Pop pop csónak - Pop pop boat
A pop-pop csónak egy játék, nagyon egyszerű gőzgéppel , mozgó alkatrészek nélkül , jellemzően gyertyával vagy növényi olajégővel. A név a hajók egyes verzióiból származó zajból származik. Más nevek: putt-putt boat, őrült hajó, flash-gőzölő, forrólevegős csónak, lüktető vízmotoros csónak. Világszerte Can-Can-boot, Knatterboot, toc-toc, Puf-Puf csónak, Poof Poof craft, Phut-Phut vagy Pouet-Pouet nevezhetők.
Építkezés
A kereskedelmi pop pop csónakokat általában ónlemezből készítették . A hajó hajóteste bármilyen úszó anyagból készülhet. A házi pop pop csónakokat gyakran fából készítik.
A hajó motorja kazánból és egy vagy több kipufogócsőből áll. Bár egyetlen kipufogócső is használható, két kipufogócsövet sokkal gyakrabban használnak. Ennek oka, hogy a kazánt és a kipufogócsöveket fel kell tölteni vízzel, és két cső használata lehetővé teszi a víz befecskendezését az egyik csőbe, miközben a motor belsejében lévő levegő a másik csövön keresztül távozik. Nehezebb eltávolítani a levegőt és teljesen feltölteni az egyes kipufogócső -típusokat. A kazán és a kipufogócsövek általában fémből készülnek, általában ón vagy réz.
A kazán kialakítása eltérő. Gyakori az egyszerű fémdoboz doboz vagy henger alakjában. Hatékonyabb kazán készíthető egy fém edény használatával, amelynek teteje enyhén homorú membrán, nagyon vékony, ruganyos fémből. Sok pop -pop hajó egyetlen fémcsövet használt, amelyet középen tekercsbe formáznak, és mindkét végén egyenesen balra hagyják a kipufogógázokat. A tekercs ebben a változatban kazánként működik.
A kazán alá valamilyen fűtőelem kerül. Gyertyákat vagy kis olajégőket szoktak használni.
Történelem
Az első pop -pop hajó elismerését általában egy Thomas Piot nevű francia kapja. 1891 -ben Piot szabadalmi bejelentést nyújtott be az Egyesült Királyságban egy egyszerű pop -pop csónakra, kis kazán és két kipufogócső használatával. Basil Harley 1975 -ös cikke említ egy hasonló csónakot, amelyet egy francia folyóirat látott 1880 -ból, jelezve, hogy ez a fajta játék hosszú évekig létezhetett Piot szabadalma előtt.
1915 -ben egy Charles J. McHugh nevű amerikai szabadalmi bejelentést nyújtott be a membrán típusú motorra, ami továbbfejlesztette Piot tervezését. 1920 -ban William Purcell szabadalmat nyújtott be a tekercselt csöves motortípusra. Ez a motortípus az évek során nagyon elterjedt volt a házi készítésű pop -csónakokban, egyszerű konstrukciója miatt. A Cub Scout könyv (amelyet az Amerikai Cserkészek kiadott ) sok éven át tartalmazott egy "Jet Boat" nevű projektet. Ez a projekt Purcell tervezésén alapuló tekercs típusú motort használt, amelyet egy fából készült hajótestbe helyeztek. Sok kereskedelmi pop pop csónak is használta ezt a motort, alacsony költsége miatt.
McHugh 1926 -ban újabb szabadalmat nyújtott be. Ez ismét egy membránmotor volt, amelyet úgy finomítottak, hogy a kereskedelemben könnyebben gyártható legyen. 1934 -ben Paul Jones szabadalmat nyújtott be egy másik membrános kivitelre, amelyet egyszerű bélyegzett alkatrészekből lehet iparilag előállítani.
Az 1920 -as években gyártott sok pop -pop hajó egyetlen kipufogócsővel rendelkezett. A két kipufogócsövet használó konstrukciókat könnyebb kitölteni, és az évek során sokkal gyakoribbak.
A pop pop csónakok sok éven át népszerűek voltak, különösen az 1940 -es és 1950 -es években. A pop pop csónakok népszerűsége a többi ónjátékkal együtt csökkent a 20. század második felében, mivel a műanyag játékok elfoglalták a piac nagy részét. Bár már nem gyártják ilyen nagy számban, a pop pop csónakokat továbbra is gyártják. Ezek a játékok sokféle változatban érkeztek az évek során. Néhány nagyon egyszerű és olcsó volt, míg mások sokkal díszesebbek és művészibbek. Mint sok játékhoz, a pop pop csónakokat is gyakran keresik a gyűjtők, és a fizetett árak a ritkaságtól és a dizájntól függően változnak.
A pop pop csónak kiemelkedően szerepelt a 2008 -as japán Ponyo animációs filmben . Toy hajók egy membrános motor, mint az egyik látható a film, gyártottak és adtak el, mint egy tie-in , amikor a film megjelent.
Működés elve
A pop -pop hajót egy nagyon egyszerű hőmotor hajtja. Ez a motor egy kis kazánból áll, amely egy kipufogócsőhöz van csatlakoztatva. Amikor a kazánba hőt helyeznek, a kazánban lévő víz elpárolog, gőzt fejlesztve. A táguló gőz hirtelen kiszorul a kazánból, „pukkanó” hangot ad ki, és a víz egy részét kiszorítja a kipufogócsőből, előrehajtva a hajót. A kazán megszáradt, ezért nem tud több gőzt termelni. A kipufogócsőben lévő vízoszlop lendülete folyamatosan kifelé mozog, így a kazán belsejében a nyomás a légköri nyomás alá csökken. Membrán típusú motor esetén a kazán ezen a ponton is befelé dudorodik, és pattogó hangot is ad. A kazánon kívüli nyomás most visszavezeti a vizet a kazánba. Ez a víz ezután felforr, és a ciklus megismétlődik. A pattogó zaj kifejezettebb, ha membrán típusú kazánt használ: a tekercs típusú kazánok sokkal csendesebbek.
Bármely levegő a kazánban rugóként működhet, és támogathatja a víz lengését, de ha túl sok levegő kerül a kazánba, az oszcilláció leáll, mert az összes víz kiszorult, és gőz nem keletkezhet. A víz tartalmaz oldott levegőt, amely működés közben felhalmozódhat a motorban. Ezért a motoroknak időszakosan "ki kell böfögniük" a levegőt, hogy hosszú ideig működjenek.
A két kipufogócsővel rendelkező pop -csónakoknál a víz a ciklus első fázisában mindkét csőből kiürül, a ciklus második szakaszában pedig mindkét csőből. A víz nem kering az egyik csőben, a másik pedig ki. A pop-pop csónakmotor belsőégésű analógja a szelep nélküli impulzus sugár .
A pop -pop csónak működése meglepőnek tűnhet, mivel azt várhatjuk, hogy ha a kipufogócsövön keresztül be- és kifolyik a víz, a csónaknak csak előre -hátra kell rázódnia. De míg a kiszorított víz lendületet hordoz magával , amelyet ( Newton harmadik törvénye szerint ) a csónak ellentétes lendületével kell kiegyensúlyoznia , a beszívott víz gyorsan ütközik a kazántartályba, és lendületét átadja a csónaknak . A csónakra ható kezdeti reakcióerőt (amely hátrafelé húzná) ezért a víz nyomása megszünteti, amikor az a kazán belsejének ütközik. Ennek eredményeként a beáramló víz nem okoz érezhető erőt a hajón.
Egyes szerzők azzal érveltek, hogy a pop pop csónak működésének az az oka, hogy a csónak hátsó részéből kifelé hajtott víz keskeny fúvókát képez, míg a ciklus második felében visszahúzott víz minden irányból. . Ez az aszimmetria látható abban is, ahogyan az ember elfúj egy gyertyát: könnyű elfojtani egy gyertyát, ha ráfúj, mivel az összes kilökődött levegő koncentrált, irányított sugárban mozog. A lángot azonban nehéz beszívni a levegő beszívásával, a beszívott levegő minden irányból érkezik. Ez a megfigyelés, bár helytálló, félrevezető lehet annak magyarázataként, hogy a pop pop hajó miért halad előre. A be- és kiáramlás alakjának aszimmetriája a víz viszkozitásának következménye , míg a csónak ideális folyadékban képes működni . Továbbá, amint áthaladnak a kipufogón, a be- és kiáramló víz ugyanazt a lendületet hordozza (ellentétes irányban), a hajóhoz képest. A lényeges különbség az, hogy a kiáramlás lendülete kilökődik, míg a beáramló lendület hamarosan átkerül a csónakba. A szívó/fújó aszimmetria hatékonyabbá teszi a hajót, még akkor is, ha nem ez az elv, amely alapján működik.
A pop -pop csónak működésének fizikája nagyon hasonlít a " Feynman -sprinkler " -hez , amely egy merülő sprinkler, amely láthatóan gyengén vagy egyáltalán nem fordul el, mivel vizet szív be rajta. Mindkét esetben a szilárd eszközre kifejtett reakcióerőt, amelyet a folyadék beszívása okoz, kiegyensúlyozza a folyadék, amely a készülék belsejébe ütközik.
Lásd még
Hivatkozások
Külső linkek
- A pop pop oldalak kiterjedt referenciákkal és szolgáltatókkal
- 4Physics.com leírása
- Pop -pop hajó információk, beleértve az előzményeket és a kezelési utasításokat