4 معروضاتالمسارات
المحركات: من البخار إلى الصواريخ
كيف تتحول حرارة الوقود المحترق إلى حركة، من المحرك البخاري إلى المحرك الذي يرفع الصاروخ.
الأقدم أولًا: من المحرك البخاري إلى محرك السيارة، ثم المحركات التي تدفع بغازات العادم بدل أن تدير العجلات.
المحرك يحول الحرارة إلى حركة، ويتتبع هذا المسار الفكرة نفسها نحو 250 عامًا. يبدأ بمحرك بخاري كان يشغّل مضخة منجم، ويمر بأجزاء السيارة التي تولّد القدرة وتعزّزها وتنقلها، وينتهي بمحركات تدفع المركبة بعادمها.
يعمل كل نموذج ببطء يكفي لتتبّع دورة واحدة في كل مرة، ويمكن شقّ معظمها. راقب رقمين في الطريق: كم من طاقة الوقود يصير شغلًا، وبأي سرعة يجب أن تدور الأجزاء.
- 01
شكل 40 · كيف تعمل الأشياءكيف يعمل محرك واط البخاري
أنجز محرك واط العمل نفسه الذي ينجزه محرك نيوكومن بنحو ثلث الفحم، لأنه كان يكثّف البخار في وعاء منفصل.
قارن الفحم المستهلك مع المكثف المنفصل وبدونه.
- 02
شكل 02 · كيف تعمل الأشياءكيف يعمل المحرك رباعي الأشواط
عند 3,000 دورة في الدقيقة تشتعل كل أسطوانة 25 مرة في الثانية. هنا يدور المحرك ببطء يكفي لتتابع كل شوط، ويمكنك ترتيبه من أسطوانة واحدة حتى V8، ولكل ترتيب ترتيب إشعال خاص به.
أبطئ عمود المرفق إلى أقصى حد وتتبّع أسطوانة واحدة خلال الأشواط الأربعة.
- 03
شكل 65 · كيف تعمل الأشياءالشاحن التوربيني: نموذج تفاعلي خطوة بخطوة
في هذا النموذج لمحرك سعته 2.0 لتر، يدفع عمود يدور بسرعة 142,000 rpm إلى كل أسطوانة ضعف الهواء تقريبًا.
ارفع ضغط الشحن وراقب كم يزيد الهواء الواصل إلى كل أسطوانة.
- 04
شكل 58 · كيف تعمل الأشياءمحرك الصاروخ بالوقود السائل: محاكاة تفاعلية
يحرق محرك نوري ذو الـ75 طنًا 255 kg من الكيروسين والأكسجين السائل في كل ثانية، والمحرك نفسه يدفع في الفضاء بقوة تزيد نحو 13 في المئة على قوته عند مستوى سطح البحر.
اصعد من مستوى البحر إلى الفضاء وراقب ازدياد الدفع مع اختفاء الهواء الخارجي.