OMNIHASH: historie motorů - parních, spalovacích a raketových - je jeden z mých koníčků, tak mám trochu víc nabito zcela okrajovými znalostmi :) tak pardon, že tě utloukám argumenty, není to osobní :)

On mne k tomu zatáhl děda, který byl mašinfírou a začínal ještě na parních lokomotivách. Protáhl mne pak kdejakým muzeem, výtopnou a dostal snad na každou parní lokomotivu, která jezdila tam u nás na severu v Sudetech. Zatímco všichni si na historické jízdy kupovali jízdenku do dřevěných vagonů, já jsem se vezl v kabince na lokomotivě a koukal topiči pod ruce :-D Ukazoval mi i první spalovací motory, vysvětloval principy.

Zájem o tyhle věci zůstal a dost věcí zůstalo v hlavě. Sice jak sám zjišťuju, ne všechno si pamatuju správně, ale aspoň díky tomu vím, co si případně mám dohledat.

Když jsem hledal tu starou motorku (hrozný tohleto, mám mraky práce a prostě jsem to musel najít), tak jsem si dohledal i další informace.

Motorku jsem našel - je to stroj Hildebrand & Wolfmüller z roku 1894. Zapalování nebylo přímo plamenem z kahanu, ale žárovou trubičkou. Tedy kahan tam byl, ale ohříval měděnou trubičku, která vedla do válce a od ní se zapalovala směs paliva. Otevřený plamen používal třeba Nicolaus Otto, když dělal svůj motor a ten to řešil tak, jak jsem popsal níže, a navíc tam měl klapku, kterou to otvíral a zavíral. Žárová trubička byla jednodušší a spolehlivější.

Ta motorka byla zvláštní ještě jednou věcí - byl to dvouválec s klikovkou napojenou přímo na zadní kolo. Stejný způsob převodu mechanické síly jako u parních lokomotiv. Celé to prakticky byla motorka na parní pohon, ale s novým spalovacím motorem. Otáčky byly přímo závislé na rychlosti jízdy, v malých rychlostech motorka slušně kopala (každé zapálení směsi) a plynulá jízda byla možná až v trochu vyšší rychlosti.

Hildebrand & Wolfmüller - Wikipedia
https://en.wikipedia.org/wiki/Hildebrand_%26_Wolfm%C3%BCller

Nějaké povídání s pohyblivými obrázky:

První sériově vyráběný motocykl na světě Hildebrand & Wolfmüller, neobvyklé motocykly
https://youtu.be/QLF8pfKznHE?t=18



A v tomhle ne moc dobrém videu je vidět, jak vypadá a jak funguje ta žárová trubička. Jde o úplně jiné vozidlo, podstatný je způsob zapalování.

Hot Tube Ignition - 1891 Panhard et Levassor
https://youtu.be/V6qLOM6izWc




A už si zase dám pokoj, vraťme se k raketovým motorům, neuralinku, tunelům pod Las Vegas a tak vůbec.

STARE_CASY: tady se nehádám a uznávám svojí chybu, o existenci jednodušších spalovacích motorů, než motorkovej dvouválec jsem dodneška neměl tušení. Todle je moc pěknej mutant mezi spalovacím a parním strojem. Vím, že byly nějaký neúspěšný pokusy v tý době s motorem na střelnej prach, ale tohle mě uplně minulo.

OMNIHASH: jenže to je ono. Koukáš se na jedné straně na už vyladěný čtyřtaktní víceválcový motor a bereš to jako základ. Ale ten úplně základní postavil Lenoir už v polovině 19. století a je to z dnešního pohledu naprosto primitivní mechanika.

Základní animace třeba zde:

lenoir.gif video_0001.wmv
https://www.youtube.com/watch?v=eqVA4IhEpPI


Opravdu se to dá postavit bez větších zkušeností (ehm, teda při znalosti historie a toho, že to už někdo postavil - ale to je stejný jako s tím raketovým modelařením). Kromě historických nadšenců to teda nikdo nedělá, není k tomu důvod, ale ta jednoduchost je tady až fascinující. Vychází to z principu šoupátka u parního motoru a jenom změnil médium, které expanduje. A navíc to zapaluješ externím plamenem bez elektrické svíčky.


O něco složitější je attkinsonův, který už je skoro klasický ottův cyklus, ale i tenhle dokážeš postavit s puberťákem a malou dílnou se základními nástroji.

Animaci mají tady: http://animatedengines.com/atkinson.html (neumím to přehodit sem, mají to tam jako skript a ne gif nebo video).


Tyhle základní spalovací motory jsou jednoduché a za pár týdnů je postavíš i jako úplný amatér. U attkinsona už je lepší mít svíčku a trochu si pohrát s časováním, ale dá se to udělat celé mechanicky hodně snadno. Externě se to dá zapalovat taky, ale elektrická svíčka to hodně usnadní. Na dodávku směsi použiješ zjednodušený karburátor s houbičkou nacucanou lihem, benzínem, to je jedno.

A jinak to externí zapalování bylo použité ještě na některých prvních motocyklech, kde jsi před motorem zapálil kahan, od válce vedl průduch, kterým se tam při kompresi foukla směs, vznítila se a plamen šel do válce, kde došlo k expanzi a tak dále. Zkouším hledat video, ale zatím marně. Nepamatuju si, co to bylo za model, takže moje google-fu selhává, ale bylo to hodně vtipně vymyšlený.

OMNIHASH: Zlicin is easy, orbit is hard :)

OMNIHASH: Fakt se předvádíš jak jsi jednoduchej...
...ono to totiž nejde jen mechanicky zvětšit, protože pak se objeví třeba již zmíněné problémy s turbočerpadly, tlaky co musí vydržet potrubí a trysky, ofuky s zdržením laminárního proudění namísto turbulentního, míchaní a rovnoměrné hoření v komoře, tvar komory a trysky, jejich chlazení...
...ale přece stačí na louce za Zličínem jen zvětšit jednoduchou raketku na velikost desítek metrů a je to.

OMNIHASH: turbočerpadlo je součástí raketového motoru na kapalné palivo, minimálně těch, které se vyvíjejí posledních zhruba 50 let.

Zjednodušit motor jen na spalovací komoru fakt nejde. Nemluvě o tom, že ani u toho na kapalné palivo to opravdu není tak jednoduché jako jenom smíchat palivo a okysličovadlo - hodně záleží na tom, kudy tam to palivo dostaneš, kde reálně bude hořet a kudy půjdou ven spaliny. Princip je jednoduchý, ale provedení opravdu ne - v provedení spalovací komory je jednodušší spalovací motor, kde jasně odděluješ moment sání a hoření; u raketového motoru to musí hořet kontinuálně a to fakt úplně jednoduchý není. Přečti si něco o Goddardovi, když začal vyvíjet motor na tekuté palivo a jak dlouho mu trvalo z toho jednoduchého a jasného principu přejít k funkční spalovací komoře.

U V2 bylo už dobře vidět, kolik problémů řešili u tvarování vstřikování a následného promíchání. Zkoušeli mnoho "sprchových hlavic", aby se obě složky smísily rovnoměrně a hořely tam, kde mají. O pozdějších motorech, kde už se jednalo o výkonu v řádech desítek a stovek tun, to platí tuplem (viz dohledatelné dokumenty z vývoje motorů Space Shuttle).

A to jsme furt u té nejjednodušší části, tedy spalovací komory. Jakmile začneš řešit, jak to palivo tam vůbec dodat, když uvnitř komory máš extrémní tlak z hoření a potřebuješ to palivem/okysličovadlem přetlačit, abys tam dostal další směs, tak jsi úplně jinde.

Chápu, jak jsi to s tím zjednodušením myslel, ale zjednodušil jsi to příliš, daleko za míru toho, aby to byla pravda. A vzít pro srovnání na jedné straně kompletní animaci a na druhé pouhé schéma, je trochu zbytečné.

PALEONTOLOG: proto taky Musk vysvetloval proc nejde mit na raptoru elektricky turbocerpadla ;)

https://twitter.com/elonmusk/status/1510694443476729865

LADINEK: turbočerpadlo taky není součást raketovýho motoru, ale specifickýho palivovýho systému pro větší rakety na tekutý paliva.
Abysme se zbytečně nenasírali, já rozhodně netvrdím, že vyrobit funkční raketu je jednoduchá záležitost. Jenom že ten princip je ze všech reálnejch používanejch motorů ten nejjednodušší, co máme.

LADINEK: výkony čerpadel v řádu MW, twl 8-J

Raketové motory – snadno a přehledně – Kosmonautix.cz
https://kosmonautix.cz/2013/03/raketove-motory-snadno-a-prehledne/

OMNIHASH: ty turbocerpadla nemaji pohyblivy soucastky?

Turbopump - Wikipedia
https://en.wikipedia.org/wiki/Turbopump#/media/File:M-1_rocket_turbopump.JPG

OMNIHASH: V porovnání se spalovákem primitivní záležitost? Bych to zas s tím zjednodušováním nepřeháněl...

DZODZO: tak on je raketovej motor principiálně strašně jednoduchej, namícháš a přivedeš směs paliva a hořiče, zapálíš, vyprdíš ven vejfukem a jedeš. V porovnání třeba se spalovákem primitivní záležitost. Ta raketová věda jsou věci kolem: jak to uchladit, regulovat a kontrolovat, aby to prdělo správným směrem a intenzitou a nevybouchlo už při startu, popřípadě co dělat, když se cokoliv začne kazit.