¿Cuál es la primera vez que se podría construir un pulsorreactor?

Supongamos que algunos personajes adinerados de alguna manera encuentran los planos para un pulsorreactor sin válvulas . Cómo no es importante. Tal vez hubo un incidente de viaje en el tiempo, o se desenterró algún libro atlante, o alguien tuvo un salto intuitivo después de hacer accidentalmente un pulsorreactor sin válvula (antes de que se convirtiera en metralla caliente). Así que el conocimiento del diseño no es un problema, ni tampoco lo es el presupuesto.

¿Cuál es el período de tiempo más antiguo en el que los artesanos posiblemente podrían haber construido un pulsorreactor sin válvulas viable? La consideración principal es la metalurgia y la calidad del metal, aunque no dude en señalar más limitaciones.

El objetivo es tener algo lo suficientemente poderoso y liviano para naves más pesadas que el aire (la aeronave en sí está fuera del alcance aquí; véalo más como una medida del rendimiento deseado).

Los Pulsejets pueden funcionar bastante calientes, por lo que si se necesita algún sistema de enfriamiento, está bien siempre que se pueda construir razonablemente en ese momento y no haga que todo sea demasiado pesado para trabajar.

No estoy seguro de cuál va a ser el factor limitante, la metalurgia o el combustible. Podríamos construir objetos metálicos bastante intrincados (para la época) como trenes a vapor antes de que los combustibles líquidos/gases comenzaran a dominar.
A mediados de 1700, podían fabricar pequeños lotes bastante consistentes de acero razonablemente bueno, a un precio elevado. A principios del siglo XIX, podían fabricar lotes medianos bastante consistentes de acero de calidad razonable, a un precio. A mediados del siglo XIX, podían fabricar aluminio razonablemente puro (aunque extremadamente caro). No tengo idea de lo que quieres decir con "demasiado pesado para trabajar"; no especificó ninguna aplicación.
@Demigan Parece que Pulsejet puede funcionar con combustible crudo, como aceite vegetal o incluso carbón en polvo. No necesariamente barato en ese momento, pero debería haber combustible disponible, por lo que sospecho que la metalurgia es el factor limitante.
@AlexP Ups, olvidé que los pulsorreactores se pueden usar para calentar. O, para el caso, para propulsar un vehículo de superficie. Editaré eso en.

Respuestas (5)

Los constructores modernos construyen chorros de pulsos sin válvulas a partir de materiales tan endebles como el conducto EMT, incluso a partir de compuestos de alta temperatura. Estos son dispositivos de baja presión; la vibración es más un límite que la presión. Además, si todo es pesado, poco importa a menos que estés tratando de volar.

El problema más grande es la disponibilidad de combustible, pero si el constructor sabe lo que está haciendo, un chorro de pulsos puede funcionar con nafta natural, que estaba disponible para los romanos, y podría ser posible hacerlo funcionar con aceite de oliva (posiblemente mezclado con nafta). para empezar). El alcohol de graduación suficientemente alta también funcionará, aunque su menor contenido de calor y temperatura de combustión (en relación con la nafta o el aceite de oliva) dificultarán que el jet funcione bien.

Entonces, por supuesto, uno tendría que saber lo que se necesita , lo cual no es algo probable en la Edad del Bronce o en la Edad del Hierro temprana, a menos que tenga un viajero en el tiempo disponible.

Solo puedes usar alcohol destilado. Eso debería ser lo suficientemente volátil y no requiere ningún recurso específico. Todas las sociedades han producido alcohol de una forma u otra, y una destilería no es precisamente de alta tecnología.
@cmaster No mencioné eso porque entendí que la destilación no se inventó hasta la época medieval. La congelación tiene un uso limitado, ya que es estacional antes de la refrigeración.
Bueno, si los planes para el pulsorreactor no son un problema, los planes para una destilería deberían serlo ;-)
@cmaster Una búsqueda rápida en línea revela que los antiguos griegos habían dominado la destilación de alcohol; por supuesto, ¡se aplican las advertencias habituales para la "búsqueda rápida en línea"! Y más tarde, cualquiera que pudiera encontrar fuego griego habría encontrado algo.
Está bien, me rindo -- alcohol añadido.
@Eth: el fuego griego es medieval, no antiguo. A menos que esté utilizando la definición estadounidense de "antiguo", eso es algo más antiguo que la Guerra de Secesión.
@AlexP De ahí el "más tarde". Tengo ascendencia estadounidense, por lo que mi propia definición errónea se parece más a algo más antiguo que Gutenberg :)
Los materiales son un factor limitante: necesitas algo que mantenga un mínimo de resistencia incluso cuando está al rojo vivo. El acero lo hará, pero ¿qué pasa con el bronce o el hierro forjado?
@Mark Pulsejets funciona con una presión bastante baja; siempre que el metal no se ablande demasiado con la temperatura, es utilizable. Eso debería incluir cualquier tipo de hierro, o cualquier otra cosa que tengas que calentar al rojo o más caliente para trabajar en la fragua.

Los romanos probablemente podrían construir uno si los planos fueran lo suficientemente completos.

Preguntas relevantes (con las que estoy muy familiarizado porque respondí las preguntas):

El desarrollo tecnológico es una pirámide: una tecnología específica se encuentra en la cima de una montaña de experiencia, educación e invención. El problema es que los planos que envía probablemente no incluyen planos de instalaciones de fabricación, procesamiento químico, herramientas especializadas...

Como ejemplo, podría darle un esquema para una computadora de la década de 1980, pero si no supiera cómo construir la planta de fabricación de circuitos integrados, o la planta de fabricación de babosas de silicio para hacer obleas de silicio, o la comprensión de lo que el símbolo de un transistor incluso significaba... (Y no hablemos sobre el procesamiento de vidrio y los controles de alto voltaje para el monitor). Hay una gran cantidad de información secundaria y terciaria que no figura en ningún esquema o conjunto de planes. .

Un ejemplo tonto pero obvio: los planos de un puente no explican cómo construir un martillo.

En consecuencia, los planes deben ser comprensibles para el público objetivo. Si le das a los romanos (por ejemplo) un dispositivo mecánico que funcione, podrían duplicarlo. Es posible que no tengan los metales para hacer uno tan bueno y eficiente como el original, pero podrían duplicar las funciones de todos modos. Pero entrégueles el esquema a una computadora basada en Intel 8080 y es solo otro idioma extranjero sin sentido, un misterio sobre el cual construir religiones.

Entonces, ¿hasta dónde puedes ir con un pulsorreactor? ¿Cómo explicas el petróleo a las personas cuyo concepto básico de aceite tiene más que ver con las aceitunas o las ballenas? Incluso si vas a los chinos, su tecnología de pólvora y cañón es demasiado pesada para permitir que un pulsorreactor en funcionamiento se mueva, bueno, un cañón.

Conclusión

Al igual que @Demigan, creo que el problema es el combustible (aunque no se debe ignorar la metalurgia, se podría usar gasolina simple si todo lo que quisiera mover fuera un kart, pero si ese kart pesa media tonelada no es t en movimiento). Pero para algo más complejo, estás atascado con el desarrollo de la química del big bang. Incluso con esas instrucciones, tendría que darles las instrucciones para extraer petróleo y refinarlo o un procesamiento químico complejo. Dudo que pueda construir pulsorreactores efectivos mucho más de 50 años antes de tiempo simplemente debido a las otras dependencias de tecnologías que simplemente aún no existían.

Los Pulsejets pueden funcionar con aceite vegetal o polvo de carbón, por lo que los romanos deberían disponer de combustible. Pero, ¿el bronce o el hierro romanos serían lo suficientemente fuertes?
@Eth Seguramente lo suficientemente fuerte: la verdadera pregunta es la relación fuerza-peso. He visto pulsorreactores construidos con tuberías de plomería de hierro, así como conductos EMT; estos últimos no aguantan con el calor, pero son bastante fuertes hasta que se oxidan. Los chorros de pulso funcionan con una presión bastante baja.
@Eth, ¿puedes poner un avión en el aire usando un pulsorreactor que funciona con aceite vegetal o polvo de carbón? Fácilmente podría estar equivocado, la industria aeroespacial no es mi experiencia, pero me gustaría una cita que demuestre esa afirmación.
Si el factor limitante es el combustible, entonces los bizantinos tenían el infame fuego griego. Era claramente lo suficientemente inflamable y supuestamente hacía un ruido horrible cuando se usaban los sifones. Es cierto que los testigos no estaban acostumbrados a los automóviles y los motores a reacción, pero probablemente también tenían suficiente energía. Los árabes y los chinos también se dedicaron a la pirotecnia y deberían haber podido fabricar combustible utilizable si supieran lo que necesitaban.
@VilleNiemi, Greek Fire era básicamente un aceite pesado. No es solo inflamable lo que necesitas, ¡es bang!
El alcohol destilado parecería ser un mejor combustible que el aceite vegetal o el polvo de carbón: es bastante volátil y puede producir fácilmente mezclas combustibles con el aire. Y una destilería no es precisamente alta tecnología...
Tras buscar un poco más, no pude encontrar evidencia de pulsorreactor volador usando aceite vegetal o polvo de carbón. Si el fuego griego no es lo suficientemente volátil como combustible, los químicos deberían poder modificarlo/mezclarlo con alcohol/usar alcohol en su lugar. Aunque parece que hay consenso, la metalurgia PUEDE no ser el factor limitante. ¡No esperaba eso!
@Eth Bueno, todo lo que hace el metal en un pulsorreactor es definir el tubo de admisión, la cámara de combustión y el tubo de escape. Las únicas tensiones que necesita soportar son la presión y el calor. La presión se puede manejar fácilmente haciendo que las paredes sean lo suficientemente gruesas, y el calor se puede manejar fácilmente colocando aletas de refrigeración o rodeando el motor con una capa de agua de refrigeración. Este último es extremadamente efectivo y debería mantener la temperatura del metal a unos pocos cientos de grados. Podría construir un motor de este tipo con cobre puro, si fuera necesario.
Desde el punto de vista de la fabricación, un chorro de pulsos sin válvulas es extremadamente simple de construir: es solo una tubería doblada con la forma correcta. La parte difícil es elaborar la teoría que te permite diseñar uno; Sospecho que incluso un antiguo herrero de bronce hitita podría construir uno a partir de planos adecuados.
@Mark que podría hacer qué?
@JBH, ¿haces mucho ruido? Un pulsorreactor no sirve de mucho sin cojinetes de baja fricción o alas livianas, pero eso no significa que no puedas hacer uno.

Hero of Alexandria estaba haciendo algunas cosas notables en el primer siglo d.C. Hizo un motor a reacción primitivo (no era capaz de volar simplemente girando y haciendo ruido)

ingrese la descripción de la imagen aquí https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/b/b8/Aeolipile_ilustracion.png

Este período de tiempo es también cuando la destilación comenzó a despegar seriamente. La creación de combustibles de alta volatilidad, ya sea a base de petróleo o alcohol, habría estado al alcance del imperio romano temprano.

El cobre, aunque no es ideal, puede trabajarse fácilmente en láminas delgadas y batirse en formas complejas sobre formas de madera que luego se retiran.

Teóricamente, los romanos podrían haber usado bombas de zumbido V1 primitivas (sin ojivas) en el sitio de Masada.

¿Sería el cobre puro lo suficientemente fuerte para esto? ¿Significa que los antiguos egipcios podrían haberlo hecho? (Aunque puede que no tengan combustible disponible...)
(1) Se parecía mucho más a una turbina de vapor que a un motor a reacción, con una eficiencia ridículamente baja. (2) El petróleo crudo no es de ninguna manera un combustible de "alta volatilidad"; en realidad es bastante difícil de encender. (3) No me gustaría estar cerca de un recipiente a presión hecho de láminas delgadas de cobre. (4) Los romanos no tenían idea de la aerodinámica, ni idea de la dinámica en general...
@AlexP 1) cierto. 2) Mencioné la destilación como una tecnología disponible, que debería permitir la extracción de alcanos más livianos de la nafta 3) los chorros de pulso son de presión relativamente baja 4) la aerodinámica se excluyó explícitamente en la pregunta.
El bronce y el acero romanos eran de muy alta calidad. Es posible que hayan sido una civilización antigua, pero sus técnicas de metalurgia fueron en parte con la era de la revolución industrial.

La recreación del chorro de pulso en sí probablemente podría haberse hecho ya en la Edad del Bronce. El bronce es casi tan pesado como el acero, y no es tan duro, lo que lo hace peor para fabricar la mayoría de las herramientas y armas blancas, pero en realidad es muy bueno por su peso para resistir fuerzas explosivas, lo que significa que podría usarse para hacer un pulsorreactor bastante liviano. motor.

Alimentarlo es otro problema. Los antiguos mesopotámicos conocían y recolectaban petróleo desde ~6000 a. C., pero su potencial como agente incendiario no se supo hasta que los chinos comenzaron a quemarlo para generar luz y calor alrededor del año 0 d. Los bizantinos descubrieron el fuego griego. Entonces, si sus instrucciones incluyen información sobre cómo alimentarlo, podría marcar una gran diferencia.

La otra gran advertencia aquí es que su antigua civilización no pasaría directamente del pulsorreactor al avión. No sabían lo suficiente sobre ascensores, construcción ligera, etc. En su lugar, tendrían que ver un patrón de evolución similar al de la máquina de vapor. Es probable suponer que una persona primero lo usaría para hacer girar un molino, luego el siguiente haría una lancha rápida, el siguiente encontraría una manera de contener y controlar mejor la energía con una combustión interna, y así sucesivamente. transformaría su sociedad. Luego, después de unos 200 años de refinar esta tecnología, alguien se daría cuenta de que los motores son lo suficientemente fuertes como para volar, si pudiera descubrir cómo lo hacen las aves; entonces, como los hermanos Wright, él o ellos estudiarían pájaros mucho más obsesivos que un mundo sin motores justificaría hasta que resuelva el problema del ascensor,

Esto significa que debe apuntar a una cultura similar a la del renacimiento, donde una gran parte de la población estuvo interesada en la ciencia y la experimentación durante 2 siglos o más para que esto sea posible. Si agrega instrucciones para fabricar combustible, dárselo a los antiguos griegos en el año 500 a. C. podría resultar en un vuelo para ~ 300 a. C. Si no incluye instrucciones para el combustible, el Imperio Bizantino probablemente podría recibirlo en 700 EC y tener aviones para 900 EC.

No voy a hablar sobre el combustible, ya que parece estar lo suficientemente seguro de que no es un problema.

Dado que la metalurgia parece ser la principal preocupación, puedo decirle exactamente dónde , pero no exactamente cuándo.

Quieres ir al sur de la India

Roma se ha mencionado en otras respuestas, pero no entiendo por qué. Después de todo, los romanos importaron acero indio por su calidad superior. Este artículo de Wikipedia [1] analiza la historia de la producción de acero en India. Los artesanos capaces de producir los aceros que desea podrían existir ya en el año 300 a. C. o 200 d. C., ya que el acero Wootz, más conocido como acero de Damasco, se desarrolló en ese momento. Su proyecto encontraría un entorno fértil e innovador si se programara en el momento adecuado. Si bien no estoy seguro de si el acero Wootz sería suficiente para sus propósitos, los hábiles artesanos de lo que sería y ya era el corazón industrial del mundo tienen las mejores posibilidades de descubrir el motor.

[1] https://en.m.wikipedia.org/wiki/Iron_and_steel_industry_in_India/ (Sección de Historia)

Exagerado. Puede hacer pulsorreactores sin válvulas con láminas de metal, por lo que no hay una necesidad particular de metal de alta calidad, excepto para hacerlo más liviano.
¿Cuál es la primera vez que se podría construir un pulsorreactor?
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