что горит под водой
Спички охотничьи
Спички охотничьи. Фото OZON
Несмотря на появление целого ряда современных средств для разжигания огня и присутствия на рынке походного снаряжения их широкого разнообразия, спички по-прежнему остаются востребованным инструментом. Для добычи огня в туристических походах, на пикниках и прочих «выходах» на природу, где могут возникнуть экстремальные и чрезвычайные ситуации, активно используются охотничьи спички. Кроме этого, путешественникам потребуются свисток, фонарь и термоодеяло.
Что из себя представляют водоветроустойчивые спички, фото
Охотничьи спички визуально практически ничем не отличаются об обычных бытовых. Конструктивное различие заключается в том, что кроме обычной головки, на спичке присутствует дополнительная обмазка, которая может покрывать до 80% длины спички. Она обеспечивает продолжительное горение (до 10-20 секунд), получение большого и жаркого пламени.
Спички охотничьи крупным планом. Фото OZON
Покрытие спичек дополнительным слоем парафина гарантирует влагостойкость и предупреждает отсыревание, предоставляет возможность получать огонь даже в ветреную погоду. Поэтому спички активно используются, а нередко незаменимы на охоте и рыбалке, в туристических походах, на отдыхе в загородных лагерях и в других ситуациях, в которых может произойти неприятная или чрезвычайная ситуация.
Из чего делают спички, которые горят под водой, почему горят, состав
Спички охотничьи СЛЕДОПЫТ-Экстрим, длительного горения, 10 шт. Фото OZON
Производство данных изделий отличается трудоемкостью. Операции, связанные с нанесением на основу обмазки, сушкой и упаковкой, часто осуществляются вручную. Именно пропитка, лаковое покрытие и обмазка деревянной части обеспечивают ветро- и влагоустойчивость изделий. Некоторые производители утверждают, что спички обладают способностью гореть под водой. Но в большинстве случаев данной характеристикой изделия не обладают, да и зачем потребителям костер под водой.
Состав головки, обмазки и «терки» (обмазки, присутствующей на спичечном коробке) может отличаться в зависимости от производителя (торговой марки). Но возможно привести следующие показатели для головки спички:
Состав «терки» включает следующие компоненты:
Свойства: непромокаемые, горящие под водой, ветроводоустойчивые и не только
Непромокаемыми охотничьи спички делает обработка парафином. Аналогичного эффекта, но уже в домашних условиях возможно добиться с помощью того же парафина или воска, нанесенного в несколько слоев. Обладает продукция для розжига и стойкостью к влаге и ветру, что обеспечивает возможность их применения при любой погоде. В открытом доступе возможно встретить видео, в котором демонстрируется погружение горящей спички в воду, в результате она перестает гореть, но после извлечения горение продолжается. Но встречаются экземпляры, которые демонстрируют заявленные производителями свойства, т.е горят под водой. Стойкость к влаге делает охотничьи спички похожими на такое устройство как вечная спичка.
Спички охотничьи ФЭСКО. Фото OZON
К характеристикам возможно отнести также практичность и функциональность, экономичность применения на природе, длительность горения, стойкость к перепадам температур и влажности без потери собственных свойств. Несмотря на стойкость спичек к погодным воздействиям, рекомендуется все же позаботиться о защите изделий. Для этого используются практичные и удобные герметичные контейнеры, которые послужат защитой от механического воздействия.
Как потушить, если горит под водой
Охотничьи спички потушить не так просто. Поэтому в целях безопасности не рекомендуется использовать спички в закрытых помещениях. Кроме этого, при горении они в значительном количестве (объеме) выделяют едкий дым. Стандартные методы, попытки задуть пламя, погружение в воду или песок не приносят результата. Эффективным методом является возможность ограничить доступа кислорода к спичке, поместив ее в емкость с крышкой. В открытом доступе возможно найти способ с применением хлебного макиша, который необходимо скатать в плотный шар, в него и помещается горящая головка спички.
Длинные, как называются большие и прочие виды
Длина стандартных по длине охотничьи спичек составляет порядка 40-50 мм. Но присутствуют в продаже и большие изделия, длина которых достигает 85 мм. Большие спички не имеют отдельного наименования, отличием является размер обмазки, которая покрывает только половину стержня. В то время как изделия стандартных размеров практически полностью покрываются зажигательной смесью. Охотничьи спички фасуются в картонные короба и пластиковые блистеры. Второй вид упаковки является более предпочтительным, так увеличивает защиту изделий от вредных воздействий. Количество спичек в картонной коробке чаще всего составляет 20 штук, блистере — 6. Различаются охотничьи спички в соответствии с торговой маркой, цветом головки и обмазки.
HeimHelfer Спички охотничьи в блистере. Фото OZON
Условия хранения
Охотничьи спички являются обязательным элементом выживания, могут понадобиться в любой момент, поэтому хранить их нужно в аварийном комплекте, расположенном на теле. Основными требованиями к аварийному комплекту является миниатюрность и незаметность, поэтому отличным решением выступает герметичный контейнер, который возможно разместить на шее или пристегнуть к брюкам или положить в карман. Спички, упакованные в блистер, не нуждаются в дополнительной защите. Но после открытия блистера и для картонных коробов возможно использовать альтернативные методы и средства. Их возможно поместить в пакет с надежной и удобной застежкой zip-lock.
Пропитка парафином позволит сохранить спички в рабочем состоянии, даже при попадании на них влаги. Необходимо выполнять пропитку и головки, и стержня. Для этого нужно растопить парафин в металлической посуде на водяной бане, чтобы исключить испарение парафина. Погружать спички в парафин рекомендуется с помощью пинцета, что обеспечивает ровное покрытие. Сушка покрытых спичек выполняется на газете. Перед зажиганием парафин с головки нужно удалить, счистить. Эффективную защиту от влаги показывает покрытие лаком: для ногтей или мебельным. Скотч используется в походах в качестве универсального ремонтного средства. Из скотча возможно сделать своеобразный конверт и поместить туда несколько спичек. Для предотвращения отклеивания краев, рекомендуется расплавить скотч для получения надежного шва.
Критерии выбора
При выборе охотничьих спичек рекомендуется учитывать несколько стандартных критериев: стоимость, торговая марка (производитель), длина изделий, количество штук в упаковке. Рекомендуется покупать спички в герметичной упаковке, которая обеспечивает защиту от внешних воздействий. Предварительно необходимо проверить качество охотничьих спичек: горят ли они под водой и после намокания? зажигаются ли при сильном ветре? Важно помнить, что в продаже присутствуют большое количество некачественных изделий, поэтому рекомендуется приобретать спички у проверенных поставщиков или напрямую у производителей.
Спички охотничьи Выживайка 43 мм. (не гаснут в воде). Фото OZON
Возможно ли сделать своими руками
Существует и другой способ, для реализации которого потребуется парафин, хлопчатобумажные нитки и обычные бытовые спички. Нитки нужно плотно наматать на хозяйственные спички, рекомендуется в несколько слоев. Серную головку покрывать не следует. Парафин нужно растопить и погрузить в него заготовки с помощью пинцета.
Видео
Где купить водонепроницаемые изделия
Продажей охотничьих спичек занимаются многие компании. Некоторые поставщики, предлагающие качественную и соответствующую требованиям продукцию, собраны в отдельном разделе нашего сайта.
Вода горит! А также ЭГЭ и волны-убийцы
Возможно, все происходит так…
Анимация “Водяной”
Предположение проверено и подтверждено на небольшом макете. GIF-анимация “Водяной” — формы волн: “одиночная башня”, “белая стена”, а также чудо-юдо с глазами и другие красивые элементы из воды, полученные при начальном для возникновения эффекта напряжении 145 вольт, показаны в тексте выше.
Любой желающий может повторить опыт и проверить предположение.
При нахождении электрода на поверхности жидкости, легко достигается эффект горения воды.
Анимация “Вода горит”
Огниво для воды.
Более года назад вышла статья “Импульсный электролиз на Google Science Fair”, где в опытах по поджиганию воды использовался батарейный вариант импульсного электролизера. С тех пор утекло много соленой воды и был создан новый вариант устройства под названием водяная спичка (ВС). Батарейный вариант из прошлой статьи будет ВС-1, сегодняшний сетевой — ВС-2.
Ключевыми особенностями устройств являются:
— тонкий электрод — чем тоньше, тем лучше;
— работа на поверхности жидкости или в глубине, при помощи изолированного по длине катода;
— импульсный режим работы;
— короткое время импульса и длительная пауза;
— крутой фронт импульса;
— вода с большой соленостью в качестве рабочей жидкости.
Водород выделяется из воды при импульсном воздействии на поверхностный слой с использованием тонкого катода (отрицательный электрод, если кто не знает, да и сам постоянно забываю) и мгновенно сгорает в присутствии кислорода. Процесс выделения/сгорания очень быстрый, поэтому имеет взрывообразный характер. К счастью жителей планеты, процесс является затухающим — сколько водорода выделяется за время импульса, столько и сгорает. Устройство использует соленую воду, так как пресная требует большие напряжения для создания аналогичных размеров водородного пламени.
Работа прибора основана на электрогидравлическом эффекте (ЭГЭ), открытом великим российским ученым Юткиным. Чтобы никому не было обидно, можно утверждать, что в других странах этот эффект действовал задолго до его открытия в виде обыкновенной молнии. Но даже обычная молния до сих пор изучена не полностью — эльфы, джеты, спрайты, а также космические лучи для запуска процесса подтверждают это.
В устройствах, работающих на эффекте ЭГЭ, требуется высокое напряжение, разрядники, а также другие большие и опасные штучки. Но соленая вода и современные комплектующие позволяют собрать прибор на базе ручки от старого паяльника, используя относительно низкое рабочее напряжение. Хотя не обошлось без микроконтроллера, схема доступна для повторения любым радиолюбителем.
В предыдущем эксперименте с поджиганием воды моя роль сводилась к созданию импульсного электролизера. Результаты опытов оказались интересными, но дочка вместо исследования ЭГЭ готовится к ЕГЭ — это новомодное увлечение все больше и больше поглощает умы и время подрастающей молодежи, а также деньги их родителей. Поэтому, экспериментальных данных в этом рассказе будет мало, желающие почитать подробности могут это сделать в предыдущей статье. Я свой интерес удовлетворил созданием более мощного устройства и коротким фильмом.
Теория ЭГЭ.
Юткин в своих опытах использовал напряжение всего лишь 20. 50 кВ и более, а емкость до 1 мкФ. Теория была опубликована в работе “Электрогидравлический эффект и его применение в промышленности”, в формате djVu находится тут.
То, что творится при ударе молнии в воду с ее напряжением в миллионы и миллиарды вольт трудно себе представить, так как энергия, запасенная в конденсаторе, и выделяющаяся при его разряде пропорциональна квадрату напряжения и определяется по формуле: W=СU^2/2.
По сравнению с разрядниками Юткина и тем более молнией, ВС-2 является детской игрушкой, но она позволяет исследовать явление в безопасных режимах в стакане на столе. Вышеприведенную формулу для расчета энергии можно использовать лишь частично, так как ВС-2 управляет количеством энергии, поступающей на катод, и разряд конденсатора производится не полностью.
Исследование импульсного электролиза на границе воздух-жидкость, а также с использованием тонкого закрытого электрода, погруженного в жидкость, позволит изучить явление более подробно. Данные опыты являются началом экспериментов, которые желательно продолжить с использованием современных научных приборов, более совершенной измерительной и записывающей техникой. Желательно провести измерение уровня ЭМИ. В некоторых фрагментах видео (особенно при использовании быстродействующего транзистора) заметно “захлебывание” звукового тракта камеры, чем это вызвано — воздействием ЭМИ на микрофон или его перегрузкой из-за резкого звука, непонятно.
Создание ВС-2.
За основу электрической схемы ВС-2 был взят импульсный электролизер ВС-1 из предыдущей разработки.
Трансформатор, показанный на схеме, любой доступный и он находится вне платы ВС-2. Можно его не использовать, если производится питание от электрической сети. Но при этом существует риск поражения электрическим током.
В качестве задающего генератора использован микроконтроллер PIC12F675, который формирует необходимую длительность импульсов.
Излишки напряжения (предполагалась работа до 800 В) гасятся на балластном резисторе, который выполнен из сборки полуваттных резисторов. Экономичность генератора импульсов и большая скважность работы способствуют низкому уровню мощности, выделяемой на данном резисторе. Последовательное соединение и большое количество резисторов препятствуют их пробою на предельных напряжениях.
Данный вариант блока питания был выбран из-за простоты, надежности, а также в связи с тем, что предполагалась работа не от сети 220 В, где можно получить на накопительных конденсаторах лишь 311 В, а от разделительного повышающего трансформатора, позволяющего значительно поднять напряжение. Из того, что имелось в наличии собрана схема из трех трансформаторов и получено переменное напряжение 544 В, из которого после выпрямления и фильтрации получается 769 В постоянного напряжения. Это уже что-то, по сравнению с 145 В, использованных в ВС-1.
Из предыдущих опытов стало понятно, что одним из факторов, влияющих на производительность установки, является минимальная длительность фронта импульса, поэтому схемотехника устройства направлена на увеличение крутизны:
— короткая длина электродов и проводов, размещение силовых элементов в непосредственной близости от электродов для уменьшения индуктивности силовой части схемы;
— мощный драйвер MOSFET TC4452, управляющий силовым транзистором;
— новейший супер-пупер транзистор в качестве скоростного ключа: CREE Z-FET™ MOSFET на карбиде кремния (SiC) CMF10120D с параметрами Qg = 47 nC, максимальным напряжением 1200 В, сопротивлением RDS(on) = 160 mΩ и импульсным током 49 А.
При отладке на макете (работа на длинных проводах) все работало отлично. После установки на ручку паяльника и сокращении длины проводников до электродов, первый экземпляр ключа не выдержал работы на высоком напряжении 769 вольт и был заменен на его брата-близнеца. При его высокой стоимости это было шоком. Разработка силовой электроники, это затратная область деятельности.
Второй экземпляр также не смог долго продержаться. Скорее всего, происходит выброс напряжения при отключении импульса, и транзистор вылетает по превышению максимального напряжения, пополняя список жертв эксперимента. Результат контрольного измерения — пробой по всем выводам. В следующий раз, при наличии большого количества транзисторов, можно поискать область безопасной работы между 311 и 769 В.
При работе устройства пробой транзистора наблюдается так: длительность импульса уже не ограничена контроллером, и на электроде, при касании поверхности воды происходит выделение значительной энергии. Электрод не выдерживает и немного сгорает, разбрызгивая частички меди — работает предохранителем. Фрагмент виден в середине фильма “Вода горит!” (ниже по курсу).
Помимо сокращения длительности фронта, другой путь увеличения добычи водорода, а следовательно высоты пламени — увеличение напряжения на электродах. Предполагалась получение напряжения импульса до 800 В, поэтому пришлось использовать пару конденсаторов. Два последовательно соединенных конденсатора 47 мкФ х 450 В дают результирующую емкость 23,5 мкФ х 900 В.
Богатырские накопительные конденсаторы, используемые в схеме, как и Илья Муромец лежали очень долго, поэтому была проведена их формовка. Для этого, на протяжении двух суток последовательно соединенные конденсаторы находились под выпрямленным сетевым напряжением 220 В. В первые сутки напряжение на них менялось следующим образом:
С1 — 241, 235, 216, 203, 196, 190, 187, 184, 179, 175, 172, 165, 162, 155, 154 В.
С2 — 065, 072, 104, 120, 127, 134, 139, 141, 145, 148, 154, 160, 159, 153, 153 В.
Суммарное напряжение на конденсаторах зависит от величины сетевого напряжения в соответствии с формулой U=220х1,414=311 В. На вторые сутки разница напряжений не превышала 1 вольта, что является показателем окончания процесса формовки.
Ручка ВС-2 взята от паяльника ЭПСН 220 В, 40 Вт. В ней имеются углубления и упоры, которые позволяют надежно зафиксировать печатную плату с элементами.
При работе устройства происходит значительный разброс капель соленой воды, поэтому компоненты устройства расположены внутри защитной пластиковой бутылки.
Как было доказано в опытах с ВС-1, высота факела пламени зависит от толщины электрода. Электроды ВС-2 изготовлены из медной проволоки диаметром 1,7 мм. Анод должен значительно превышать по размеру катод.
Тонкий медный катод диаметром 0,07 мм (меньше найти не удалось) припаян к концу несущего электрода. При уменьшении диаметра необходимо подобрать параметры импульса (напряжение, длительность, пауза), чтобы электрод практически не разрушался при коротком импульсном воздействии.
Программа работы ВС-2.
start:
HIGH GPIO.2 ‘ включение ключа
PAUSEUS 100 ‘ длительность импульса 100 мксек
LOW GPIO.2 ‘ отключение ключа
PAUSE 300 ‘ продолжительность паузы 300 мсек
GOTO start
Если разрешить включение подтягивающих резисторов и установить миниатюрный выключатель между выводами контроллера 7 и 8, то можно сделать две частоты выходных импульсов:
@ DEVICE INTRC_OSC_NOCLKOUT, MCLR_OFF, WDT_ON, CPD_OFF, PWRT_ON, PROTECT_ON, BOD_ON ‘ BANDGAP0_ON
‘ генератор внутренний, 4МГц, GP4 и GP5 фунцционируют как порты ввода-вывода
‘ MCLR внутренне подключен к питанию, GP3 работает как канал порта ввода
‘ сторожевой таймер WDT включен
‘ CPD защита памяти данных EEPROM отключена
‘ PROTECT защита памяти программ включена
‘ ON=enabled — включен=разрешено, OFF=disabled — отключен=запрещено
INCLUDE «modedefs.bas»
DEFINE NO_CLRWDT 1 ‘ не вставлять CLRWDT
DEFINE OSC 4
‘ Настройка контроллера
OPTION_REG = %01111111 ‘ разрешим включение подтягивающие резисторы, предделитель подключаем к WDT,
‘ коэффициент деления для WDT=1:128 (при F=4 МГц время отключения около 2,8 сек)
ANSEL = 0 ‘ цифровой режим работы аналоговых входов
CMCON = %00000111 ‘ отключение компаратора
start: ‘
CLEARWDT
HIGH GPIO.2
PAUSEUS 100 ‘ 100 мксек
LOW GPIO.2
IF GPIO.0 = 0 THEN
PAUSE 100 ‘ 100 мсек
ELSE
PAUSE 300 ‘ 300 мсек
ENDIF
GOTO start
END
С видео все проще, но рассмотреть место взрыва подробно становится затруднительным.
Видео “Вода горит!” Показаны три фрагмента работы.
1. Скоростной транзистор CMF10120D при работе с напряжением 311 В.
2. CMF10120D в момент, когда он пробит при работе с напряжением 769 В.
3. Устаревший транзистор 2SK1358 при работе с напряжением 311 В.
Гифка “водяной” вначале статьи, была сделана из старых кадров с участием ВС-1. Для модели ВС-2 закрытый электрод не изготавливался, так как будет очень большой разброс капель.
Эффективность процесса.
Одним из самых интересных вопросов — КПД при получении водорода, хотя он сразу и сгорает.
К полезной части, для оценки КПД, относятся электромагнитный импульс излучений в различных диапазонах спектра, колебание поверхности жидкости, выброс капель, звуковая волна — но это трудно оценить в виде цифр. Наиболее простым способом определения выработки является визуальная оценка объема водорода по кадрам видеосъемки или фотографиям области пламени.
Для четкого определения границ необходимо поснимать взрывы заранее известного объема водорода, а затем анализировать вспышки при проведении импульсного электролиза поверхностного слоя. Хотя опытные химики и взрывники наверняка и без предварительных взрывов смогут определить границы водорода, участвующего в процессе.
Так как разряд заряженного конденсатора при импульсе происходит не полностью, то формулу по расчету его энергии использовать некорректно.
Затраты энергии считаются по анализу осциллограммы на небольшом резисторе, включенном в цепь электрода или на токоограничительном резисторе блока питания.
При предварительных испытаниях устройства, когда супер-транзистор недолго работал при высоком напряжении, высота пламени водорода достигала трех сантиметров, но на видео это не успело попасть, и объем остался неизвестен. После выхода из строя двух современных ключей, за неимением лучшего, был установлен транзистор 2SK1358, который не отличается выдающимися параметрами, что заметно даже по характеру звука в фильме “Вода горит”. Поэтому для установки ВС-2 объем водорода не определялся, а дальнейшая работа производилась на “пониженном” напряжении 311 В. В предыдущих опытах с ВС-1 выработка определялась по размеру пламени, потребление — по падению напряжения на резисторе в цепи электрода.
Характер взрыва водорода в смеси с кислородом и чистого можно посмотреть в фильме, найденном на youtube.
Продолжение работ.
Работа по импульсному электролизу перспективна и интересна людям, у некоторых имеется желание повторить и продолжить опыты. Был замечен интерес к ней со стороны людей, уже занимающихся подобными исследованиями, что очень похвально. Результатов пока не видно, но это дело времени.
В Интернете выложено большое число видео с процессом электролиза. Как правило, электролиз проводят при неотключаемом напряжении — постоянном или переменном. При этом остро встает проблема сохранности электрода, который изготавливают из материалов, устойчивых к высокой температуре.
В случае же импульсного воздействия, как правило, производится полный разряд накопившего энергию конденсатора на водную среду, высоковольтный ключ/разрядник производит лишь включение цепи.
Фишкой установок ВС-1 и 2 является то, что можно ограничить длительность импульса до минимально возможной. При этом, благодаря маленькому диаметру электрода, плотность тока в импульсе достигает огромных величин, но короткое время воздействия не позволяет разрушить даже тонкую медную проволоку. При достаточно высокой частоте следования импульсов можно добиться визуального эффекта непрерывного горения водорода на поверхности воды.
По результатам эксперимента можно сделать вывод, что для начальных опытов достаточно выпрямленного сетевого напряжения, желательно — гальванически развязанного от сети при помощи трансформатора. Потребление энергии устройством небольшое, так как ВС-2 работает в импульсном режиме с большой скважностью.
Схему можно упростить, что уменьшит размеры устройства. Накопительный конденсатор достаточно использовать один, емкостью 10. 47 мкФ на напряжение 450 В. Составной балластный резистор можно изготовить из трех-четырех последовательно соединенных резисторов.
При доработке устройства можно ввести регулировку длительности импульса, паузы, напряжения на накопительном конденсаторе, предусмотреть режим одиночных импульсов.
Изучайте, исследуйте, это действительно интересно, и выкладывайте свои результаты.
Интересный фильм “Повелители молний” был снят автором Антоном Войцеховским в рублике «ЕХперименты». В фильме, в частности, упоминается испытательный полигон ВНИЦ ВЭИ, расположенный в городе Истра. На базе этого научного заведения можно начать исследования условий возникновения волн-убийц при попадании молнии в морскую воду. Продолжить опыты можно уже на море, создав там мощную установку для получения молниеносного напряжения.
Количество молний.
Общее количество молний 1,4 миллиарда в год.
350 миллионов — 25 % молний ударяет в земной шар.
Приблизительно 250 миллионов (точнее 248,5 миллионов) — 71 % молний приходится на поверхность Мирового океана.
Количество волн-убийц.
Спутники зафиксировали за три недели по всему земному шару более 10 одиночных гигантских волн, высота которых превышала 25 метров.
За год количество волн составит 173 штуки.
Итого: На 250 миллионов молний приходится 173 больших волны. Грубо можно сказать, что примерно каждая миллионная молния рождает огромную волну.
P.S.
Выступление на конференции «ХТЯиШМ–20» с обобщением результата работ.
Как оказалось «Молнии играют роль в образовании горного ландшафта».
А отсекать глыбы вполне может и ЭГЭ, что демонстрировал Юткин, в результате попадания молнии в воду, содержащуюся в каналах или пустотах горного массива.