Принцип
Обзорную статью по спадгану можете прочитать
тут.
На этой схеме вы видите схему работы спадгана из пластика (PVS, ABS). Как вы видите, топливо поступает через верхнюю затычку. В заднюю затычку встроена автомобильная свеча, соединенная проводами с катушкой зажигания. Та, в свою очередь, подсоединена к батарее питания.
Ну а на этой схеме вы видите спадган собранный из углеродной стали. В этом спадгане схема подачи топлива немного изменена. Теперь топливо подается через шаровой клапан, который приварен к трубе. А система воспламенения полностью присоединена к стволу.
Материалы
Данный раздел охватывает различные компоненты, обычно используемые для создания спадганов, как пневматического, так и внутреннего сгорания.
Спадган внутреннего сгорания изготавливается из трех частей. То есть материалы конструкции, полость для топлива (система подачи топлива), и система воспламенения. Под снарядом подразумевается простой картофель, но можно также использовать яблоки, теннисные мячи, модели ракет (о которых мы поясним позже).
При использовании различных материалов мы выявили и описали их достоинства и недостатки. Для этого мы создали и протестировали несколько видов спадганов. Самым важным условием, которым мы руководствовались –
отсутствие вредя для здоровья. Другим немаловажным аспектом для создания хорошего спадгана является легкий вес. Легкий вес требуется для хорошей мобильности и возможности использовать спадган, держа его в руках.
ABS
· Техническое Имя: акрилонитрильный - бутадиен - стироловый.
· Торговая Марка: Marbon, Cycolac, Lustran, Abson.
· Обычное Применение: Канализационные и сточные системы в большинстве новых и недавно отремонтированных зданий.
Из этого материала мы изготовили свой первый спадган. Этот материал зарекомендовал себя как прочный и лёгкий (за счёт пористой структуры).
ДОСТОИНСТВА
· Химическая сопротивляемость, которая важна при использовании различных видов топлива.
· Легкий вес.
· Низкая цена. Продаётся в любых строительных магазинах.
НЕДОСТАТКИ
· Нет расчетного давления! Этот материал может быть использован, но он не сертифицирован для работы с большим давлением. Но всё-таки он используется в канализационных системах с давлением не больше 725 гр./1см2. Термин “Пористая структура” обозначает, что миллиарды воздушных крошечных шариков были внесены в структуру пластика до того как он прошел через пресс.
· В случае взрыва он может разлететься на множество мелких и острых кусочков, которые могут быть опасны для вашего здоровья!
· Разложение материала в результате горения очень опасно для здоровья, так как при продолжительном использовании, материал испускает едкий газ. При попадании во вдыхательные пути газ вызывает раздражение.
Несмотря на то, что эти материалы рекомендуются нами для создания спадганов, небольшие предосторожности должны быть заранее предусмотрены. Никогда не используйте чересчур большие переходники от полости для топлива к стволу, это отразится на объёме полости. Если переходник большой, есть риск для сосуда. Никогда не используйте окислитель, отличающийся от воздуха, иначе возможен разрыв спадгана. ABS хорош для использования в спадганах внутреннего сгорания, но мы рекомендуем во время выстрела находиться от него как можно дальше.
PVC
· Техническое Имя: поливиниловый хлорид.
· Торговая Марка: Pliovic, Saran, Tygon Regular.
· Обычное Применение: система подачи воды, изоляция электрического
провода.
Изобретён в Вашингтонском Университете Химии и Инженерии, этот материал очень полезен в нашей повседневной жизни. Из-за высокой доступности в цене и универсальности он очень популярен.
ДОСТОИНСТВА
· Доступность в цене.
· Большой выбор различных форм и размеров.
· Рассчитано на определенное давление. Давление, записанное на сертификате трубы, взято с запасом, поэтому вы можете не беспокоиться о вашей безопасности. В случае небольших перегрузок.
НЕДОСТАТКИ
· Ограниченная химическая сопротивляемость. Альдегиды и кетоны легко разрушают полимеры, которые находятся в местах склеивания. Об этом вы можете прочитать на упаковке. Некоторые виды топлива не могут использоваться с материалом.
Например карбонатовый очиститель и уничтожитель насекомых.
· PVC хрупче чем ABS, но он более устойчив при использовании кислорода и огнеопасной смеси топлива и воздуха.
· Пористая структура PVC общепринята в скобяных и строительных объектах. Удостоверись, что вы покупаете трубу с давлением SCH 40 (твердость по склероскопу). Если труба не промаркирована с уровнем давления, то она не рекомендуется нами для работы под давлением.
Трубы PVC широко использовались до настоящего времени. У материала есть некоторая химическая несовместимость с определённым топливом, но большинство видов топлива при использовании не вызывают проблем.
Углеродистая Сталь
· Техническое Имя: Fe (железо) (вместе с ~0.3% C (углерод), ~1% Mn (магний), и ~0.3% Si(кремний))
· Торговая Марка: Обычная Сталь
· Обычное Применение: Судостроительные постройки, мосты, бетонная арматура.
Углеродистая сталь одна из самых доступных материалов. Единственная сложность является сварка частей спадгана, но в нашем случае мы воспользовались цельной трубой.
ДОСТОИНСТВА
· Очень крепкий материал, выдержит сильное давление от взрыва топлива в полости.
· Дешевизна, максимум стоимость металлоконструкции. Сталь стоит намного дороже пластика, но она является наиболее безопасным вариантом.
НЕДОСТАТКИ
· Очень быстрое нагревание. Воздушное охлаждение решает проблему.
· Внутренняя поверхность трубы очень грубая и не годится для дула, так как при использовании картошки в виде снаряда картошка, просто разорвётся внутри и лишь её мелкие части, вылетят наружу.
· Вес. При конструировании большой модели спадгана, модель лучше поместить на колёса или другое транспортное средство. Модели меньшего размера (как и в нашем случае) являются ручными.
Сталь очень крепка, но этот металл не лучший выбор. Возможно, стальной спадган внутреннего сгорания лучшее, что есть из всех представленных моделей в плане безопасности. Мы использовали для проекта именно эту модель.
T6061 Алюминий
· Техническое Имя: Al (алюминий) (вместе ~0.3% Cu (медь), ~1.0% Mn (магний), and ~0.6% Si (кремний)).
· Торговая Марка: Обработанный алюминий.
· Обычное Применение: Легковесные каркасы, части воздушных судов.
Алюминий дороже, чем пластик, но такие выгодные качества как безопасность, топливные и окислительные опции, а также способность выдержать высокое давление окупает цену с лихвой. В плане безопасности алюминий чуть уступает, стали.
ДОСТОИНСТВА
· Легко подается обработке. Метал, легко режется и принимает нужную форму.
· Не очень дорого за те преимущества, которые вы получаете. Несмотря на то, что некоторые размеры дороги, они окупаются при долгой эксплуатации.
· Без труда можно найти этот материал в любых компаниях торгующих металлопродукцией и в пунктах приёма цветного и черного лома.
НЕДОСТАТКИ
· Оснащение тяжелодоступно.
· Очень сильная теплопроводимость. После беспрерывного использования спадгана, алюминий начинает быстро нагреваться.
ПОЛОСТЬ ДЛЯ ТОПЛИВА
СИСТЕМА ПОДАЧИ ТОПЛИВА
Надлежащее топливо довольно важно, поскольку это - главный фактор в работе спадгана. Топливо должно быть в газообразном состоянии. Это истинно для любого воздушного топливного сгорания. Лак для волос хорошо работает только в теплой погоде, поскольку в слишком
холодную погоду, он сильно конденсируется. Именно поэтому мы перешли к использованию исключительно бутана. Бутан очень дешёвое и эффективное топливо, поскольку одна бутылка даст, по крайней мере, 500 выстрелов для спадгана. Бутан легко воспламеняющее вещество, и благодаря этому свойству количество неудачных выстрелов практически равно нулю. И немаловажно то, что при взрыве бутана он расширяется и
снаряд получает наилучшее ускорение, чем при использовании любого другого топлива. К сожаленью из-за этого же свойства мы используем бутан только в спадганах имеющих конструкцию из углеродистой стали и алюминия.
Соотношение полости важно для выполнения работы спадгана, но это также важно для безопасности. Спадганы, имеют соотношение объема полости 1:1 или 1.5:1 к объему ствола. Нецелесообразно использовать ствол длинною более чем 120 см, и полость длинною более чем 60 см. Если экспериментировать с картофелем, который может остаться в стволе, то ни при каких обстоятельствах не рекомендуется добавлять топливо в полость, так как при этом возможен взрыв снаряда. Картофель используется из-за его легкости загрузки в ствол, относительная легкость скольжения в стволе, и
того факта, что картофель является настолько легким в массе, что вылетает раньше, чем топливо полностью сгорит. Поэтому чтобы спадган хорошо работал, не рекомендуется использовать тяжелые снаряды.
СИСТЕМЫ ВОСПЛАМЕНЕНИЯ
Способы обеспечивать эффективную систему воспламенения означают достигнуть надежного выстрела спадгана. Чтобы достигнуть эффективности надо выполнить основные правило: делать всё возможное, чтобы разжечь огонь. В этом случае мы должны найти некий источник высокой температуры, есть несколько путей получения этого источника.
Здесь мы не говорим о пневматических устройствах, там используется другой способ для запуска снаряда. Мы приводим лучший путь (для нас) для воспламенения топлива в полости.
· Автомобильная Свеча
При использовании автомобильной свечи нам потребовались нижеследующие материалы:
1) Автомобильная свеча
2) Высоковольтная катушка зажигания (от автомобиля ВАЗ-2106 рассчитанная на 12V)
3) Аккумуляторы (мы использовали батарею питания от печки подогрева сырой нефти).
При установке всех материалов системы воспламенения будьте крайне осторожны с высоковольтной катушкой зажигания, так как она повышает напряжение 12V до 12000V.
Так же катушку зажигания нужно обязательно заземлить. К сожаленью мы не учли это когда испытывали наш первый спадган из стали. Провод заземления был прикреплён к днищу катушки и при втором выстреле разряд тока пробил металлическое дно катушки, что вызвало течь электролита.
После серии выстрелов рекомендуется тщательно проверить и при необходимости нужно почистить свечу.
