Under strålen forstås bevægelse, hvor en af dens dele er adskilt fra kroppen med en vis hastighed. Den resulterende kraft virker af sig selv. Med andre ord mangler hun selv den mindste kontakt med eksterne kroppe.
Jet fremdrift i naturen
Under en sommerferie i syden mødtes næsten alle os, der svømmede i havet, vandmænd. Men få mennesker tænkte på, at disse dyr bevæger sig på samme måde som en jetmotor. Princippet om drift i naturen af en sådan enhed kan observeres, når man flytter nogle typer marine plankton- og guldsmedelarver. Desuden er effektiviteten af disse hvirvelløse dyr ofte højere end for tekniske midler.
Hvem ellers kan demonstrere, hvordan en jetmotor fungerer? Blæksprutte, blæksprutte og blæksprutte. En lignende bevægelse er lavet af mange andre marine bløddyr. Tag for eksempel blæksprutte. Hun tager vand ind i sit gællehule og kaster det kraftigt ud gennem en tragt, som hun leder tilbage eller til siden. Hvoribløddyret er i stand til at bevæge sig i den rigtige retning.
Princippet for drift af en jetmotor kan også overholdes, når man flytter svinefedtet. Dette havdyr tager vand ind i et stort hulrum. Derefter trækker kroppens muskler sig sammen og skubber væsken ud gennem hullet i ryggen. Reaktionen af den resulterende stråle tillader talgen at bevæge sig fremad.
Havmissiler
Men blæksprutter har opnået den største perfektion inden for jetnavigation. Selv formen på selve raketten ser ud til at være kopieret fra dette særlige havliv. Når blæksprutten bevæger sig med lav hastighed, bøjer den med jævne mellemrum sin diamantformede finne. Men til et hurtigt kast skal han bruge sin egen "jetmotor". Princippet om drift af alle hans muskler og krop er værd at overveje mere detaljeret.
Blæksprutter har en ejendommelig kappe. Dette er muskelvævet, der omgiver hans krop fra alle sider. Under bevægelse suger dyret en stor mængde vand ind i denne kappe, og udstøder skarpt en stråle gennem en speciel smal dyse. Sådanne handlinger tillader blæksprutter at bevæge sig i ryk baglæns med hastigheder på op til halvfjerds kilometer i timen. Under bevægelse samler dyret alle sine ti fangarme til et bundt, som giver kroppen en strømlinet form. Dysen har en speciel ventil. Dyret vender den ved hjælp af muskelsammentrækning. Dette giver havlivet mulighed for at ændre retning. Rattets rolle under blækspruttens bevægelser spilles også af dens tentakler. Han dirigerer dem til venstre eller højre, nedeller op, så du nemt kan undvige kollisioner med forskellige forhindringer.
Der er en art af blæksprutter (stenoteuthys), som har titlen som den bedste pilot blandt skaldyr. Beskriv princippet for drift af en jetmotor - og du vil forstå, hvorfor dette dyr, der jager fisk, nogle gange hopper op af vandet, endda kommer på dækket af skibe, der sejler over havet. Hvordan sker det? Pilotblæksprutte, der er i vandelementet, udvikler maksim alt stråletryk for ham. Dette giver ham mulighed for at flyve over bølgerne i en afstand på op til halvtreds meter.
Hvis vi betragter en jetmotor, kan driftsprincippet for hvilket dyr nævnes mere? Disse er ved første øjekast posede blæksprutter. Deres svømmere er ikke så hurtige som blæksprutter, men i tilfælde af fare kan selv de bedste sprintere misunde deres fart. Biologer, der har studeret blækspruttevandringer, har fundet ud af, at de bevæger sig, som en jetmotor virker.
Dyret med hver vandstråle, der kastes ud af tragten, gør et ryk på to eller endda to en halv meter. Samtidig svømmer blæksprutten på en ejendommelig måde - baglæns.
Andre eksempler på jetfremdrift
Der er raketter i planternes verden. Princippet om en jetmotor kan observeres, når den "skøre agurk" selv med en meget let berøring preller af stilken ved høj hastighed, mens den samtidig afviser den klæbrige væske med frø. Samtidig flyver selve fosteret en betydelig afstand (op til 12 m) i den modsatte retning.
Jetmotorens princip kan også overholdes,mens du er på båden. Hvis tunge sten kastes fra det i vandet i en bestemt retning, vil bevægelsen begynde i den modsatte retning. Princippet for drift af en raketjetmotor er det samme. Kun dér bruges gasser i stedet for sten. De skaber en reaktiv kraft, der giver bevægelse både i luften og i forsædlet rum.
Fantastiske rejser
Mennesket har længe drømt om at flyve ud i rummet. Dette bevises af science fiction-forfatteres værker, som tilbød en række midler til at nå dette mål. For eksempel nåede helten i historien om den franske forfatter Hercule Savignin, Cyrano de Bergerac, til månen på en jernvogn, over hvilken en stærk magnet konstant blev kastet op. Den berømte Munchausen nåede også den samme planet. En kæmpe bønnestilk hjalp ham med at tage turen.
Jet fremdrift blev brugt i Kina så tidligt som det første årtusinde f. Kr. Samtidig fungerede bambusrør, som var fyldt med krudt, som en slags raketter for sjov. Forresten var projektet med den første bil på vores planet, skabt af Newton, også med en jetmotor.
Historien om oprettelsen af RD
Kun i det 19. århundrede. Menneskehedens drøm om det ydre rum begyndte at få konkrete træk. Det var trods alt i dette århundrede, at den russiske revolutionære N. I. Kibalchich skabte verdens første projekt af et fly med en jetmotor. Alle papirerne blev udarbejdet af en Narodnaya Volya i fængslet, hvor han endte efter mordforsøget på Alexander. Men desværre den 1881-03-04Kibalchich blev henrettet, og hans idé blev ikke implementeret i praksis.
I begyndelsen af det 20. århundrede. ideen om at bruge raketter til flyvninger i rummet blev fremsat af den russiske videnskabsmand K. E. Tsiolkovsky. For første gang blev hans arbejde, der indeholder en beskrivelse af bevægelsen af et legeme med variabel masse i form af en matematisk ligning, offentliggjort i 1903. Senere udviklede videnskabsmanden selve skemaet med en jetmotor drevet af flydende brændstof.
Tsiolkovsky opfandt også en flertrinsraket og fremsatte ideen om at skabe rigtige rumbyer i kredsløb nær Jorden. Tsiolkovsky beviste overbevisende, at det eneste middel til rumflyvning er en raket. Det vil sige et apparat udstyret med en jetmotor, tanket med brændstof og et oxidationsmiddel. Kun sådan en raket er i stand til at overvinde tyngdekraften og flyve ud over Jordens atmosfære.
Udforskning af rummet
En artikel af Tsiolkovsky, offentliggjort i tidsskriftet "Scientific Review", etablerede videnskabsmandens ry som en drømmer. Ingen tog hans argumenter seriøst.
Tsiolkovskys idé blev implementeret af sovjetiske videnskabsmænd. Ledet af Sergei Pavlovich Korolev lancerede de den første kunstige jordsatellit. Den 4. oktober 1957 blev dette apparat leveret i kredsløb af en raket med en jetmotor. Arbejdet i RD var baseret på omdannelsen af kemisk energi, som overføres af brændstoffet til gasstrålen, der bliver til kinetisk energi. I dette tilfælde bevæger raketten sig i den modsatte retning.retning.
Jetmotoren, hvis princip har været brugt i mange år, finder sin anvendelse ikke kun inden for astronautik, men også inden for luftfart. Men mest af alt bruges den til at affyre raketter. Det er trods alt kun RD'en, der er i stand til at flytte enheden i et rum, hvor der ikke er noget medium.
Liquid Jet Engine
De, der har affyret et skydevåben eller blot har set denne proces fra siden, ved, at der er en kraft, der helt sikkert vil skubbe løbet tilbage. Desuden vil afkastet helt sikkert stige med et større gebyr. Jetmotoren fungerer på samme måde. Dens funktionsprincip svarer til, hvordan tønden skubbes tilbage under påvirkning af en stråle af varme gasser.
Med hensyn til raketten er processen, hvorunder blandingen antændes, gradvis og kontinuerlig. Dette er den enkleste motor med fast brændstof. Han er velkendt af alle raketmodellere.
I en jetmotor med flydende drivmiddel (LPRE) bruges en blanding bestående af brændstof og oxidationsmiddel til at skabe en arbejdsvæske eller en skubbestråle. Den sidste er som regel salpetersyre eller flydende oxygen. Brændstoffet i LRE er petroleum.
Princippet for driften af jetmotoren, som var i de første prøver, er blevet bevaret til i dag. Først nu bruger den flydende brint. Når dette stof oxideres, stiger den specifikke impuls med 30% sammenlignet med de første flydende raketmotorer. Det er værd at sige, at ideen om at bruge brint varforeslået af Tsiolkovsky selv. Men vanskelighederne ved at arbejde med dette ekstremt eksplosive stof på det tidspunkt var simpelthen uoverstigelige.
Hvad er arbejdsprincippet for en jetmotor? Brændstof og oxidationsmiddel kommer ind i arbejdskammeret fra separate tanke. Derefter omdannes komponenterne til en blanding. Det brænder og frigiver en enorm mængde varme under tryk på snesevis af atmosfærer.
Komponenter kommer ind i arbejdskammeret i en jetmotor på forskellige måder. Oxidationsmidlet indføres her direkte. Men brændstoffet rejser en længere vej mellem kammerets vægge og dysen. Her opvarmes det og, som allerede har en høj temperatur, kastes det ind i forbrændingszonen gennem adskillige dyser. Ydermere bryder strålen dannet af dysen ud og giver flyet et skubbemoment. Sådan kan du se, hvad en jetmotor har funktionsprincippet (kort sagt). Denne beskrivelse nævner ikke mange komponenter, uden hvilke driften af LRE ville være umulig. Blandt dem er de kompressorer, der er nødvendige for at skabe det nødvendige tryk til indsprøjtning, ventiler, forsyningsturbiner osv.
Moderne brug
På trods af det faktum, at driften af en jetmotor kræver en stor mængde brændstof, fortsætter raketmotorer med at tjene folk i dag. De bruges som de vigtigste fremdrivningsmotorer i løftefartøjer, såvel som rangermotorer til forskellige rumfartøjer og orbitalstationer. Inden for luftfarten anvendes andre typer rulleveje, som har lidt andre præstationsegenskaber ogdesign.
Udvikling af luftfart
Fra begyndelsen af det 20. århundrede indtil udbruddet af Anden Verdenskrig fløj folk kun i propeldrevne fly. Disse enheder var udstyret med forbrændingsmotorer. Fremskridtet stod dog ikke stille. Med dens udvikling var der behov for at skabe mere kraftfulde og hurtigere fly. Men her står flydesignere med et tilsyneladende uløseligt problem. Faktum er, at selv med en lille stigning i motorkraften steg flyets masse betydeligt. Vejen ud af den skabte situation fandt englænderen Frank Will dog. Han skabte en fundament alt ny motor, kaldet jet. Denne opfindelse gav en kraftig impuls til udviklingen af luftfarten.
Princippet for drift af en jetmotor i et fly svarer til en brandslanges handlinger. Dens slange har en tilspidset ende. Vandet strømmer ud gennem en smal åbning og øger dets hastighed betydeligt. Modtrykskraften skabt i dette tilfælde er så stærk, at brandmanden næsten ikke kan holde slangen i hænderne. Denne opførsel af vand kan også forklare princippet om drift af en flyjetmotor.
Retningsbestemte rulleveje
Denne type jetmotor er den enkleste. Du kan forestille dig det i form af et rør med åbne ender, som er installeret på et bevægeligt plan. Foran dens tværsnit udvides. På grund af dette design reducerer den indkommende luft sin hastighed, og dens tryk stiger. Det bredeste punkt på et sådant rører forbrændingskammeret. Det er her, brændstoffet indsprøjtes og derefter brændes. En sådan proces bidrager til opvarmningen af de dannede gasser og deres stærke ekspansion. Dette skaber drivkraften fra en jetmotor. Det produceres af alle de samme gasser, når de bryder ud med kraft fra den smalle ende af røret. Det er dette tryk, der får flyet til at flyve.
Brugsproblemer
Sramjet-motorer har nogle ulemper. De er kun i stand til at arbejde på det fly, der er i bevægelse. Et fly i hvile kan ikke aktiveres af direkte-flow taxibaner. For at løfte et sådant fly i luften kræves enhver anden startmotor.
Problemløsning
Princippet for drift af en jetmotor af et turbojet-fly, som er blottet for manglerne ved en direkte-flow taxiway, gjorde det muligt for flydesignere at skabe de mest avancerede fly. Hvordan fungerer denne opfindelse?
Hovedelementet i en turbojetmotor er en gasturbine. Med dens hjælp aktiveres en luftkompressor, der passerer gennem hvilken den komprimerede luft ledes til et specielt kammer. Produkterne opnået som følge af forbrænding af brændstof (norm alt petroleum) falder på turbinens vinger, som driver den. Yderligere passerer luft-gasstrømmen ind i dysen, hvor den accelererer til høje hastigheder og skaber en enorm jettrykkraft.
Effektforøgelse
Reaktiv trykkraft kanstige markant på kort tid. Hertil bruges efterbrænding. Det er indsprøjtning af en ekstra mængde brændstof i gasstrømmen, der slipper ud fra turbinen. Ubrugt ilt i turbinen bidrager til forbrændingen af petroleum, hvilket øger motorens fremdrift. Ved høje hastigheder når stigningen i dens værdi 70%, og ved lave hastigheder - 25-30%.
