по адресу дверь никто не открыл. Вечером участковый сходил ещё раз, нашёл соседку, которая сказала, что дед умер три месяца назад. Родственников она никого не нашла и сама организовала похороны. Квартира закрыта. Власти ждут шести месяцев, может кто из родственников объявится...» 

Так умер в неизвестности и был похоронен соседкой по дому кандидат технических наук, старший научный сотрудник, полковник ВС СССР и РФ в отставке Константин Павлович Харченко, обладатель авторских свидетельств и патентов, имевший 50 летний трудовой стаж, автор учебника, книг, брошюр, статей.

В связи с этим печальным событием, я хочу ещё раз напомнить своим читателям, что Константин Павлович Харченко являлся в числе прочего российским учёным-экспериментатором, внёсшим существенный вклад в копилку мировой науки. В ходе исследования свойств изобретённой им очень эффективной однопроводной антенны бегущей волны (названной ОБ-Е), он открыл физический процесс, ранее не известный науке!

История его открытия такова. Самую первую, но малоэффективную однопроводную антенну бегущей волны изобрёл в 1918 году американский инженер Гарольд Бевередж, вот её схема:

Рис. 1.

Цифры указывают: 1 — поверхность земли. 2 и 8 — проводники заземления. 3 — приёмник или передатчик (в зависимости от того, на приём или на передачу используется антенна). 4 и 6 — проводники снижения. 5 — проводник с бегущей волной, имеющий длину L и диаметр d. Он подвешен над землёй на высоте h. 7 — резистор-нагрузка.

Константин Павлович Харченко потратил несколько лет на то, чтобы экспериментальным путём прийти к пониманию, что изменение концевых схем данной антенны Бевереджа, основу которой составляет длинный проводник 5 (на схеме обозначен синим цветом), может в разы увеличить её эффективность!  

Харченко нашёл, что перестроение однопроводной антенны бегущей волны Бевереджа вот по такой схеме, какая представлена на рисунке 2, придаёт ей качественно другие характеристики, она становится высокоэффективной как на приём, так и на передачу!

Рис. 2.

Разница в этой антенне бегущей волны (рис. 2), которую Харченко назвал ОБ-Е, по сравнению с антенной Бевереджа (рис. 1), заключается в том, что в ней исключены проводники 4 и 6 снижений, а проводники 2 и 8 заземления трансформированы в противовесы и подняты на высоту h. Также Харченко выделил в схеме своей антенны зазор Δ, который обозначает зазор между точками питания антенны (между точками ввода ЭДС возбуждения. (Такой зазор между точками питания имеют все резонансные антенны, включая диполь Герца). 

Далёкому от радиотехники читателю может показаться невероятным, что инженер-конструктор Харченко потратил годы (!) на  пустяшные конструктивные изменения, которые, казалось бы, можно было  сделать сразу! Однако, никто в мире даже предположить не мог, и сам Харченко тоже, что именно такое простое техническое решение каким-то чудом резко поднимает КПД антенны бегущей волны! 

В реальных условиях было достигнуто преимущество антенны ОБ-Е (рис. 2) над антенной ОБ (рис.1) по коэффициенту усиления в 20 (двадцать) раз при одинаковых размерах антенн! Причём при оптимальном увеличении высоты подвеса антенны ОБ-Е над землёй была возможность достичь преимущества до 40 (сорока) раз по сравнению с антенной ОБ!

В одной из своих книг Харченко указал, что поиск оптимального конструкторского решения проводился им так долго потому, что он вёлся им буквально вслепую, так как существующая теория радиоволн Максвелла-Герца совершенно не объясняет процесс рождения радиоволн в антеннах такого типа: «...После двух лет бесплодных попыток получить позитивный результат, стало ясно, что надо каким-то образом видоизменять связь между проводником и землёй в системе, называемой антенной Бевереджа...» — написал Харченко в своей книжке «Антенны — рупоры без видимых стенок» (ИП «РадиоСофт», Москва, 2003, с.22). 

Соответственно, когда в ходе слепых поисков (ведущихся по наитию!) было установлено, что для достижения наивысшей эффективности антенны бегущей волны все её излучающие проводники должны располагаться в линию, соосно, как показано на рисунке 3, инженер-конструктор К.П.Харченко превратился в учёного-исследователя.

Рис. 3.

Харченко стал проводить всевозможные инструментальные исследования работы своей антенны ОБ-Е, чтобы понять саму механику рождения радиоволн. 

Забегая вперёд скажу, что его практический опыт, связанный с исследованием работы антенны ОБ-Е, и теория Максвелла-Герца, вот уже 150 лет господствующая в науке, оказались в непримиримом конфликте. На этом основании К.П.Харченко даже написал 12 лет назад в Министерство образования и науки РФ письмо, в котором он сообщил тогдашнему министру: «Электромагнитная теория Максвелла-Герца вообще не применима для описания электромагнитных явлений, так как она не соответствует физической сути реальной радиоволны ни по её составляющим, ни по процессу как таковому...» (Письмо Харченко — министру опубликовано в его книге «Лучистая энергия — потоки различной структуры из реальных фотонов — "радиоволны"», М., РадиоСофт, 2009, с.12).

До К.П.Харченко никто почему-то не задумывался о механизме образования в проводах стоячих токовых волн, которые собственно и являются настоящими родителями радиоволн, причём не только в антеннах бегущей волны, но и в резонансных антеннах (например, в диполе Герца). 

Если честно, я тоже не задумывался об этом! Я как и все смотрел на вот такие анимированные (мультяшные) изображения волн (падающих, отражённых, стоячих), и даже подумать не мог о том, о чём однажды подумал Харченко. 

Рис. 4.

На рисунке 4 показано как при переходе одиночной волны из одной среды в другую часть её энергии отражается, реверсирует (меняет знак) и начинает двигаться в противоположном направлении. 

Ниже на рисунке 5 анимированный пример того, как падающие волны (синяя линия) и отражённые волны (красная линия) одинаковой частоты и амплитуды, распространяющиеся во встречных направлениях, образуют стоячие волны (чёрная линия).  

Рис. 5.

И вот ведь что интересно, как возникают стоячие волны на поверхности воды в результате интерференции двух волн, возникших от одновременного падения в воду двух поплавков, мы легко можем увидеть или представить. 

Рис. 6.

Как интерферируют когерентные звуковые волны в воздухе, мы можем услышать с помощью специального оборудования или же тоже представить. В обоих случаях понятно, что волны, распространяющиеся в упругих средах, проходят сквозь друг друга (буквально пронизывают друг друга), при этом в определённых областях пространства их энергии складываются, а в иных областях пространства их энергии вычитаются. Здесь всё довольно-таки просто и понятно.

Однако, со стоячими волнами тока в антенне как раз всё сложно! Ведь электрический ток — это упорядоченное движение свободных электрических зарядов, конкретно электронов (т.е. субатомных частиц, образующих электронные оболочки атомов всех химических элементов), а им присуща уникальная особенность — им свойственно отталкиваться друг от друга! И чем теснее свободные электроны располагаются друг к другу в каком-то объёме вещества или на поверхности тела, тем сильнее между ними действует сила отталкивания.  

Соответственно, картина прохождения токовых волн по проводнику (падающей и отражённой) и их взаимодействия друг с другом не может быть похожей ни на картину интерференции когерентных волн на поверхности воды, ни на картину интерференции звуковых волн, образующихся в воздухе. В проводнике возникает совсем иной волновой процесс!

Какой? Давайте думать.

Итак, мы можем попробовать представить, что по поверхности проводника 5 от одного его конца к другому (слева направо на рисунке 7) распространяется падающая волна тока. Её создаёт генератор 3. 

Рис. 7.

Когда падающая волна тока доходит до конца провода 5, нагруженного резистором Rн, её энергия частично поглощается резистором, превращаясь в тепло, а часть энергии падающей волны отражается и реверсирует. В результате этого неизбежно возникает отражённая волна тока, которая начинает двигаться (справа налево на рисунке 7) навстречу падающей волне тока! 

Что мы должны в этом случае принять во внимание? Очевидно, то, что и падающие, и отражённые волны движутся по поверхности одного и того же проводника. А также то, что электронам противоестественно сталкиваться друг с другом, даже если они движутся по проводнику на встречных курсах!

К.П.Харченко предположил, что в этом случае электрические заряды, которые образуют в антенне бегущей волны отражённую волну тока, двигаясь упорядоченно навстречу другим зарядам, образующим падающую волну тока, вынуждены уклоняться вверх и двигаться над поверхностью провода. Иными словами, если падающая волна тока протекает внутри проводника, но в непосредственной близости от его поверхности, то отражённая волна тока протекает над поверхностью проводника. За счёт этого в проводнике антенны осуществляется развязка токов встречного направления. 

Это похоже на встречное движение поездов по близко расположенным железнодорожным путям:

А поскольку эти потоки электронов движутся по проводнику антенны хоть и без лобового столкновения, но всё равно очень близко друг к другу, то происходит следующее. Электроны, образующие падающую волну тока, за счёт сил отталкивания, которые действуют между зарядами одного знака, оказывают силовое ударное воздействие на электроны, образующие отражённую волну тока. И так как это взаимодействие электронов происходит при их движении на встречных курсах, то скорость их сближения, а следовательно и скорость возникающей при этом результирующей волны взаимодействия (то есть, скорость радиоволны) может в непосредственной близости от поверхности антенны бегущей волны значительно превышать скорость света! 

То, что всё так и происходит в антенне бегущей волны ОБ-Е, Харченко установил экспериментально с помощью инструментальных измерений: «Фазовая скорость V распространения колебаний вдоль проводника антенны ОБ-Е непосредственно на оси проводника равна скорости света С (V= C). По мере удаления точки наблюдения от оси провода в радиальном направлении значение V становится больше С (скорости света) и увеличивается по сравнению с ней! (То есть, наибольшая фазовая скорость распространения колебаний вдоль антенны ОБ-Е наблюдается не на поверхности провода, а над проводом, на некотором удалении от него! Причём, как установил Харченко, скорость V в зоне максимума превышает скорость света на 14%). Значение V уменьшается, приближаясь к С, по мере приближения точки наблюдения к концу провода параллельно его оси».

Когда были получены эти результаты, указывающие, что вдоль проводника антенны ОБ-Е, причём на некотором удалении от его поверхности (не на самом проводе!), распространяются колебания со скоростью, несколько превышающей скорость света, Харченко решил узнать, а как обстоят дела в антенне ОБ Бевереджа?! Там тоже рождается волна, начальная фазовая скорость которой превышает скорость света?

Оказалось что нет! Результаты проведенных испытаний представлены в этой таблице:

Рис. 8.

«Эксперименты показали, что для антенны ОБ (Бевереджа) Vср/C ~ 0,8 - 0,9, а для антенны ОБ-Е Vср/C ~ 1,08 - 1,14». 

Тогда Харченко стало окончательно ясно, что такое различие фазовых скоростей распространения бегущих волн в антеннах ОБ-Е и ОБ (а с этим как раз и связана разная эффективность этих антенн при работе на приём и на передачу) обусловлено только и исключительно разными концевыми схемами этих антенн!

Напомню читателю конструктивное различие антенн ОБ и ОБ-Е с помощью их схем:

Всё свидетельствовало о том, что электрические заряды движутся по поверхности проводника 5 в антенне ОБ-Е со значительно большей скоростью, чем они движутся по поверхности такого же проводника 5 в антенне ОБ (Бевереджа). 

Это был прорыв в понимании механизма рождения радиоволн!

Ведь скорость распространения по проводам электрического поля, выступающего для электронов электродвижущей силой, не меняется ни при каких обстоятельствах, она является константой и равна скорости света. 

Соответственно, тот факт, что в антенне ОБ-Е наблюдается фазовая скорость бегущей волны, превышающая скорость света на некоторую величину (до 14%), говорит о том, что эта волна является продуктом взаимодействия электрических зарядов одного знака, движущихся навстречу друг другу с высокими скоростями.  

Такой механизм рождения радиоволн в антенне ОБ-Е совершенно не стыкуется с теорией Максвелла-Герца, а самое главное, что уже сама форма излучения радиоволны, которая распространяется вдоль излучающего прямого проводника антенны словно по волноводу, является для науки новым физическим явлением!

Рис. 8.

К.П.Харченко: «Анализ результатов расчётов и экспериментов показывает, что обнаружено новое физическое явление: на уединённом проводнике и в системе "проводник — земля" обнаружены колебания с волноводным характером распространения». 

Ещё один вывод К.П.Харченко: «Все сказанное выше подводит к утверждению, которое буквально выворачивает наизнанку во многом (если не во всём) и без того зыбкое представление о радиоволне как ПРОЦЕССЕ, имеющееся в современной физике. Автор утверждает, что в этом процессе нет колебательного движения! (В механистическом понимании смысла сказанного здесь нет возвратно-поступательного движения (типа туда-сюда) как, например, движения маятника, движения пружины, движения зарядов в колебательном контуре и т.п.). В реальной радиоволне как ПРОЦЕССЕ есть только "наступательное" движение».

Это было новым словом в науке и технике! Однако, сделанное кандидатом технических наук К.П.Харченко открытие, а также его объяснение механизма образования радиоволн в антенне ОБ-Е были проигнорированы и РАН, и Министерством образования Российской Федерации. Они не стали включать их в российские ВУЗовские учебники по электродинамике, чтобы не ломать давно устоявшиеся догмы физической науки... 

Мне остаётся в завершение сказать: вечная память Константину Павловичу Харченко! Созданные им радиоантенны будут ещё долго служить человечеству, а его объяснение механизма образования радиоволн в радиоантеннах бегущей волны рано или поздно получит признание, потому что современная физика по мнению ряда сегодняшних учёных, давно уже зашла в тупик!

Доктор технических наук, профессор, заведующий кафедры электромеханики Московского энергетического института Игорь Петрович Копылов: «Сейчас физика переживает глубокий кризис. Мы можем строить различные машины, аппараты, но сказать, что такое электричество в двух абзацах или в двух словах мы не можем. Электричество обычно определяется как движение зарядов. А что такое заряд, это очень широкое понятие, ибо заряд может быть электрона, заряд может быть молекулы, может быть заряд частиц, даже звёздного вещества, в этом смысле эти фундаментальные понятия трудно поддаются чёткому определению. Мы, например, не можем сказать, как в турбогенераторе разделяются заряды. Поэтому определить чётко, что такое электричество, мы не можем. Итак, если сделать вывод, то сегодня чёткое определение (понятие) электричества мы дать не можем!».  Источник.

28 августа 2020 г. Мурманск. Антон Благин

P.S. 

Карта Сбербанка: 2202 2007 8817 0916.
Буду благодарен любой помощи.

Комментарий:

Vasilylogin: Интересные материалы Вы даёте, Антон! Я не увлекаюсь и плохо разбираюсь в физике и т.п., но всё равно прочитал, и прочитал с радостью и интересом, т.к. статья о реальном деле, о человеке-труженике, о настоящей науке. Вы, Антон, совершаете постоянно великий подвиг, что не даёте всякой пустопорожней и блядской хренотени заполнить всё информационное пространство. Статьи о таких людях как К.П. Харченко очень нужны и важны, на кого людям ориентироваться-то, на нынешних хероев из телевизора или инстаграмма, что ли? Огромная Вам благодарность от меня!

Dalamar Majere: существенные ошибки. Нет никаких "встречных потоков" электронов. Скорость свободных электронов в металлах даже без учета столкновений (взаимодействия) с атомами и их ядрами в сотни раз меньше скорости волны, а если с учетом этого, то скорость их как у улитки. Реально при ВЧ токах в проводнике они лишь синхронно чуть колеблются. Поэтому, взаимодействуют лишь электрические поля, а не сами электроны.

AntonBlagin → Dalamar Majere:

Заблуждение №1: "Скорость свободных электронов в металлах даже без учета столкновений (взаимодействия) с атомами и их ядрами в сотни раз меньше скорости волны..."

Скорость свободных электронов в металлах (при гальваническом токе, например) составляет мм/сек. А в вакууме, при ускоряющем напряжении 100 КВ скорость электронов достигает 2/3 от скорости света. Таким образом диапазон скоростей электронов, движущихся поступательно, очень широкий. При этом в электродинамике почему-то не принято говорить и даже не рассматривается скорость электронов, движущихся в ускоряющем электрическом поле над поверхностью или по поверхности проводников. А эта скорость даже при наличии вокруг проводника атмосферного воздуха, а не вакуума составляет многие километры в секунду.

Заблуждение №2: "Реально при ВЧ токах в проводнике электроны лишь синхронно чуть колеблются. Поэтому, взаимодействуют лишь электрические поля, а не сами электроны".

В антеннах на излучение радиоволн работают не поля, а как раз сами электроны. Это аксиома: радиоволны появляются при условии, когда электрические заряды движутся по проводнику с ускорением (замедлением). Причём энергия разгона электрона и энергия его торможения, согласно открытию Планка (1905 г.), прямо пропорциональна частоте излучения.

Именно поэтому, чтобы, например, получить гигантскую энергию кванта рентгеновского излучения, электроны, вырванные из катода рентгеновской трубки, разгоняются мощным электрическим полем (50-100 КВ) до гигантских скоростей, а затем они влетают в мишень анода как пули, выпущенные из пулемёта. При резком торможении (за миллиардные доли секунды) разогнанные до больших скоростей электроны и порождают сверхкороткие обладающие огромной сверхпроникающей энергией радиоимпульсы, движущиеся наступательно, без колебаний туда-сюда, на что и указал Харченко при рассмотрении работы своей "антенны бегущей волны". 

Этот пример с рентгеновской трубкой доказывает на уровне очевидного, что не взаимодействие полей (электрического и магнитного) порождает радиоволны и свет, а непосредственно электроны их порождают, которые ускоряются и тормозятся переменным электрическим полем. При этом магнитное поле в деле рождения радиоволн является вообще "побочным продуктом"! Последнее, кстати, является мнением великого Николы Тесла.