灰色物质:如何仅用压缩空气生火

西奥多·格雷
拍摄的火活塞演示。Mike Walker

你可能在电视节目《幸存者》中看到过参赛者试图通过摩擦木棍或用眼镜聚焦阳光来生火。但与史前时代在东南亚使用的火活塞相比,便携性也是一种难以超越的火种方法。

几乎所有的气体在被压缩时都会升温。压缩越用力、越快,气体的温度就越高,甚至足以点燃棉絮或其他易燃材料。柴油发动机的工作原理也是如此:它们没有火花塞;相反,燃料/空气混合物在气缸关闭时因压缩而被点燃。

或许最令人惊讶的是,同样的原理也能解释许多高爆炸药的工作原理。它们之所以被称为“高”爆炸药,是因为它们的爆炸反应是通过超音速压力波传播的,这种压力波比普通燃烧快得多,因此比黑火药等低爆炸药威力大得多。高爆炸药中连续的物质块会在压力波压缩并加热其中捕获的微小气体气泡时被点燃。即使是威力极大的高爆炸药,在制造时不含气泡,也可能无法引爆。没有气体被压缩,就无法形成引爆波加热邻近区域。

例如,在采矿中常用的 ANFO(硝酸铵/燃油)炸药混合物,并不总是自然含有足够的捕获气体,需要一种“增感剂”才能使其可靠地爆炸——通常只是一种含有空心玻璃微球的浆液。

一些高爆炸药也通过微小晶体相互摩擦产生的热量来产生热量,但在许多情况下,引爆与否的区别仅仅是热空气。

Mike Walker
 

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