Найти тему
Попризанятнее

Загадочная история закиси азота.

В 80-е годы в дрэг-рейсинг (парные заезды по прямой на четверть мили) приходит закись азота. Теперь 402 метра можно проехать за 6 секунд со средней скоростью 200 км/ч и финишировать со скоростью 320 км/ч. Замечу, чтобы покататься на такой скорости в 2021, вам придется купить билетик на "Сапсан". Это невиданный результат.

Спустя 20 лет выходит фильм "Форсаж" и компьютерная игра NFS Underground, которые открывают дверь в женскую раздевалку, обнажая субкультуру уличных гонок с присущими ей брэндами, технологиями и модой. На протяжении вот уже 20 лет, каждый ребенок знает химическую формулу закиси азота, а это солидное достижение!

Все благодаря двум американским гонщикам-энтузиастам, которые начали экспериментировать с впрыском закиси в 70-е, и создали компанию NOS (англ. Nitrous Oxide Systems - системы закиси азота), которая стала пионером рынка, и лидирует на нем по сей день.

Впрыск закиси азота кратковременно повышает мощность поршневых двигателей. При высокой температуре закись распадается на азот и кислород. Кислород позволяет сгореть большему количеству топлива, а азот снижает температуру в цилиндре и препятствует детонации. Кадр из видео "NOS Nitrous Kits: The components of a nitrous oxide system" с официального сайта компании.
Впрыск закиси азота кратковременно повышает мощность поршневых двигателей. При высокой температуре закись распадается на азот и кислород. Кислород позволяет сгореть большему количеству топлива, а азот снижает температуру в цилиндре и препятствует детонации. Кадр из видео "NOS Nitrous Kits: The components of a nitrous oxide system" с официального сайта компании.

Забавно, но ведь когда 50 лет назад технология стала прорывом в гоночных автомобилях, она уже успела пережить звездный час, состариться и умереть. Правда, Renault и Saab пытались пристроить впрыск закиси в автомобили, но безрезультатно.

Как всякое новшество, впрыск стал ответом на три проблемы западной авиации:

  • поршневые двигатели;
  • появившийся недавно наддув;
  • желание летать повыше.

С желанием летать повыше конкурировал негодяй и подлец дефицит воздуха. С ростом высоты падало давление, а заодно мощность двигателя.

Проблему должен был решить господин появившийся недавно наддув, но у него самого были проблемы, поскольку поршневые двигатели не были намерены терпеть такие режимы работы.

Не были намерены терпеть и ученые Великобритании, Германии и Соединенных Штатов, взявшись в 30-е годы исследовать впрыск чего ни попадя в авиадвигатели: воды, воды со спиртом, пара, углекислого газа.

Вторая Мировая война сделала простое желание летать повыше да помощнее острой необходимостью, поэтому в 40-е Люфтваффе получили истребители с впрыском воды и спирта, которые не теряли мощность на высоте. Британцы ради ночной авиации сразу впрыскивали закись азота. Американцы - чистую воду.

Обладая огромной теплоемкостью, вода снижала температуру в цилиндре, препятствуя детонации, и позволяла сжигать больший объем топлива.

В отечественной авиации тоже хватало проблем. Ведь мало того, что запад осваивал новые технологии, так еще и проклятый трактор с керосиновым двигателем делал дыр-дыр-дыр, и плохо ехал. Тогда в 1937 году И. Кузнецов опубликовал труд "Значение подачи воды в двигатель трактора".

К тому моменту уже вышли работы "Химия рабочего процесса в двигателях с впрыском воды" во французском журнале Aerienne (№165, 1934 г.) и "Двигатели для будущих военных самолетов" в американском журнале Mechanical Engineering (№3, 1936 год), на которые будут опираться советские ученые в 1941 году.

Тогда в Научно-исследовательском институте гражданского воздушного флота (НИИ ГВФ, сейчас ГосНИИ ГА) начались испытания впрыска воды на одноцилиндровом двигателе, а уже в 1942-1943 гг. прошли успешные летные испытания системы на двигателях АШ-62ИР.

Вот он, 9-цилиндровый звездообразный красавец мощностью 1000 л.с.  Автор фото Michał Derela (user:Pibwl), CC BY-SA 3.0 <http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/>, via Wikimedia Commons.
Вот он, 9-цилиндровый звездообразный красавец мощностью 1000 л.с. Автор фото Michał Derela (user:Pibwl), CC BY-SA 3.0 <http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/>, via Wikimedia Commons.

Десять лет ученые всего мира бились над технологией впрыска, но под конец Второй Мировой появились реактивные самолеты и поршневые двигатели стали военной авиации не нужны. Американцы продолжали использовать впрыск воды еще 30 лет, стараясь, правда, не афишировать, но к началу 70-х и они бросили это дело.

Зародившись в 30-е годы в виде впрыска воды, система превратилась во впрыск закиси азота, пережила звездный час в годы войны, чтобы затем медленно угасать 30 лет, но возродиться в развлекательной отрасли, и будоражить умы школьников по сей день. Особенно в Австралии, Великобритании и Германии, поскольку там системы закиси азота вне закона.

Призанятно, да?

Авто
5,66 млн интересуются