science >> Wetenschap >  >> anders

Hoe vlammenwerpers werken

Afbeeldingengalerij:Wapens Wat kwam er na brand? Vlammenwerpers, natuurlijk. Zie foto's van wapens. 2008 Hoe werkt het

Vuur is een van de meest bruikbare natuurverschijnselen ter wereld. Toen vroege mensen voor het eerst vuur vingen uit natuurlijk brandende gebieden, en later zelf vlammen genereerden, hun leven is drastisch veranderd. Met dit begrip van de natuur, ze kunnen licht en warmte hebben na het vallen van de avond, en ze konden hun eten koken.

Maar vuur is ook een van de gevaarlijkste verschijnselen ter wereld, en dit feit ging niet verloren bij vroege mensen. Archeologisch bewijs suggereert dat vroege jagers vuur gebruikten om hun prooi weg te spoelen. en sommige groepen hebben het misschien gebruikt om andere mensen te bestrijden. Door de geschiedenis heen, vuur is een uiterst effectief, verwoestend wapen.

Een van de meest interessante ontwikkelingen op het gebied van vuurwapens was de vlammenwerper . De moderne vlammenwerper ontstond in het begin van de 20e eeuw, maar het oorspronkelijke idee is eigenlijk duizenden jaren oud. In dit artikel, we kijken naar deze vroege pyrotechnische wapens, evenals hun moderne tegenhangers, om te begrijpen wat ze doen en hoe ze het doen.

Inhoud
  1. Voel de brand
  2. Vuur met vuur bestrijden
  3. Handbediende vlammenwerpers
  4. Op tanks gemonteerde vlammenwerpers
  5. Burgers met vuur

Voel de brand

Vroeg gebruik van "Grieks vuur, " zoals getoond in een 10e eeuw Byzantijns manuscript

Brand ontstaat door een chemische reactie tussen twee of meer stoffen, meestal zuurstof in de lucht en een soort van brandstof (benzine, hout, of kolen bijvoorbeeld). Deze reactie wordt veroorzaakt door extreme hitte, vaak veroorzaakt door een andere vlam of een vonk. De eigen warmte van het vuur is voldoende om de chemische reactie gaande te houden zolang er brandstof is om te verbranden.

Het basisidee van een vlammenwerper is om vuur te verspreiden door: lancering brandende brandstof. De vroegste vlammenwerpers, daterend uit de 5e eeuw voor Christus, waren lange buizen gevuld met brandend vast materiaal (zoals zwavel of steenkool). Deze wapens werkten op dezelfde manier als een blaaspijp - krijgers bliezen gewoon in het ene uiteinde van de buis, de brandende materie naar hun vijanden voortstuwend.

Een meer geavanceerde soort vlammenwerper kwam op grote schaal in gebruik in de 7e eeuw. In dit tijdperk, het Byzantijnse Rijk toegevoegd "Grieks vuur" naar zijn arsenaal. Grieks vuur was waarschijnlijk een mengsel van vloeibare aardolie, zwavel, ongebluste kalk en andere elementen. In elk geval, het was een licht ontvlambare, vloeistof op oliebasis.

In gevecht, Byzantijnse krachten zouden deze stof uit een groot reservoir pompen, door smalle koperen buizen. Deze buizen concentreerden de vloeistof onder druk in een krachtige stroom, op dezelfde manier concentreren een slang en mondstuk water in een smalle straal. De soldaten staken een lont aan het uiteinde van de koperen buizen aan om de vloeistofstroom te ontsteken terwijl deze naar buiten schoot. De vloeistofstroom voerde vuur tientallen meters door de lucht.

De Byzantijnen plaatsten deze wapens langs de muren van Constantinopel, evenals de boeg van hun schepen. Aangezien de ontvlambare stof op oliebasis was, het zou nog steeds branden, zelfs als het het water zou raken, waardoor het een bijzonder effectief wapen is in zeeslagen.

Vlammenwerpers hebben militaire en civiele toepassingen. Bekijk meer foto's van vlammenwerpers.

aanvankelijk, de vijanden van de Byzantijnen waren verbijsterd door dit gruwelijke wapen, maar het duurde niet lang, anderen kopieerden de technologie. De Chinezen pasten hun geavanceerde technologie toe om het idee naar een hoger niveau te tillen. De Byzantijnen gebruikten een zeer eenvoudige pomp, zoals het soort dat wordt gebruikt om water uit een ondergrondse put te drijven. Dit soort pomp duwt alleen vloeistof naar buiten bij de neerwaartse slag, dus de Byzantijnse vlammenwerper kon slechts in korte salvo's schieten. De Chinezen hadden een geavanceerdere pomp ontwikkeld, de dubbelwerkende balg . Dubbelwerkende balg bestaat uit een scharnierend pedaal dat twee pompkamers aandrijft. Wanneer het pedaal een kamer naar beneden duwt (de neerwaartse slag), het is aan de andere kant optillen (de opwaartse slag). Op deze manier, de pomp pompt constant vloeistof naar buiten, waardoor een continue stroom brandstof (en dus een constante vuurzee) mogelijk is.

Kort nadat dit soort wapens in gebruik kwam, het werd overschaduwd door een andere pyrotechnische technologie: buskruit . In de komende duizend jaar, buskruit zorgde voor een revolutie in de wereld van oorlogvoering, en vlammenwerpers vielen min of meer buiten de boot.

Maar zoals we in het volgende gedeelte zullen zien, vlammenwerpers werden uiteindelijk opnieuw geïntroduceerd in het strijdarsenaal van de wereld, in gewijzigde vorm.

Vuur met vuur bestrijden

Franse soldaten doen een gas- en vlamaanval op Duitse loopgraven in Vlaanderen, België, tijdens WO I. Foto met dank aan NARA

In de Eerste Wereldoorlog, het Duitse leger herontdekte de vlammenwerper en voegde deze toe aan hun arsenaal (in een nieuwe en verbeterde vorm). Door de Tweede Wereldoorlog, strijdkrachten aan beide kanten gebruikten een reeks vlammenwerpers op het slagveld.

De meest indrukwekkende innovatie was de draagbare vlammenwerper . Zo lang, pistool-type wapen heeft een aangehechte brandstoftank die soldaten op hun rug kunnen dragen.

Een Amerikaanse vlammenwerper-operator in Vietnam tijdens Operatie New Castle -- het gewicht en de grootte van de brandstoftanks maakten de soldaat extreem kwetsbaar voor vijandelijk vuur, en troepen moesten worden toegewezen om hem te beschermen. Foto met dank aan NARA

Handbediende vlammenwerpers

EEN Amerikaanse marine "Zippo" vlammenwerper wordt getest vanaf een patrouilleboot. De onbetrouwbaarheid van elektronische ontstekingssystemen betekende dat operators soms een Zippo-aansteker moesten gebruiken om de brandstof te ontsteken toen deze de sproeier verliet. Foto met dank aan het Amerikaanse ministerie van Defensie

De rugzak bevat drie cilinder tanks . De twee buitenste tanks bevatten een ontvlambaar, vloeibare brandstof op oliebasis, vergelijkbaar met het materiaal dat wordt gebruikt om Grieks vuur te maken. De tanks hebben schroefdoppen, zodat ze gemakkelijk kunnen worden bijgevuld. De middelste tank bevat een ontvlambare, gecomprimeerd gas (zoals butaan). Deze tank voert gas via een drukregelaar naar twee aangesloten buizen.

Eén buis leidt naar het ontstekingssysteem in het pistool, die we later zullen bespreken. De andere buis leidt naar de twee brandstoftanks aan de zijkant, het samengeperste gas in het open gebied boven de ontvlambare vloeistof laten. Het gecomprimeerde gas oefent een grote neerwaartse druk uit op de brandstof, het uit de tanks drijven, via een aangesloten slang, in een reservoir in het pistool.

De pistool behuizing er loopt een lange staaf doorheen, met een ventieldop aan het uiteinde. Een veer aan de achterkant van het pistool duwt de staaf naar voren, door de plug in een klepzitting te drukken. Dit voorkomt dat de brandstof door het pistoolmondstuk stroomt wanneer de trekkerhendel wordt losgelaten. Wanneer de operator de trekkerhendel inknijpt, het trekt de staaf (en de bijgevoegde plug) naar achteren. Met de klep open, de onder druk staande brandstof kan door het mondstuk stromen. Een vlammenwerper zoals deze kan een brandstofstroom tot 50 yards (46 meter) schieten.

Als het uit het mondstuk komt, de brandstof stroomt langs de ontbrandingssysteem . Door de jaren heen, er zijn verschillende ontstekingssystemen gebruikt in vlammenwerpers. Een van de eenvoudigere systemen was een spoel van draad met hoge weerstand. Als er elektrische stroom door deze draden loopt, ze lieten veel warmte vrij, het opwarmen van de brandstof tot het verbrandingspunt. Het pistool in het bovenstaande diagram heeft een iets uitgebreider systeem.

Wanneer de ontstekingsklep is geopend, gecomprimeerd ontvlambaar gas uit de middelste cilindertank op de rugzak stroomt door een lange slang naar het uiteinde van het pistool. Hier wordt het gemengd met lucht en via verschillende kleine gaatjes in de kamer voor het mondstuk afgegeven. Het pistool heeft ook twee bougies die voor het mondstuk zijn geplaatst, die worden gevoed door een draagbare batterij. Om het pistool voor te bereiden, de operator opent de ontstekingsklep en drukt op een knop die de bougie activeert. Hierdoor ontstaat er een kleine vlam voor de nozzle, die de stromende brandstof ontsteekt, het creëren van de vuurstroom.

Op tanks gemonteerde vlammenwerpers

Vlamtanks van het 1st Tankbataljon vallen No-name Village aan, in de provincie Quang Ngai in Vietnam, tijdens Operatie Doser. Foto met dank aan NARA

In de Eerste en Tweede Wereldoorlog, evenals in de oorlog in Vietnam, vlammenwerper ontwerpen vergelijkbaar met de handheld modellen werden op tanks gemonteerd.

Typisch, de brandstof in deze wapens werd aangedreven door roterende of zuigerpompen, rechtstreeks aangedreven door de tankmotor. Met een grotere pompkracht, op een tank gemonteerde vlammenwerpers hadden een beter bereik, en met meer brandstoftankruimte, ze hadden een grotere munitievoorraad.

Burgers met vuur

Strijdkrachten blijven dit soort wapens gebruiken, maar de technologie wordt vaker gebruikt voor geweldloze civiele doeleinden . Met name, boswachters gebruiken vlammenwerpers bij voorgeschreven verbranding, en boeren gebruiken het om velden te ruimen. Sommige autoliefhebbers installeren vlammenwerpers met een laag bereik aan de achterkant van hun auto's, om een ​​indrukwekkende vuurbal los te laten wanneer ze opstijgen. Rocksterren en andere entertainers gebruiken vaak vlammenwerpers als onderdeel van uitgebreide pyrotechnische displays.

Een van de meest bekende vlammenwerpertechnologieën van vandaag is eigenlijk de eenvoudigste. " Vuurspuwers " veranderen hun eigen lichaam in vlammenwerpers door brandstof (meestal kerosine) in hun mond te gieten en een ontstekingssysteem (meestal een fakkel) voor zich te houden. Wanneer ze de kerosine uitspugen, de fakkel ontsteekt het, het creëren van een duizelingwekkende stroom van vuur (alleen professionals zouden dit moeten proberen - het is extreem gevaarlijk). De techniek is absoluut low-tech, maar het werkingsprincipe is precies hetzelfde als in de duurste militaire vlammenwerpers!

Voor meer informatie over vlammenwerpers en aanverwante onderwerpen, bekijk de links op de volgende pagina.

Veel meer informatie

Gerelateerde HowStuffWorks-artikelen

  • Hoe bosbranden werken
  • Hoe vuurspuwen werkt
  • Hoe vuur werkt
  • Hoe vuurlopen werkt
  • Hoe machinegeweren werken
  • Hoe brandweerwagens werken
  • Hoe rookmelders werken
  • Hoe water werkt
  • Hoe waterstralen werken
  • Waarom komt er rook uit een brand?
  • Hoe werkt een kaars?
  • Hoe werken trick-verjaardagskaarsen?
  • Kan meel ontploffen?
  • Hoe zwaard slikken werkt
  • Hoe kan iemand over gebroken glas lopen zonder gewond te raken?
  • Hoe de menselijke domkop werkt
  • Hoe kan iemand op een spijkerbed liggen zonder gewond te raken?

Meer geweldige links

  • Liquid Fire Attack at Hooge:Verslag van het gebruik van vlammenwerpers in de Eerste Wereldoorlog
  • Zware vlammenwerpertanks van de KV-serie
  • Vlam aan!:Amerikaanse brandgevaarlijke wapens, 1918-1945 door John Wyndham Mountcastle
  • 1937 Flamerowin' Buick
  • Een korte geschiedenis van vuur en het gebruik ervan door Ed Semmelroth
  • CNN.com:Vlammenwerper nu een optie op S. Afrikaanse auto's - 11 december 1998