Pod mlaznim kretanjem se podrazumijeva, pri čemu se jedan njegov dio odvaja od tijela određenom brzinom. Rezultirajuća sila djeluje samostalno. Drugim riječima, nedostaje joj čak ni najmanji kontakt sa vanjskim tijelima.
mlazni pogon u prirodi
Tokom ljetovanja na jugu skoro svako od nas, kupajući se u moru, susreo se sa meduzama. Ali malo je ljudi razmišljalo o činjenici da se ove životinje kreću na isti način kao mlazni motor. Princip rada u prirodi takve jedinice može se promatrati pri pomicanju nekih vrsta morskog planktona i ličinki vretenaca. Štaviše, efikasnost ovih beskičmenjaka je često veća od efikasnosti tehničkih sredstava.
Ko još može pokazati kako radi mlazni motor? Lignje, hobotnica i sipa. Sličan pokret čine i mnogi drugi morski mekušci. Uzmimo, na primjer, sipu. Ona uzima vodu u svoju škržnu šupljinu i snažno je izbacuje kroz lijevak, koji usmjerava natrag ili u stranu. Gdemekušac se može kretati u pravom smjeru.
Princip rada mlaznog motora se može posmatrati i prilikom pomeranja svinjske masti. Ova morska životinja unosi vodu u široku šupljinu. Nakon toga, mišići njegovog tijela se skupljaju, izbacujući tekućinu kroz rupu na leđima. Reakcija nastalog mlaza omogućava loju da krene naprijed.
Morski projektili
Ali lignje su postigle najveće savršenstvo u mlaznoj navigaciji. Čini se da je čak i sam oblik rakete kopiran iz ovog morskog života. Kada se kreće malom brzinom, lignja povremeno savija peraje u obliku dijamanta. Ali za brzo bacanje, mora koristiti vlastiti "mlazni motor". Princip rada svih njegovih mišića i tijela vrijedi detaljnije razmotriti.
Lignje imaju neobičan plašt. To je mišićno tkivo koje okružuje njegovo tijelo sa svih strana. Tokom kretanja, životinja usisava veliku količinu vode u ovaj plašt, oštro izbacujući mlaz kroz posebnu usku mlaznicu. Takve radnje omogućuju lignjama da se kreću u trzajima unatrag brzinom do sedamdeset kilometara na sat. Tokom kretanja, životinja skuplja svih svojih deset pipaka u snop, što tijelu daje aerodinamičan oblik. Mlaznica ima poseban ventil. Životinja ga okreće uz pomoć mišićne kontrakcije. To omogućava morskom životu da promijeni smjer. Ulogu volana tokom kretanja lignje imaju i njeni pipci. Usmjerava ih lijevo ili desno, doljeili gore, lako izbjeći sudare sa raznim preprekama.
Postoji vrsta lignje (stenoteuthys), koja nosi titulu najboljeg pilota među školjkama. Opišite princip rada mlaznog motora - i shvatit ćete zašto, jureći ribu, ova životinja ponekad iskoči iz vode, čak i stane na palube brodova koji plove preko oceana. Kako se to dešava? Pilotska lignja, nalazeći se u vodenom elementu, za njega razvija maksimalni mlazni potisak. Ovo mu omogućava da leti iznad talasa na udaljenosti do pedeset metara.
Ako uzmemo u obzir mlazni motor, princip rada koje životinje se može više spomenuti? Ovo su, na prvi pogled, vrećaste hobotnice. Njihovi plivači nisu brzi kao lignje, ali u slučaju opasnosti i najbolji sprinteri mogu im pozavidjeti na brzini. Biolozi koji su proučavali migracije hobotnica otkrili su da se kreću kao što radi mlazni motor.
Životinja sa svakim mlazom vode izbačenim iz lijevka napravi trzaj od dva ili čak dva i po metra. Istovremeno, hobotnica pliva na neobičan način - unazad.
Drugi primjeri mlaznog pogona
U svijetu biljaka postoje rakete. Princip mlaznog motora može se uočiti kada se, čak i uz vrlo lagani dodir, "ludi krastavac" velikom brzinom odbija od stabljike, dok istovremeno odbija ljepljivu tečnost sa sjemenkama. U isto vrijeme, sam fetus leti znatnu udaljenost (do 12 m) u suprotnom smjeru.
Princip mlaznog motora se takođe može posmatrati,dok ste na brodu. Ako se teško kamenje baca iz njega u vodu u određenom smjeru, tada će kretanje početi u suprotnom smjeru. Princip rada raketnog mlaznog motora je isti. Jedino se tamo umjesto kamenja koriste plinovi. Oni stvaraju reaktivnu silu koja omogućava kretanje i u vazduhu i u razrijeđenom prostoru.
Fantastična putovanja
Čovječanstvo je dugo sanjalo o letenju u svemir. O tome svjedoče radovi pisaca naučne fantastike, koji su nudili razna sredstva za postizanje ovog cilja. Na primjer, junak priče francuskog pisca Herculea Savignina, Cyrano de Bergerac, stigao je do Mjeseca na željeznim kolicima, preko kojih se neprestano bacao snažan magnet. Čuveni Minhauzen je takođe stigao na istu planetu. Ogromna stabljika pasulja pomogla mu je na putu.
Mlazni pogon je korišten u Kini još u prvom milenijumu prije nove ere. Istovremeno, bambusove cijevi, koje su bile punjene barutom, služile su kao svojevrsne rakete za zabavu. Inače, projekat prvog automobila na našoj planeti, koji je kreirao Newton, takođe je bio sa mlaznim motorom.
Historija stvaranja RD
Samo u 19. st. Ljudski san o svemiru počeo je da dobija konkretne karakteristike. Uostalom, u ovom stoljeću ruski revolucionar N. I. Kibalchich stvorio je prvi svjetski projekat aviona s mlaznim motorom. Sve papire sastavila je Narodna volja u zatvoru, gde je završio nakon pokušaja atentata na Aleksandra. Ali, nažalost, 03.04.1881Kibalchich je izvršen, a njegova ideja nije našla praktičnu implementaciju.
Početkom 20.st. Ideju o korištenju raketa za letove u svemir iznio je ruski naučnik K. E. Tsiolkovsky. Prvi put je njegov rad, koji sadrži opis kretanja tijela promjenjive mase u obliku matematičke jednačine, objavljen 1903. Kasnije je naučnik razvio samu shemu mlaznog motora pokretanog tečnim gorivom.
Također, Ciolkovsky je izumio višestepenu raketu i iznio ideju stvaranja stvarnih svemirskih gradova u orbiti blizu Zemlje. Ciolkovsky je uvjerljivo dokazao da je jedino sredstvo za let u svemir raketa. Odnosno, aparat opremljen mlaznim motorom, napunjen gorivom i oksidantom. Samo takva raketa je sposobna da savlada gravitaciju i leti izvan Zemljine atmosfere.
Istraživanje svemira
Članak Ciolkovskog, objavljen u časopisu "Scientific Review", utvrdio je reputaciju naučnika kao sanjara. Njegove argumente niko nije shvatio ozbiljno.
Ideju Ciolkovskog implementirali su sovjetski naučnici. Predvođeni Sergejem Pavlovičem Koroljevom, lansirali su prvi veštački Zemljin satelit. Ovaj aparat je 4. oktobra 1957. godine isporučen u orbitu raketom sa mlaznim motorom. Rad RD se zasnivao na konverziji hemijske energije, koju gorivo prenosi na gasni mlaz, pretvarajući se u kinetičku energiju. U ovom slučaju, raketa se kreće u suprotnom smjeru.smjer.
Mlazni motor, čiji se princip koristi dugi niz godina, nalazi svoju primenu ne samo u astronautici, već i u avijaciji. Ali najviše se koristi za lansiranje raketa. Na kraju krajeva, samo RD može pomjeriti uređaj u prostor u kojem nema medija.
Liquid Jet Engine
Oni koji su pucali iz vatrenog oružja ili jednostavno posmatrali ovaj proces sa strane znaju da postoji sila koja će sigurno gurnuti cijev nazad. Štoviše, s većim iznosom naknade, povrat će se sigurno povećati. Mlazni motor radi na isti način. Njegov princip rada je sličan onom kako se cijev potiskuje natrag pod djelovanjem mlaza vrućih plinova.
Što se tiče rakete, proces tokom kojeg se mešavina pali je postepen i kontinuiran. Ovo je najjednostavniji motor na čvrsto gorivo. Poznat je svim raketnim modelarima.
U mlaznom motoru na tečno gorivo (LPRE), mješavina koja se sastoji od goriva i oksidatora koristi se za stvaranje radnog fluida ili potisnog mlaza. Posljednji, u pravilu, je dušična kiselina ili tekući kisik. Gorivo u LRE je kerozin.
Princip rada mlaznog motora, koji je bio u prvim uzorcima, sačuvan je do danas. Tek sada koristi tečni vodonik. Kada se ova tvar oksidira, specifični impuls se povećava za 30% u odnosu na prve raketne motore na tekuće gorivo. Vrijedi reći da je ideja korištenja vodonika bilakoju je predložio lično Ciolkovski. Međutim, poteškoće u radu s ovom izuzetno eksplozivnom supstancom u to vrijeme bile su jednostavno nepremostive.
Koji je princip rada mlaznog motora? Gorivo i oksidant ulaze u radnu komoru iz odvojenih rezervoara. Zatim se komponente pretvaraju u smjesu. Gori, oslobađajući ogromnu količinu toplote pod pritiskom od desetina atmosfera.
Komponente ulaze u radnu komoru mlaznog motora na različite načine. Oksidacijsko sredstvo se ovdje unosi direktno. Ali gorivo putuje dužom putanjom između zidova komore i mlaznice. Ovdje se zagrijava i, već ima visoku temperaturu, izbacuje se u zonu izgaranja kroz brojne mlaznice. Dalje, mlaz formiran od mlaznice izbija i daje avionu potisni moment. Ovako možete reći kakav princip rada ima mlazni motor (ukratko). Ovaj opis ne spominje mnoge komponente bez kojih bi rad LRE bio nemoguć. Među njima su kompresori potrebni za stvaranje pritiska potrebnog za ubrizgavanje, ventili, dovodne turbine, itd.
Moderna upotreba
Uprkos činjenici da je za rad mlaznog motora potrebna velika količina goriva, raketni motori i danas služe ljudima. Koriste se kao glavni pogonski motori u lansirnim vozilima, kao i kao ranžirni motori za razne svemirske letjelice i orbitalne stanice. U zrakoplovstvu se koriste i druge vrste staza za vožnju, koje imaju nešto drugačije karakteristike performansi idizajn.
Razvoj avijacije
Od početka 20. veka do izbijanja Drugog svetskog rata, ljudi su leteli samo u avionima na propelerima. Ovi uređaji su bili opremljeni motorima sa unutrašnjim sagorevanjem. Međutim, napredak nije stajao. Njegovim razvojem pojavila se potreba za stvaranjem snažnijih i bržih aviona. Međutim, ovdje se dizajneri aviona suočavaju s naizgled nerješivim problemom. Činjenica je da se čak i uz neznatno povećanje snage motora, masa aviona značajno povećala. Ipak, izlaz iz stvorene situacije pronašao je Englez Frank Will. Stvorio je fundamentalno novi motor, nazvan mlazni. Ovaj izum dao je snažan podsticaj razvoju avijacije.
Princip rada mlaznog motora aviona sličan je delovanju vatrogasnog creva. Njegovo crijevo ima konusni kraj. Istječući kroz uski otvor, voda značajno povećava svoju brzinu. Sila povratnog pritiska stvorena u ovom slučaju je toliko jaka da vatrogasac jedva drži crijevo u rukama. Ovo ponašanje vode takođe može objasniti princip rada mlaznog motora aviona.
Smjerne rulne staze
Ova vrsta mlaznog motora je najjednostavniji. Možete ga zamisliti u obliku cijevi s otvorenim krajevima, koja je postavljena na ravninu koja se kreće. Ispred se širi njegov poprečni presjek. Zbog ovakvog dizajna, ulazni zrak smanjuje svoju brzinu, a pritisak raste. Najšira tačka takve cijevije komora za sagorevanje. Ovo je mjesto gdje se gorivo ubrizgava, a zatim sagorijeva. Takav proces doprinosi zagrijavanju nastalih plinova i njihovom snažnom širenju. Ovo stvara potisak mlaznog motora. Proizvode ga svi isti plinovi kada izbijaju silom iz uskog kraja cijevi. Taj potisak tjera avion da leti.
Problemi upotrebe
Sramjet motori imaju neke nedostatke. Oni su u stanju da rade samo na avionu koji je u pokretu. Zrakoplov u mirovanju ne može se aktivirati rulnim stazama s direktnim tokom. Da bi se takav avion podigao u vazduh, potreban je bilo koji drugi motor za pokretanje.
Rješavanje problema
Princip rada mlaznog motora turbomlaznog tipa aviona, koji je lišen nedostataka rulne staze sa direktnim tokom, omogućio je konstruktorima aviona da kreiraju najnaprednije avione. Kako ovaj izum funkcionira?
Glavni element turbomlaznog motora je gasna turbina. Uz njegovu pomoć aktivira se zračni kompresor, prolazeći kroz koji se komprimirani zrak usmjerava u posebnu komoru. Proizvodi dobiveni kao rezultat sagorijevanja goriva (obično kerozina) padaju na lopatice turbine, koja je pokreće. Dalje, protok vazduha i gasa prolazi u mlaznicu, gde se ubrzava do velikih brzina i stvara ogromnu potisnu silu mlaza.
Povećanje snage
Reaktivna sila potiska možeznačajno porasti u kratkom vremenskom periodu. Za to se koristi naknadno sagorevanje. To je ubrizgavanje dodatne količine goriva u mlaz gasa koji izlazi iz turbine. Neiskorišćeni kiseonik u turbini doprinosi sagorevanju kerozina, što povećava potisak motora. Pri velikim brzinama, povećanje njegove vrijednosti dostiže 70%, a pri malim brzinama - 25-30%.
