211service.com
Det amerikanska flygvapnet mäter potatiskanonens noshastighet
Arbetshästens projektilkastare för fysikdemonstrationer och en viss typ av hobby är potatiskanonen. En vanlig design innebär att man använder tryckluft för att accelerera en potatisbit ur ett rör.
Ett mer kraftfullt alternativ är att driva potatisen med hjälp av förbränningsprocessen och de snabbt expanderande gaserna som detta skapar. Förbränningsdrivna potatiskanoner är faktiskt enklare och lättare att bygga än pneumatiska.
Det kanske mest populära bränslet för en sådan enhet är hårspray, som ofta innehåller butan eller propan.
Men en fråga som kommer att ha passerat många hobbyisters huvuden är: vilket är det bästa bränslet för en potatiskanon? Idag får de sitt svar tack vare Michael Courtneys arbete vid United States Air Force Academy i Colorado och en annan Courtney på BTG Research i Colorado Springs.
Dessa killar har mätt hastigheten med vilken en accelererad potatis lämnar mynningen på en kanon som drivs med fem olika bränslen: acetylen, metanol, butan, etanol och propan.
Experimentet är okomplicerat. De byggde en potatiskanon bestående av en förbränningskammare, en elektronisk avtryckare och en genomskinlig pipa. Att tända enheten är en enkel fråga om att fylla förbränningskammaren med en blandning av luft och trycka på avtryckaren.
För att mäta potatisens acceleration filmade de händelserna med en höghastighetskamera med 2000 bilder per sekund. De plottade sedan ut positionen för potatisen i tunnan mot tiden och beräknade utgångshastigheten när den lämnade nospartiet. De upprepade experimentet fem gånger för varje drivmedel.
Resultaten pekar på en klar vinnare. Propan, etanol, metanol och butan producerar alla mynningshastigheter på mellan 28 och 48 meter per sekund. Men acetylen är i en klass för sig och producerar en mynningshastighet på 138 meter per sekund. Det är över 300 mph.
The Courtneys gör helt klart att denna typ av kanon är extremt farlig och potentiellt dödlig. Potatis som lanserades med acetylen var också destruktiv för träskivor och plastföremål som ursprungligen användes som backstop innan övergången till 6 mm tjock stålplåt, säger de.
Potatis som lanseras på detta sätt är definitivt en potatis att undvika.
Exakt varför den här typen av arbete är användbart, säger inte Courtneys. Men det kan tänkas användas för att designa bättre kanoner för ... fel ... skjuta T-shirts mot folkmassor vid sportevenemang. Eller kanske för att skjuta in kycklingar i flygplansmotorer för att testa deras robusthet mot fågelangrepp.
Återigen, det kanske finns en mer olycklig förklaring med tanke på Michael Courtneys militära arbetsgivare. Kanske är potatiskanonen inställd på att spela en viktig roll i det amerikanska flygvapnets framtida arsenal. Piloterna kommer åtminstone aldrig att gå hungriga.
Ref: arxiv.org/abs/1305.0966 : Studera den inre ballistiken hos en förbränningsdriven potatiskanon med hjälp av höghastighetsvideo