У науці реактивним рухомназивають рух тіла, що виникає при відокремленні від нього деякої його частини. Що це означає?

Можна навести прості приклади.Уявіть собі, що Ви знаходитесь у човні посеред озера. Човен нерухомий. Але Ви берете з дна човна важкий камінь і з силою кидаєш його у воду. Що станеться тоді? Човен почне повільно рухатись. Інший приклад. Надуємо гумову кульку, а потім дозволимо повітрю вільно виходити з неї. Кулька, що здувається, полетить у бік, протилежний тій, в яку спрямується струмінь повітря. Сила дії дорівнює силі протидії. Ви з силою кинули камінь, але та ж сила змусила човен рухатися у протилежний бік.

На цьому законі фізики і збудовано реактивний двигун. У жароміцній камері згоряє паливо. Розпечений газ, що утворюється при згорянні, з силою виривається з сопла. Але та сама сила штовхає сам двигун (разом з ракетою або літаком у протилежний бік). Ця сила називається тягою.

Принцип реактивного руху відомий людству давно - Прості ракети робили ще давні китайці. Але для того, щоб у небо піднялися сучасні літаки і ракети, інженерам довелося вирішити чимало технічних завдань, і сьогоднішні реактивні двигуни є досить складними пристроями.

Спробуймо заглянути всередину реактивних двигунів, що застосовуються в авіації. Про двигуни космічних ракет поговоримо якось іншим разом.

Тож сьогодні реактивні літакилітають на трьох типах двигунів:

Турбореактивний двигун;

Турбовентиляторний двигун;

Турбогвинтовий двигун.

Як вони влаштовані та чим відрізняються один від одного? Почнемо з найпростішого турбореактивного . Сама назва цього пристрою підказує нам ключове слово. «турбіна». Турбіна – це вал, навколо якого закріплені лопатки – металеві. «пелюстки»розгорнуті під кутом. Якщо на турбіну вздовж валу направити потік повітря (або води, наприклад), вона почне обертатися. Якщо, навпаки, почати обертати вал турбіни, її лопаті гнатимуть уздовж валу потік повітря або води.

Горіння - це з'єднання палива з киснем, газом, якого в звичайному повітрі не так багато. Точніше, його цілком достатньо для того, щоб ми з вами їм дихали. Але для «дихання»камери згоряння реактивного двигуна кисень занадто сильно розчинений у повітрі.

Що треба зробити, щоб затухле багаття знову розгорілося? Правильно! Подути на нього або помахати над ним, наприклад листом фанери. Силою нагнітаючи повітря, ви «підживлюєте»тліючі вугілля киснем і полум'я спалахує знову. Те саме робить турбіна в турбореактивному двигуні.

Коли літак рухається вперед, струмінь повітря потрапляє у двигун. Тут повітря зустрічається з турбінами компресора, що обертаються з величезною швидкістю. Слово компресорможна перекласти на російську мову як "стискувач".Лопатки турбін компресора стискають повітря приблизно в 30 разів «проштовхують»його у камеру згоряння. Розпечений газ, що вийшов у ході згоряння палива прямує далі, до сопла. Але на його шляху виявляється ще одна турбіна. Потрапляючи на її лопатки, струмінь газу змушує її обертатися вал. Але до цього ж валу прикріплено турбіни компресора. Виходить такий своєрідний «тягни-штовхай». Компресор накачує повітря в двигун, суміш стисненого повітря та палива згоряє, виділяючи розпечений газ, а газ на шляху до сопла обертає турбіни компресора.

Виникає цікаве питання: як же завести такий двигун?Адже поки стиснене повітря не надійде до камери згоряння, паливо не почне горіти. Значить не буде розпеченого газу, який обертатиме турбіну компресора. Але доки турбіна компресора не закрутиться, не буде стисненого повітря.

Виявляється, двигун запускається за допомогою електромотораякий з'єднаний з валом турбіни. Електромотор змушує обертатися компресор, і як тільки в камері згоряння з'явиться необхідний тискповітря, туди надходить паливо та спрацьовує запалювання. Реактивний двигун запрацював!

Влаштування турбореактивного двигуна.

Турбореактивні двигуни відрізняються великою потужністю і відносно мало важать. Тому їх зазвичай встановлюють на надзвукових військових літаках, а також надзвукових пасажирських лайнерах. Але є у таких моторів і серйозні недоліки- Вони сильно шумлять і спалюють надто багато палива.

Тому на літаках, що літають на дозвукових швидкостях (менше 1200 кілометрів на годину) ставляться так звані .

Влаштування турбовентиляторного двигуна.

Відрізняютьсявони від турбореактивного двигуна тим, що попереду до компресора на валу закріплена ще одна турбіна з великими лопатками — вентилятор. Саме вона перша зустрічає потік зустрічного повітря і з силою жене його назад. Частина цього повітря, як і в турбореактивному двигуні, надходить у компресор і далі в камеру згоряння, а інша частина «обтікає»камеру теж відкидається назад, створюючи додаткову тягу. Точніше кажучи, для турбовентиляторного двигунаосновна реактивна тяга (приблизно 3/4) створюється саме цим потоком повітря, який жене вентилятор. І лише 1/4 тяги дають розжарені гази, що вириваються з сопла.

Такий двигун набагато менше шумить і спалює значно менше палива, що дуже важливо для літаків, що використовуються для перевезення пасажирів.

Влаштування турбогвинтового двигуна.

обертання валу турбіни передаються на пропелер - повітряний гвинт, який штовхає літак уперед. Гвинт із величезними лопатями не може обертатися з такою ж шаленою швидкістю, як вал турбіни. Тому пропелер з валом з'єднує редуктор, що знижує швидкість обертання. І хоча турбогвинтовий двигун «з'їдає»мало палива, а значить робить вартість перельоту дешевше, він не може розігнати літак до великої швидкості. Тому в наші дні такі мотори використовуються в основному в транспортній авіації та на невеликих пасажирських літаках, які здійснюють місцеві рейси.

Для досвіду Вам знадобляться:

1. нитка міцніша;

2. широка соломинка для коктейлю;

3. повітряну кулькудовгастої форми;

4. моток скотчу;

5. білизняна прищіпка.

Натягніть нитку (можна під кутом), простягнувши її крізь соломинку. Надуй кульку, а щоб вона не здулася, защипніть її прищіпкою для білизни як показано на малюнку зліва. Тепер примотайте кульку до соломинки скотчем. Реактивний двигун готовий!

На старт! Розтисніть прищіпку. З кульки вирветься струмінь повітря, а сам він, разом із соломинкою, ковзає вперед по нитці.

©При частковому або повному використанні цієї статті - активне гіперпосилання на сайт ОБОВ'ЯЗКОВЕ

УВАГА! Застарілий формат новин. Можливі проблеми з коректним відображенням контенту.

Реактивний двигун

Ранні літаки з реактивними двигунами: Me.262 та Як-15

Ідеї ​​створення теплового двигуна, до якого належить і реактивний двигун, відомі людині з найдавніших часів. Так, у трактаті Герона Олександрійського під назвою «Пневматика» є опис Еоліпіла - кулі «Еола». Дана конструкціяявляла собою не що інше, як парову турбіну, в якій пара подавалась через трубки в бронзову сферу і, вириваючись із неї, цю сферу і розкручувала. Найімовірніше, пристрій використовувався для розваг.

Не обійшов стороною ідею і великий Леонардо, що намірився за допомогою гарячого повітря, що подається на лопаті, крутити рожен для смаження.

Вперше ідею газотурбінного двигуна запропонував у 1791 році англійський винахідник Дж. Барбер: конструкція його ВМД була оснащена газогенератором, поршневим компресором, камерою згоряння та газовою турбіною.

Використовував як силову установку для свого літака, розробленого в 1878 році, тепловий двигун і А.Ф. Можайський: два паросилові двигуни рухали пропелери машини. Через низький ККД бажаного ефекту досягти не вдалося.

Інший російський інженер – П.Д. Кузьмінський – у 1892 році розробив ідею газотурбінного двигуна, в якому паливо згоряло при постійному тиску. Розпочавши реалізацію проекту у 1900 році, він вирішив встановити ВМД із багатоступінчастою газовою турбіною на невеликий катер. Проте смерть конструктора завадила закінчити розпочате.

Найінтенсивніше створення реактивного двигуна взялися лише у ХХ столітті: спочатку теоретично, а ще через кілька років - вже практично.

У 1903 року у роботі «Дослідження світових просторів реактивними приладами» К.Э. Ціолковським були розроблені теоретичні основирідинних ракетних двигунів (ЖРД) з описом основних елементів реактивного двигуна, що використовує рідке паливо.

Ідея створення повітряно-реактивного двигуна (ВРД) належить Р. Лоріну, який запатентував проект у 1908 році. При спробі створення двигуна, після оприлюднення креслень у 1913 році, винахідник зазнав невдачі: швидкості, необхідної для функціонування ВРД, досягти так і не вдалося.

Спроби створення газотурбінних двигунів продовжувалися і надалі. Так було в 1906 року російський інженер В.В. Караводін розробив, а через два роки і збудував безкомпресорний ВМД із чотирма камерами переривчастого згоряння та газовою турбіною. Однак потужність, що розвивається пристроєм, навіть за 10000 об/хв не перевищувала 1,2 кВт (1,6 к.с.).

Створив газотурбінний двигун переривчастого горіння та німецький конструктор Х. Хольварт. Побудувавши ВМД у 1908 році, до 1933 року, після багаторічних робіт з його вдосконалення, він довів ККД двигуна до 24%. Проте ідея не знайшла широкого застосування.

Ідея ж турбореактивного двигуна була озвучена 1909 року російським інженером Н.В. Герасимовим, який отримав патент на газотурбінний двигун для створення реактивної тяги. Роботи з реалізації цієї ідеї не припинялися в Росії та згодом: у 1913 році М.М. Микільській проектує ВМД потужністю 120 кВт (160 к.с.) з триступеневою газовою турбіною; 1923 року В.І. Базаров пропонує принципову схемугазотурбінного двигуна, близьку за схемою сучасних турбогвинтових двигунів; 1930 року В.В. Уваров разом із Н.Р. Брилінгом проектує, а 1936 року і реалізує газотурбінний двигун із відцентровим компресором.

Величезний внесок у створення теорії реактивного двигуна зробили роботи російських учених С.С. Нежданівського, І.В. Мещерського, Н.Є. Жуковського. французького вченого Р. Ено-Пельтрі, німецького вченого Г. Оберта. На створення повітряно-реактивного двигуна вплинула робота відомого радянського вченого Б.С. Стечкіна, який опублікував 1929 року свою працю «Теорія повітряно-реактивного двигуна».

Не зупинялися роботи зі створення рідинного реактивного двигуна: в 1926 році американський вчений Р. Годдард здійснив запуск ракети на рідкому паливі. Роботи з цієї темою відбувалися й у Радянському Союзі: у період із 1929 по 1933 рік В.П. Глушко розробив та випробував у дії в Газодинамічній лабораторії електротермічний реактивний двигун. Ним у цей період було створено і перші вітчизняні рідинні реактивні двигуни - ОРМ, ОРМ-1, ОРМ-2.

Найбільший внесок у практичне втілення реактивного двигуна зробили німецькі конструктори та вчені. Маючи підтримку та фінансування з боку держави, яка розраховувала цим шляхом домогтися технічної переваги у майбутній війні, інженерний корпус III Рейху з максимальною віддачею і в короткі терміни підійшов до створення бойових комплексів, які мали в основі ідеї реактивного руху.

Концентруючи увагу на авіаційній складовій, можна сказати, що вже 27 серпня 1939 року льотчик-випробувач фірми Heinkel флюг-капітан Е. Варзіц підняв у повітря He.178 - реактивний літак, технологічні напрацювання якого були згодом використані при створенні винищувачів Heinkel He.280 Messerschmitt Me.262 Schwalbe.

Встановлений Heinkel He.178 двигун Heinkel Strahltriebwerke HeS 3 конструкції Х.-І. фон Охайна хоч і не володів високою потужністю, але зумів відкрити епоху реактивних польотів бойової авіації. Досягнута He.178 максимальна швидкість 700км/ч з використанням двигуна, потужність якого не перевищувала 500 кгс, говорила багато про що. Попереду лежали безмежні здібності, які позбавляли майбутнього поршневі мотори.

Створена в Німеччині ціла серія реактивних двигунів, наприклад, Jumo-004 виробництва фірми Junkers, дозволила їй вже наприкінці Другої світової війни мати серійні реактивні винищувачі та бомбардувальники, випередивши інші країни в цьому напрямку на кілька років. Після поразки ІІІ Рейху саме німецькі технологіїдали поштовх розвитку реактивного літакобудування у багатьох країнах світу.

Єдиною країною, що зуміла відповісти на німецький виклик, була Великобританія: створений Ф. Уітлом турбореактивний двигун Rolls-Royce Derwent 8 був встановлений на винищувачі Gloster Meteоr.

Трофейний Jumo 004

Першим у світі турбогвинтовим двигуном став угорський двигун Jendrassik Cs-1 конструкції Д. Ендрашіка, який побудував його в 1937 році на заводі Ganz у Будапешті. Незважаючи на проблеми, що виникли в ході впровадження, двигун передбачалося встановлювати на угорський двомоторний штурмовик Varga RMI-1 X/H, спеціально сконструйований для цього авіаконструктором Л. Варго. Проте довести роботи до кінця угорські фахівці так і не зуміли – підприємство було перенацілене на випуск німецьких моторів Daimler-Benz DB 605, обраних для встановлення на угорські Messerschmitt Me.210.

Перед початком війни у ​​СРСР тривали роботи зі створення різних типівреактивні двигуни. Так було в 1939 року пройшли випробування ракети, у яких стояли прямоточні повітряно-реактивні двигуни конструкції І.А. Меркулова.

У тому року на ленінградському Кіровському заводі розпочалися роботи з будівництва першого вітчизняного турбореактивного двигуна конструкції А.М. Люльки. Однак війна, що почалася, припинила дослідні роботинад двигуном, спрямувавши всю потужність виробництва потреби фронту.

Справжня ера реактивних двигунів почалася після завершення Другої світової війни, коли за короткий проміжок часу був підкорений не лише звуковий бар'єр, а й земне тяжіння, що дозволило вивести людство у космічний простір.

Реактивні двигуни. Історія реактивних двигунів.

Реактивні двигуни.

Реактивний двигун - це пристрій, конструкція якого дозволяє отримувати реактивну тягу, за допомогою перетворення внутрішньої енергії запасу палива на кінетичну енергію реактивного струменя робочого тіла.

Робоче тіло об'єкта з великою швидкістю витікає з реактивного двигуна, і відповідно до закону збереження імпульсу, утворюється реактивна сила, що штовхає двигун у протилежному напрямку. Для розгону робочого тіла може використовуватися як розширення газу, нагрітого тим чи іншим способом високої температури(теплові реактивні двигуни), так і інші фізичні принципинаприклад, прискорення заряджених частинок в електростатичному полі (іонний двигун).

Реактивний двигун дозволяє створювати тягове зусилля лише за рахунок взаємодії реактивного струменя з робочим тілом без опори або контакту з іншими тілами. У зв'язку з цим реактивний двигун знайшов широке застосування в авіації та космонавтиці.

Історія реактивних двигунів.

Першими реактивні рухи навчилися використовувати китайці, ракети з твердим паливом з'явилися в Китаї в X столітті н. е. Такі ракети застосовувалися на Сході, а потім у Європі для феєрверків, сигналізації і як бойові.

Ракети стародавнього Китаю.

Важливим етапом у розвитку ідеї реактивного руху була ідея застосування ракети як двигун для літального апарату. Її вперше сформулював російський революціонер-народовець Н. І. Кібальчич, який у березні 1881 року, незадовго до страти, запропонував схему літального апарату (ракетоплану) з використанням реактивної тяги від вибухових порохових газів.

H. Є. Жуковський в роботах "Про реакцію рідини, що витікає і витікає" (1880-і роки) і "До теорії суден, що приводяться в рух силою реакції витікаючої води" (1908 р.) вперше розробив основні питання теорії реактивного двигуна.

Цікаві роботи з дослідження польоту ракети належать також відомому російському вченому І. В. Мещерському, зокрема, у галузі загальної теорії руху тіл змінної маси.

У 1903 році К. Е. Ціолковський у своїй роботі "Дослідження світових просторів реактивними приладами" дав теоретичне обґрунтування польоту ракети, а також принципову схему ракетного двигуна, що передбачала багато принципових і конструктивних особливостей сучасних рідинно-ракетних двигунів (ЖРД). Так, Ціолковський передбачав застосування для реактивного двигуна рідкого палива та подачу його у двигун спеціальними насосами. Управління польотом ракети він пропонував здійснити за допомогою газових кермів - спеціальних пластинок, що розміщуються в струмені газів, що вилітають із сопла.

Особливість рідиннореактивного двигуна в тому, що на відміну від інших реактивних двигунів він несе з собою разом з паливом весь запас окислювача, а не забирає необхідний для спалювання пального повітря, що містить кисень, з атмосфери. Це єдиний двигун, який може бути використаний для надвисотного польоту поза земною атмосферою.

Першу у світі ракету з рідинним ракетним двигуном створив і запустив 16 березня 1926 американець Р. Годдард. Вона важила близько 5 кілограмів, а її довжина досягала 3 м. Паливом у ракеті Годдарда служили бензин та рідкий кисень. Політ цієї ракети тривав 2,5 секунди, за які вона пролетіла 56 метрів.

Систематичні експериментальні роботи над цими двигунами розпочалися у 1930-х роках.

Перші радянські ЖРД були розроблені та створені у 1930-1931 роках у ленінградській Газодинамічній лабораторії (ГДЛ) під керівництвом майбутнього академіка В. П. Глушка. Ця серія називалася ОРМ – досвідчений ракетний мотор. Глушко застосував деякі новинки, наприклад, охолодження двигуна одним з компонентів палива.

Паралельно розробка ракетних двигунів велася у Москві Групою вивчення реактивного руху (ГІРД). Її ідейним натхненником був Ф. А. Цандер, а організатором – молодий С. П. Корольов. Метою Корольова було будівництво нового ракетного апарату - ракетоплана.

У 1933 році Ф. А. Цандер побудував і успішно випробував ракетний двигун ОР1, що працював на бензині та стисненому повітрі, а в 1932-1933 роках - двигун ОР2, на бензині та рідкому кисні. Цей двигун був спроектований для встановлення на планері, який мав здійснити політ як ракетоплан.

Розвиваючи розпочаті роботи, радянські інженери надалі продовжували працювати над створенням рідинних реактивних двигунів. Усього з 1932 по 1941 рік у СРСР було розроблено 118 конструкцій рідинних реактивних двигунів.

У Німеччині 1931 року відбулися випробування ракет І. Вінклера, Ріделя та ін.

Перший політ на літакеракетоплані з рідинно-реактивним двигуном було здійснено в Радянському Союзі в лютому 1940 року. Як силова установка літака був застосований ЖРД. У 1941 році під керівництвом радянського конструктора В. Ф. Болховітінова був побудований перший реактивний літак - винищувач з рідинно-ракетним двигуном. Його випробування було проведено у травні 1942 року льотчиком Г. Я. Бахчіваджі. У цей час відбувся перший політ німецького винищувача з таким двигуном.

У 1943 році в США провели випробування першого американського реактивного літака, на якому було встановлено рідиннореактивний двигун. У Німеччині в 1944 році було збудовано кілька винищувачів з цими двигунами конструкції Мессершмітта.

З іншого боку, ЖРД застосовувалися на німецьких ракетах Фау2, створених під керівництвом У. фон Брауна.

У 1950-і роки рідинно-ракетні двигуни встановлювалися на балістичних ракетах, а потім на космічних ракетах, штучні супутники, автоматичні міжпланетні станції.

ЗРД складається з камери згоряння з соплом, турбонасосного агрегату, газогенератора або парогазогенератора, системи автоматики, органів регулювання, системи запалення та допоміжних агрегатів (теплообмінники, змішувачі, приводи).

Ідея повітрянореактивних двигунів (ВРД) не раз висувалась у різних країнах. Найбільш важливими та оригінальними роботамиу цьому відношенні є дослідження, проведені в 1908-1913 роках французьким вченим Рено Лореном, який і запропонував низку схем прямоточних повітряно-реактивних двигунів (ПВРД). Ці двигуни використовують як окислювач атмосферне повітря, а стиснення повітря в камері згоряння забезпечується за рахунок динамічного тиску повітря.

У травні 1939 року у СРСР вперше відбулося випробування ракети з ПВРД конструкції П. А. Меркулова. Це була двоступінчаста ракета (перший ступінь - порохова ракета) із злітною вагою 7,07 кг, причому вага палива для другого ступеня ПВРД складала лише 2 кг. Під час випробування ракета досягла висоти 2 км.

У 1939-1940 роках вперше у світі у Радянському Союзі було проведено літні випробування повітряореактивних двигунів, встановлених як додаткові двигуни на літаку конструкції Н. П. Полікарпова. 1942 року в Німеччині випробовувалися прямоточні повітряореактивні двигуни конструкції Е. Зенгера.

Повітряно-реактивний двигун складається з дифузора, в якому за рахунок кінетичної енергії потоку повітря, що набігає, відбувається стиск повітря. У камеру згоряння через форсунку впорскується паливо і відбувається спалах суміші. Реактивний струмінь виходить через сопло.

Процес роботи ВРД безперервний, тому в них відсутня стартова тяга. У зв'язку з цим при швидкостях польоту менше половини швидкості звуку повітряно-реактивні двигуни не застосовуються. Найбільш ефективним є застосування ВРД на надзвукових швидкостях і великих висотах. Зліт літака з повітряно-реактивним двигуном відбувається за допомогою ракетних двигунів на твердому або рідкому паливі.

Найбільшого розвитку набула інша група повітряореактивних двигунів - турбокомпресорні двигуни. Вони поділяються на турбореактивні, у яких тяга створюється струменем газів, що з реактивного сопла, і турбогвинтові, у яких основна тяга створюється повітряним гвинтом.

В 1909 проект турбореактивного двигуна був розроблений інженером Н. Герасимовим. У 1914 році лейтенант російського морського флоту М. Н. Микільської сконструював та побудував модель турбогвинтового авіаційного двигуна. Робочим тілом для приведення в дію триступеневої турбіни служили газоподібні продукти згоряння суміші скипидару та азотної кислоти. Турбіна працювала не тільки на повітряний гвинт: газоподібні продукти згоряння, що відходять, направлені в хвостове (реактивне) сопло, створювали реактивну тягу додатково до сили тяги гвинта.

В 1924 В. І. Базаров розробив конструкцію авіаційного турбокомпресорного реактивного двигуна, що складалася з трьох елементів: камери згоряння, газової турбіни, компресора. Потік стисненого повітря тут уперше ділився на дві гілки: менша частина йшла в камеру згоряння (до пальнику), а велика підмішувалася до робочих газів для зниження їхньої температури перед турбіною. Тим самим було забезпечувалося збереження лопаток турбіни. Потужність багатоступінчастої турбіни витрачалася на привід відцентрового компресора самого двигуна і частково обертання повітряного гвинта. Додатково до гвинта тяга створювалася за рахунок реакції струменя газів, що пропускаються через хвостове сопло.

У 1939 році на Кіровському заводі в Ленінграді почалося будівництво турбореактивних двигунів конструкції А. М. Люльки. Його випробуванням завадила війна.

У 1941 році в Англії було вперше здійснено політ на експериментальному літаку винищувача, оснащеного турбореактивним двигуном конструкції Ф. Уіттла. На ньому був встановлений двигун із газовою турбіною, яка приводила в дію відцентровий компресор, що подає повітря в камеру згоряння. Продукти згоряння використовувалися для створення реактивної тяги.

До кінця Другої світової війни стало зрозуміло, що подальший ефективний розвиток авіації можливий лише при впровадженні двигунів, які використовують принципи реактивної тяги повністю або частково.

Перші літаки з реактивними двигунами були створювані у фашистській Німеччині, Великій Британії, США та СРСР.

У СРСР перший проект винищувача, з ВРД розробленим А. М. Люлькою, був запропонований у березні 1943 року начальником ОКБ-301 М. І. Гудковим. Літак називався Гу-ВРД. Проект був відкинутий експертами у зв'язку з невірою в актуальність та переваги ВРД у порівнянні з поршневими авіадвигунами.

Німецькі конструктори та вчені, які працювали в цій та суміжних областях (ракетобудування), опинилися у більш вигідному становищі. Третій рейх планував війну, і виграти її розраховував рахунок технічного переваги в озброєннях. Тому в Німеччині нові розробки, які могли посилити армію, в галузі авіації та ракетної техніки субсидувалися щедро, ніж в інших країнах.

Перший літак, оснащений турбореактивним двигуном (ТРД) HeS 3 конструкції фон Охайна, був літак He 178 (фірма Хейнкель Німеччина). Сталося це 27 серпня 1939 року. Цей літак перевершував за швидкістю (700 км/год) поршневі винищувачі свого часу, максимальна швидкість яких не перевищувала 650 км/год, але при цьому був менш економічним, і тому мав менший радіус дії. До того ж у нього були великі швидкості зльоту та посадки, порівняно з поршневими літаками, через що йому була потрібна довша злітно-посадкова смуга з якісним покриттям.

Роботи з цієї тематики тривали практично до кінця війни, коли Третій рейх, втративши свою колишню перевагу в повітрі, зробив безуспішну спробу відновити його за рахунок постачання військової авіації реактивних літаків.

З серпня 1944 року почав серійно випускатися реактивний винищувач-бомбардувальник Мессершміт М.262, обладнаного двома турбореактивними двигунами Jumo-004 виробництва фірми Юнкерс. Літак Мессершмітт Me.262 значно перевершував усіх своїх «сучасників» за швидкістю та швидкопідйомністю.

З листопада 1944 року почав випускатися ще перший реактивний бомбардувальник Arado Ar 234 Blitz з тими ж двигунами.

Єдиним реактивним літаком союзників з антигітлерівської коаліції, який формально брав участь у Другій світовій війні, був «Глостер Метеор» (Великобританія) з ТРД Rolls-Royce Derwent 8 конструкції Ф. Уіттла.

Після війни у ​​всіх країнах, що мали авіаційну промисловість, починаються інтенсивні розробки в галузі повітряно-реактивних двигунів. Реактивне двигунобудування відкрило нові можливості в авіації: польоти на швидкостях, що перевищують швидкість звуку, і створення літаків з вантажопідйомністю, що багаторазово перевищує вантажопідйомність поршневих літаків, як наслідок вищої питомої потужності газотурбінних двигунів у порівнянні з поршневими.

Першим вітчизняним серійним реактивним літаком був винищувач Як-15 (1946), розроблений в рекордні терміни на базі планера Як-3 і адаптації трофейного двигуна Jumo-004, виконаної в моторобудівному конструкторському бюро В. Я. Клімова.

А вже через рік пройшов державні випробування перший, цілком оригінальний, вітчизняний турбореактивний двигун ТР-1, розроблений КБ А. М. Люльки. Такі швидкі темпи освоєння нової сфери двигунобудування мають пояснення: група А. М. Люльки займалася цією проблематикою ще з довоєнних часів, але «зелене світло» цим розробкам було дано, тільки коли керівництво країни раптом виявило відставання СРСР у цій галузі.

Першим вітчизняним реактивним пасажирським авіалайнером був Ту-104 (1955), обладнаний двома турбореактивними двигунами РД-3М-500 (АМ-3М-500), розробленими в КБ А. А. Мікуліна. На той час СРСР був у числі світових лідерів у галузі авіаційного моторобудування.

Винайдений в 1913 прямоточний повітряно-реактивний двигун (ПВРД), так само почав активно вдосконалюватися. Починаючи з 1950-х років у США було створено низку експериментальних літаків та серійних крилатих ракет різного призначенняіз цим типом двигуна.

Маючи низку недоліків для використання на пілотованих літаках (нульова тяга на місці, низька ефективність на малих швидкостях польоту), ПВРД став кращим типом ВРД для одноразових безпілотних снарядів і крилатих ракет, завдяки своїй простоті, а, отже, дешевизні і надійності.

У турбореактивному двигуні (ТРД) повітря, що надходить при польоті, стискається спочатку в повітрозабірнику, а потім у турбокомпресорі. Стиснене повітряподається в камеру згоряння, куди впорскується рідке паливо (найчастіше - авіаційний гас). Часткове розширення газів, що утворилися при згорянні, відбувається в турбіні, що обертає компресор, а остаточне - у реактивному соплі. Між турбіною та реактивним двигуном може бути встановлена ​​форсажна камера, призначена для додаткового згоряння палива.

Наразі турбореактивними двигунами (ТРД) оснащено більшість військових та цивільних літаків, а також деякі вертольоти.

У турбогвинтовому двигуні основна тяга створюється повітряним гвинтом, а додаткова (близько 10%) - струменем газів, що з реактивного сопла. Принцип дії турбогвинтового двигуна схожий з турбореактивним (ТР), з тією різницею, що турбіна обертає як компресор, а й повітряний гвинт. Ці двигуни застосовуються у дозвукових літаках та вертольотах, а також для руху швидкохідних суден та автомобілів.

Найбільш ранні реактивні твердопаливні двигуни (РТТД) використовувалися у бойових ракетах. Їхнє широке застосування почалося в XIX столітті, коли в багатьох арміях з'явилися ракетні частини. У наприкінці XIXстоліття були створені перші бездимні порохи, з більш стійким горінням та більшою працездатністю.

У 1920-1930 роки велися роботи зі створення реактивної зброї. Це призвело до появи реактивних мінометів - "катюш" у Радянському Союзі, шестиствольних реактивних мінометів у Німеччині.

Отримання нових видів пороху дозволило застосовувати реактивні твердопаливні двигуни в бойових ракетах, включаючи балістичні. Крім цього вони застосовуються в авіації та космонавтиці як двигуни перших щаблів ракетоносіїв, стартові двигуни для літаків із прямоточними повітряореактивними двигунами та гальмівні двигуни космічних апаратів.

Реактивний твердопаливний двигун (РТТЖ) складається з корпусу (камери згоряння), в якому знаходиться весь запас палива та реактивного сопла. Корпус виконується зі сталі чи склопластику. Сопло - з графіту, або тугоплавких металів. Запалювання палива проводиться запальним пристроєм. Регулювання тяги може здійснюватися зміною поверхні горіння заряду або площі критичного перерізу сопла, а також упорскуванням камери згоряння рідини. Напрямок тяги може змінюватися газовими кермами, насадкою (дефлектором), що відхиляється, допоміжними керуючими двигунами і т.п.

Реактивні твердопаливні двигуни дуже надійні, не вимагають складного обслуговування, можуть довго зберігатися і постійно готові до запуску.

Види реактивних двигунів.

В наш час реактивні двигуни найбільш різних конструкційвикористовуються досить широко.

Реактивні двигуни можна розділити на дві категорії: ракетні реактивні двигуни та повітряно-реактивні двигуни.

Твердопаливний ракетний двигун (РДТТ) - ракетний двигун твердого палива- Двигун, що працює на твердому паливі, найчастіше використовується в ракетній артилерії і значно рідше в космонавтиці. Є найстарішим із теплових двигунів.

Рідкісний ракетний двигун (ЖРД) - хімічний ракетний двигун, що використовує як ракетне паливо рідини, у тому числі зріджені гази. За кількістю використовуваних компонентів розрізняються одно-, дво- та трикомпонентні ЗРД.

Прямоточний повітряно-реактивний;

Пульсуючий повітряно-реактивний;

Турбореактивний;

Турбогвинтовий.

Сучасні реактивні двигуни.

На фото літаковий реактивний двигун під час випробувань.

На фотографії процес збирання ракетних двигунів.

Реактивні двигуни. Історія реактивних двигунів. Види реактивних двигунів.

РЕФЕРАТ

ПО ТЕМІ:

Реактивні Двигуни .

Написав: Кисельов А.В.

м.КАЛІНІНГРАД

Вступ

Реактивний двигун, двигун, що створює необхідну для руху силу тяги шляхом перетворення вихідної енергії в кінетичну енергію реактивного струменя робочого тіла; в результаті закінчення робочого тіла із сопла двигуна утворюється реактивна сила у вигляді реакції (віддачі) струменя, що переміщає в просторі двигун і конструктивно пов'язаний з ним апарат у бік, протилежний до закінчення струменя. У кінетичну (швидкісну) енергію реактивного струменя в Р. д. можуть перетворюватися різні види енергії (хімічна, ядерна, електрична, сонячна). Р. д. (двигун прямої реакції) поєднує в собі власне двигун з рушієм, тобто забезпечує власний рух без участі проміжних механізмів.

Для створення реактивної тяги, яка використовується Р. д., необхідні:

джерело вихідної (первинної) енергії, яка перетворюється на кінетичну енергію реактивного струменя;

робоче тіло, яке у вигляді реактивного струменя викидається з Р. д.;

сам Р. д. – перетворювач енергії.

Вихідна енергія запасається на борту літального або ін апарату, оснащеного Р. д. (хімічне пальне, ядерне паливо), або (в принципі) може надходити ззовні (енергія Сонця). Для отримання робочого тіла в Р. д. може використовуватися речовина, що відбирається з навколишнього середовища (наприклад, повітря або вода);

речовина, що знаходиться в баках апарата або безпосередньо в камері Р. буд.; суміш речовин, що надходять з навколишнього середовища та запасаються на борту апарату.

У сучасних Р. д. як первинна найчастіше використовується хімічна

Вогневі випробування ракетного

двигуна Спейс Шаттла

Турбореактивні двигуни АЛ-31Флітака Су-30МК. Належать до класу повітряно-реактивних двигунів

Енергія. У цьому випадку робоче тіло є розжареними газами - продуктами згоряння хімічного палива. При роботі Р. д. хімічна енергія згоряючих речовин перетворюється на теплову енергію продуктів згоряння, а теплова енергія гарячих газів перетворюється на механічну енергію поступального руху реактивного струменя і, отже, апарата, на якому встановлений двигун. Основною частиною будь-якого Р. д. є камера згоряння, в якій генерується робоче тіло. Кінцева частина камери, що служить для прискорення робочого тіла та отримання реактивного струменя, називається реактивним соплом.

Залежно від того, використовується чи ні при роботі Р. д. довкілля, їх поділяють на 2 основні класи - повітряно-реактивні двигуни (ВРД) та ракетні двигуни (РД). Усі ВРД - теплові двигуни, робоче тіло яких утворюється при реакції окислення палива киснем повітря. Повітря, що надходить з атмосфери, становить основну масу робочого тіла ВРД. Т. о., апарат з ВРД несе на борту джерело енергії (пальне), а більшу частину робочого тіла черпає з навколишнього середовища. На відміну від ВРД, всі компоненти робочого тіла РД знаходяться на борту апарату, оснащеного РД. Відсутність рушія, що взаємодіє з довкіллямі наявність всіх компонентів робочого тіла на борту апарату роблять РД єдино придатним для роботи в космосі. Існують також комбіновані ракетні двигуни, що являють собою поєднання обох основних типів.

Історія реактивних двигунів

Принцип реактивного руху відомий дуже давно. Родоначальником Р. д. можна вважати кулю Герона. Твердопаливні ракетні двигуни – порохові ракети з'явилися в Китаї в 10 ст. н. е. Упродовж сотень років такі ракети застосовувалися спочатку на Сході, а потім у Європі як феєрверкові, сигнальні, бойові. У 1903 К. Е. Ціолковський у роботі "Дослідження світових просторів реактивними приладами" вперше у світі висунув основні положення теорії рідинних ракетних двигунів та запропонував основні елементи пристрою РД на рідкому паливі. Перші радянські рідинні ракетні двигуни - ОРМ, ОРМ-1, ОРМ-2 були спроектовані В. П. Глушком і під його керівництвом створені в 1930-31 в Газодинамічній лабораторії (ГДЛ). У 1926 Р. Годдард здійснив запуск ракети на рідкому паливі. Вперше електротермічний РД був створений та випробуваний Глушком у ГДЛ у 1929-33.

У 1939 в СРСР відбулися випробування ракет із прямоточними повітряно-реактивними двигунами конструкції І. А. Меркулова. Перша схема турбореактивного двигуна? була запропонована російським інженером Н. Герасимовим у 1909 році.

У 1939 на Кіровському заводі в Ленінграді почалося будівництво турбореактивних двигунів конструкції А. М. Люльки. Випробування створеного двигуна завадила Велика Вітчизняна війна 1941-45. У 1941 вперше було встановлено на літак і випробувано турбореактивний двигун конструкції Ф. Уіттла (Великобританія). Велике значеннядля створення Р. д. мали теоретичні роботи російських учених С. ​​С. Неждановского, І. Ст Мещерського, Н. Є. Жуковського, праці французького вченого Р. Ено-Пельтрі, німецького вченого Г. Оберта. Важливим внеском у створення ВРД була робота радянського вченого Б. С. Стечкіна "Теорія повітряно-реактивного двигуна", опублікована 1929 року.

Р. д. мають різне призначення і сфера їх застосування постійно розширюється.

Найбільш широко Р. д. використовуються на літальних апаратах різних типів.

Турбореактивними двигунами та двоконтурними турбореактивними двигунами оснащено більшість військових та цивільних літаків у всьому світі, їх застосовують на гелікоптерах. Ці Р. д. придатні для польотів як із дозвуковими, так і з надзвуковими швидкостями; їх встановлюють на літаках-снарядах, надзвукові турбореактивні двигуни можуть використовуватися на перших щаблях повітряно-космічних літаків. Прямоточні повітряно-реактивні двигуни встановлюють на зенітних керованих ракетах, крилатих ракетах, надзвукових винищувачах-перехоплювачах. Дозвукові прямоточні двигуни застосовуються на гелікоптерах (встановлюються на кінцях лопатей несучого гвинта). Пульсуючі повітряно-реактивні двигуни мають невелику тягу і призначаються лише для літальних апаратів із дозвуковою швидкістю. Під час 2-ої світової війни 1939-45 цими двигунами було оснащено літаки-снаряди ФАУ-1.

РД у більшості випадків використовуються на високошвидкісних літальних апаратах.

Рідинні ракетні двигуни застосовуються на ракетах-носіях космічних літальних апаратів і космічних апаратах як маршові, гальмівні і управляючі двигуни, а також на керованих балістичних ракетах. Твердопаливні ракетні двигуни використовують у балістичних, зенітних, протитанкових та інших ракетах військового призначення, а також на ракетах-носіях та космічних літальних апаратах. Невеликі твердопаливні двигуни застосовуються як прискорювачі при зльоті літаків. Електричні ракетні двигуни та ядерні ракетні двигуни можуть використовуватись на космічних літальних апаратах.

Однак цей могутній ствол, принцип прямої реакції, дав життя величезній кроні "генеалогічного дерева" сім'ї реактивних двигунів. Щоб познайомитися з основними гілками його крони, що вінчає "стовбур" прямої реакції. Незабаром, як можна бачити на малюнку (див. нижче), цей ствол ділиться на дві частини, як би розщеплений ударом блискавки. Обидва нові стволи однаково прикрашені могутніми кронами. Цей поділ відбувся через те, що всі "хімічні" реактивні двигуни діляться на два класи залежно від того, використовують вони для своєї роботи навколишнє повітря чи ні.

Один із новостворених стволів - це клас повітряно-реактивних двигунів (ВРД). Як показує сама назва, вони не можуть працювати поза атмосферою. Ось чому ці двигуни – основа сучасної авіації, як пілотованої, так і безпілотної. ВРД використовують атмосферний кисень для згоряння палива, без нього реакція згоряння двигуна не піде. Але все ж таки в даний час найбільш широко застосовуються турбореактивні двигуни

(ТРД), встановлювані майже всіх без винятку сучасних літаках. Як і всі двигуни, що використовують атмосферне повітря, ТРД потребують спеціального пристрою для стиснення повітря перед подачею в камеру згоряння. Адже якщо тиск у камері згоряння не значно перевищуватиме атмосферне, то гази не витікатимуть з двигуна з більшою швидкістю - саме тиск виштовхує їх назовні. Але при малій швидкості закінчення тяга двигуна буде малою, а палива двигун витрачатиме багато, такий двигун не знайде застосування. У ТРД для стиску повітря служить компресор, і конструкція двигуна багато в чому залежить від типу компресора. Існує двигуни з осьовим і відцентровим компресором, осьові компресори можуть дякувати за користування нашою системою менше або більше ступенів стиснення, бути одно-двохкаскадними і т.д. Для приведення в обертання компресора ТРД має газову турбіну, яка дала назву двигуну. Через компресор і турбіну конструкція двигуна виявляється дуже складною.

Значно простіше за конструкцією безкомпресорні повітряно-реактивні двигуни, в яких необхідне підвищення тиску здійснюється іншими способами, які мають назви: пульсуючі та прямоточні двигуни.

У пульсуючому двигуні для цього служить зазвичай клапанна решітка, встановлена ​​на вході в двигун, коли нова порція паливно-повітряної суміші заповнює камеру згоряння і в ній спалах, клапани закриваються, ізолюючи камеру згоряння від вхідного отвору двигуна. Тому тиск у камері підвищується, і гази спрямовуються через реактивне сопло назовні, після чого весь процес повторюється.

У безкомпресорному двигуні іншого типу, прямоточному, немає навіть цієї клапанної решітки і тиск у камері згоряння підвищується в результаті швидкісного натиску, тобто швидкісного напору. гальмування зустрічного потоку повітря, що надходить у двигун у польоті. Зрозуміло, що такий двигун здатний працювати лише тоді, коли літальний апарат уже летить із досить великою швидкістю, на стоянці він тяги не розвине. Але при дуже великій швидкості, в 4-5 разів більшій швидкості звуку, прямоточний двигун розвиває дуже велику тягу і витрачає менше палива, ніж будь-який інший "хімічний" реактивний двигун за цих умов. Ось чому прямоточні двигуни.

Особливість аеродинамічної схеми надзвукових літальних апаратів з прямоточними повітряно-реактивними двигунами (ПВРД) обумовлена ​​наявністю спеціальних прискорювальних двигунів, що забезпечують швидкість руху, необхідну для початку стійкої роботи ПРД. Це обтяжує хвостову частину конструкції та для забезпечення необхідної стійкості потребує встановлення стабілізаторів.

Принцип роботи реактивного мотора.

У основі сучасних потужних реактивних двигунах різних типів лежить принцип прямої реакції, тобто. принцип створення рушійної сили (або тяги) у вигляді реакції (віддачі) струменя з двигуна "робочої речовини", зазвичай - розжарених газів.

У всіх двигунах існує два процеси перетворення енергії. Спочатку хімічна енергія палива перетворюється на теплову енергію продуктів згоряння, а потім теплова енергія використовується для здійснення механічної роботи. До таких двигунів відносяться поршневі двигуни автомобілів, тепловозів, парові та газові турбіни електростанцій тощо.

Розглянемо цей процес стосовно реактивних двигунів. Почнемо з камери згоряння двигуна, в якому тим чи іншим способом, що залежить від типу двигуна та роду палива, вже створена горюча суміш. Це може бути, наприклад, суміш повітря з гасом, як у турбореактивному двигуні сучасного реактивного літака, або суміш рідкого кисню зі спиртом, як в деяких рідинних ракетних двигунах, або, нарешті, якесь тверде паливо порохових ракет. Горюча суміш може згоряти, тобто. вступати у хімічну реакцію із бурхливим виділенням енергії у вигляді тепла. Здатність виділяти енергію при хімічній реакції і є потенційна хімічна енергія молекул суміші. Хімічна енергія молекул пов'язані з особливостями їх будови, точніше, будови їх електронних оболонок, тобто. тієї електронної хмари, яка оточує ядра атомів, що становлять молекулу. Через війну хімічної реакції, коли одні молекули руйнуються, інші виникають, відбувається, природно, перебудова електронних оболонок. У цій перебудові - джерело хімічної енергії, що виділяється. Видно, що паливами реактивних двигунів можуть служити лише такі речовини, які при хімічній реакції в двигуні (згорянні) виділяють досить багато тепла, а також утворюють при цьому велику кількість газів. Всі ці процеси відбуваються в камері згоряння, але зупинимося на реакції не на молекулярному рівні (це вже розглянули вище), а на "фазах" роботи. Поки згоряння не почалося, суміш має великий запас потенційної хімічної енергії. Але полум'я охопило суміш, ще мить - і хімічна реакція закінчена. Тепер замість молекул горючої суміші камеру заповнюють молекули продуктів горіння, щільніше " упаковані " . Надлишок енергії зв'язку, що є хімічною енергією минулої реакції згоряння, виділився. Молекули, що володіють цією надмірною енергією, майже миттєво передали її іншим молекулам і атомам в результаті частих зіткнень з ними. Всі молекули та атоми в камері згоряння стали безладно, хаотично рухатися зі значно більшою швидкістю, температура газів зросла. Так стався перехід потенційної хімічної енергії палива на теплову енергію продуктів згоряння.

Подібних перехід здійснювався і в інших теплових двигунах, але реактивні двигуни принципово відрізняються від них щодо подальшої долі розпечених продуктів згоряння.

Після того, як у тепловому двигуні утворилися гарячі гази, що містять велику теплову енергію, ця енергія повинна бути перетворена на механічну. Адже двигуни для того і служать, щоб виконувати механічну роботу, щось "рухати", приводити в дію, все одно, чи то динамо-машина на прохання доповнити малюнками електростанції, тепловозом, автомобілем або літаком.

Щоб теплова енергія газів перейшла в механічну, їх обсяг має зрости. За такого розширення гази і виконують роботу, яку витрачається їх внутрішня і теплова енергія.

У разі поршневого двигуна гази, що розширюються, тиснуть на поршень, що рухається всередині циліндра, поршень штовхає шатун, а той вже обертає колінчастий вал двигуна. Вал зв'язується з ротором динамомашини, провідними осями тепловоза або автомобіля або повітряним гвинтом літака - двигун здійснює корисну роботу. У паровій машині, або газовій турбіні гази, розширюючись, змушують обертати пов'язане з валом турбіною колесо - тут відпадає потреба в передавальному кривошипно-шатунному механізмі, в чому полягає одна з великих переваг турбіни

Розширюються гази, звичайно, і в реактивному двигуні, адже без цього вони не виконують роботи. Але робота розширення у разі не витрачається на обертання валу. Пов'язаного з приводним механізмом, як у інших теплових двигунах. Призначення реактивного двигуна інше - створювати реактивну тягу, а для цього необхідно, щоб з двигуна випливав назовні з великою швидкістю струмінь газів - продуктів згоряння: сила реакції цього струменя і є тяга двигуна. Отже, робота розширення газоподібних продуктів згоряння палива в двигуні повинна бути витрачена на розгін самих газів. Це означає, що теплова енергія газів у реактивному двигуні має бути перетворена на їхню кінетичну енергію - безладний хаотичний тепловий рух молекул має замінитися організованою їхньою течією в одному, загальному для всіх напрямках.

Для цієї мети є одна з найважливіших частин двигуна, так зване реактивне сопло. До якого б не все там правда типу не належав той чи інший реактивний двигун, він обов'язково забезпечений соплом, через яке з двигуна назовні з величезною швидкістю витікають розжарені гази - продукти згоряння палива в двигуні. В одних двигунах гази потрапляють у сопло відразу після камери згоряння, наприклад, в ракетних або прямоточних двигунах. В інших, турбореактивних - гази спочатку проходять через турбіну, якій віддають частину своєї теплової енергії. Вона витрачає в цьому випадку для руху компресора, що служить для стиснення повітря перед камерою згоряння. Але, так чи інакше, сопло є останньою частиною двигуна – через нього течуть гази, перед тим як залишити двигун.

Реактивне сопло може мати різні форми, і тим більше різну конструкцію в залежності від типу двигуна. Головне полягає у тій швидкості, з якою гази випливають із двигуна. Якщо ця швидкість закінчення не перевищує швидкості, з якою в газах, що витікають, поширюються звукові хвилі, то сопло являє собою простий циліндричний або звужує відрізок труби. Якщо ж швидкість закінчення повинна перевищувати швидкість звуку, то соплу надається форма труби, що розширюється, або ж спочатку звужується, а за тим розширюється (сопло Лавля). Тільки в трубі такої форми, як показує теорія та досвід, можна розігнати газ до надзвукових швидкостей, переступити через "звуковий бар'єр".

Схема реактивного двигуна

Турбовентиляторний двигун - це найбільш широко використовується в цивільної авіаціїреактивний двигун.

Пальне, потрапляючи в двигун (1), перемішується зі стисненим повітрям і згоряє камери згоряння (2). Гази, що розширюються, обертають швидкохідну (3) і тихохідну) турбіни, які, у свою чергу, приводять в рух компресор (5), що проштовхує повітря в камеру згоряння, і вентилятори (6), що проганяють повітря через цю камеру і направляють його в вихлопну трубу. Витісняючи повітря, вентилятори забезпечують додаткову тягу. Двигун цього типу здатний розвивати тягу до 13 600кг.

Висновок

Реактивний двигун має багато чудових особливостей, але головна з них полягає в наступному. Ракеті для руху не потрібні ні земля, ні вода, ні повітря, оскільки вона рухається внаслідок взаємодії з газами, що утворюються при згорянні палива. Тому ракета може рухатися у безповітряному просторі.

Ціолковський - основоположник теорії космічних польотів. Науковий доказ можливості використання ракети для польотів у космічний простір, за межі земної атмосфери та інших планет Сонячної системи було дано вперше російським вченим і винахідником Костянтином Едуардовичем Ціолковським

Список літератури

Словник Юного Техніка.

Теплові явища в техніці.

Матеріали із сайту http://goldref.ru/;

1. Реактивнерух (2)

   Реферат >> Фізика

   Яке у вигляді реактивноюструмені викидається з реактивного двигуна; сам реактивний двигун- перетворювач енергії... з якої реактивний двигунвпливає на апарат, оснащений цим реактивним двигуном. Тяга реактивного двигуназалежить від...

2. Реактивнерух у природі та техніці

   Реферат >> Фізика

   Сальпа вперед. Найбільший інтерес становить реактивний двигункальмари. Кальмар є самим... тобто. апарат з реактивним двигуном, що використовують пальне та окислювач, що знаходяться на самому апараті. Реактивний двигун– це двигун, що перетворює...

3. Реактивнасистема залпового вогню БМ-13 Катюша

   Історичні особистості

   Головної частини та порохового реактивного двигуна. Головна частина по своїй... підривник і додатковий детонатор. Реактивний двигунмає камеру згоряння, в... різкому збільшенню вогневих можливостей реактивною

Ще на початку XX ст. Російський вчений К.Е. Ціолковський передбачив, що за ерою гвинтових аеропланів настане ера реактивних аеропланів. Він вважав, що тільки з реактивним двигуном можна досягти надзвукових швидкостей.

У 1937 р. молодий та талановитий конструктор A.M. Люлька запропонував проект першого радянського турбореактивного двигуна. За його розрахунками, такий двигун міг розігнати літак до небувалих на той час швидкостей — 900 км/год! Це здавалося фантастикою, і до пропозиції молодого конструктора насторожено поставилися. Проте роботи з цього двигуна почалися, і до середини 1941 р. він був уже практично готовий. Однак почалася війна і конструкторське бюро, де працював A.M. Люлька евакуювали в глиб СРСР, а самого конструктора переключили на роботу над танковими двигунами.

Але A.M. Люлька був не самотній у своєму прагненні створити реактивний авіаційний двигун. Перед війною інженери з конструкторського бюро В.Ф. Болховітінова - А.Я. Березняк та А.М. Ісаєв — запропонували проект винищувача-перехоплювача «БІ-1» із рідинним реактивним двигуном.

Проект був схвалений, і конструктори розпочали роботу. Незважаючи на всі труднощі першого періоду Великої Вітчизняної війни, досвідчений «БІ-1» все ж таки був побудований.

15 травня 1942 р. перший у світі ракетний винищувач був піднятий у повітря льотчиком-випробувачем ЕЯ. Бахчіванджі. Випробування тривали остаточно 1943 р. і, на жаль, закінчилися катастрофою. В одному з випробувальних польотів Бахчіванджі досягла швидкості 800 км/год. Але на цій швидкості літак раптом вийшов із покори і кинувся до землі. Нова машина та її відважний випробувач загинули.

Перший літак з реактивним двигуном Messer-schmitt Ме-262 з'явився в небі перед самим кінцем Другої світової війни. Він вироблявся на добре замаскованих заводах, розміщених у лісі. Один із таких заводів у Горгау — за 10 км до запалу від Аугсбурга автобаном — постачав крила, носову та хвостову секції літака на інший «лісовий» завод неподалік, який здійснював фінальну збірку і піднімав готові літаки прямо з автобану. Дах будівель фарбувався в зелений колір, і виявити такий «лісовий» завод із повітря було майже неможливо. Хоча союзникам вдалося засікти злети «Ме-262» і розбомбити кілька невкритих літаків, розташування заводу вони змогли встановити лише після того, як зайняли ліс.

Першовідкривач реактивного двигуна англієць Френк Уітл отримав свій патент ще в 7930 р. Перший реактивний літак «Gloster» був побудований в 1941 р. і в травні пройшов випробування. Уряд від нього відмовився недостатньо потужний. Повністю розкрили потенціал цього винаходу лише німці, які у 1942 р. зібрали «Messerschmitt Ме-262», на якому і воювали аж до кінця війни. Першим радянським реактивним літаком був "МіГ-9", а його "нащадок" - "МіГ-15" - вписав багато славних сторінок у бойову історію війни в Кореї (1950-1953).

У ці роки у фашистської Німеччини, втратила на радянсько-німецькому фронті перевагу повітря, дедалі інтенсивніше розгортаються роботи з реактивними літаками. Гітлер сподівався, що за допомогою цих літаків він знову перехопить ініціативу у війні та доб'ється перемоги.

У 1944 р. літак Messerschmitt Ме-262, оснащений реактивним двигуном, був запущений у серійне виробництво і незабаром з'явився на фронті. Німецькі льотчики з великою побоюванням ставилися до цієї незвичайної машини, яка не має звичного гвинта. Крім цього, на швидкості, близької до 800 км/год, її затягувало в пікірування, і вивести машину з цього стану було неможливо. У авіаційних частинах далі з'явилася найсуворіша інструкція — у жодному разі не доводити швидкість до 800 км/год.

Проте, навіть із таким обмеженням «Ме-262» перевершував за швидкістю всі інші винищувачі тих років. Це дозволило командувачу гітлерівської винищувальної авіації генералу Голланду заявити, що "Ме-262" - "єдиний шанс організувати реальний опір противнику".

На Східному фронті «Ме-262» з'явилися наприкінці війни. У зв'язку з цим конструкторські бюро отримали термінове завдання створити апарати боротьби з німецькими реактивними літаками.

А.І. Мікоян та П.О. Сухий на допомогу звичайному поршневому мотору, розташованому в носовій частині апарату, додали мотокомпресорний двигун конструкції К.В. Холщєвнікова, встановивши його в хвості літака. Додатковий двигун повинен був запускатись, коли літакові потрібно було надати значного прискорення. Це було продиктовано обставиною, що двигун К.В. Холщевнікова працював трохи більше трьох-п'яти хвилин.

Першим закінчив роботу над швидкісним винищувачем А.І. Мікоян. Його літак «І-250» здійснив політ у березні 1945 р. У ході випробувань цієї машини було зареєстровано рекордну швидкість 820 км/год, вперше досягнуту в СРСР. Винищувач П.О. Сухого "Су-5" надійшов на випробування у квітні 1945 р., і на ньому після включення додаткового хвостового двигуна була отримана швидкість, що перевищує 800 км/год.

Однак обставини тих років не дозволили запустити нові швидкісні винищувачі у серійне виробництво. По-перше, війна закінчилася, навіть хвалений «Ме-262» не допоміг повернути фашистам втрачену перевагу у повітрі.

По-друге, майстерність радянських пілотів дозволило довести всьому світу, що навіть реактивні літаки можна збивати, керуючи звичайним винищувачем.

Паралельно з розробкою літака, оснащеного мотокомпресорним двигуном, що «штовхає», в конструкторському бюро П.О. Сухого було створено винищувач «Су-7», у якому разом із поршневим мотором працював рідинно-реактивний «РД-1», розроблений конструктором В.П. Глушко.

Польоти на «Су-7» почалися 1945 р. Випробовував його пілот Г. Комаров. При включенні "РД-1" швидкість літака збільшувалася в середньому на 115 км/год. Це був непоганий результат, проте невдовзі випробування довелося припинити через часті виходи з ладу реактивного двигуна.

Аналогічна ситуація склалася в конструкторських бюроС.А. Лавочкина та АС. Яковлєва. На одному з досвідчених літаків «Ла-7Р» прискорювач вибухнув у польоті, льотчику-випробувачу дивом вдалося врятуватися. А ось під час випробування «Як-3» із прискорювачем «РД-1» літак вибухнув і його пілот загинув. катастрофи, що почастішали, призвели до того, що випробування літаків з «РД-1» були припинені. До того ж, стало ясно, на зміну поршневим мали прийти нові двигуни — реактивні.

Після поразки Німеччини як трофеї СРСР дісталися німецькі реактивні літаки з двигунами. А західним союзникам потрапили не лише зразки реактивних літаків та їх двигунів, а й їхні розробники та обладнання фашистських заводів.

Для накопичення досвіду в реактивному літакобудуванні було ухвалено рішення використати німецькі двигуни «JUMO- 004» та «BMW-003», а потім на їх основі створити власні. Ці двигуни отримали назву «РД-10» та «РД-20». Крім цього, конструкторам A.M. Люльке, А.А. Микулін, В.Я. Климову було доручено створити «цілком радянський» авіаційний реактивний двигун.

Поки що у «двигунів» йшла робота, П.О. Сухий розробив реактивний винищувач Су-9. Його конструкція була виконана за схемою двомоторних літаків - два трофейні двигуни «JUMO-004» («РД-10») розміщувалися під крилами.

Наземні випробування реактивного мотора "РА-7" проводилися на льотному полі аеродрому в Тушино. Під час роботи він видавав страшний шум і викидав зі свого сопла клуби диму та вогню. Гуркіт і заграва від полум'я були помітні навіть біля московської станції метро «Сокіл». Не обійшлося і без курйозу. Якось на аеродром примчало кілька пожежних машин, викликаних москвичами гасити пожежу.

Літак "Су-9" важко було назвати просто винищувачем. Льотчики зазвичай називали його «важким винищувачем», оскільки точніша назва — винищувач-бомбардувальник — з'явилося лише до середини 50-х років. Але за своїм потужним гарматним та бомбовим озброєнням «Су-9» цілком можна було вважати прототипом такого літака.

У такого розміщення двигунів були як недоліки, так і переваги. До недоліків можна віднести велике лобовий опір, що створюється розташованими під крилами моторами. Але з іншого боку, розміщення двигунів у спеціальних підвісних мотогондолах відкривало до них безперешкодний доступ, що було важливо при ремонті та регулюванні.

Крім реактивних двигунів літак Су-9 містив багато «свіжих» конструкторських рішень. Приміром, П.О. Сухий встановив на свій літак стабілізатор, керований спеціальним електромеханізмом, стартові порохові прискорювачі, сидіння льотчика, що катапультується, і пристрій по аварійному скидання ліхтаря, що прикриває кабіну льотчика, повітряні гальма з посадковим щитком, гальмівний парашут. Можна сказати, що «Су-9» був повністю створений з новацій.

Незабаром досвідчений варіантвинищувача «Су-9» було збудовано. Проте було звернено увагу, що виконання віражів на ньому для льотчика фізично важке.

Стало очевидним, що зі зростанням швидкостей і висоти польоту льотчику все важче справлятиметься з керуванням, і тоді в систему керування літаком було введено новий пристрій — бустер-підсилювач, на зразок гідропідсилювача керма. Але в ті роки застосування складного гідравлічного пристрою літаком викликало суперечки. Навіть досвідчені авіаконструктори поставилися до нього скептично.

І все ж таки бустер встановили на «Су-9». Сухий першим повністю переклав зусилля з ручки керування літаком на гідросистему. Позитивна реакція пілотів не забарилася. Управління літаком стало більш приємним та невтомним. Маневр спростився і став можливим усім швидкостях польоту.

Слід додати, що досягаючи досконалості конструкції, П.О. Сухий «програв» у змаганні бюро Мікояна та Яковлєва. Перші реактивні винищувачі СРСР - "МіГ-9" і "Як-15" злетіли в повітря в один день - 26 квітня 1946 р. Вони взяли участь у повітряному параді в Тушино і відразу були запущені в серію. А «Су-9» з'явився у повітрі лише у листопаді 1946 р. Проте він дуже сподобався військовим та у 1947 р. був рекомендований для серійного виробництва. Але до серії він не пішов — авіаційні заводи вже були завантажені роботою з випуску реактивних «МіГів» та «Яків». Та й П.О. Сухий на той час уже закінчував роботу над новою, досконалішою машиною — винищувачем «Су-11».

Наприкінці першого десятиліття XX в. англійці значно відставали у галузі авіабудування від своїх французьких колег. На момент оголошення мобілізації в 1914 р. більшість авіаційного парку країни складалася з літаків іноземного виробництва, переважно французьких. Проте таке відставання було недовгим. Великий економічний, технічний та науковий потенціал країни дозволив уже до середини Першої світової війни.

Настала друга половина XX ст. Конструкція літака, зазнавши безліч змін, набула нарешті звичного для нас вигляду. Пішли в небуття квадроплани, триплани та практично не використовуються апарати, побудовані за схемою біплана. І тому, якщо в тексті зустрінеться термін «крило», ми не малюватимемо у своїй уяві фантастичні «етажерки», що піднімалися в небо на початку XX ст.

Льотчиків усього світу окрім любові до польотів об'єднує ще одна обставина — незалежно від того, чи служать вони зараз у військовій чи цивільній авіації, починався їхній шлях у небо з керування невеликим тренувальним літаком-учителем. Літак "АІР-14" був створений під керівництвом А.С. Яковлєва в 1937 р. Це був одномісний навчально-тренувальний та спортивний літак, який пішов у…

Подальший розвитоквертольотобудування було перервано першою світовою війною. Так як цей дивовижний апарат не встиг до початку довести свою «корисність» для військових, про гвинтокрилі машини на якийсь час забули і всі сили кинули на розвиток літакобудування. Але тільки-но людство покінчило з кровопролитною війною, з різних країн світу все частіше і частіше почали надходити відомості про…

«Людина полетить, спираючись не силу своїх м'язів, а силу свого розуму». Н.Є. Жуковський Термін «повітряплавання» позначав таюке та літання на апаратах важче за повітря (літаках, планерах). Однак мріяти про польоти людина почала набагато раніше. Побудувавши машини, здатні пересуватися сушею, обганяючи найшвидших тварин, і кораблі, які сперечаються з жителями водної стихії, він тривалий час продовжував…

Переживши жахи кривавої першої світової війни люди вважали, що тепер світ на землі встановиться надовго, адже дуже велика ціна була заплачена за нього. Але це була лише спроба видати бажане за дійсне. Історики, політики, військові розуміли, що це ще не світ, а, швидше за все, перепочинок між двома війнами. І на це були причини. На початку…

Якщо комусь із вас доводилося стріляти в тирі з гвинтівки, то ви знаєте, що означає термін «віддача». Для решти поясню. Ви, мабуть, не раз бачили, як пірнальник, стрибаючи у воду з човна, відштовхує його в протилежному напрямку. За таким самим, але складнішим принципом літає ракета, а спрощений варіант цього процесу якраз і представляє…

Площа поверхні планети дорівнює 510,2 млн. км2, їх лише 29,2% посідає сушу. Вся решта території Землі покрита Світовим океаном, що створює ідеально рівну поверхню площею в сотні мільйонів квадратних кілометрів. Злітно-посадкову смугу таких гігантських розмірів важко навіть уявити. І найголовніше — жодних перешкод: злітай там, де тобі зручніше, сідай не…

Перший радянський гелікоптер був збудований у стінах ЦАГІ під керівництвом A.M. Черемхіна у серпні 1930 р. там же у присутності пожежного А.М. Черемухін – за сумісництвом пілот експериментального апарату «ЦАГІ 1-ЕА» – провів перші, наземні, випробування. Після цього апарат було перевезено однією з підмосковних військових аеродромів. Навесні 1925 р. один із найстаріших вертолітників Росії.

На жаль, нікому не відомо, коли людина вперше підняла голову до неба і звернула увагу на її лякаючі розміри та водночас фантастичну красу. Невідомо нам і той час, коли людина вперше помітив птахів, що ширяли в повітрі, і в голові його виникла думка піти за ними. Як будь-який, навіть найдовший шлях починається з…