Паровой двигатель Хайрема Максима

0 0

По словам Максима, вопрос о летательных машинах впервые привлек его внимание в 1856 г. Максиму было 16 лет, когда его отец сделал набросок летательной машины — геликоптера. В 1872 г. Максим составил проект геликоптера, но «С какой стороны ни рассматривал я вопрос, двигатель оставался чересчур тяжелым», — писал он позже. Разрабатывая эту идею дальше, он пришел к схеме аэроплана, осуществить который ему удалось лишь в конце XIX столетия.

Начало статьи —Хайрем Максим — от пулемета к паровому аэроплану

Основные усилия Максим сосредоточил на изготовлении двигателя. Вначале он хотел установить на своем аэроплане электрический двигатель, но вынужден был отказаться от этого вследствие его высокого веса. Он нашел чрезмерно тяжелым также двигатель внутреннего сгорания Брайтона. Максим писал: «Тогда бензиновый двигатель не был еще доведен до теперешней степени совершенства и легкости». Он остановился в конечных поисках на паровом двигателе, как обладавшем наименьшим весом.

Максим энергично взялся за осуществление парового двигателя своей конструкции. Он разработал проект своего двигателя и котла и в 1889 г. привлек к их изготовлению двух опытных американских техников.

3 декабря 1891 г. он взял патент на «летательную машину», в котором дается подробное описание парового двигателя и котла.

Максим построил два паровых двигателя системы компаунд. Они были сконструированы так, «чтобы достигнуть при сравнительно небольшом весе отдельных деталей большой самоотдачи». Двигатели могли развивать вместе мощность в 362 л. с. (по 181 л. с. каждый) и весили 290 кг, или 0,77 кг на 1 л. с.

Двигатели были изготовлены из высококачественной литой стали. Толщина стенок цилиндра составляла всего 2,38 мм, площадь поршня для цилиндра высокого давления была равна 129 см2 , а у цилиндра низкого давления 324 см2 . Ход каждого из поршней равнялся 0,30 м, причем отсечка пара происходила в цилиндре высокого давления на 3/4 хода, а в цилиндре низкого давления — на 5/6 хода. Двигатели делали 375 об/мин. На рисунке 3.13 показано, как

Максим приподнимает свой двигатель.

Паровой двигатель Хайрема Максима

Рисунок 3.13 – X. Максим со своим двигателем

Максим подчеркивал особенность устройства своих паровых машин, заключавшуюся в том, что пар из цилиндра высокого давления поступал в цилиндр низкого давления через трубу с редукционным клапаном. Это устройство и позволяло пару поступать в цилиндр низкого давления, когда давление в котле превышало 21 кг/см2 . Все это повышало эффективность парового двигателя и обеспечивало рациональное использование высокого давления пара.

Много времени и внимания Максим отдал усовершенствованию парового котла. Вначале он экспериментировал с котлами типа братьев Хересгофф, получившими распространение в военно-морском флоте. Максим попробовал заменить длинный змеевик этих котлов рядом небольших и легких трубок с быстрой циркуляцией воды. Котел оказался не совсем надежным, трубки быстро портились и перегорали. Тогда изобретатель остановился на котле системы Торнейкрофта.

Паровой двигатель Хайрема Максима
Рисунок 3.14 – Котел Торнейкрофта, усовершенствованный Максимом

Основное изменение заключалось в том, что питающая вода подавалась в котел автоматическим инжектором под давлением, превышающим максимальное давление пара в котле. В результате этого в котле создавалась принудительная циркуляция воды, значительно улучшающая парообразование. Кроме того, питательная вода перед поступлением в котел подогревалась отходящими от топки газами. Топка котла была устроена в виде 7650 горелок, дающих пламя высотой в 0,5 м. В топке сжигалась нефть, разбрызгиваемая под давлением 2,5 кг/см2 . Площадь, занимаемая горелками, равнялась 2,8 м 2 . Конденсатор располагался позади винтов аэроплана, таким образом достигалось хорошее его охлаждение.

Необходимо подчеркнуть, что общий вес всей механической части (двигателей, котлов, насосов, топки, конденсатора и пр.) вместе с водой в трубках составлял 3,6 кг на 1 л. с.

Силовая установка, созданная Максимом, несомненно, была крупнейшим достижением в эти годы. С двигателем такого веса и такой мощности свободно можно было совершить динамический полет. Правда, только практика могла окончательно ответить на целый ряд вопросов, связанных с эксплуатацией двигателя и условиями его применения на аэроплане. (Первый полет братья Райт совершили, используя двигатель внутреннего сгорания, который имел 4 кг на 1 л. с.)</p

Источник: naukatehnika.com
Оставить комментарий

Мы используем файлы cookie. Продолжив использование сайта, вы соглашаетесь с Политикой использования файлов cookie и Политикой конфиденциальности Принимаю

Privacy & Cookies Policy