Reaktywny jest rozumiany jako ruch, w którym zjedna z jego części jest oddzielana z określoną prędkością. Siła powstająca w wyniku takiego procesu działa sama. Innymi słowy, brakuje jej nawet najmniejszego kontaktu z ciałami zewnętrznymi.
W wakacje na południu prawie wszyscyz nas, pływając w morzu, spotkaliśmy się z meduzami. Ale niewiele osób myślało, że te zwierzęta poruszają się w taki sam sposób, jak silnik odrzutowy. Zasadę działania takiego agregatu w przyrodzie można zaobserwować podczas przenoszenia niektórych gatunków planktonu morskiego i larw ważek. Co więcej, wydajność tych bezkręgowców jest często wyższa niż środków technicznych.
Kto jeszcze może jasno zademonstrować co?Czy zasada działania silnika odrzutowego? Kalmary, ośmiornice i mątwy. Wiele innych mięczaków morskich wykonuje podobny ruch. Weźmy na przykład mątwę. Wciąga wodę do jamy skrzelowej i energicznie wyrzuca ją przez lejek, który kieruje do tyłu lub na boki. W takim przypadku mięczak jest w stanie wykonywać ruchy we właściwym kierunku.
Zasada działania silnika odrzutowego możeobserwuj i przesuwaj tłuszcz. To zwierzę morskie pobiera wodę do szerokiej jamy. Następnie mięśnie jego ciała kurczą się, przepychając płyn przez otwór z tyłu. Reakcja powstałego strumienia pozwala plemnikom poruszać się do przodu.
Ale największa doskonałość w reaktywnejmimo wszystko kałamarnica dotarła do nawigacji. Nawet sam kształt rakiety wydaje się być skopiowany z tego szczególnego życia morskiego. Poruszając się z małą prędkością, kałamarnica okresowo wygina swoją płetwę w kształcie rombu. Ale żeby wykonać szybki rzut, musi użyć własnego „silnika odrzutowego”. Jednocześnie należy bardziej szczegółowo rozważyć zasadę działania wszystkich jego mięśni i ciała.
Kałamarnice mają rodzaj płaszcza.To tkanka mięśniowa, która otacza jego ciało ze wszystkich stron. Podczas ruchu zwierzę zasysa do tego płaszcza dużą ilość wody, ostro wyrzucając strumień przez specjalną wąską dyszę. Takie działania pozwalają kałamarnicy cofać się w szarpnięciu z prędkością do siedemdziesięciu kilometrów na godzinę. Podczas ruchu zwierzę zbiera wszystkie dziesięć macek w kłębek, co nadaje ciału opływowy kształt. W dyszy znajduje się specjalny zawór. Zwierzę obraca go za pomocą skurczu mięśni. To pozwala życiu morskiemu zmienić kierunek. Rolę steru podczas ruchów kałamarnicy pełnią również jej macki. Kieruje nimi w lewo lub prawo, w dół lub w górę, z łatwością unikając kolizji z różnymi przeszkodami.
Istnieje rodzaj kałamarnicy (stenoteutis), któranależy do tytułu najlepszego pilota wśród skorupiaków. Opisz zasadę działania silnika odrzutowego - a zrozumiesz, dlaczego w pogoni za rybami zwierzę to czasami wyskakuje z wody, a nawet spada na pokłady statków pływających po oceanie. Jak to się stało? Kałamarnica pilotująca, będąc w żywiole wody, rozwija dla niej maksymalny ciąg odrzutowy. To pozwala mu latać nad falami na odległość do pięćdziesięciu metrów.
Jeśli weźmiemy pod uwagę silnik odrzutowy, zasadapraca którego zwierzęcia można wymienić jeszcze? Są to na pierwszy rzut oka workowate ośmiornice. Ich pływacy nie są tak szybcy jak kałamarnica, ale w razie niebezpieczeństwa nawet najlepsi sprinterzy mogą pozazdrościć ich szybkości. Biolodzy, którzy badali migrację ośmiornic, odkryli, że poruszają się one tak, jak silnik odrzutowy ma zasadę działania.
Z każdym strumieniem wody wyrzuconym z lejka zwierzę robi kreskę dwa, a nawet dwa i pół metra. W tym samym czasie ośmiornica pływa w dziwny sposób - do tyłu.
W świecie roślin są rakiety.Zasadę działania silnika odrzutowego można zaobserwować, gdy nawet przy bardzo lekkim dotknięciu „szalony ogórek” z dużą prędkością odbija się od łodygi, jednocześnie odrzucając lepką ciecz z nasionami. W tym przypadku sam płód odlatuje na znaczną odległość (do 12 m) w przeciwnym kierunku.
Zasada działania silnika odrzutowego możeobserwuj również będąc w łodzi. Jeśli ciężkie kamienie zostaną z niego wyrzucone do wody w określonym kierunku, rozpocznie się ruch w przeciwnym kierunku. Zasada działania silnika rakietowego jest taka sama. Tylko tam zamiast kamieni używa się gazów. Tworzą reaktywną siłę, która zapewnia ruch zarówno w powietrzu, jak iw rozrzedzonej przestrzeni.
Ludzkość od dawna marzyła o lotach w kosmos.Świadczą o tym prace pisarzy science fiction, którzy oferowali różne sposoby osiągnięcia tego celu. Na przykład bohater opowieści francuskiego pisarza Herkulesa Savignena, Cyrano de Bergerac, dotarł na księżyc żelaznym wozem, nad którym nieustannie przerzucany był silny magnes. Słynny Munchausen dotarł na tę samą planetę. Ogromna łodyga fasoli pomogła mu w podróży.
Napęd odrzutowy jest używany w Chinach od tego czasupierwsze tysiąclecie pne. Jednocześnie bambusowe tuby wypełnione prochem służyły jako rodzaj rakiet do zabawy. Nawiasem mówiąc, projekt pierwszego samochodu na naszej planecie, stworzony przez Newtona, był również z silnikiem odrzutowym.
Dopiero w XIX wieku.marzenie ludzkości o kosmosie zaczęło nabierać określonych cech. Rzeczywiście, w tym stuleciu rosyjski rewolucjonista N.I.Kibalchich stworzył pierwszy na świecie projekt samolotu z silnikiem odrzutowym. Wszystkie dokumenty zostały sporządzone przez Narodnaja Wolę w więzieniu, gdzie trafił po zamachu na Aleksandra. Niestety, 03.04.1881 r. Kibalczich został stracony, a jego pomysł nie został wdrożony w praktyce.
Na początku XX wieku.pomysł wykorzystania rakiet do lotów kosmicznych przedstawił rosyjski naukowiec K.E. Ciołkowski. Po raz pierwszy jego praca, zawierająca opis ruchu ciała o zmiennej masie w postaci równania matematycznego, została opublikowana w 1903 roku. Później naukowiec opracował sam schemat silnika odrzutowego napędzanego paliwem płynnym.
Wynaleziono także Ciołkowskiegowielostopniową rakietę i wyrażono pomysł stworzenia prawdziwych miast kosmicznych na orbicie okołoziemskiej. Ciołkowski przekonująco udowodnił, że jedynym środkiem do lotów kosmicznych jest rakieta. To znaczy aparat wyposażony w silnik odrzutowy, zasilany paliwem i utleniaczem. Tylko taka rakieta jest w stanie pokonać siłę grawitacji i wylecieć poza ziemską atmosferę.
Artykuł Cielkowskiego, opublikowany w czasopiśmie „Scientific Review”, potwierdził reputację naukowca jako marzyciela. Nikt nie traktował jego argumentów poważnie.
Pomysł Cielkowskiego został wdrożony przez sowieckich naukowców.Kierowani przez Siergieja Pawłowicza Korolowa wystrzelili pierwszego sztucznego satelitę Ziemi. 4 października 1957 r. urządzenie to zostało wyniesione na orbitę rakietą z silnikiem odrzutowym. Praca RD opierała się na konwersji energii chemicznej, która jest przekazywana przez paliwo do strumienia gazu, zamieniając się w energię kinetyczną. W tym przypadku rakieta porusza się w przeciwnym kierunku.
Silnik odrzutowy, którego zasadajest używany od wielu lat, znajduje swoje zastosowanie nie tylko w kosmonautyce, ale również w lotnictwie. Ale przede wszystkim służy do wystrzeliwania rakiet. W końcu tylko RD jest w stanie poruszać pojazdem w przestrzeni, w której nie ma żadnego środowiska.
Każdy, kto strzelił z broni palnej lubWłaśnie obserwowałem ten proces z boku, wie, że istnieje siła, która na pewno odepchnie lufę. Co więcej, przy większej ilości opłaty zwrot z pewnością wzrośnie. Silnik odrzutowy działa w ten sam sposób. Jego zasada działania jest podobna do tego, jak lufa jest cofana pod działaniem strumienia gorących gazów.
Jeśli chodzi o rakietę, to jest w niej proces podczasktóry zapala się mieszanina jest stopniowa i ciągła. To najprostszy silnik na paliwo stałe. Jest dobrze znany wszystkim modelarzom rakietowym.
W silniku odrzutowym (LRE) dlatworząc płyn roboczy lub strumień popychający, stosuje się mieszaninę składającą się z paliwa i utleniacza. Ten ostatni to zwykle kwas azotowy lub ciekły tlen. Paliwem w silniku rakietowym jest nafta.
Zasada działania silnika odrzutowego, który byłw pierwszych próbkach zachował się do dziś. Dopiero teraz wykorzystuje ciekły wodór. Gdy substancja ta ulega utlenieniu, impuls właściwy wzrasta w porównaniu z pierwszymi silnikami rakietowymi na paliwo ciekłe od razu o 30%. Warto powiedzieć, że pomysł wykorzystania wodoru zaproponował sam Ciolkowski. Jednak istniejące wówczas trudności w pracy z tą niezwykle wybuchową substancją były po prostu nie do pokonania.
Jaka jest zasada działania silnika odrzutowego?Paliwo i utleniacz wchodzą do komory roboczej z oddzielnych zbiorników. Ponadto składniki są przekształcane w mieszaninę. Wypala się, uwalniając kolosalną ilość ciepła pod ciśnieniem dziesiątek atmosfer.
Elementy w komorze roboczej silnika odrzutowegospadają na różne sposoby. Tu bezpośrednio wprowadzany jest środek utleniający. Ale paliwo przemieszcza się dłuższą drogą między ściankami komory a dyszą. Tutaj nagrzewa się i mając już wysoką temperaturę jest wyrzucany do strefy spalania przez liczne dysze. Ponadto strumień utworzony przez dyszę wybucha i zapewnia moment ciągu samolotowi. W ten sposób można (w skrócie) stwierdzić, jaka jest zasada działania silnika odrzutowego. W opisie nie wymieniono wielu elementów, bez których działanie LPRE byłoby niemożliwe. Wśród nich są sprężarki potrzebne do wytworzenia ciśnienia wymaganego do wtrysku, zawory zasilające turbiny itp.
Pomimo tego, że praca silnika odrzutowegowymaga dużej ilości paliwa, silniki rakietowe nadal służą ludziom. Wykorzystywane są jako główne silniki napędowe w rakietach nośnych, a także silniki manewrowe dla różnych statków kosmicznych i stacji orbitalnych. W lotnictwie stosuje się inne rodzaje dróg kołowania, które mają nieco inne właściwości użytkowe i konstrukcję.
Od początku XX wieku aż do tego okresukiedy wybuchła II wojna światowa, ludzie latali tylko samolotami śmigłowymi. Aparaty te były wyposażone w silniki spalinowe. Jednak postęp nie zatrzymał się. Wraz z jego rozwojem pojawiła się potrzeba stworzenia mocniejszego i szybszego samolotu. Jednak tutaj projektanci samolotów stanęli przed pozornie nierozwiązywalnym problemem. Faktem jest, że nawet przy niewielkim wzroście mocy silnika masa samolotu znacznie wzrosła. Wyjście z tej sytuacji znalazł jednak Anglik Frank Will. Stworzył całkowicie nowy silnik, zwany silnikiem odrzutowym. Ten wynalazek dał potężny impuls do rozwoju lotnictwa.
Zasada działania silnika odrzutowego samolotupodobny do działania węża strażackiego. Jego wąż ma zwężający się koniec. Gdy woda wypływa przez wąski otwór, jej prędkość znacznie się zwiększa. Generowane przez to ciśnienie wsteczne jest tak silne, że strażak ma trudności z trzymaniem węża w rękach. Takie zachowanie wody może również wyjaśniać zasadę działania silnika odrzutowego samolotu.
Ten typ silnika odrzutowego jest najbardziejprosty. Pomyśl o tym jako o rurze z otwartymi końcami zamontowanej na poruszającej się płaszczyźnie. W przedniej części poszerza się jej przekrój. Dzięki tej konstrukcji napływające powietrze zmniejsza swoją prędkość, a jego ciśnienie wzrasta. Najszerszym punktem takiej rury jest komora spalania. To tam paliwo jest wtryskiwane i spalane. Proces ten sprzyja nagrzewaniu powstających gazów i ich silnemu rozszerzaniu. To tworzy ciąg silnika odrzutowego. Jest wytwarzany przez wszystkie te same gazy, gdy są wypychane z wąskiego końca rury. To właśnie ten ciąg sprawia, że samolot leci.
Silniki odrzutowe z przepływem bezpośrednim mają kilkaograniczenia. Mogą pracować tylko na statku powietrznym będącym w ruchu. Statku powietrznego w stanie spoczynku nie można aktywować drogami kołowania o przepływie bezpośrednim. Do podniesienia takiego samolotu w powietrze potrzebny jest jakikolwiek inny silnik rozruchowy.
Zasada działania silnika odrzutowego samolotutypu turboodrzutowego, który jest pozbawiony wad drogi kołowania o przepływie bezpośrednim, pozwolił projektantom samolotów na stworzenie najbardziej zaawansowanych samolotów. Jak działa ten wynalazek?
Główny element turboodrzutowcasilnik, - turbina gazowa. Za jego pomocą uruchamiany jest kompresor powietrza, przez który sprężone powietrze kierowane jest do specjalnej komory. Produkty uzyskane w wyniku spalania paliwa (najczęściej nafty) opadają na łopatki turbiny, napędzając ją tym samym. Ponadto przepływ powietrza i gazu przechodzi do dyszy, gdzie przyspiesza do dużych prędkości i wytwarza ogromną reaktywną siłę ciągu.
Reaktywny ciąg może znacznie wzrosnąćW krótkim okresie czasu. W tym celu stosuje się dopalanie. Jest to wtrysk dodatkowego paliwa do strumienia gazu uchodzącego z turbiny. Niewykorzystany w turbinie tlen przyczynia się do spalania nafty, co zwiększa ciąg silnika. Przy dużych prędkościach wzrost jego wartości sięga 70%, a przy niskich – 25-30%.
