Budou létat sondy s parním strojem?
Nákres Stirlingova motoru z patentové přihlášky
Prvním vynálezem je Stirlingův motor založený na principu opakovaného ohřívání a ochlazování plynu. Jeho autorem je skotský kněz Robert Stirling (25.10.1790 - 6.6.1878), který se snažil vytvořit bezpečný parní motor. V té době docházelo k častým explozím parních kotlů; příčinou byla špatná konstrukce nedostatečná údržba i nesprávné používání. Robert Stirling postavil bezpečný motor, jenž nepotřeboval vysokotlaký kotel, a dal si ho v roce 1816 patentovat (patent byl účinný od 20. ledna 1817).
Princip Stirlingova motoru je jednoduchý: vzduch v jednom válci je ohříván z vnějšího zdroje (solární energie, odpadní teplo, jaderný reaktor) a ve druhém válci je vzduch chlazen. Ve "studené části" je vzduch (nebo jiný plyn) stlačován a expanduje v "teplé" části, mezi oběma částmi je tzv. regenerátor, kterým střídavě prochází teplý a studený vzduch a v regenerátoru se buď ohřívá nebo ochlazuje. Tím umožňuje uchovat teplo v systému a zvyšuje účinnost motoru. Přítomnost regenerátoru odlišuje Stirlingův motor od jiných horkovzdušných motorů s uzavřeným cyklem. Existují dva typy Stirlingova motoru: první má dva písty ve dvou samostatných válcích - pracovní plyn se přesunuje z teplého válce do studeného a zpět; druhý typ má jeden válec se dvěma písty doplněný mechanickým přehaněčen, jenž zabezpečuje přesun vzduchu mezi studenou a teplou částí válce.
Bratr Roberta Stirlinga James motor v roce 1843 použil motor ve své továrně. Později se začal ve větším rozsahu používat, ale po zdokonalení parního stroje ve druhé polovině devatenáctého století se Stirlingův motor dále nerozvíjel a jeho význam upadal. Přesto ještě v roce 1906 katalog firmy Rider-Ericsson Engine ve svém katalogu píše, že tento motor může obsluhovat jakýkoliv domácí nebo zahradník a není potřeba žádný diplomovaný nebo zkušený technik. Stirlingovy motory byly na začátku 20. století nahrazeny elektromotory a uplatnění nacházely jen jako hračky.
Teprve kolem roku 1986 se začal opětovně vyvíjet spolehlivý Stirlingův motor. Návrhy společnosti Infinia používaly pružinová ložiska, volný píst a jako pracovní plyn bylo vybráno helium. Pracovní plyn je v hermeticky uzavřeném prostoru umožňuje nepřetržitý provoz po dobu více než 20 let. Proto NASA uvažuje o využití tohoto motoru, který by byl ohříván jaderným reaktorem s uranem při generování elektrické energie. (Vzhledem k nebezpečnosti se ustupuje od využívání plutonia v jaderných reaktorech pro kosmické sondy - jeden s polednich plutoniových zdrojů je na roveru Curiosity, který nyní pracuje na Marsu.) Získaná elektrická energie by byla využita nejen pro vědeckou aparaturu a systémy sondy, ale současně by mohla být využita ve vzdálených oblastech sluneční soustavy k zásobování energií iontových motorů.
Druhým vynálezem z konce 19. století je objev tepelného čerpadla. Jeho teoretickou podstatu vysvětlili už lord Kelvin (26.6.1824 - 17.12.1907) a Rudolf Clausius (2.1.1822 - 24.8.1888), zakladatelé termodynamiky. Ale první tepelné čerpadlo sestrojil Robert C. Webber až koncem čtyřicátých let 20. století - propojil výstup mrazáku s ohřívačem vody, neboť si víceméně náhodně všiml, že potrubí vedoucí kapalinu z mrazicího přístroje je horké.
A využití na kosmické sondě - chladicí obvod "studeného" pístu Stirlingova motoru bude díky tepelnému čerpadlu odevzdávat teplo pro jiné potřeby sondy. Vzhledem k tomu, že zařízení je velice jednoduché, nehrozí časté závady. Další vývoj, zejména využití efektu vzlínání, pak může přinést další zjednodušení takového tepelného čerpadla.
Jan Sedláček
NOAA zabránila SpaceX vysílat z oběžné dráhy
Agentura NOAA (National Oceanic and Atmospheric Administration) zabránila přímému přenosu z druhého stupně nosné rakety Falcon 9, který v pátek 30. března vynášel na oběžnou dráhu deset družic Iridium-NEXT.
Jan Sedláček
Nárůst extrémních meteorologických jevů
Nedávno zveřejněná aktualizace studie evropské organizace EASAC o změnách klimatu z roku 2013 obsahuje upozornění na nebezpečné trendy množství extrémních meteorologických jevů v Evropě.
Jan Sedláček
Vzniknou Kosmické síly Spojených států?
V polovině března vyhlásil v San Diegu americký prezident Donald Trump, že by Spojené státy měly vytvořit novou vojenskou službu - Space Force (Kosmické síly).
Jan Sedláček
Satelitní navigace potřebuje alternativu
V minulých dnech proběhla sdělovacími prostředky zpráva, že vojenské kruhy v USA jsou znepokojeny závislostí armádních složek na satelitních technologiích.
Jan Sedláček
Ostrý test ruské raketové střely
Ruské ministerstvo obrany vydalo prohlášení, ve kterém oznamuje úspěšný test leteckého a raketového systému Kinžal.
Další články autora |
Atentát na Fica. Slovenského premiéra postřelili
Slovenského premiéra Roberta Fica ve středu postřelili. K incidentu došlo v obci Handlová před...
Fico je po operaci při vědomí. Ministr vnitra mluví o občanské válce
Slovenský premiér Robert Fico, který byl terčem atentátu, je po operaci při vědomí. S odkazem na...
Fica čekají nejtěžší hodiny, od smrti ho dělily centimetry, řekl Pellegrini
Zdravotní stav slovenského premiéra Roberta Fica je stabilizovaný, ale nadále vážný, řekl po...
Pozdrav z lůžka. Expert Antoš posílá po srážce s autem palec nahoru
Hokejový expert České televize Milan Antoš, kterého v neděli na cestě z O2 areny srazilo auto, se...
Drahé a rezavé, řeší Ukrajinci zbraně z Česka. Ani nezaplatili, brání se firma
Premium České zbrojařské firmy patří dlouhou dobu mezi klíčové dodavatele pro ukrajinskou armádu i tamní...
Slováci prověřují verzi, zda za atentátem na Fica nebylo víc lidí
Aktualizujeme Slovenské bezpečnostní složky pracují při vyšetřování středečního atentátu na premiéra Roberta Fica...
Vrtulník íránského prezidenta havaroval v horské mlze, Raísí je v ohrožení života
Aktualizujeme Íránská státní televize hlásí nehodu vrtulníku při přesunu prezidenta Ebráhíma Raísího. Stroj...
Českem se prohánějí lokální bouřky a padají kroupy. Přívalové srážky nehrozí
Přímý přenos Na většině území Česka se dnes odpoledne objevily bouřky s kroupami a silnými dešti, pravděpodobně...
Zubaři se brání konkurenci ze zemí mimo EU. Šmucler se bojí o pacienty
Sněm České stomatologické komory odmítl Sněmovnou přijatou novelu, která by měla usnadnit využití...
Prodej, stavební pozemek 3 411m2, Nezdice na Šumavě
Nezdice na Šumavě, okres Klatovy
3 105 000 Kč
- Počet článků 556
- Celková karma 0
- Průměrná čtenost 1051x