パルスジェット製作記(試作モデル)

皆さんはパルスジェットエンジンを言うものをご存知でしょうか?
これは一定間隔でパルス音を出しながら燃焼し、推力を得るエンジンです。
構造は非常に簡単ですが音がうるさいという欠点があります。
そのため現在では研究されていません。
今回はバルブがいらない構造のバルブレスパルスジェットエンジンを製作します。

とりあえず基本構造こんな感じです。
燃料はLPガスかブタン使おうかと。
2007年、2月3日。
管理人ホームセンターに現る。

とりあえず燃料確保。
2000円で売ってたガスバーナー分解。
適当なホースつなげてみたらピッタリ(^^
普通にブタンガスのカセット缶使えますw

んでパイプ類。少し溶接してみた(^^
ステンレス巻きパイプ(これしかなかった)と1mm厚のステンレス板。
パイプはステンレスの箔が巻いてあるだけです。普通の鉄パイプ。直径38mmのやつ。
溶接の邪魔だったので少しはがしてあります(^^;
つーか、溶接機が家庭用の15Aという弱いもの。
溶接棒が材料に溶着したり、アークがなかなか出来なかったり大変です(^^;
少し失敗。水流したら穴開いてる・・・・orz........
明日にでも溶接しなおしてグラインダーで形整えます。
2007年、2月10日。
受験3日前に更新です(^^;
溶接は微妙なところです。
単管(足場パイプ)が安くて加工しやすいとのアドバイスを頂いたので買ってきますw
ここで、バルブレスパルスジェットエンジンの動作原理解説。

最初に燃料を噴射。そして点火プラグでスパークさせます。
送風機で空気を送り込むと、燃料が一気に燃焼します。
燃焼後、エンジン内の気圧が変化し、周囲の空気が吸い込まれます。
これで燃料と空気が混合され、中に残った熱い空気で点火します。
この燃焼プロセスの繰り返しから独特のパルス音が生まれます。
2007年、2月11日。
アヒャヒャヒャ(何

受験2日前にLPガスボンベを買った管理人です(オイ
あと、圧力調整器と点火プラグ。それに消火器と単管(足場パイプ)も。
ホームセンターで関数電卓と設計図片手にうろちょろ。コンベックスで色々測る(^^
どうみてもアヤシイ・・・(^^;
ガスボンベは8千円でした。ガスは入っていないのでガス屋に持っていかなきゃ(^^;
消火器の直径は12cm。4千円のやつ。
え?なんで消火器かって?→エンジンの燃焼室にしようかと。お手軽(^^
足場パイプは直径48mmで1m/400円と安いです。1mのパイプ5本買いましたw
点火プラグは5個も買ってきました。それにしてもピッチが合わない・・・orz...
どうも独自規格のようで普通のネジよりもピッチが狭いです。
一応、合いそうなタップ(M10/1.0mm)買ってきたんで色々試してみます。
マジで受験なので製作は来週あたりになるかもです。
2007年、2月12日。
意味も無く設計図書いてみた。

はい。それだけです。
海外サイト参考にして、足場パイプ(48mm)仕様に換算してみました。
燃焼室は今回入手した消火器(φ120mm)じゃ小さいですかね・・・・(^^;
まぁいいや。試すのみ!
2007年、2月14日。
消火器加工。

手元にあまっていた剥離剤を使って塗料をはがしていきます。
ものの1分で「ブツブツブツッ」と見事に塗料が剥がれてきます。
最後のほうは手袋をせずに作業をしたせいか、指先の皮膚がただれました・・・orz

剥離剤の量をケチった(というか少ししかなかった)ため塗料が微妙に残りました(^^;
で、2時間もかけてディスクグラインダーで整えましたw
・・・・・(`・ω・´)シャキーン(何

土台は切り取り、上部のネジ山も削り取ってあります。
中に塗料ついてるじゃん?とかツッコミしないでください(^^;
あ、ちなみに本体についてた突起物(フックとか)は削り取って処理してあります。
いやぁ、それにしてもディスクグラインダーって便利だよなぁ。
2007年、2月15日。

とりあえず途中まで作ってみた。
写真ではわからないが微妙に曲がっている・・・orz.....
・・・まぁいいや。
あとで削り取ってもう一度溶接するかぁ!
2007年、2月17日。
今日は土曜日で休みということで結構進みました。

写真にある3つのユニットを溶接すれば一通り完成になります。
あとは燃焼室へ点火プラグ、燃料ノズルを取り付けるだけで試運転が出来る状態となるでしょう。
180度のカーブを出すのに直線パイプを3つ切り出して曲げました。
切り口はすべて22.5度になっています。接合部分では22.5*2=45度となります。
接合部分は全部で4ヵ所あるため45*4=180度。これで180度カーブが出せることになります。
2007年、2月18日。
とりあえず適当に完成です。

アヒャヒャヒャw
溶接をした後、点火プラグを取り付けました。
点火プラグに関してはNGKのC7HAというプラグがネジ径10M,ピッチ1.0のタップにピッタリあいました。
9.0mmドリルで穴を開けた後にタップでネジを切り、プラグを差し込みます。
燃料ノズルはまだ取り付けずに、金属パイプを差し込んで仮止めしてあります。
これで燃焼実験をしてみようと思います。
さすがにカセットボンベではカロリー不足かと思われるので、LPガスでいきます(笑。
ガスのバルブを少し開けて(半回転ぐらい)内部をガスでいっぱいにします。
すると外にガスが出てくるのでそこに火をつけます。(今回は点火プラグを使いません)
中がガスで満たされているため、外に出て空気と混ざったときに燃えることが出来るようになるわけです。
この状態からブロワーで空気を送り込みます。
すると、内部に満たされているガスと空気が混ざり、一気に燃焼します。
ガスは少しずつしか出ていないので1回の燃焼で終わるはずです。
実際に試してみました(笑。

この写真の後に爆音が轟きます。
ムービーUPしたので見てみてくださいw
燃焼実験
これはヤバイです(笑。
試運転させようものなら警察でも来るんじゃないかというほど轟音を撒き散らすと思われます
・・・今度、試運転してみます(オイ
2007年、2月24日。
燃料ノズルを適当に作ってみた。

これM12のボルトです。
グラインダーで短く切った後にボール盤で穴あけ。
・・・作った後に設計図を書いてみた(^^;

で、φ13.0mmのところに金属パイプ(スチール:φ13.0mm)が刺さります。
そしてもう一方へガスホースを繋げます。ホースの内径は[φ10.0mm~11.0mm]ほどなんで頑張ればいけます(何
本体にはナットを溶接したので自由に取り外し可能です。
近いうちに燃焼テストを行ないたいと思います。
あ、ちなみにガス代は8kgボンベで1800円でした。
2007年、3月3日。
で、ノズル部分をパイプと溶接して作ってみた。

こんな感じです。
ガスが漏れないように丁寧に溶接しました。

本体にはネジで取り付けられますが、溶接時の熱で変形したためかスパナを使わないと回せません(笑。
で、ノズルだけで燃焼させてみたところこんな感じです。

で、実際にエンジンでテストしてみた。
花粉症と闘いながらの実験です(何

アヒャヒャヒャ(何
数mもの炎がぁぁぁ!!!www
動画はここです。
燃焼実験2
いや、これはこれで火炎放射器みたいで面白いのだが連続で動いてくれない・・・orz...
点火プラグで点火させようにも何回かしか点火しない。
うまくガスと空気が混ざってないのか?燃料ノズルが設計のカギなんだと思う。
ってことで近いうちにノズルを改良してみます。
2007年、3月6日。
掲示板でポカー氏にアドバイスいただきました(^^
どうもガスの消費が激しいため、ジェットには圧力調整器(レギュレーター)が必要ないそうで。
直接つなげようにもボンベには逆ネジが切られていて繋げられません。
で、分解です(^^;

分解してみたところ簡単な構造のようです。
ガス圧が上がると内部のゴムで出来ている膜のようなもの(写真:左)が膨らみます。
それに連動して白い部品(写真:右)が押され、ガスの流れを止めようとします。
この働きによってガス圧が一定に保たれる模様。
・・・この白い部品をペンチで引っこ抜きます(爆
すると、内部では膜が膨らみっぱなし=ガス圧が制御されない!(^^;
素晴らしい。
で、ちょいとノズルも作り直しです。

[φ3.5mm]の部分を[φ1.5mm]に変更です。
で、前のパイプはぶった切って、いつものとおり溶接します。
これでガスがうまく流れないようであれば、少しずつ広げていこうかと。
とにかく実験しながら最適なノズル構造を探ってみます。
2007年、3月7日。
で、改良したノズル、圧力調整器を使って燃焼させてみたw

・・・青白い炎がwwこれもすごい音です。
どうもガスの勢いが強いのか、ガスバーナーに翳してないと火が消えてしまいます。
激しく高温なためかフラッシュで撮影したら空気のムラが写りましたw
動画はここです。
燃焼実験3
次はこれをエンジンに接続して燃焼実験をしたいと思います(^^
2007年、3月22日。
久しぶりです。テスラコイルに浮気しt(ry
で、空気とガスがうまく混ざらないと思い、ブッた切りました。

・・・エンジン本体を(^^;
そんでもって、ガスの接続用のプラグも買いました
簡単に抜き差しできるーw

ノズルも作り直しです。3個目ですが何か?w
今回は、直径φ6.0mm,内径φ5.0mmのステンレスパイプを使用。
これにより燃焼室の中心で、噴射できるよう製作しました。
テストしたところ前回よりかは激しく燃焼しやすくなりました。
前回よりも凄まじい爆音です。連続燃焼はまだまだですが・・・・・・orz

推力もあるためか台が微妙に動きますwww
詳しくは動画をご覧ください
燃焼実験4
んー連続燃焼させてみたいですね・・・やっぱりLPガスだと重いから混ざりが悪いのかぁ?
燃料ノズルとなるボルトを大量購入してきたので(^^; 近いうちにまた試してみますww
2007年、3月23日。
ちょっくら改良。で、立てて設置してみた。結構いいかんじ

もうすこしで始動出来そうで出来ない状況です。結構消費するのかボンベも霜が付きます。

台が焦げました・・・(^^;
一度バンッという音とともに噴射。そのあとボフボフとか言うんです。
動画見てもらえれば分かるんですが、燃焼室内に空気を送ると火が残ったままになります。
このとき、空気を送らないと燃焼室に残った火も消えてしまいます・・・
連続して燃焼しないということはガスの流れが弱く、2度目以降の燃焼が弱くなってしまうからでしょうか?
これで燃焼室で弱く燃えてるのでしょうか・・・・
燃焼実験5
んー・・・・・
土曜日は単管追加購入してジェットエンジンの台でも作ります
今の台だと実験中に燃え上がる可能性も出てきたので・・・(^^;
2007年、4月5日。
ガスが無くなったので入れてきました。
とりあえず行き詰ってるので、たまには息抜き。
原理の確認も兼ねてこんなものを作ってみました。
お手軽パルスジェット!?
あーこれは大成功!!さーてまた実験するかなー
2007年、5月23日。
なんか1ヶ月以上放置すいませんorz.....
中間テスト期間で(オイ)午後には帰りなので少し進めてみたです。

暑いので車庫で実験(笑。
単管をまた短くブッた切ったりしていたらパルス後に送風しなくとも燃焼室に火が残る状態に。
そのまま置いておくと、燃焼室で火がくすぶっているので、消火器内部の塗料が焼けて煙が出てきます(笑。
連続で動作させていたら激しく高温なためか単管が白く変色してきました(^^;
んー、、、あと一歩という感じですね。まだ連続燃焼には行かないですorz....
2007年、6月3日。
なんか妙に忙しいっすorz.........
で、いろいろ実験してたわけですよ。
俺としたことが・・・・・(´・ω・`)
燃料ノズル折りましたw・・・・ボルトがポッキリww

いや、エンジンが熱くなっていることを忘れてスパナで回しちゃいましたorz....
金属膨張してるとき無理やり回すと、ネジ山が潰れて回らなくなるんですよね。
気づいたときすでに遅しw・・・・取れないかと頑張ってたらボルトが折れましたww
結構熱くなってます。てかカナリ熱いです。
ジョイントも表面がはがれてきて、単管も白く変色してます。光沢が無いww

で、どうしようもないので燃料ノズル部を塞ぎましたwww
まぁ位置を変えようとも思ってたところなので丁度いいかなぁ〜
2007年、7月8日。
期末試験あるのに更新します(^^;
で、今回は、燃料ノズル部の溶接、パイプの切断ですw
はじめにパイプを切断しますw

なんか空気足りないっぽかったので切ってみました〜
そして、燃料パイプを取り付けるためのナットを溶接w

位置決めたら仮止めして、その後全体を溶接していきます
で、いつもどおり試運転いきまーす!w

そしたらっ!!
ボボボッ・・・・・ボボッ
あれ?いけるんじゃね?ww
で、続けること10分。
試運転成功です!!!!!wwww
動画はコチラですww
YouTube - Valveless Pulsejet Engine
うひょひょひょww

いやーそれにしても凄い熱です。接していない台が焦げてきましたww
ガスボンベも霜が付いています。もう残り少ないなぁ・・・orz....
はい。・・・・完成です。なんだか時間がかかってしまいスミマセン。。。
アドバイスいただいたポカー氏、メールにて応援していただいた出口氏。
応援ありがとうございました。
またご覧頂いている皆さん、中学校の先生、友人にも感謝せねばなりません。
どうもありがとうございました。
次は、更なるパワーアップのため改良を重ねていきます!!w
ではw
2007年、7月16日。
ガスがなくなったので、また新しく入れてきました。
で、燃料ノズルをちょっと改良w
単管3本で簡単に土台を組む。
最終的には、このようになりました(^^;

何、この色(笑。
動画はコチラですw
YouTube - Valveless Pulsejet Engine #2
いや・・・・途中、オートフォーカスずれてるけど気にしないw
もう、なんかヤバイっすね。
もっとパワーアップしたくなってk(ry
次は液体燃料かなー?アフターバーナーも面白そうだなぁw
高エネルギー技術研究室へようこそ