211service.com
Amerikaanse luchtmacht meet de snuitsnelheden van het aardappelkanon
De werkpaardprojectielwerper voor natuurkundedemonstraties en een bepaald soort hobbyist is het aardappelkanon. Een veelvoorkomend ontwerp is het gebruik van perslucht om een aardappelklomp uit een buis te versnellen.
Een krachtigere optie is om de aardappel aan te drijven met behulp van het verbrandingsproces en de snel uitzettende gassen die daarbij ontstaan. Door verbranding aangedreven aardappelkanonnen zijn inderdaad eenvoudiger en gemakkelijker te bouwen dan pneumatische.
Misschien wel de meest populaire brandstof voor een dergelijk apparaat is haarlak, die vaak butaan of propaan bevat.
Maar een vraag die door de hoofden van veel hobbyisten zal zijn gegaan, is: wat is de beste brandstof voor een aardappelkanon? Vandaag krijgen ze hun antwoord dankzij het werk van Michael Courtney bij de United States Air Force Academy in Colorado en een andere Courtney bij BTG Research in Colorado Springs.
Deze jongens hebben de snelheid gemeten waarmee een versnelde aardappel de loop van een kanon verlaat, aangedreven door vijf verschillende brandstoffen: acetyleen, methanol, butaan, ethanol en propaan.
Het experiment is eenvoudig. Ze bouwden een aardappelkanon bestaande uit een verbrandingskamer, een elektronische trekker en een transparante loop. Het apparaat aansteken is een kwestie van de verbrandingskamer vullen met een mengsel van lucht en de trekker overhalen.
Om de versnelling van de aardappel te meten, filmden ze het proces met een hogesnelheidscamera met 2000 frames per seconde. Vervolgens zetten ze de positie van de aardappel in het vat uit tegen de tijd en berekenden de uitgangssnelheid bij het verlaten van de snuit. Ze herhaalden het experiment vijf keer voor elk drijfgas.
De resultaten wijzen op een duidelijke winnaar. Propaan, ethanol, methanol en butaan produceren allemaal mondingssnelheden tussen 28 en 48 meter per seconde. Maar acetyleen is een klasse apart en produceert een mondingssnelheid van 138 meter per seconde. Dat is meer dan 300 mph.
De Courtneys maken absoluut duidelijk dat dit soort kanon extreem gevaarlijk en potentieel dodelijk is. Aardappelen gelanceerd met acetyleen waren ook destructief voor houten planken en plastic voorwerpen die aanvankelijk als backstops werden gebruikt voordat ze overgingen op 6 mm dikke staalplaat, zeggen ze.
Aardappelen die op deze manier worden gelanceerd, zijn zeker degenen om uit de buurt te blijven.
Waarom dit soort werk precies nuttig is, zeggen de Courtneys niet. Maar het zou mogelijk kunnen worden gebruikt om betere kanonnen te ontwerpen voor ... eh ... het afvuren van T-shirts in menigten bij sportevenementen. Of misschien om kippen in vliegtuigmotoren te schieten om hun robuustheid tegen vogelaanvaringen te testen.
Aan de andere kant, misschien is er een meer sinistere verklaring, gezien de militaire werkgever van Michael Courtney. Wellicht gaat het aardappelkanon een belangrijke rol spelen in het toekomstige arsenaal van de Amerikaanse luchtmacht. De piloten zullen in ieder geval nooit honger lijden.
Referentie: arxiv.org/abs/1305.0966 : De interne ballistiek van een door verbranding aangedreven aardappelkanon bestuderen met behulp van hogesnelheidsvideo