Jet motor: načelo rada (kratko). Princip mlaznog motora

Reaktivan je značenje pokreta u kojem se jedan od njegovih dijelova odvaja od tijela u određenoj mjeri. Sila koja nastaje kao posljedica takvog postupka djeluje samostalno. Drugim riječima, ona nema ni najmanji kontakt s vanjskim tijelima.

Jet Propulsion u prirodi

Tijekom ljetnog odmora na jugu, gotovo svi od nas, plivajući u moru, susreli su se s meduza. Ali malo je ljudi mislilo da se te životinje kreću na isti način kao i mlazni motor. Načelo djelovanja u prirodi takvog agregata može se promatrati kada se sele određene vrste morskih planktona i ličinki vretenaca. I učinkovitost tih beskralježnjaka često je veća od tehničkih sredstava.

Tko još može jasno pokazati kako mlazni motor radi? Lignje, hobotnice i sef. Slično kretanje izvode mnoge morske morske trave. Uzmimo, na primjer, sipu. Ona privlači vodu u njezinu šupljinu i snažno ga izbacuje kroz lijevak, koji se vodi natrag ili bočno. Tako je mekušac sposoban napraviti pokrete u potrebnoj zabavi.

Načelo rada mlaznog motora također se može primijetiti kada se valjak pomakne. Ova morska životinja uzima vodu u širokoj šupljini. Nakon toga, mišići njegova tijela ugovore, gurajući tekućinu kroz rupu koja je iza. Reakcija rezultirajućeg mlaza omogućuje da se mladica krene naprijed.

Rakete na more

No, lignje, nakon svega, postigao je najveći savršenost u mlažnjoj plovidbi. Čini se da je i sam oblik rakete kopiran iz ove morske stvorenja. Prilikom kretanja pri niskoj brzini, lignje periodično savijanja svoje dijamantno oblikovane peraje. No, za brzo bacanje mora koristiti svoj "mlazni motor". Načelo rada svih njegovih mišića i tijela vrijedno je detaljnije razmotriti.

Lignje imaju osebujni plašt. To je mišićno tkivo koje okružuje svoje tijelo sa svih strana. Tijekom kretanja, životinja sranje u ovom plaštu veliku količinu vode, oštro bacajući mlaz kroz posebnu usku mlaznicu. Takve akcije omogućuju da se lignje kreće unatrag brzinom od sedamdeset kilometara na sat. Prilikom kretanja životinja okuplja sve svoje deset tentakula u snop koji daje tijelu oblik koji je ujednačen. U mlaznici postoji poseban ventil. Životinja ga okreće uz pomoć mišićne kontrakcije. To omogućuje mornarici da promijeni smjer kretanja. Ulogu kormila tijekom kretanja lignje igraju se svojim ticalima. Oni ih usmjeravaju ulijevo ili udesno, dolje ili gore, lako izbjegavajući sudare s raznim preprekama.

Postoji vrsta lignje (stenotevtis), koja pripada naslovu najboljeg pilota među školjkama. Opišite načelo mlaznog motora - i shvatit ćete zašto, u potrazi za ribama, ova životinja ponekad skače iz vode, pa čak i padne na palube brodova koji plove u oceanu. Kako se to događa? Pilot lignje, koji je u vodenom elementu, razvija maksimalni reaktivni potisak za njega. To mu omogućuje da leti preko valova na udaljenosti do pedeset metara.

Ako uzmemo u obzir mlazni motor, koji se životinji životinja može još spomenuti? Ovo je, na prvi pogled, vunasta hobotnica. Plivači od njih nisu tako brzo kao lignje, ali u slučaju opasnosti njihova brzina može biti zavidena čak i najboljim sprinterima. Biolozi koji su proučavali migracije hobotnice ustanovili su da se kreću poput načina na koji mlazni motor radi.

Životinja sa svakom vodom izbačenom iz lijevka, crtica za dva ili čak dva i pol metara. U tom slučaju hobotnica pliva na osebujan način - unatrag.

Ostali primjeri mlaznog pogona

Također postoje rakete u svijetu biljaka. Načelo mlaznog motora može se promatrati kada, čak i uz vrlo lagani dodir, "bijesni krastavac" odskoči s stabljika pri velikoj brzini dok istodobno odvaja ljepljivu tekućinu sjemenom. U ovom slučaju plod sama leti znatnu udaljenost (do 12 m) u suprotnom smjeru.

Načelo rada mlaznog motora također se može promatrati dok je u jedrilici. Ako iz nje u vodi u određenom smjeru bacaju teška kamenja, tada počinje kretanje u suprotnom smjeru. Isto je raketni mlaz metoda rada motora. Samo tamo se koriste plinovi umjesto kamenja. Oni stvaraju reaktivnu silu koja osigurava kretanje kako u zraku, tako iu osiromašenom prostoru.

Fantastično putovanje

Na letovima u svemir, čovječanstvo je dugo sanjao. O tome svjedoče radovi znanstvenih fantastika, koji su za postizanje tog cilja ponudili mnoštvo sredstava. Na primjer, junak priče o francuskom pisacu Erkül Sawinenu Cyrano de Bergerac stigao je do Mjeseca na željezni vagon, na kojemu je jaki magnet bio konstantno bacen. Poznati Munchausen stigli su do istog planeta. Golemi grah stabla mu je pomogao da putuje.

Jet-propulzija je korištena u Kini u prvome tisućljeću prije Krista. Cigle bambusa, koje su bile napunjene barutom, služile su kao rakete za zabavu. Usput, projekt prvog automobila na našem planetu, koji je stvorio Newton, bio je također i mlazni motor.

Povijest stvaranja gležnjeva

Samo u 19. stoljeću. san o čovjeku o kozmosu počeo je stjecati konkretne značajke. Uostalom, u ovom je stoljeću ruski revolucionarni NI Kibalchich stvorio prvi projekt na svijetu zrakoplov s mlaznim motorom. Svi su radovi nacrtali Narodnaya Vola u zatvoru, gdje je pao nakon pokušaja Aleksandra. Ali, nažalost, 3. travnja 1811. Kibalchich je pogubljen, a njegova ideja nije pronašla praktičnu izvedbu.

Početkom 20. stoljeća. Ideja korištenja raketa za letove u svemir je iznijela ruski znanstvenik K. E. Tsiolkovsky. Po prvi put je njegov rad, koji sadrži opis kretanja tijela varijabilne mase u obliku matematičke jednadžbe, objavljen 1903. godine. U budućnosti, znanstvenik je razvio samu shemu mlaznog motora, pogonjenog tekućim gorivom.

Tsiolkovsky je također izumio višestupanjsku raketu i izrazio ideju stvaranja u zemljinoj orbiti ovih kozmičkih gradova. Tsiolkovsky je uvjerljivo dokazao da je jedino sredstvo za avionske letove raketa. To jest, uređaj opremljen mlaznim motorom, potaknut i oksidiran. Samo takva raketa je sposobna nadvladati sila gravitacije i letjeti iznad atmosfere Zemlje.

Istraživanje svemira

Članak Tsiolkovskog, objavljen u časopisu "Znanstveni pregled", potvrdio je ugled sanjara znanstvenika. Nitko nije ozbiljno shvatio svoje argumente.

Ideju Tsiolkovskog ostvarili su sovjetski znanstvenici. Na čelu s Sergejem Pavlovich Korolevom, pokrenuli su prvi satelit umjetne Zemlje. 4. listopada 1957. ovaj je stroj isporučio raketu s mlaznim motorom u orbitu. Rad RD temelji se na transformaciji kemijske energije, koja se prenosi gorivom na plinski mlaz, pretvarajući se u kinetičku energiju. U tom slučaju, raketa se kreće u suprotnom smjeru.

Mlazni motor, čija je primjena već dugi niz godina primijenjena, pronalazi njegovu primjenu ne samo u kozmonautici nego iu zrakoplovstvu. Ali prije svega za koju se koristi lansiranje projektila. Uostalom, samo RD može premjestiti uređaj u prostor u kojem nema medija.

Tekući mlazni motor

Svatko tko je pucao vatreno oružje ili samo promatrao ovaj proces izvana zna da postoji sila koja će sigurno gurnuti prtljažnik natrag. A uz veći iznos naplate, povratak se svakako povećava. Mlazni motor također radi. Princip njegova djelovanja sličan je načinu na koji se stablo gura unatrag pod djelovanjem mlaza vrućih plinova.

Što se tiče rakete, u njemu proces, tijekom kojeg se smjesa zapali, postupno je i kontinuirano. Ovo je najjednostavniji motor s krutim gorivom. Dobro je upoznat sa svim modelima raketa.

U motoru s tekućim mlazom (LRE), smjesa koja se sastoji od goriva i oksidirača koristi se za stvaranje radne tekućine ili mlaza za pokretanje. Potonji je, u pravilu, dušična kiselina ili tekući kisik. Gorivo u LRE je kerozin.

Načelo rada mlaznog motora, koji je bio u prvom uzorku, sačuvao se do danas. Tek sada koristi tekući vodik. Tijekom oksidacije ove tvari, specifični impuls povećava se za 30% u usporedbi s prvim LPRE. Valja reći da je ideja o korištenju vodika predložila sam Tsiolkovsky. Međutim, postojeće poteškoće u vrijeme za rad s ovom eksplozivnom tvari bile su jednostavno nepremostive.

Koji je princip mlaznog motora? Gorivo i oksidator ulaze u radnu komoru iz odvojenih spremnika. Nadalje, komponente se pretvaraju u smjesu. Gori, i tako dodjeljuje kolosalnu količinu topline pod pritiskom na desetke atmosfere.

Komponente u radnoj komori mlaznog motora dolaze na različite načine. Oksidacijsko sredstvo ovdje se uvodi izravno. Ali gorivo prolazi kroz duži put između zidova komore i mlaznice. Ovdje se zagrijava i već ima visoku temperaturu bačena u zonu izgaranja kroz više mlaznica. Zatim se mlaz koji stvara mlaznica izbacuje i osigurava zrakoplov s momentom potiskivača. Tako možete reći kakav je mlazni motor načelo rada (ukratko). U ovom opisu se ne spominju mnoge komponente, bez kojih bi rad LRE bio nemoguć. Među njima su kompresori koji su trebali stvoriti pritisak koji je potreban za ubrizgavanje, ventile, hranjenje turbina itd.

Suvremena upotreba

Unatoč činjenici da rad mlaznog motora zahtijeva veliku količinu goriva, LRE i dalje služi ljudima danas. Koriste se kao glavni marširajući motori u raketnim nosačima, kao i manevriranje za razna svemirska vozila i orbitalne postaje. U zrakoplovstvu se koriste drugi tipovi taksi, koji imaju malo drugačije karakteristike izvedbe i dizajn.

Razvoj zrakoplovstva

Od početka 20. stoljeća, sve do trenutka izbijanja Drugog svjetskog rata, ljudi su letjeli samo na zrakoplovima s pogonom na propeler. Ova su vozila bila opremljena motorima s unutarnjim izgaranjem. Međutim, napredak nije stajao. Svojim razvojem bilo je potrebno stvoriti snažnije i brže zrakoplove. Međutim, ovdje su dizajneri zrakoplovstva suočeni s naizgled nerješivim problemom. Činjenica je da čak i uz blago povećanje moć motora masa zrakoplova znatno se povećala. Međutim, izlaz iz stvorene situacije pronašao je engleski Frank Will. On je stvorio potpuno novi motor, nazvan reaktivan. Ovaj izum je dao snažan poticaj razvoju zrakoplovstva.

Princip mlaznog motora sličan je požarnoj cijevi. Njegova cijev ima suženi kraj. Ostavljajući kroz usku rupu, voda značajno povećava brzinu. Rezultirajuća sila povratnog tlaka je toliko jaka da vatrogasac teško može držati crijevo u njegovim rukama. Ovo ponašanje vode može također objasniti načelo rada mlaznog motora.

Ravni tokovi za slijetanje

Ova vrsta mlaznog motora je najjednostavnija. Predstaviti ga može biti u obliku cijevi s otvorenim krajevima, koji je instaliran na pokretnom avionu. Na prednjoj strani, njegov presjek se širi. Zbog ovog dizajna, dolazni zrak smanjuje brzinu i povećava tlak. Najveće mjesto takve cijevi je komora za sagorijevanje. Ovdje se ubrizgava gorivo i nastavlja s izgaranjem. Takav proces potiče zagrijavanje formiranih plinova i njihovu snažnu ekspanziju. To stvara potisak mlaznog motora. Ona proizvodi sve iste plinove kada se silaze s uskog kraja cijevi. To je ovo povlačenje koje tjera zrakoplov na letenje.

Problemi uporabe

Mehanički motori ravno protoka imaju neke nedostatke. Oni su sposobni raditi samo na onoj ravnini koja je u pokretu. Zrakoplov, koji je u stanju mirovanja, ne može se aktivirati izravnim djelovanjem. Kako bi se uklonio takav avion, potreban je drugi startni motor.

Obraćajući

Načelo rada mlaznog motora turbojet tipa zrakoplova, koji nema manjkavosti ramjet, dopustio dizajnerima zrakoplova stvoriti najsavršeniji zrakoplov. Kako funkcionira ovaj izum?

Glavni element turbojet motora je plinska turbina. Sa svojom pomoći, aktivira se kompresor zraka koji prolazi kroz koji komprimirani zrak šalje u posebnu komoru. Rezultirajući proizvodi izgaranja goriva (obično kerozin) padaju na lopatice turbina, nego što ga voze. Nadalje, struja zračnog plina prolazi u mlaznicu, gdje se ubrzava do velikih brzina i stvara veliku reaktivnu silu vuče.

Povećanje snage

Reaktivna sila vuče može se značajno povećati tijekom kratkog vremenskog razdoblja. U tu svrhu koristi se poslijeprijavanje. To je ubrizgavanje dodatne količine goriva u struju plina, bježeći od turbine. Neiskorišten u turbini, kisik doprinosi izgaranju kerozina, što povećava potisak motora. Pri velikim brzinama, povećanje njegove vrijednosti doseže 70%, a pri malim brzinama ona doseže 25-30%.