Krátké video z kanálu Real Engineering objasňuje závažný technický nedostatek prvních motorů legendární stíhačky Spitfire.
Poznámka:
Venturiho efekt – Aby menším průřezem trubice prošlo za jednotku času stejné množství kapaliny a předešlo se jejímu hromadění, musí se proudění zrychlit. Aby byl splněn zákon zachování energie, musí být takto získaná kinetická energie vyrovnána snížením tlaku. Podrobnější informace například zde.
V historii je málo letadel obdivovaných tak
jako Supermarine Spitfire. Hrálo klíčovou roli v bitvě o vzdušnou
nadvládu během 2. světové války. Jeho eliptická křídla minimalizovala odpor
a dodávala neuvěřitelnou mrštnost, ale jeho německý protějšek Messerschmitt
byl důstojným protivníkem. Oba letouny dosahovaly rychlosti
kolem 560 km/h, poháněly je obří
pístové motory V12. Šlo o pozoruhodně podobná letadla
se zkráceným rozpětím, což zlepšovalo manévrovatelnost.
Rapidní odklon od éry dvojplošníků,
ze které vzešli jejich piloti. Oba letouny měly zatahovací podvozky,
které mnoho pilotů neznalo. Někteří je zapomínali
vysunovat při přistání, ale rané verze Spitfiru
měly alarmující závadu. Při manévrech s negativním G
jim vynechával motor. Můžete to spatřit v úvodní scéně filmu
Bitva o Británii z roku 1969. Poslouchejte zvuk vynechávajícího motoru,
následovaný kouřem.
Známka toho, že se do motoru
dostal přebytek paliva. K pochopení musíme vědět,
k čemu slouží a jak pracuje karburátor. Karburátor slouží k míchání vzduchu
s palivem pro spalovací motor. Karburátor v motoru Merlin využíval
plovák k řízení proudu paliva do nádrže karburátoru. Podobně funguje i toaletní nádržka. Důležitá je hladina, která ovlivňuje
úroveň průtoku do směšovací komory. Vyšší hladina vytvoří
větší tlak na dně palivové komory.
V trysce vzniká Venturiho efektem
oblast nízkého tlaku. Jde o redukci tlaku v kapalině
při průchodu zúžením. Rozdíl tlaků vytáhne palivo
z plovákové komory. Větší rozdíl tlaků
vytvoří bohatší palivovou směs. Tato směs vzduchu a paliva vstoupí
do soustavy válec-píst, kde pohání motor. Procenta směsi vzduchu s palivem lze měnit
otvíráním a zavíráním dvou ventilů. Zde je škrtící ventil,
zavírá se při startu motoru. To zvyšuje pokles tlaku ještě více a tím vytahuje více paliva z plovákové
komory, čímž vzniká bohatší směs, potřebná při startu motoru.
Ale příliš přesycená směs
nezvýší výkon. Ve skutečnosti zastaví motor.
Toto si zapamatujte. Druhý ventil je tlumící,
ovládaný akcelerátorem. Při plném stlačení akcelerátoru se tento ventil otevře pro maximální
přísun vzduchu a paliva do motoru. Tento typ karburátoru
se hodil pro první auta, ale při leteckých plných obratech
a propadech má potíže.
Když se letoun s tímto systémem
obrátí do negativních G, palivo se posune k vršku plovákové komory.
To vyvolá ztrátu výkonu, protože se palivo nedostane do motoru.
Ale plovák je vytlačený, což otevře tento jehlový ventil
a vpustí palivo do komory. Když tento manévr trvá příliš dlouho,
směs utopí a zastaví motor a může i znemožnit další nastartování. Nyní už klip dává smysl.
Když se letoun obrátí,
motoru se odpojí palivo a zhasne. Když se poté vyrovná, do motoru vstoupí
přesycená směs a způsobí tmavý kouř. Němečtí piloti tuto závadu brzy pochopili
a využívali ji v soubojích, kde jejich letadla měla systémy
vstřikování bez tohoto problému. Kvůli válce potřebovali
Britové rychlé řešení problému a zde přichází Beatrice Shilling. Beatrice byla mladá inženýrka, pracující
v podniku Královského letectva. Přišla s úžasně jednoduchým
provizorním řešením.
Mezi konec sací trubice a vstup do komory
nainstalovala obyčejný měděný kroužek. Toto omezovalo tok paliva do karburátoru
na maximum potřebný pro souboje. Nevyřešil se problém
se ztrátou paliva, ale oddálil se vážnější problém
s utopením motoru. Nejdůležitější byla
rychlá letištní montáž, díky které byli piloti
schopni konkurence až do montáže nových
tlakových karburátorů roku 1942. Překlad: L1ght
www.videacesky.cz
Související videa
98%5:57
Jak německý Messerschmitt ušetřil americký bombardér