Jet motor: načelo delovanja (na kratko). Načelo reaktivnega motorja

Z reaktivnim pomenom pomeni gibanje, v katerem se eden od njegovih delov z določeno stopnjo loči od telesa. Sila, ki nastane kot posledica takega postopka, deluje sama po sebi. Z drugimi besedami, nima niti najmanjšega stika z zunanjimi telesi.

Jet Propulsion v naravi

V poletnih počitnicah na jugu je skoraj vsak izmed nas, plaval v morju, srečal z meduzami. Toda malo ljudi je mislilo, da se te živali gibljejo enako kot reaktivni motor. Načelo delovanja v naravi takega agregata je mogoče opaziti, ko se premikajo nekatere vrste morskih planktonov in ličin kačjih pastirjev. In učinkovitost teh nevretenčarjev je pogosto višja kot pri tehničnih sredstvih.

Kdo drug lahko jasno pokaže, kako deluje reaktivni motor? Lignji, hobotnica in sipe. Podobno gibanje opravljajo številni drugi morski mehkužci. Vzemimo, na primer, sipe. Ona vleče vodo v žilavico in jo močno izlije skozi lijak, ki se vodi nazaj ali vstran. Tako je mehkužec zmožen gibati v potrebni zabavi.

Načelo delovanja reaktivnega motorja je mogoče opaziti tudi pri premikanju valja. Ta morski žival vodi v široko votlino. Po tem se mišice njegovega telesa sklenejo in potiskajo tekočino skozi luknjo, ki je za sabo. Reakcija nastalega curka omogoča, da se drobljenje premika naprej.

Morske rakete

Ampak lignje, konec koncev, je dosegel največjo dovršenost v letalski plovbi. Zdi se, da je bila tudi oblika rakete prepisana iz tega morskega bitja. Pri premikanju pri nizki hitrosti ligenj občasno ovija svoj diamantni plašč. Toda za hitro metanje mora uporabiti svoj lasten "jetni motor". Načelo dela vseh njegovih mišic in telesa je vredno razmisliti podrobneje.

Likini imajo poseben plašč. To je mišično tkivo, ki obdaja telo z vseh strani. Med premikanjem žival v tem plašču zanese velik volumen vode, ki močno briše curkom skozi posebno ozko šobo. Takšni ukrepi omogočajo lignji, da se premikajo nazaj s hitrostjo do sedemdeset kilometrov na uro. Med premikanjem žival zbira vse svoje desetke v snop, kar daje telesu poenostavljeno obliko. V šobi je poseben ventil. Žival se vrti s pomočjo krčenja mišic. To omogoča, da mornarji spremenijo smer gibanja. Vloga krmarja med premiki lignjev igrajo njene lovke. Usmerjajo jih levo ali desno, navzdol ali navzgor, z lahkoto se izognejo trčenjem z različnimi ovirami.

Obstaja nekakšna lignja (stenotevtis), ki spada v naziv najboljšega pilota med mekuškami. Opišite načelo delovanja reaktivni motor - in boste razumeli, zakaj, lovi ribe, žival včasih skoči iz vode, dobili tudi na krovih ladij, ki gredo čez ocean. Kako se to zgodi? Piloti lignje, ki so v vodnem elementu, razvijejo maksimalno reaktivno potezo za njega. To mu omogoča, da leti nad valovi na razdalji do petdeset metrov.

Če upoštevamo reaktivni motor, katere načelo delovanja živali je še mogoče omeniti? To, na prvi pogled, vosek hobotnica. Plavalci iz njih niso tako hitri kot lignje, vendar v primeru nevarnosti lahko njihovo hitrost zavidajo tudi najboljši sprinters. Biologi, ki so preučevali migracije hobotnic, so ugotovili, da se gibljejo tako, kot deluje reaktivni motor.

Živali z vsakim vodnim tokom, ki jih je izlil iz lijaka, naredi pomišljaj za dva ali celo dva in pol metra. V tem primeru hobotnica plava na poseben način - nazaj.

Drugi primeri reaktivnega pogona

V svetu rastlin obstajajo tudi rakete. Načelo reaktivni motor je mogoče opaziti, ko tudi pri zelo rahel dotik "Squirting kumare" visoke hitrosti odbije pecelj, hkrati zavrnitvi lepljivo tekočino s semeni. V tem primeru plod sama prečka znatno razdaljo (do 12 m) v nasprotni smeri.

Načelo delovanja reaktivnega motorja se lahko opazuje tudi v čolnu. Če iz njega v vodi v določeni smeri, da bi vrgli težke kamne, se bo začelo gibanje v nasprotni smeri. Enako ima raketni curek način delovanja motorja. Namesto kamnov se uporabljajo samo plini. Ustvarjajo reaktivno silo, ki zagotavlja gibanje v zraku in v osiromašenem prostoru.

Fantastično potovanje

Na letenju v vesolje človeštvo že dolgo sanja. To dokazujejo dela pisateljev znanstvene fantastike, ki so za dosego tega cilja ponujali različna sredstva. Na primer, junak zgodbe francoskega pisatelja Herkul Savinien Cyrano de Bergerac dosegel luno o železniškem prevozu, na katerem neprestano meče močan magnet. Slavni Munchausen je dosegel isti planet. Veliki fižol je pomagal pri potovanju.

Jet pogon je bil uporabljen na Kitajskem v prvem tisočletju pred našim štetjem. Bambusove cevi, ki so bile napolnjene s smodnikom, so služile kot neke vrste rakete za zabavo. Mimogrede, projekt prvega avtomobila na našem planetu, ki ga je ustvaril Newton, je bil tudi z reaktivnim motorjem.

Zgodovina ustvarjanja vozne poti

Šele v 19. stoletju. sanje človeštva o kozmosu so začele pridobivati ​​konkretne značilnosti. Konec koncev je v tem stoletju ruski revolucionar NI Kibalchich ustvaril prvi svetovni projekt letala z reaktivnim motorjem. Vse listine je pripravila Narodnaya Volya v zaporu, kjer je padel po poskusu Aleksandra. Ampak, žal, 3. aprila 1811. Kibalchich je bil usmrčen, njegova ideja pa ni našla praktične izvedbe.

V začetku 20. stoletja. Ruski znanstvenik K. E. Tsiolkovsky je predstavil zamisel o uporabi raket za lete v vesolje. Prvi njegov opis dela, ki obsega telo gibanja spremenljivo maso v obliki matematičnih enačb, je bila objavljena leta 1903 V nadalje razviti sheme sam znanstvenik reaktivni motor za pogon s tekočim gorivom.

Tsiolkovsky je izumil tudi večstopenjsko raketo in izrazil idejo, kako ustvariti v bližnji zemeljski orbiti teh kozmičnih mest. Tsiolkovsky je prepričljivo dokazal, da je edino sredstvo za vesoljske polete raketa. To je naprava, opremljena z reaktivnim motorjem, ki je oskrbovana z gorivom in oksidirana. Le tak projektil je zmožen premagati silo teže in pluti čez ozračje Zemlje.

Raziskovanje vesolja

Članek Tsiolkovskega, ki je bil objavljen v časopisu »Znanstveni pregled«, je potrdil ugled sanjarjev za znanstvenika. Nihče ni vzel njegovih argumentov resno.

Idejo o Tsiolkovskemu so uresničili sovjetski znanstveniki. Na čelu s Sergejem Pavlovičem Korolevom so začeli prvi umetni satelit Zemlje. 4. oktobra 1957 je ta stroj v orbito dostavil raketo z reaktivnim motorjem. Delo RD je temeljilo na preoblikovanju kemične energije, ki se z gorivom prenese v plinski curki in se spreminja v kinetično energijo. V tem primeru se raketa premika v nasprotni smeri.

Reaktorski motor, katerega delovanje je že več let, se uporablja ne samo v kozmonautiki, temveč tudi v letalstvu. Predvsem pa se uporablja izstreljevanje izstrelkov. Konec koncev, samo RD lahko premakne napravo v prostor, v katerem ni nobenega medija.

Tekoč zrak

Vsakdo, ki je ustrelil strelno orožje ali pa je opazoval ta proces od zunaj, ve, da obstaja sila, ki bo zagotovo potiskala prtljažnik nazaj. In z večjim zneskom, se donos zagotovo narašča. Jetni motor deluje tudi. Načelo njegovega delovanja je podobno načinu, kako se steblo potisne nazaj pod delovanje curka vročih plinov.

Kar se tiče rakete, se proces, v katerem se mešanica vžge, postopoma in neprekinjeno. To je najpreprostejši motor na trdna goriva. Dobro je seznanjen z vsemi raketnimi modelisti.

V tekočem reaktnem motorju (LRE) se zmes, ki jo sestavljajo gorivo in oksidator, uporablja za ustvarjanje delovne tekočine ali pogonskega curka. Slednja je praviloma dušikova kislina ali tekoči kisik. Gorivo v LRE je kerozin.

Načelo delovanja reaktivnega motorja, ki je bilo v prvih vzorcih, je ohranjeno do danes. Šele zdaj uporablja tekoči vodik. Med oksidacijo te snovi se specifični impulz poveča za 30% v primerjavi s prvim LPRE. Treba je reči, da je zamisel o uporabi vodika predlagal sam Tsiolkovsky. Toda obstoječe težave v času za delo s to zelo eksplozivno snovjo so bile preprosto nepremostljive.

Kakšno je načelo reaktivnega motorja? Gorivo in oksidant vstopita v delovno komoro iz ločenih rezervoarjev. Nadalje se komponente pretvorijo v zmes. Zgorela je, tako da je ogromno količino toplote pod pritiskom dodelilo desetine atmosfere.

Komponente delovne komore jetnega motorja so na različne načine. Oksidacijsko sredstvo se tukaj neposredno vnese. Toda gorivo prečka daljšo pot med stenami komore in šobo. Tukaj se ogreva in že ima visoko temperaturo, vržena v območje zgorevanja skozi več šob. Potem nastane curka, ki ga tvori šoba in zrakoplovu zagotavlja potisni moment. Tako lahko poveste, kakšen jetni motor je načelo delovanja (na kratko). V tem opisu številne komponente niso omenjene, brez katerih bi bilo delovanje LRE nemogoče. Med njimi so morali kompresorji ustvariti pritisk, potreben za vbrizgavanje, ventile, krmne turbine itd.

Moderna uporaba

Kljub dejstvu, da delo reaktivnega motorja zahteva veliko količino goriva, LRE še danes služi ljudem. Uporabljajo se kot glavni motorji v raketnih nosilcih, kot tudi ranžiranje za različna vesoljska vozila in orbitalne postaje. V letalstvu se uporabljajo druge vrste vzletno-pristajalnih stez, ki imajo nekoliko drugačne lastnosti in zasnovo.

Razvoj letalstva

Od začetka 20. stoletja do izbruha druge svetovne vojne so ljudje leteli le na letalih, ki jih je poganjal propeler. Ta vozila so bila opremljena z motorji z notranjim zgorevanjem. Vendar pa napredek ni bil miren. S svojim razvojem je bilo treba ustvariti močnejše in hitrejše letalo. Vendar so se letalski oblikovalci soočili z na videz nerešljiv problem. Dejstvo je, da tudi z rahlim povečanjem moč motorja masa zrakoplova se je znatno povečala. Vendar pa je prišel iz ustvarjenega položaja angleški Frank Frank. Ustvaril je popolnoma nov motor, imenovan reaktiven. Ta izum je močno spodbudil razvoj letalstva.

Načelo reaktivnega motorja je podobno požarni cevi. Njegova cev ima zožen konec. Ostanek skozi ozko luknjo, voda bistveno poveča svojo hitrost. Posledična tlačna sila je tako močna, da gasilec težko drži cev v rokah. To vedenje vode lahko razloži tudi načelo delovanja jet motorja.

Steze za ravne tokove

Ta vrsta reaktivnih motorjev je najpreprostejši. Predstavlja se lahko v obliki cevi z odprtimi konci, ki je nameščen na gibljivem letalu. Spredaj se njegov prerez razširi. Zaradi tega oblikovanja vhodni zrak zmanjša hitrost in narašča tlak. Najširši kraj takšne cevi je zgorevalna komora. Tukaj se vbrizga gorivo in nadaljuje izgorevanje. Takšen proces spodbuja segrevanje nastalih plinov in njihovo močno širitev. To ustvarja potisk reaktivnega motorja. Ustvari vse iste pline, ko sili navzven od ozkega konca cevi. To poteg, ki sili letalo na letalo.

Težave pri uporabi

Reaktivni reaktivni motorji imajo nekaj pomanjkljivosti. So sposobni delati samo na tej ravnini, ki je v gibanju. Zrakoplov, ki je v stanju počitka, ni mogoče aktivirati z direktnimi potmi. Za dvig takega letala je potreben kateri koli drug zagonski motor.

Odpravljanje težav

Načelo delovanja reaktivnega motorja turboreaktivnega tipa, ki nima pomanjkljivosti rameta, je konstruktorjem zrakoplovov omogočil, da ustvarijo najbolj popoln zrakoplov. Kako deluje ta izum?

Glavni element turboreaktivnega motorja je plinska turbina. Z njeno pomočjo se aktivira zračni kompresor, skozi katerega se stisnjen zrak posreduje v posebno komoro. Nastali proizvodi gorenja (ponavadi kerozin) so na turbinski lopatici, kot jih poganja. Nadalje pretok zraka plina prehaja v šobo, kjer se pospeši na visoke hitrosti in ustvari izjemno reaktivno vlečno silo.

Povečanje moči

Reaktivna vlečna sila se lahko v kratkem času znatno poveča. V ta namen se uporabi zgorevanje. To je vbrizgavanje dodatne količine goriva v pretok plina, ki pobegne iz turbine. Neuporabljeno v turbini kisik prispeva k zgorevanju kerozina, kar povečuje potisk motorja. Pri visokih hitrostih povečanje njegove vrednosti doseže 70%, pri majhnih hitrostih pa doseže 25-30%.