Under jetstrålen forstås bevegelse, der en av delene er skilt fra kroppen med en viss hastighet. Den resulterende kraften virker av seg selv. Hun mangler med andre ord selv den minste kontakt med eksterne kropper.
Jet fremdrift i naturen
Under en sommerferie i syden møtte nesten hver og en av oss som badet i sjøen maneter. Men få mennesker tenkte på det faktum at disse dyrene beveger seg på samme måte som en jetmotor. Prinsippet om drift i naturen til en slik enhet kan observeres når du flytter noen typer marine plankton- og øyenstikkerlarver. Dessuten er effektiviteten til disse virvelløse dyrene ofte høyere enn for tekniske midler.
Hvem andre kan demonstrere hvordan en jetmotor fungerer? Blekksprut, blekksprut og blekksprut. En lignende bevegelse er laget av mange andre marine bløtdyr. Ta for eksempel blekksprut. Hun tar vann inn i gjellehulen og kaster det kraftig ut gjennom en trakt, som hun leder bakover eller sidelengs. Hvoribløtdyret er i stand til å bevege seg i riktig retning.
Prinsippet for drift av en jetmotor kan også observeres når du flytter smult. Dette marine dyret tar inn vann inn i et stort hulrom. Etter det trekker musklene i kroppen seg sammen, og skyver væsken ut gjennom hullet på baksiden. Reaksjonen til den resulterende strålen lar talgen bevege seg fremover.
Sjømissiler
Men blekksprut har oppnådd den største perfeksjon innen jetnavigasjon. Til og med formen på selve raketten ser ut til å være kopiert fra dette spesielle marine livet. Når den beveger seg med lav hastighet, bøyer blekkspruten med jevne mellomrom sin diamantformede finne. Men for et raskt kast må han bruke sin egen «jetmotor». Prinsippet for drift av alle hans muskler og kropp er verdt å vurdere nærmere.
Blekksprut har en særegen mantel. Dette er muskelvevet som omgir kroppen hans fra alle kanter. Under bevegelse suger dyret et stort volum vann inn i denne mantelen, og sender skarpt ut en stråle gjennom en spesiell smal dyse. Slike handlinger gjør at blekksprut kan bevege seg i rykk bakover i hastigheter opp til sytti kilometer i timen. Under bevegelse samler dyret alle sine ti tentakler til en bunt, som gir kroppen en strømlinjeformet form. Munnstykket har en spesiell ventil. Dyret snur den ved hjelp av muskelsammentrekning. Dette gjør at det marine livet kan endre retning. Rollen til rattet under blekksprutens bevegelser spilles også av tentaklene. Han leder dem til venstre eller høyre, nedeller oppover, enkelt unngå kollisjoner med ulike hindringer.
Det er en blekksprutart (stenoteuthys), som har tittelen som den beste piloten blant skalldyr. Beskriv prinsippet for driften av en jetmotor - og du vil forstå hvorfor dette dyret, på jakt etter fisk, noen ganger hopper opp av vannet, og til og med kommer seg på dekkene til skip som seiler over havet. Hvordan skjer det? Pilotblekksprut, som er i vannelementet, utvikler maksimal jetkraft for ham. Dette gjør at han kan fly over bølgene i en avstand på opptil femti meter.
Hvis vi vurderer en jetmotor, kan driftsprinsippet for hvilket dyr nevnes mer? Dette er ved første øyekast posete blekkspruter. Svømmerne deres er ikke like raske som blekksprut, men i tilfelle fare kan selv de beste sprinterne misunne farten deres. Biologer som har studert blekksprutmigrasjoner har funnet ut at de beveger seg som en jetmotor fungerer.
Dyret med hver vannstråle som kastes ut av trakten gjør et rykk på to eller til og med to og en halv meter. Samtidig svømmer blekkspruten på en særegen måte - bakover.
Andre eksempler på jetfremdrift
Det finnes raketter i plantenes verden. Prinsippet til en jetmotor kan observeres når, selv med en veldig lett berøring, den "gale agurken" spretter av stilken i høy hastighet, samtidig som den avviser den klissete væsken med frø. Samtidig flyr selve fosteret et betydelig stykke (opptil 12 m) i motsatt retning.
Prinsippet til jetmotoren kan også observeres,mens du er på båten. Hvis tunge steiner kastes fra den i vannet i en bestemt retning, vil bevegelsen begynne i motsatt retning. Prinsippet for drift av en rakettjetmotor er det samme. Bare der brukes gasser i stedet for steiner. De skaper en reaktiv kraft som gir bevegelse både i luften og i sjeldne rom.
Fantastiske reiser
Mennesket har lenge drømt om å fly ut i verdensrommet. Dette er bevist av verkene til science fiction-forfattere, som tilbød en rekke måter å nå dette målet. For eksempel nådde helten i historien til den franske forfatteren Hercule Savignin, Cyrano de Bergerac, månen på en jernvogn, over hvilken en sterk magnet hele tiden ble kastet opp. Den berømte Munchausen nådde også den samme planeten. En gigantisk bønnestilk hjalp ham med reisen.
Jet-fremdrift ble brukt i Kina så tidlig som i det første årtusen f. Kr. Samtidig fungerte bambusrør, som var fylt med krutt, som en slags raketter for moro skyld. Forresten, prosjektet med den første bilen på planeten vår, laget av Newton, var også med en jetmotor.
Historien om opprettelsen av RD
Bare på 1800-tallet. Menneskehetens drøm om verdensrommet begynte å få konkrete trekk. Tross alt var det i dette århundret at den russiske revolusjonære N. I. Kibalchich skapte verdens første prosjekt av et fly med jetmotor. Alle papirene ble utarbeidet av en Narodnaya Volya i fengsel, hvor han havnet etter attentatforsøket på Alexander. Men, dessverre, den 1881-03-04Kibalchich ble henrettet, og ideen hans fant ikke praktisk gjennomføring.
På begynnelsen av det 20. århundre. ideen om å bruke raketter for flyreiser ut i verdensrommet ble fremmet av den russiske forskeren K. E. Tsiolkovsky. For første gang ble arbeidet hans, som inneholder en beskrivelse av bevegelsen til en kropp med variabel masse i form av en matematisk ligning, publisert i 1903. Senere utviklet forskeren selve ordningen med en jetmotor drevet av flytende drivstoff.
Tsiolkovsky oppfant også en flertrinnsrakett og fremmet ideen om å skape ekte rombyer i bane nær jorden. Tsiolkovsky beviste overbevisende at det eneste middelet for romflukt er en rakett. Det vil si et apparat utstyrt med en jetmotor, fylt med drivstoff og et oksidasjonsmiddel. Bare en slik rakett er i stand til å overvinne tyngdekraften og fly utover jordens atmosfære.
romutforskning
En artikkel av Tsiolkovsky, publisert i tidsskriftet "Scientific Review", etablerte vitenskapsmannens rykte som en drømmer. Ingen tok argumentene hans seriøst.
Tsiolkovskys idé ble implementert av sovjetiske forskere. Ledet av Sergei Pavlovich Korolev, lanserte de den første kunstige jordsatellitten. 4. oktober 1957 ble dette apparatet levert i bane av en rakett med jetmotor. Arbeidet til RD var basert på konvertering av kjemisk energi, som overføres av drivstoffet til gassstrålen, og blir til kinetisk energi. I dette tilfellet beveger raketten seg i motsatt retning.retning.
Jetmotoren, hvis prinsipp har vært brukt i mange år, finner sin anvendelse ikke bare i astronautikk, men også i luftfart. Men mest av alt brukes den til å skyte opp raketter. Tross alt er det bare RD som er i stand til å flytte enheten i et rom der det ikke er noe medium.
Liquid Jet Engine
De som har avfyrt et skytevåpen eller rett og slett sett denne prosessen fra siden vet at det er en styrke som helt sikkert vil skyve løpet tilbake. Dessuten, med en større mengde kostnader, vil avkastningen garantert øke. Jetmotoren fungerer på samme måte. Dets operasjonsprinsipp ligner på hvordan tønnen skyves tilbake under påvirkning av en stråle med varme gasser.
Når det gjelder raketten, er prosessen der blandingen antennes gradvis og kontinuerlig. Dette er den enkleste motoren med fast drivstoff. Han er godt kjent for alle rakettmodellere.
I en jetmotor med flytende drivstoff (LPRE) brukes en blanding bestående av drivstoff og oksidasjonsmiddel for å lage en arbeidsvæske eller en skyvestråle. Den siste er som regel salpetersyre eller flytende oksygen. Drivstoffet i LRE er parafin.
Prinsippet for driften av jetmotoren, som var i de første prøvene, er bevart til i dag. Først nå bruker den flytende hydrogen. Når dette stoffet oksideres, øker den spesifikke impulsen med 30 % sammenlignet med de første rakettmotorene med flytende drivstoff. Det er verdt å si at ideen om å bruke hydrogen varforeslått av Tsiolkovsky selv. Men vanskelighetene med å jobbe med dette ekstremt eksplosive stoffet på den tiden var rett og slett uoverkommelige.
Hva er arbeidsprinsippet til en jetmotor? Drivstoff og oksidasjonsmiddel kommer inn i arbeidskammeret fra separate tanker. Deretter omdannes komponentene til en blanding. Det brenner, og frigjør en enorm mengde varme under trykk på titalls atmosfærer.
Komponenter kommer inn i arbeidskammeret til en jetmotor på forskjellige måter. Oksydasjonsmidlet introduseres direkte her. Men drivstoffet reiser en lengre vei mellom veggene i kammeret og dysen. Her blir den oppvarmet og, allerede med høy temperatur, kastet den inn i forbrenningssonen gjennom mange dyser. Videre bryter strålen dannet av dysen ut og gir flyet et skyvemoment. Slik kan du fortelle hva en jetmotor har driftsprinsippet (kort). Denne beskrivelsen nevner ikke mange komponenter, uten hvilke driften av LRE ville vært umulig. Blant dem er kompressorene som trengs for å skape trykket som kreves for injeksjon, ventiler, forsyningsturbiner osv.
Moderne bruk
Til tross for at driften av en jetmotor krever store mengder drivstoff, fortsetter rakettmotorer å betjene folk i dag. De brukes som hovedfremdriftsmotorer i utskytningskjøretøyer, så vel som skiftemotorer for forskjellige romfartøyer og orbitale stasjoner. I luftfarten brukes andre typer taksebaner, som har litt andre ytelsesegenskaper ogdesign.
Utvikling av luftfart
Fra tidlig på 1900-tallet og frem til utbruddet av andre verdenskrig fløy folk kun i propelldrevne fly. Disse enhetene var utstyrt med forbrenningsmotorer. Fremgangen sto imidlertid ikke stille. Med utviklingen var det behov for å lage kraftigere og raskere fly. Imidlertid står flydesignere her overfor et tilsynelatende uløselig problem. Faktum er at selv med en liten økning i motorkraft, økte massen til flyet betydelig. Veien ut av den skapte situasjonen ble imidlertid funnet av engelskmannen Frank Will. Han skapte en fundament alt ny motor, k alt jet. Denne oppfinnelsen ga en kraftig drivkraft til utviklingen av luftfart.
Prinsippet for drift av en jetmotor i et fly ligner på handlingene til en brannslange. Slangen har en konisk ende. Vann strømmer ut gjennom en smal åpning og øker hastigheten betydelig. Mottrykkskraften som skapes i dette tilfellet er så sterk at brannmannen nesten ikke kan holde slangen i hendene. Denne oppførselen til vann kan også forklare prinsippet for drift av en jetmotor i et fly.
Droende taksebaner
Denne typen jetmotorer er den enkleste. Du kan forestille deg det i form av et rør med åpne ender, som er installert på et bevegelig plan. Foran tverrsnittet utvides. På grunn av denne designen reduserer den innkommende luften hastigheten, og trykket øker. Det bredeste punktet på et slikt rører brennkammeret. Det er her drivstoffet injiseres og deretter brennes. En slik prosess bidrar til oppvarming av de dannede gassene og deres sterke ekspansjon. Dette skaper skyvekraften til en jetmotor. Det produseres av alle de samme gassene når de bryter ut med kraft fra den smale enden av røret. Det er denne skyvekraften som får flyet til å fly.
bruksproblemer
Sramjet-motorer har noen ulemper. De er kun i stand til å jobbe på flyet som er i bevegelse. Et fly i ro kan ikke aktiveres av direkteflytende taksebaner. For å løfte et slikt fly opp i luften, trengs en hvilken som helst annen startmotor.
Problem Solving
Prinsippet for drift av en jetmotor av et turbojet-fly, som er blottet for manglene til en direkteflytende taksebane, gjorde det mulig for flydesignere å lage de mest avanserte flyene. Hvordan fungerer denne oppfinnelsen?
Hovedelementet i en turbojetmotor er en gassturbin. Med dens hjelp aktiveres en luftkompressor som passerer gjennom hvilken den komprimerte luften ledes til et spesielt kammer. Produktene oppnådd som et resultat av forbrenning av drivstoff (vanligvis parafin) faller på bladene til turbinen, som driver den. Videre passerer luft-gassstrømmen inn i dysen, hvor den akselererer til høye hastigheter og skaper en enorm jetskyvekraft.
Kraftøkning
Reaktiv skyvekraft kanøke betydelig på kort tid. Til dette brukes etterforbrenning. Det er injeksjon av en ekstra mengde drivstoff i gasstrømmen som slipper ut av turbinen. Ubrukt oksygen i turbinen bidrar til forbrenning av parafin, som øker motorkraften. Ved høye hastigheter når økningen i verdien 70 %, og ved lave hastigheter - 25–30 %.
