Войти
A Пороховой двигатель, также известный как взрывной двигатель или двигатель Гюйгенса, представляет собой тип двигателя внутреннего сгорания, использующий порох в качестве топлива. Эта концепция была впервые исследована в 1600-х годах, в первую очередь известным голландским полиматом Христианом Гюйгенсом. Джордж Кейли также экспериментировал с конструкцией в начале 1800-х годов как авиационный двигатель и утверждает, что создал модели, которые работали в течение короткого времени. Также существует стойкое утверждение, что обычный бензиновый двигатель с карбюратором может работать на порохе, но никаких примеров успешной конверсии документально не зафиксировано.
Самые ранние упоминания порохового двигателя, по-видимому, относятся к Сэмюэлю Морланду в 1661 году. Оно состоит исключительно из патентного письма написано королем Карлом Вторым и получено в Уайтхолл 11 декабря 1661 года. Никакой другой информации об этом «двигателе» не сохранилось, но описание включает использование вакуума, чтобы набрать воду.
Следующее известное упоминание дано Жаном де Отфёйем в 1678 году, предложено как решение проблемы подъема воды из Сены в поставка Версаль. Он представил две идеи: в одной использовался вакуум, как идея Морланда, а во второй использовалась U-образная трубка с водой с одной стороны и воздухом с другой. Когда порох зажигался на стороне, заполненной воздухом, повышение давления приводило к вытеснению воды на другую сторону.
Как и в ранних конструкциях паровых двигателей, в этих двигателях использовался воздух или вакуум. созданный порохом для непосредственного подъема воды. Не было никаких механических частей, подобных современным двигателям, которые переводили бы мощность давления газа в любую необходимую механическую форму.
Порох и воздушный двигатель Гюйгенса В 1671 г. Денис Папен получил работу в Академии Королевской библиотеки в Париже, где он работал под руководством куратора экспериментов Христиана Гюйгенса. Гюйгенс поставил Папена перед задачей провести исследование воздуха и вакуума, что в то время было предметом широко распространенных международных исследований. В рамках экспериментов Папен измерил силу горения небольшого количества пороха в небольших железных и медных сосудах. Папен опубликовал отчет обо всех этих экспериментах в 1674 году в книге «Новые эксперименты с вакуумом» с описанием машин, используемых для их создания.
Папен переехал в Лондон вскоре после публикации, и с тех пор больше участвовал в разработке пара. Хотя его разработки указали путь к раннему паровому двигателю, сам Папен больше заинтересовался скрытой теплотой пара и разработал «паровой варочный котел», первый скороварку. Он также задумал ряд устройств, использующих в качестве рабочей жидкости давление воздуха, включая серию фонтанов, насосов и подобных устройств.
Несмотря на то, что со стороны Папена не было других примеров работы с частицами, он все же продолжал переписку с Готфридом Вильгельмом Лейбницем по этой и другим темам. Лейбниц пытался заинтересовать Папена в дальнейшем развитии событий, в какой-то момент отметив: «Тем не менее, я бы посоветовал [вам], месье, предпринять более серьезные дела, которые заставили бы всех дать свое одобрение и действительно изменили бы положение вещей. элементы связывания вместе пневматической машины и пороха и приложения силы огня к транспортным средствам действительно имели бы такой характер ». Папен ответил, что он сконструировал небольшую модель гребной лодки, но тип двигателя не указан.
Демонстрация порохового двигателя Гюйгенса в 1682 году, где драма пороха создает достаточно вакуума, чтобы поднять в воздух 8 мальчиков. Гюйгенс, однако, заинтересовался механической силой двигателя. вакуум, и возможность использования пороха для его производства. В 1678 году он описал пороховой двигатель, состоящий из вертикальной трубы с поршнем . В трубку вставляли порох и зажигали через небольшое отверстие в основании, как из пушки. Расширяющиеся газы будут толкать поршень вверх по трубе, пока он не достигнет точки около вершины. Здесь поршень обнаружил отверстия в трубке, которые позволяли выходить оставшимся горячим газам. Вес поршня и вакуум, создаваемый охлаждающими газами в теперь закрытом цилиндре, втягивали поршень обратно в трубку, поднимая испытательную массу для обеспечения мощности.
Согласно источникам, это единственный пример этого. своего рода двигатель был построен в 1678 или 79 году с использованием пушки в качестве цилиндра. Цилиндр прижимался к основанию, где находился порох, что делало его конструкцию с казенной частью. Газы выходили через две кожаные трубки, прикрепленные к верхней части ствола. Когда поршень достиг их, газы открыли трубки, а когда давление упало, сила тяжести стянула кожу вниз, в результате чего трубки опускались в сторону цилиндра, закрывая отверстия.
Гюйгенс представил бумагу на своем изобретение в 1680 году: «Новая движущая сила посредством пороха и воздуха». К 1682 году устройство успешно показало, что драм (1/16 унции) пороха в цилиндре высотой семь или восемь футов и диаметром пятнадцать или восемнадцать дюймов может вырастить семь или восемь мальчиков (или около 1100 фунтов). в воздух, который держал конец веревки. Однако в современных источниках ведутся серьезные споры относительно того, мог ли двигатель быть построен. Герметизация поршня внутри цилиндра оказалась очень сложной проблемой в современных моделях.
С этого момента встречается мало упоминаний о ранних пороховых двигателях. Использование пара, особенно после появления в 1712 году атмосферного двигателя, захватило все дальнейшие разработки.
В рамках своего исследования механических полетов Джордж Кэли был обеспокоен низким удельным весом паровых двигателей, жаловавшись, что «паровой двигатель оказался слишком тяжелым и громоздким для большинства целей передвижения ". Он приступил к разработке новой конструкции двигателя, начиная с 1807 года, и быстро остановился на пороховых двигателях в качестве предпочтительного решения, отметив, что «ему не хватало простого и легкого первопроходца в небольших масштабах для целей некоторых подготовительных экспериментов по воздушному движению. навигации, я сконструировал ту, в которой использовалась сила пороха и тепло, выделяющееся при его взрыве, действующее на некоторое количество обычного воздуха ».
Его записные книжки демонстрируют конструкцию, значительно улучшенную по сравнению с блокнотами Гюйгенса и аналогичный. В конструкции Кэли два цилиндра были расположены один над другим, нижний действовал как камера сгорания, а верхний содержал поршень. Небольшой заряд пороха вводился в нижнюю часть нижнего цилиндра и зажигался горячим стержнем, нагреваемым свечами. Расширенные газы толкали поршень вверх, и эта энергия улавливалась в большой лук, по сути, натягивая лук назад, как если бы он готовился выстрелить стрелой. Тетива толкала шток поршня обратно вниз, когда газы выходили и охлаждались, завершая цикл.
В более поздней версии Кэли попытался решить проблему непрерывного цикла. В этом варианте камера сгорания вынесена в отдельный цилиндр, расположенный сбоку от силового цилиндра. Порох хранился в верхней части этой камеры, и небольшие количества дозировались, чтобы попасть в зону горения внизу. Затем горячие газы выводились из зоны сгорания в силовой цилиндр. Он состоял из двух поршней на общем штоке поршня, при этом газы текли в разные стороны цилиндра, образуя двигатель двойного действия.
В письме Кэли заявил, что он сконструировал одну из этих конструкций ( хотя это не упоминается), но также заявил, что это не очень хорошо работает. Со временем он сконструировал несколько летательных аппаратов, использующих этот двигатель, но попыток создания более крупной рабочей модели, похоже, не предпринималось.
Томас Пейн представил совершенно новый тип конструкции двигателя, более похожий на водяное колесо, чем на обычный двигатель. В двигателе Пейна ряд чашеобразных камер сгорания располагались вокруг колеса. Когда колесо вращалось, в каждую чашу поступало небольшое количество пороха из центрального контейнера и затем ее зажигали.
В литературе есть множество других упоминаний о пороховых двигателях, но не похоже, что они использовались в оперативных целях.
Идея о том, что обычный бензиновый двигатель может работать на порохе, является постоянной темой для обсуждения. Он был поднят Разрушителями мифов в Эпизоде 63, и после нескольких попыток он был признан «раскрытым».
