Erfindung der Dampfmaschine. Dampfmaschine zum Selbermachen: ausführliche Beschreibung, Zeichnungen Mit welchem ​​Treibstoff läuft die Dampfmaschine?

Vor genau 212 Jahren, am 24. Dezember 1801, demonstrierte der Mechaniker Richard Trevithick in der englischen Kleinstadt Camborne der Öffentlichkeit das erste dampfbetriebene Auto, Dog Carts. Heutzutage könnte man dieses Ereignis leicht als bemerkenswert, aber unbedeutend einstufen, zumal die Dampfmaschine schon früher bekannt war und sogar in Fahrzeugen eingesetzt wurde (obwohl es sehr weit hergeholt wäre, sie Autos zu nennen) ... Aber hier ist das Interessante: richtig Jetzt technischer Fortschritt Es entstand eine Situation, die verblüffend an die Zeit der großen „Schlacht“ zwischen Dampf und Benzin erinnerte Anfang des 19. Jahrhunderts Jahrhundert. Nur Batterien, Wasserstoff und Biokraftstoffe müssen kämpfen. Möchten Sie wissen, wie alles endet und wer gewinnt? Ich werde keine Hinweise geben. Lassen Sie mich Ihnen einen Hinweis geben: Technologie hat nichts damit zu tun ...

1. Die Begeisterung für Dampfmaschinen ist vorbei und die Zeit für Motoren ist gekommen interne Verbrennung. Der Sache halber möchte ich wiederholen: Im Jahr 1801 rollte eine vierrädrige Kutsche durch die Straßen von Camborne, die relativ bequem und langsam acht Passagiere befördern konnte. Das Auto wurde von einer Einzylinder-Dampfmaschine angetrieben und mit Kohle betrieben. Mit Begeisterung begannen sie mit der Entwicklung von Dampffahrzeugen, und bereits in den 20er Jahren des 19. Jahrhunderts beförderten Personendampfomnibusse Passagiere mit Geschwindigkeiten von bis zu 30 km/h, und die durchschnittliche Laufleistung zwischen den Reparaturen betrug 2,5–3.000 km.

Vergleichen wir nun diese Informationen mit anderen. Im selben Jahr 1801 erhielt der Franzose Philippe Lebon ein Patent für das Design Kolbenmotor Verbrennungsmotor, angetrieben durch Leuchtgas. So kam es, dass Le Bon drei Jahre später verstarb und seinen Plan entwickelte technische Lösungen andere mussten. Erst im Jahr 1860 baute der belgische Ingenieur Jean Etienne Lenoir einen Gasmotor mit elektrischer Funkenzündung zusammen und brachte seine Konstruktion so weit, dass sie für den Einbau in ein Fahrzeug geeignet war.

Die Automobildampfmaschine und der Verbrennungsmotor sind also praktisch gleich alt. Effizienz Dampfmaschine dieses Designs betrug in jenen Jahren etwa 10 %. Motoreffizienz Lenoir war nur 4 %. Nur 22 Jahre später, im Jahr 1882, verbesserte August Otto ihn so sehr, dass der Wirkungsgrad des heutigen Benzinmotors ... bis zu 15 % erreichte.

2. Die Dampftraktion ist nur ein kurzer Moment in der Geschichte des Fortschritts. Ab 1801 wurde die Geschichte des Dampftransports fast 159 Jahre lang aktiv fortgesetzt. 1960 (!) wurden in den USA noch Busse und Lastwagen mit Dampfmaschinen gebaut. Dampfmaschinen wurden in dieser Zeit erheblich verbessert. Im Jahr 1900 waren 50 % der Autoflotte in den Vereinigten Staaten dampfbetrieben. Schon damals kam es zu einer Konkurrenz zwischen Dampf, Benzin und – Achtung! - Elektrokutschen. Nach dem Markterfolg von Fords Modell T und der scheinbaren Niederlage der Dampfmaschine kam es in den 20er Jahren des letzten Jahrhunderts zu einem neuen Popularitätsschub von Dampfautos: Die Treibstoffkosten für sie (Heizöl, Kerosin) waren deutlich niedriger als die Benzinkosten.

Bis 1927 produzierte das Unternehmen Stanley etwa 1.000 Dampfwagen pro Jahr. In England konkurrierten Dampflastwagen bis 1933 erfolgreich mit Benzinlastwagen und verloren nur, weil die Behörden eine Schwerlaststeuer einführten. Güterverkehr und Senkung der Zölle auf Importe flüssiger Erdölprodukte aus den Vereinigten Staaten.

3. Die Dampfmaschine ist ineffizient und unwirtschaftlich. Ja, das war einmal so. Eine „klassische“ Dampfmaschine, die Abdampf in die Atmosphäre abgibt, hat einen Wirkungsgrad von maximal 8 %. Eine Dampfmaschine mit Kondensator und profiliertem Strömungsweg hat jedoch einen Wirkungsgrad von bis zu 25–30 %. Die Dampfturbine liefert 30–42 %. Kombikraftwerke, bei denen Gas- und Dampfturbinen gemeinsam eingesetzt werden, haben einen Wirkungsgrad von bis zu 55–65 %. Letzterer Umstand veranlasste die BMW-Ingenieure, nach Möglichkeiten zu suchen, dieses Schema in Autos einzusetzen. Übrigens ist die Effizienz modern Benzinmotoren beträgt 34 ​​%.

Die Herstellungskosten einer Dampfmaschine waren schon immer niedriger als die Kosten für Vergaser- und Dieselmotoren gleicher Leistung. Flüssigbrennstoffverbrauch in neuen Dampfmaschinen, die in einem geschlossenen Kreislauf mit überhitztem (trockenem) Dampf arbeiten und ausgestattet sind mit moderne Systeme Schmierstoffe, Qualitätslager und elektronische Systeme Die Regulierung des Arbeitszyklus beträgt nur 40 % des vorherigen.

4. Die Dampfmaschine startet langsam. Und das war einmal... Sogar Serienautos von Stanley trennten 10 bis 20 Minuten lang Paare. Durch die Verbesserung des Kesseldesigns und die Einführung eines Kaskadenheizmodus konnte die Bereitschaftszeit auf 40–60 Sekunden verkürzt werden.

5. Der Dampfwagen ist zu gemächlich. Das ist falsch. Der Geschwindigkeitsrekord von 1906 – 205,44 km/h – gehört einem Dampfwagen. Autos mit Benzinmotor konnten damals noch nicht so schnell fahren. Im Jahr 1985 fuhr ein Dampfwagen mit einer Geschwindigkeit von 234,33 km/h. Und im Jahr 2009 entwarf eine Gruppe britischer Ingenieure ein Dampfturbinen-„Auto“ mit Dampfantrieb und einer Leistung von 360 PS. s., der sich im Rennen mit einer Revon 241,7 km/h fortbewegen konnte.

6. Ein Dampfwagen raucht und ist unansehnlich. Wenn man sich antike Zeichnungen ansieht, die die ersten Dampfwaggons zeigen, wie sie dicke Rauch- und Feuerwolken aus ihren Schornsteinen ausstoßen (was übrigens auf die Unvollkommenheit der Feuerräume der ersten „Dampfmaschinen“ hinweist), versteht man, woher die anhaltende Assoziation von kommt aus der Dampfmaschine und dem Ruß kam.

Hinsichtlich Aussehen Bei Autos kommt es hier natürlich auf das Niveau des Designers an. Es ist unwahrscheinlich, dass jemand sagen wird, dass die Dampfautos von Abner Doble (USA) hässlich sind. Im Gegenteil, sie sind auch nach modernen Maßstäben elegant. Und dabei fuhren sie lautlos, sanft und schnell – bis zu 130 km/h.

Interessant ist, dass die moderne Forschung auf dem Gebiet des Wasserstofftreibstoffs für Automobilmotoren eine Reihe von „Nebenzweigen“ hervorgebracht hat: Wasserstoff als Treibstoff für klassische Kolbendampfmaschinen und insbesondere für Dampfturbinenmaschinen sorgt für absolute Umweltfreundlichkeit. Der „Rauch“ eines solchen Motors ist... Wasserdampf.

7. Die Dampfmaschine ist launisch. Das ist nicht wahr. Es ist strukturell bedeutsam einfacher als ein Motor Verbrennungsmotor, was an sich schon eine höhere Zuverlässigkeit und Unprätentiösität bedeutet. Die Lebensdauer von Dampfmaschinen beträgt viele Zehntausend Stunden Dauerbetrieb, was für andere Maschinentypen nicht typisch ist. Damit ist die Angelegenheit jedoch noch nicht beendet. Aufgrund der Funktionsprinzipien verliert eine Dampfmaschine nicht an Effizienz, wenn der Atmosphärendruck sinkt. Aus diesem Grund Fahrzeuge Dampfbetriebene Maschinen eignen sich hervorragend für den Einsatz im Hochland, auf schwierigen Gebirgspässen.

Es ist interessant, noch etwas zu bemerken nützliche Eigenschaft Dampfmaschine, die übrigens einem Elektromotor ähnelt Gleichstrom. Eine Verringerung der Wellendrehzahl (z. B. bei zunehmender Last) führt zu einem Anstieg des Drehmoments. Aufgrund dieser Eigenschaft benötigen Autos mit Dampfmaschinen grundsätzlich keine Getriebe – die Mechanismen selbst sind sehr komplex und manchmal kapriziös.

Ich bin im Internet auf einen interessanten Artikel gestoßen.

"Der amerikanische Erfinder Robert Greene hat eine völlig neue Technologie entwickelt, die durch Umwandlung von Restenergie (wie andere Kraftstoffarten) kinetische Energie erzeugt. Dampfmaschinen Die Grüns sind kolbenverstärkt und für vielfältige praktische Zwecke konzipiert."
Das ist sie, nicht mehr und nicht weniger: eine völlig neue Technologie. Nun, natürlich begann ich zuzuschauen und versuchte zu verstehen. Es steht überall geschrieben Einer der einzigartigsten Vorteile dieses Motors ist die Fähigkeit, aus der Restenergie der Motoren Strom zu erzeugen. Genauer gesagt kann die restliche Abgasenergie des Motors in Energie für die Pumpen und Kühlsysteme des Geräts umgewandelt werden. Was ist also damit, so wie ich es verstehe, Abgase zu verwenden, um Wasser zum Kochen zu bringen und dann Dampf in Bewegung umzuwandeln? Wie notwendig und kostengünstig ist das, denn... obwohl dieser Motor, wie man sagt, speziell aus einer minimalen Anzahl von Teilen besteht, kostet er dennoch viel und hat es überhaupt einen Sinn, einen Garten anzulegen, zumal ich... Sehen Sie in dieser Erfindung nichts grundsätzlich Neues? Und es wurden bereits viele Mechanismen erfunden, um eine Hin- und Herbewegung in eine Rotationsbewegung umzuwandeln. Auf der Website des Autors wird ein Zweizylindermodell grundsätzlich nicht teuer verkauft
nur 46 Dollar.
Auf der Website des Autors gibt es ein Video zur Nutzung von Solarenergie sowie ein Foto von jemandem auf einem Boot, der diesen Motor nutzt.
Aber in beiden Fällen handelt es sich eindeutig nicht um Restwärme. Kurz gesagt, ich bezweifle die Zuverlässigkeit eines solchen Motors: „Die Kugelgelenke sind zugleich Hohlkanäle, durch die der Dampf den Zylindern zugeführt wird.“ Was ist Ihre Meinung, liebe Site-Benutzer?
Artikel auf Russisch

Eine Dampfmaschine ist eine Wärmekraftmaschine, bei der die potentielle Energie des expandierenden Dampfes in mechanische Energie umgewandelt wird, die dem Verbraucher zugeführt wird.

Machen wir uns anhand des vereinfachten Diagramms in Abb. mit dem Funktionsprinzip der Maschine vertraut. 1.

Im Zylinder 2 befindet sich ein Kolben 10, der sich unter Dampfdruck hin und her bewegen kann; Der Zylinder verfügt über vier Kanäle, die sich öffnen und schließen lassen. Zwei obere Dampfversorgungskanäle1 Und3 sind über eine Rohrleitung mit dem Dampfkessel verbunden und durch sie kann frischer Dampf in den Zylinder gelangen. Durch die beiden unteren Tropfen werden 9 und 11 Paare, die ihre Arbeit bereits abgeschlossen haben, aus dem Zylinder gelöst.

Das Diagramm zeigt den Moment, in dem die Kanäle 1 und 9 geöffnet sind, die Kanäle 3 und11 geschlossen. Daher gelangt frischer Dampf aus dem Kessel durch den Kanal1 dringt in den linken Hohlraum des Zylinders ein und bewegt mit seinem Druck den Kolben nach rechts; Zu diesem Zeitpunkt wird der Abgasdampf durch Kanal 9 aus dem rechten Hohlraum des Zylinders abgeführt. Wenn sich der Kolben in der äußersten rechten Position befindet, werden die Kanäle geöffnet1 Und9 sind geschlossen, 3 für den Frischdampfeinlass und 11 für den Abdampfabzug sind geöffnet, wodurch sich der Kolben nach links bewegt. Wenn sich der Kolben in der äußersten linken Position befindet, öffnen sich die Kanäle1 und 9 sowie die Kanäle 3 und 11 werden geschlossen und der Vorgang wiederholt sich. Dadurch entsteht eine geradlinige Hin- und Herbewegung des Kolbens.

Um diese Bewegung in Rotation umzuwandeln, kommt ein sogenannter Kurbeltrieb zum Einsatz. Es besteht aus einer Kolbenstange - 4, die an einem Ende mit dem Kolben verbunden ist und am anderen Ende schwenkbar mittels eines Schiebers (Querkopf) 5, der zwischen den Führungsparallelen gleitet, mit einer Pleuelstange 6, die die Bewegung auf den Kolben überträgt Hauptwelle 7 durch ihr Winkelstück oder ihre Kurbel 8.

Das Drehmoment an der Hauptwelle ist nicht konstant. Tatsächlich die StärkeR , entlang der Stange gerichtet (Abb. 2), kann in zwei Komponenten zerlegt werden:ZU , entlang der Pleuelstange gerichtet, undN , senkrecht zur Ebene der Führungsparallelen. Die Kraft N hat keinen Einfluss auf die Bewegung, sondern drückt den Läufer nur gegen die Führungsparallelen. StärkeZU über die Pleuelstange übertragen und wirkt auf die Kurbel. Hier lässt es sich wiederum in zwei Komponenten zerlegen: KraftZ , entlang des Radius der Kurbel gerichtet und drückt die Welle gegen die Lager, und die KraftT , senkrecht zur Kurbel und verursacht eine Drehung der Welle. Die Größe der Kraft T wird durch Betrachtung des Dreiecks AKZ bestimmt. Da Winkel ZAK = ? + ?, also

T = K Sünde (? + ?).

Aber aus dem OCD-Dreieck geht Stärke hervor

K= P/ cos ?

Deshalb

T= Psin ( ? + ?) / cos ? ,

Wenn die Maschine eine Umdrehung der Welle durchführt, ändern sich die Winkel? Und? und StärkeR ändern sich kontinuierlich und damit auch die Größe des Drehmoments (Tangentialkraft).T auch variabel. Um eine gleichmäßige Drehung der Hauptwelle während einer Umdrehung zu erzeugen, ist darauf ein schweres Schwungrad montiert, aufgrund dessen Trägheit eine konstante Winkelgeschwindigkeit der Welle aufrechterhalten wird. In jenen Momenten, in denen Kraft istT zunimmt, kann die Drehzahl der Welle nicht sofort erhöht werden, bis die Bewegung des Schwungrads beschleunigt wird, was nicht sofort geschieht, da das Schwungrad eine große Masse hat. In den Momenten, in denen die Arbeit durch die Drehmomentkraft verrichtet wirdT , die Arbeit der vom Verbraucher erzeugten Widerstandskräfte wird geringer, das Schwungrad kann aufgrund seiner Trägheit wiederum seine Geschwindigkeit nicht sofort reduzieren und hilft dem Kolben, die beim Beschleunigen aufgenommene Energie zurückzugeben, um die Last zu überwinden.

An den Extrempositionen des Kolbens sind die Winkel? + ? = 0, daher sin (? + ?) = 0 und daher T = 0. Da in diesen Positionen keine rotierende Kraft vorhanden ist, müsste die Maschine anhalten, wenn sie kein Schwungrad hätte. Diese Extrempositionen des Kolbens werden Totpositionen oder Totpunkte genannt. Aufgrund der Trägheit des Schwungrads verläuft auch die Kurbel durch sie hindurch.

In Totstellungen kommt der Kolben nicht mit den Zylinderdeckeln in Berührung, es verbleibt der sogenannte Schadraum zwischen Kolben und Deckel. Zum Schadraumvolumen gehört auch das Volumen der Dampfkanäle von den Dampfverteilungsorganen zum Zylinder.

KolbenhubS ist der Weg, den der Kolben zurücklegt, wenn er sich von einer Extremposition in eine andere bewegt. Wenn der Abstand von der Mitte der Hauptwelle zur Mitte des Kurbelzapfens – der Radius der Kurbel – mit R bezeichnet wird, dann ist S = 2R.

Zylinderhubraum V H ist das vom Kolben beschriebene Volumen.

Typischerweise sind Dampfmaschinen doppeltwirkend (doppeltwirkend) (siehe Abb. 1). Manchmal werden einfachwirkende Maschinen verwendet, bei denen Dampf nur von der Deckelseite her Druck auf den Kolben ausübt; Die andere Seite des Zylinders bleibt bei solchen Maschinen offen.

Abhängig vom Druck, mit dem der Dampf den Zylinder verlässt, werden Maschinen in Abgas, wenn der Dampf in die Atmosphäre gelangt, Kondensation, wenn der Dampf in den Kondensator (Kühlschrank, wo ein reduzierter Druck aufrechterhalten wird) gelangt, und Erhitzen unterteilt bei dem der in der Maschine abgegebene Dampf für beliebige Zwecke genutzt wird (Erhitzen, Trocknen usw.)

Dampfmaschinen wurden vom frühen 19. Jahrhundert bis in die 1950er Jahre eingebaut und trieben die meisten Dampflokomotiven an. Ich möchte darauf hinweisen, dass das Funktionsprinzip dieser Motoren trotz Änderungen in Design und Abmessungen immer unverändert geblieben ist.

Die animierte Illustration zeigt das Funktionsprinzip einer Dampfmaschine.

Zur Erzeugung des dem Motor zugeführten Dampfes wurden Kessel verwendet, die sowohl Holz als auch Kohle sowie flüssigen Brennstoff verwendeten.

Erste Maßnahme

Dampf aus dem Kessel gelangt in die Dampfkammer, von wo aus er durch einen Dampfschieber (blau dargestellt) in den oberen (vorderen) Teil des Zylinders gelangt. Der durch den Dampf erzeugte Druck drückt den Kolben nach unten auf den UT. Während sich der Kolben vom OT zum UT bewegt, macht das Rad eine halbe Umdrehung.

Ausgabe

Ganz am Ende der Bewegung des Kolbens in Richtung BDC bewegt sich das Dampfventil und gibt den verbleibenden Dampf durch eine Auslassöffnung unterhalb des Ventils ab. Der verbleibende Dampf entweicht und es entsteht das für Dampfmaschinen charakteristische Geräusch.

Zweite Maßnahme

Gleichzeitig wird durch Bewegen des Ventils zum Ablassen von Restdampf der Dampfeinlass zum unteren (hinteren) Teil des Zylinders geöffnet. Der durch den Dampf im Zylinder erzeugte Druck zwingt den Kolben, sich in Richtung OT zu bewegen. Zu diesem Zeitpunkt macht das Rad eine weitere halbe Umdrehung.

Ausgabe

Am Ende der Kolbenbewegung zum oberen Totpunkt wird der verbleibende Dampf durch dasselbe Auslassfenster abgelassen.

Der Zyklus wiederholt sich erneut.

Die Dampfmaschine verfügt über eine sogenannte Totpunkt am Ende jedes Hubs, wenn das Ventil vom Expansionshub zum Auslasshub übergeht. Aus diesem Grund verfügt jede Dampfmaschine über zwei Zylinder, sodass der Motor von jeder Position aus gestartet werden kann.

Am 12. April 1933 startete William Besler mit einem Dampfflugzeug vom Oakland Municipal Airfield in Kalifornien.
Die Zeitungen schrieben:

„Der Start verlief in jeder Hinsicht normal, bis auf den fehlenden Lärm. Tatsächlich schien es den Beobachtern, als das Flugzeug bereits den Boden verlassen hatte, noch nicht ausreichend an Geschwindigkeit gewonnen zu haben. Bei voller Leistung war der Lärm nicht stärker wahrnehmbar als bei einem Gleitflugzeug. Man konnte nur das Pfeifen der Luft hören. Bei Volldampfbetrieb erzeugte der Propeller nur geringe Geräusche. Es war möglich, das Geräusch der Flamme durch das Geräusch des Propellers zu unterscheiden...

Als das Flugzeug landete und die Feldgrenze überquerte, stoppte der Propeller und startete langsam Rückseite mit Rückwärtsgang und anschließender kleiner Drosselklappenöffnung. Selbst bei einer sehr langsamen Rückwärtsdrehung des Propellers wurde der Sinkflug spürbar steiler. Unmittelbar nach der Bodenberührung gab der Pilot Vollgas umkehren, was zusammen mit den Bremsen das Auto schnell zum Stehen brachte. Der kurze Anlauf machte sich in diesem Fall besonders bemerkbar, da während des Tests kein Wind wehte und der Landeweg meist mehrere hundert Fuß betrug.

Zu Beginn des 20. Jahrhunderts wurden fast jedes Jahr Rekorde für die von Flugzeugen erreichte Flughöhe aufgestellt:

Die Stratosphäre versprach erhebliche Vorteile für den Flug: geringerer Luftwiderstand, konstante Winde, keine Wolken, Geheimhaltung, Unzugänglichkeit für die Luftverteidigung. Aber wie fliegt man beispielsweise in eine Höhe von 20 Kilometern?

Die Leistung eines [Benzin-]Motors nimmt schneller ab als die Luftdichte.

In einer Höhe von 7000 m nimmt die Motorleistung fast um das Dreifache ab. Um die Flugleistung von Flugzeugen in großer Höhe zu verbessern, wurden in der Zeit von 1924 bis 1929 auch am Ende des imperialistischen Krieges Versuche unternommen, die Aufladung zu nutzen. Kompressoren werden immer häufiger in die Produktion eingeführt. Allerdings wird es immer schwieriger, die Leistung eines Verbrennungsmotors in Höhen über 10 km aufrechtzuerhalten.

Um die „Höhengrenze“ anzuheben, richten Konstrukteure aus allen Ländern ihr Augenmerk zunehmend auf die Dampfmaschine, die als Höhenlok zahlreiche Vorteile mit sich bringt. Einige Länder, wie zum Beispiel Deutschland, wurden von strategischen Überlegungen auf diesen Weg gebracht, nämlich der Notwendigkeit, im Falle eines größeren Krieges Unabhängigkeit von Ölimporten zu erreichen.

Für letzten Jahren Es wurden zahlreiche Versuche unternommen, eine Dampfmaschine in ein Flugzeug einzubauen. Das schnelle Wachstum der Luftfahrtindustrie am Vorabend der Krise und die Monopolpreise für ihre Produkte ermöglichten es, experimentelle Arbeiten und angesammelte Erfindungen nicht überstürzt umzusetzen. Diese Versuche nahmen während der Wirtschaftskrise von 1929–1933 besondere Ausmaße an. und die darauf folgende Depression ist für den Kapitalismus kein zufälliges Phänomen. In der Presse, insbesondere in Amerika und Frankreich, wurde Großkonzernen oft vorgeworfen, dass sie Vereinbarungen getroffen hätten, um die Umsetzung neuer Erfindungen künstlich zu verzögern.

Es haben sich zwei Richtungen herauskristallisiert. Die eine ist in Amerika durch Besler vertreten, der einen konventionellen Kolbenmotor in ein Flugzeug einbaute, die andere ist auf die Verwendung einer Turbine als Triebwerk zurückzuführen Flugzeugmotor und wird vor allem mit der Arbeit deutscher Designer in Verbindung gebracht.

Die Besler-Brüder nahmen die Kolbendampfmaschine von Dobl für das Auto als Basis und bauten sie in den Travel-Air-Doppeldecker ein [Eine Beschreibung ihres Demonstrationsfluges finden Sie am Anfang des Beitrags].
Video von diesem Flug:

Die Maschine ist mit einem Umkehrmechanismus ausgestattet, mit dem Sie die Drehrichtung der Maschinenwelle nicht nur im Flug, sondern auch bei der Landung des Flugzeugs einfach und schnell ändern können. Zusätzlich zum Propeller treibt der Motor über eine Kupplung einen Ventilator an, der Luft in den Brenner drückt. Beim Starten nutzen sie einen kleinen Elektromotor.

Die Maschine entwickelte eine Leistung von 90 PS, kann aber unter den Bedingungen einer bekannten Kesselverstärkung auf 135 PS gesteigert werden. Mit.
Der Dampfdruck im Kessel beträgt 125 at. Die Dampftemperatur wurde bei etwa 400–430° gehalten. Um die Automatisierung des Kesselbetriebs zu maximieren, wurde ein Normalisierer oder eine Vorrichtung verwendet, mit deren Hilfe Wasser unter einem bekannten Druck in den Überhitzer eingespritzt wurde, sobald die Dampftemperatur 400 °C überstieg. Der Kessel war mit einer Speisepumpe und einem Dampfantrieb sowie mit Abdampf beheizten Primär- und Sekundärspeisewassererhitzern ausgestattet.

Im Flugzeug wurden zwei Kondensatoren installiert. Der leistungsstärkere wurde aus dem Kühler des OX-5-Motors umgebaut und oben auf dem Rumpf installiert. Das leistungsschwächere Exemplar besteht aus dem Kondensator von Dobles Dampfwagen und befindet sich unter dem Rumpf. Die Leistung der Kondensatoren erwies sich laut Presse als nicht ausreichend, um die Dampfmaschine mit Vollgas zu betreiben, ohne in die Atmosphäre zu entweichen, „und entsprach etwa 90 % der Reiseleistung.“ Experimente haben gezeigt, dass bei einem Verbrauch von 152 Litern Kraftstoff 38 Liter Wasser erforderlich waren.

Das Gesamtgewicht der Dampfanlage des Flugzeugs betrug 4,5 kg pro 1 Liter. Mit. Im Vergleich zum OX-5-Motor, der dieses Flugzeug antreibt, ergab dies ein Mehrgewicht von 300 Pfund (136 kg). Es besteht kein Zweifel, dass das Gewicht der gesamten Anlage durch die Gewichtsreduzierung der Motorteile und Kondensatoren deutlich reduziert werden könnte.
Als Brennstoff diente Gasöl. In der Presse heißt es, dass „vom Einschalten der Zündung bis zum Anfahren mit voller Geschwindigkeit nicht mehr als 5 Minuten vergingen“.

Eine weitere Richtung bei der Entwicklung eines Dampfkraftwerks für die Luftfahrt ist der Einsatz einer Dampfturbine als Triebwerk.
1932-1934. Informationen über eine originale Dampfturbine für ein Flugzeug, die in Deutschland im Elektrizitätswerk Klingenberg gebaut wurde, gelangten in die ausländische Presse. Sein Autor hieß der Chefingenieur dieser Anlage, Hütner.
Dampferzeuger und Turbine waren hier zusammen mit dem Kondensator zu einer rotierenden Einheit mit einem gemeinsamen Gehäuse zusammengefasst. Hüttner stellt fest: „Der Motor ist ein Kraftwerk, dessen besonderes Merkmal darin besteht, dass der rotierende Dampferzeuger mit einer gegenläufig rotierenden Turbine und einem Kondensator eine Bau- und Betriebseinheit bildet.“
Der Hauptteil der Turbine ist ein rotierender Kessel, der aus mehreren V-förmigen Rohren besteht, wobei ein Bogen dieser Rohre mit dem Speisewasserverteiler und der andere mit dem Dampfkollektor verbunden ist. Der Kessel ist in Abb. dargestellt. 143.

Die Rohre sind radial um die Achse angeordnet und rotieren mit einer Geschwindigkeit von 3000-5000 U/min. Das in die Rohre eintretende Wasser strömt unter der Wirkung der Zentrifugalkraft in die linken Zweige der V-förmigen Rohre, deren rechter Bogen als Dampferzeuger fungiert. Der linke Rohrbogen weist Rippen auf, die durch Flammen aus den Düsen erhitzt werden. An diesen Rippen vorbeiströmendes Wasser verwandelt sich in Dampf und unter dem Einfluss der Zentrifugalkräfte, die beim Drehen des Kessels entstehen, erhöht sich der Dampfdruck. Der Druck wird automatisch angepasst. Der Dichteunterschied in beiden Rohrzweigen (Dampf und Wasser) ergibt einen variablen Niveauunterschied, der von der Zentrifugalkraft und damit der Rotationsgeschwindigkeit abhängt. Das Diagramm einer solchen Einheit ist in Abb. dargestellt. 144.

Eine Besonderheit der Kesselkonstruktion ist die Anordnung der Rohre, die bei der Rotation einen Unterdruck in der Brennkammer erzeugt und der Kessel somit als Sauggebläse fungiert. So, so Hütner, „bestimmt die Rotation des Kessels gleichzeitig seine Energieversorgung, die Bewegung heißer Gase und die Bewegung des Kühlwassers.“

Das Starten der Turbine dauert nur 30 Sekunden. Hütner erwartete einen Kesselwirkungsgrad von 88 % und einen Turbinenwirkungsgrad von 80 %. Zum Starten der Turbine und des Kessels sind Anlassermotoren erforderlich.

Im Jahr 1934 erschien in der Presse ein Bericht über die Entwicklung eines Projekts für ein großes Flugzeug in Deutschland, das mit einer Turbine mit rotierendem Kessel ausgestattet war. Zwei Jahre später behauptete die französische Presse, dass die Militärabteilung in Deutschland unter strengster Geheimhaltung ein Spezialflugzeug gebaut habe. Für ihn wurde ein Dampfgerät entworfen Steckdose Hütner-Anlagen mit einer Leistung von 2500 PS. Mit. Die Länge des Flugzeugs beträgt 22 m, die Flügelspannweite beträgt 32 m, das Fluggewicht (ungefähr) beträgt 14 Tonnen, die absolute Höchsthöhe des Flugzeugs beträgt 14.000 m, die Fluggeschwindigkeit in einer Höhe von 10.000 m beträgt 420 km/h. Der Aufstieg auf eine Höhe von 10 km dauert 30 Minuten.
Es ist durchaus möglich, dass diese Presseberichte stark übertrieben sind, aber es besteht kein Zweifel daran, dass deutsche Designer an diesem Problem arbeiten, und der bevorstehende Krieg könnte hier unerwartete Überraschungen bringen.

Was ist der Vorteil einer Turbine gegenüber einem Verbrennungsmotor?
1. Das Fehlen einer Hin- und Herbewegung bei hohen Drehzahlen ermöglicht es, die Turbine recht kompakt und kleiner als moderne leistungsstarke Flugzeugtriebwerke zu bauen.
2. Ein wichtiger Vorteil ist auch die relative Geräuschlosigkeit der Dampfmaschine, die sowohl aus militärischer Sicht als auch im Hinblick auf die Möglichkeit, das Flugzeug durch Schallschutzausrüstung in Passagierflugzeugen leichter zu machen, wichtig ist.
3. Eine Dampfturbine kann im Gegensatz zu Verbrennungsmotoren, die eine Überlastung nahezu nicht zulassen, bei konstanter Drehzahl kurzzeitig bis zu 100 % überlastet werden. Dieser Vorteil der Turbine ermöglicht eine Verkürzung der Startstrecke des Flugzeugs und erleichtert den Einstieg in die Luft.
4. Die einfache Konstruktion und das Fehlen einer großen Anzahl beweglicher und betätigender Teile sind ebenfalls ein wichtiger Vorteil der Turbine und machen sie im Vergleich zu Verbrennungsmotoren zuverlässiger und langlebiger.
5. Bezeichnend ist auch, dass die Dampfanlage über keinen Magnetzünder verfügt, dessen Funktion durch Funkwellen beeinflusst werden kann.
6. Die Möglichkeit, Schweröl (Öl, Heizöl) zu verwenden, macht die Dampfmaschine neben wirtschaftlichen Vorteilen auch feuersicherer. Darüber hinaus wird es möglich, das Flugzeug zu heizen.
7. Der Hauptvorteil einer Dampfmaschine besteht darin, dass sie ihre Nennleistung beibehält, wenn sie in die Höhe steigt.

Einer der Einwände gegen die Dampfmaschine kommt hauptsächlich von Aerodynamikern und läuft auf die Größe und Kühlleistung des Kondensators hinaus. Tatsächlich hat ein Dampfkondensator eine fünf- bis sechsmal größere Oberfläche als der Wasserkühler eines Verbrennungsmotors.
Um den Widerstand eines solchen Kondensators zu verringern, haben die Konstrukteure den Kondensator daher direkt auf der Oberfläche der Flügel in Form einer durchgehenden Reihe von Röhren platziert, die genau der Kontur und dem Profil des Flügels folgen. Dadurch wird nicht nur eine erhebliche Steifigkeit erreicht, sondern auch die Gefahr einer Vereisung des Flugzeugs verringert.

Natürlich gibt es noch eine Reihe weiterer technischer Schwierigkeiten beim Betrieb einer Turbine in einem Flugzeug.
- Das Verhalten der Düse in großen Höhen ist unbekannt.
- Um die schnelle Belastung der Turbine, die zu den Betriebsbedingungen eines Flugzeugtriebwerks gehört, zu ändern, ist entweder eine Wasserversorgung oder ein Dampfreservoir erforderlich.
- Es gibt auch bekannte Schwierigkeiten bei der Entwicklung einer guten automatischen Vorrichtung zur Verstellung der Turbine.
- Auch der Kreiseleffekt einer schnell rotierenden Turbine auf ein Flugzeug ist unklar.

Dennoch geben die erzielten Erfolge Anlass zur Hoffnung, dass in bald Der Dampfantrieb wird seinen Platz in der modernen Luftflotte finden, insbesondere auf kommerziellen Transportflugzeugen, aber auch auf großen Luftschiffen. Das Schwierigste auf diesem Gebiet ist bereits geschafft, und praktizierende Ingenieure werden in der Lage sein, den ultimativen Erfolg zu erzielen.