Огнедышащие драконы — практически обязательный элемент любого фэнтези, от книг до фильмов, сериалов и видеоигр. Однако они также интересны и с точки зрения науки: если бы драконы существовали в реальности, то как бы работало их огненное дыхание? Портал livescneince.com попытался разобраться в вопросе.
Для начала, небольшой химический ликбез. Для зажигания и поддержки пламени необходимы три компонента: топливо, окисляющий агент (как правило, кислород) и источник тепла, способный начать возгорание.
Первый шаг — топливо. Кандидатом может стать метан, который животные производят в результате пищеварения. Драконы нередко едят овец целиком, но для того, чтобы вырабатывать достаточно газа, им понадобится пищеварительная система, больше похожая на коровью. Не говоря уже о том, что есть проблема с хранением больших объемов метана. Металлический цилиндр способен выдержать до 150 атмосфер давления, а вздутый кишечник — всего лишь чуть больше одной.
Значит, газ — не вариант. Что насчет жидкого топлива? Можно попробовать этанол. Теоретически, в кишечнике дракона может находиться отделение с бродящими дрожжами, или их метаболизм может быть похожим на строение рыбок Cyprinodon diabolis. При низкой концентрации кислорода они переключаются на форму дыхания, которая производит этанол. Но, опять же, возникает вопрос хранения. Спирт быстро впитывается в биологические мембраны, поэтому его не получится вот так просто постоянно держать наготове. Для этого нужна совсем внеземная биология.
Если же хоть немного придерживаться реализма, то последняя опция — масляное топливо. Любой, кто хоть раз случайно поджигал сковороду на кухне, знает, что масло бывает отличным источником топлива. Чайки-глупыши вырабатывают богатую энергией масляную субстанцию, которой они кормят птенцов. Помимо этого, она служит репеллентом от хищников.
Теперь можно перейти к окисляющему агенту. Как и в случае большинства других огней, скорее всего, им будет кислород. Однако для создания мощной струи горящего топлива, способной растопить железно, понадобится что-то большее, чем просто кислород.
Для этого можно обратиться к химии жука-бомбардира — он имеет специальные резервуары, приспособленные для хранения перекиси водорода. При угрозе бомбардир выталкивает перекись в преддверие рта, где энзимы быстро расщепляют вещество на воду и кислород. Реакция быстро повышает температуру смеси почти до точки кипения — иногда похожий метод используют для ракетных двигателей. Наконец, давление, вызванное быстрой выработкой кислорода, выстреливает нагретую смесь из живота насекомого прямо в хищника — или добычу.
Масштабировав этот механизм до размеров дракона, можно получить солидный результат. Он создаст достаточно сильное давление, чтобы выдавливать поток горящего масла на высокой скорости, а экзотермическая реакция дополнительно нагреет топливо, что сделает его более горючим. К тому же, реакция генерирует кислород, необходимый для зажигания. Последним компонентом, в таком случае, должен стать какой-то биологический эквивалент карбюратора, где дракон смог бы смешивать масло с кислородом.
Последний этап — зажигание. Для него драконы могут выработать электрический орган, вроде тех, что есть у многих рыб — например, электрических угрей. Они могут генерировать короткие импульсы до 600 вольт, более чем достаточно, чтобы создать искру. Если эти искры разряжаются по пазухам в пасти дракона, то они вполне могут поджечь поток масла и кислорода.
