Реактивний двигун

Реактивний двигун - Двигун, що створює необхідну для руху силу тяги за допомогою перетворення потенційної енергії палива в кінетичну енергію реактивного струменя робочого тіла.

Робоче тіло з великою швидкістю спливає з 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 в той чи інший спосіб до високої температури (т.з. теплові реактивні двигуни), і інші фізичні принципи, наприклад, прискорення заряджених частинок в електростатичному полі (див. іонний двигун).

Реактивний двигун поєднує у собі власне двигун із рушієм, тобто він створює тягове зусилля лише рахунок взаємодії з робочим тілом, без опори чи контакту коїться з іншими тілами. З цієї причини найчастіше він використовується для руху літаків, ракет і космічних апаратів.

Класи реактивних двигунів

Існує два основні класи реактивних двигунів:

• Повітряно-реактивні двигуни - Теплові двигуни, які використовують енергію окислення пального киснем повітря, що забирається з атмосфери. Робоче тіло цих двигунів є сумішшю продуктів горіння з іншими компонентами забраного повітря.
• Ракетні двигуни містять всі компоненти робочого тіла на борту і здатні працювати в будь-якому середовищі, у тому числі і в безповітряному просторі.

Складові частини реактивного двигуна

Будь-який реактивний двигун повинен мати принаймні дві складові частини:

• Камера згоряння («хімічний реактор») — у ньому відбувається звільнення хімічної енергії палива та її перетворення на теплову енергію газів.
• Реактивне сопло («газовий тунель») — у якому теплова енергія газів перетворюється на їх кінетичну енергію, коли з сопла гази витікають назовні із швидкістю, тим самим створюючи реактивну тягу.

Основні технічні параметри реактивного двигуна

Основним технічним параметром, що характеризує реактивний двигун, є потяг (інакше – сила тяги) – зусилля, яке розвиває двигун у напрямку руху апарата.

Ракетні двигуни крім тяги характеризуються питомим імпульсом, що є показником досконалості чи якості двигуна. Цей показник також є мірою економічності двигуна. У наведеній нижче діаграмі у графічній формі представлені верхні значення цього показника для різних типів реактивних двигунів, залежно від швидкості польоту, вираженої у формі числа Маха, що дозволяє бачити область застосування кожного типу двигунів.

Історія

Реактивний двигун був винайдений Гансом фон Охайном (Dr. Hans von Ohain), видатним німецьким інженером-конструктором та Френком Уіттлом (Sir Frank Whittle). Перший патент на працюючий газотурбінний двигун був отриманий у 1930 році Френком Уітлом. Однак першу робочу модель зібрав саме Охайн.

2 серпня 1939 року в Німеччині піднявся в небо перший реактивний літак - Хейнкель He 178, оснащений двигуном HeS 3, розроблений Охайном.

Див. також

Реактивні двигуни

Поняття, основні характеристики та класи реактивних двигунів. Поняття та розрахунок коефіцієнта корисної дії.Перші уявлення про реактивний рух, створення перших двигунів. Застосування реактивних двигунів та їх вплив на екологію.

Надіслати свою гарну роботу до бази знань просто. Використовуйте форму нижче

Студенти, аспіранти, молоді вчені, які використовують базу знань у своєму навчанні та роботі, будуть вам дуже вдячні.

МОУ Кубинська школа №2 імені Героя Радянського Союзу Безбородова В.П.

на тему «Реактивні двигуни»

1. Що таке реактивний двигун?

2. Коефіцієнт корисної дії

3. Історія виникнення реактивних двигунів

А) Перші уявлення про реактивний рух

Б) Створення перших реактивних двигунів

В) Подальший розвиток реактивних двигунів

4. Практичне застосування реактивних двигунів

У нашому повсякденному житті ми часто зустрічаємося з реактивним рухом. Реактивні двигуни рухають літаки, космічні кораблі і навіть автомобілі. Навіть кулька, яка, спускаючись, безладно рухається, здійснює реактивний рух, і свого роду є реактивним двигуном. Але навряд чи багато хто нас усвідомлює природу та причини цього руху. Нас зацікавила ця тема, і ми вирішили розібратися з цією проблемою. Ми розглянули, що являє собою реактивний двигун, вивчили історію його виникнення та практичне застосування реактивних двигунів у наші дні.

1. Що таке реактивний двигун?

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, що 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 енергія. У цьому випадку робоче тіло є розжареними газами - продуктами згоряння хімічного палива. При роботі Р. буд.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, апарату, де встановлено двигун. Основною частиною будь-якого Р. буд. є камера згоряння, де генерується робоче тіло. Кінцева частина камери, що служить для прискорення робочого тіла та отримання реактивного струменя, називається реактивним соплом.

Залежно від цього, використовується чи ні під час роботи Р. буд. довкілля, їх поділяють на 2 основних 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 із ВРД несе на борту джерело енергії (паливо), 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 навколишнім середовищем, та 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.

Основні показники Р. д.: реактивна тяга, питомий імпульс - відношення тяги двигуна до маси ракетного палива (робочого тіла), що витрачається в 1 сек, або ідентична характеристика - питома витрата палива (кількість палива, що витрачається за 1 сек на 1 н тяги, що розвивається. ), питома маса двигуна (маса Р. буд.у робочому стані, що припадає на одиницю тяги, що розвивається ним).

Багатьом типів Р. буд. важливими характеристиками є габарити та ресурс.

Тяга - сила, з якою Р. буд. впливає на апарат, оснащений цим Р. д., - визначається за формулою

де m – масова витрата (витрата маси) робочого тіла за 1 сек; W_c - швидкість робочого тіла у перерізі сопла; F_c - площа вихідного перерізу сопла; p_c - тиск газів у перерізі сопла; p_n - Тиск навколишнього середовища (зазвичай атмосферний тиск). Як видно з формули, потяг Р. буд. залежить від тиску довкілля. Вона найбільше у порожнечі і найменше у найбільш щільних шарах атмосфери, т.е. е. змінюється в залежності від висоти польоту апарату, оснащеного Р. д., над рівнем моря, якщо йдеться про політ в атмосфері Землі. Питома імпульс Р. буд. прямо пропорційний швидкості закінчення робочого тіла із сопла. Швидкість ж закінчення збільшується зі зростанням температури робочого тіла, що минає, і зменшенням молекулярної маси палива (чим менше молекулярна маса палива, тим більше обсяг газів, що утворюються при його згорянні, і, отже, швидкість їх закінчення).

Тяга існуючих Р. буд. коливається в дуже широких межах - від часток гс у електричних до сотень транспортних засобів у рідинних і твердопаливних ракетних двигунів. Р. буд. Малої тяги застосовуються головним чином системах стабілізації та управління літальних апаратів. У космосі, де сили тяжіння відчуваються слабо і практично немає середовища, опір якого доводилося б долати, вони можуть використовуватись і для розгону. РД з максимальною тягою необхідні запуску ракет великі дальність і висоту і особливо виведення літальних апаратів у космос, т.д. е.для їх розгону до першої космічної швидкості. Такі двигуни споживають дуже велику кількість палива; вони зазвичай працюють дуже короткий час, розганяючи ракети до заданої швидкості. Максимальна потяг ВРД досягає 28 тс (1974). Ці Р. д., що використовують як основний компонент робочого тіла навколишнє повітря, значно економічніше. ВРД можуть працювати безперервно протягом багатьох годин, що робить їх зручними для використання в авіації. Історію та перспективи розвитку окремих видів Р. буд. та літ. див. у статтях про ці двигуни.

2. Коефіцієнт корисної дії

Коефіцієнт корисної дії (кпд>), характеристика ефективності системи (пристрою, машини) щодо перетворення чи передачі енергії; визначається ставленням корисно використаної енергії до сумарної кількості енергії, отриманої системою; позначається зазвичай

У електричних - відношення здійснюваної (корисної) механічної роботи до електричної енергії, що отримується від джерела; в теплових - відношення корисної механічної роботи до кількості теплоти, що витрачається; в електричних трансформаторах - відношення електромагнітної енергії, що отримується у вторинній обмотці, до енергії, що споживається первинною обмоткою. Для обчислення різні види енергії та механічна робота виражаються в однакових одиницях на основі механічного еквівалента теплоти та ін. аналогічних співвідношень. В силу своєї спільності поняття дозволяє порівнювати та оцінювати з єдиної точки зору такі різні системи, як атомні реактори, електричні генератори та теплоенергетичні установки, напівпровідникові прилади, біологічні об'єкти тощо. буд.

Через неминучі втрати енергії на тертя, на нагрівання навколишніх тіл і т.д. п.завжди менше одиниці. Відповідно до цього виявляється у частках енергії, що витрачається, т.е. е. у вигляді правильного дробу або у відсотках і є безрозмірною величиною. теплових електростанцій досягає 35-40%, внутрішнього згоряння - 40-50%, динамомашин і генераторів великої потужності-95%, трансформаторів-98%. процесу фотосинтезу становить зазвичай 6-8%, у хлорели він досягає 20-25%. У теплових з другого початку термодинаміки має верхню межу, що визначається особливостями термодинамічного циклу (кругового процесу), який здійснює робочу речовину. Найбільший має Карно цикл.

Розрізняють окремого елемента (ступеня) машини або пристрою і характеризує весь ланцюг перетворень енергії в системі. першого типу відповідно до характеру перетворення енергії може бути механічним, термічним тощо. буд. До другого типу відносяться загальний, економічний, технічний та ін. види. Загальний системи дорівнює добутку приватних або ступенів.

У технічній літературі іноді визначають. о., що може виявитися більше одиниці. Подібна ситуація виникає, якщо визначати ставленням

де W_{підлога} -- використовувана енергія, одержувана на «виході» системи, W_затр - Не вся енергія, що надходить у систему, а лише та її частина, для отримання якої виробляються реальні витрати. Наприклад, при роботі напівпровідникових термоелектричних обігрівачів (теплових насосів) витрата електроенергії менша за кількість теплоти, що виділяється термоелементом. Надлишок енергії черпається із навколишнього середовища. При цьому, хоча істинний установки менше одиниці, розглянутий

може бути більше одиниці.

3. Історія виникнення реактивних двигунів

А) Перші передставлення про реактивний рух

Ще в першому столітті до нашої ери, одним із великих учених давньої Греції, Героном Олександрійським був написаний трактат «Пневматика».

Під номером 50 описується пристрій під назвою Еоліпіл – куля «Еола».

Даний пристрій являв собою бронзовий котел, встановлений на опори. Від кришки котла вгору піднімалися дві трубки, на яких кріпилася сфера. із котла. Зі сфери виходили дві трубки вигнуті так, що пара, що виходила з них, обертала. сферу.

Принцип роботи пристрою був простий. Під казаном розводили вогонь, і коли вода починала кипіти, пара через трубки надходила у сферу, звідки під тиском виривалася назовні, розкручуючи сферу.

Прийнято вважати, що Еоліпіл у Стародавній Греції використовувався тільки з метою розваги.

Далі варто відзначити винахід «ракет» китайцями в XIII столітті.

Після цього історія розвитку реактивних двигунів зупинилася кілька сотень років.

У 1500 році в кресленнях Леонардо да Вінчі зустрічається «димова парасолька».

Незважаючи на кілька спроб створення реактивного двигуна у XIX столітті, по-справжньому це вдалося лише у XX столітті.

Б) Створення перших реактивних двигунів

У 1903 До.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 Ст. П.

1908 року Рене Лорін запатентував повітряно-реактивний двигун (ВРД). Лорін опублікував свої розробки в 1913 році, але не зміг завершити розпочатий, так і не побудувавши свій винахід через неможливість досягнення швидкості, необхідної для належного функціонування.

Глушко та під його керівництвом створені у 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.І. А. Меркулова. Перша схема турбореактивного двигуна? була запропонована російським інженером Н. Герасимовим у 1909.

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. Віттла (Великобританія). Велике значення до створення Р. буд. мали теоретичні роботи російських вчених. З. Нежданівського, І. Ст. Мещерського, Н.М. е. Жуковського, праці французького вченого Р. Ено-Пельтрі, німецького вченого Г. Оберта. Важливим внеском у створення ВРД була робота радянського вченого Би. З. Стечкіна "Теорія повітряно-реактивного двигуна", опублікована в 1929 році.

Перший турбіногвинтовий літак Jendrassik CS-1 був винайдений Угорським інженер-механіком Джорджем Яндрессіком (Gyцrgy Jendrassik). Він був виготовлений та випробуваний на заводі Ганц у Будапешті в період з 1938 по 1942 рік.

В) Подальший розвиток реактивних двигунів

У другій половині ХХ століття розпочалася активна розробка реактивних двигунів. У 1947 році американським пілотом Чарльзом Єгером на експериментальному літаку Bell X-1 було подолано звуковий бар'єр.

З іншого боку залізної завіси робота так само йшла повним ходом. Результати були грандіозними - 4 жовтня 1957 року під керівництвом головного конструктора Корольова С.П. був запущений перший штучний супутник Землі, а через 4 роки людина вперше опинилась у космосі. В даний час реактивні двигуни широко використовуються в космічній промисловості та в авіації, як у військовій, так і пасажирській.

4. Практичне застосування реактивних двигунів

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 оснащена 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.

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.

5. Навколишнє середовище

Теплові двигуни (у тому числі реактивний) - необхідний атрибут сучасної цивілізації. З їх допомогою виробляється? 80% електроенергії. Без теплових двигунів неможливо уявити сучасний транспорт. У той же час повсюдне використання теплових двигунів пов'язане з негативним впливом на довкілля.

Спалювання палива супроводжується виділенням в атмосферу вуглекислого газу, здатного поглинати теплове інфрачервоне (ІЧ) випромінювання Землі. Зростання концентрації вуглекислого газу атмосфері, збільшуючи поглинання ІЧ - випромінювання, призводить до підвищення її температури (парниковий ефект). Щорічно температура атмосфери Землі збільшується на 0,05 єС. Цей ефект може створити загрозу танення льодовиків та катастрофічного підвищення рівня Світового океану.

Продукти згоряння палива суттєво забруднюють довкілля.

Вуглеводні, вступаючи в реакцію з озоном, що знаходяться в атмосфері, утворюють хімічні сполуки, що несприятливо впливають на життєдіяльність рослин, тварин та людини.

Споживання кисню при горінні палива зменшує його у атмосфері.

Для охорони навколишнього середовища широко використовує очисні споруди, що перешкоджають викиду в атмосферу шкідливих речовин, що різко обмежують використання з'єднань важких металів, що додаються в паливо, розробляють

Двигуни, що використовують водень як паливо (вихлопні гази складаються з нешкідливої ​​пари води), створюють електромобілі та автомобілі, що використовують сонячну енергію.

Таким чином, ми довідалися про принцип роботи реактивного двигуна.

Подібні документи

Коефіцієнт корисної дії теплового двигуна. Основні елементи конструкції та функції газової турбіни.

Марки реактивних палив США та Росії.

Історія створення теплових двигунів та загальний принцип їхньої дії. Види теплових двигунів: парова машина, двигун внутрішнього згоряння, парова та газова турбіни, реактивний двигун.Використання сучасних альтернативних джерел енергії.

Термодинамічні цикли поршневих двигунів внутрішнього згоряння Прямі газові ізохорні та ізобарні цикли неповного розширення. Термодинамічні цикли газотурбінних установок та реактивних двигунів. Процеси, що відбуваються у поршневих компресорах.

Регулює частоту обертання двигунів постійного струму за допомогою зміни потоку збудження. Максимально-струмовий захист електроприводу. Швидкісні характеристики двигуна. Схеми силових ланцюгів двигунів постійного струму та асинхронних двигунів.

Опис пристрою та принципу дії двигунів постійного струму. Коефіцієнт корисної дії, робочі та механічні характеристики. Аналіз основних якостей: пусковий, гальмівний та перевантажувальний момент, швидкодія та регульованість обертання.

Винахід першого парового двигуна Томасом Ньюкоменом Використання в перших паровозах та машинах. Еволюція в індустріальну добу. Двигуни внутрішнього згоряння. Збільшення середньої кількості корисної дії. Найсильніший двигун у світі.

Історія відкриття та створення двигунів постійного струму. Принцип дії сучасних електродвигунів. Переваги та недоліки двигунів постійного струму. Регулювання зміною напруги. Основні лінійні характеристики двигуна.

Принцип дії та сфера застосування електричних машин постійного струму. Допустимі режими роботи двигунів при зміні напруги, температури вхідного повітря. Обслуговування двигунів, нагляд та догляд за ними, ремонт, правила безпеки.

Газові суміші, теплоємність. Розрахунок середньої молярної та питомої теплоємності.Основні цикли двигунів внутрішнього згоряння. Термічний коефіцієнт корисної дії циклу дизеля. Водяна пара, паросилові установки. Загальне уявлення про цикл Ренкіна.

Роботи в архівах красиво оформлені згідно з вимогами ВНЗ та містять малюнки, діаграми, формули тощо.
PPT, PPTX та PDF-файли представлені лише в архівах.
Рекомендуємо завантажити роботу.

Принцип роботи та влаштування реактивного двигуна

Сучасний світ важко уявити без літаків. Авіація міцно увійшла в наше життя і допомагає мандрівникам долати тисячі кілометрів за лічені години, що ще в недавньому минулому здавалося фантастикою. Не кажучи вже про польоти в космос і подорожі до далеких планет. Все це стало можливим завдяки винаходу реактивних двигунів. Давайте розберемося в принципі їхньої роботи.

Перші двигуни з'явилися давним-давно і перетворювали м'язову силу тварин на корисну досягнення конкретної мети енергію. Найпростіший приклад – кінь, що допомагає крутити еєрновий млин. Потім з'явилися вітряки, де жорна приходили в рух за рахунок енергії вітру, йди водяні млини, які використовують протягом річок.

Двигуни, що працюють на паливі

Суспільство відразу оцінило переваги використання найпростіших двигунів і в наступні роки багато вчених працювали над розробкою моделей, робота яких не залежала б від природних і погодних умов, втоми тварини, що виступає як джерело енергії.

Найбільшого успіху на цій ниві досяг голландський фізик Християн Гюйгенс ван Зейліхем, який у 1687 році першим запропонував використовувати порох як джерело енергії.Згідно з задумом, у двигуні створювалася камера внутрішнього згоряння, в якій повинен був спалюватися порох, а виділена в результаті горіння енергія, перетворюватися в силу, що приводить певний елемент у рух. Порох був першим зразком сучасного палива.

Примітно, що ідея була запозичена у артилеристів, спостерігаючи за якими, Гюйгенс звернув увагу на те, що після пострілу зброї відкочувалися в бік, протилежний пострілу.

Напрацювання голландця, а також ряду інших заслужених учених значно полегшили шлях створення паливних двигунів, якими ми користуємося досі. На місце пороху прийшли бензин і солярка, які мають інші фізичні властивості і температури горіння, необхідні виділення енергії.

Явище віддачі

Минав час, наука не стояла дома. На зміну найпростішим механічним двигунам прийшли парові, паливні, електричні.

Але наукові пошуки та розробки на цьому не припинялися. Як завжди, на допомогу прийшла природа, яка, як правило, наштовхує винахідників на дивовижні відкриття.

Спостереження за морськими жителями, такими як восьминоги, кальмари та каракатиці, призвели до несподіваних результатів. Манера руху цих морських жителів була схожа з короткочасним поштовхом. Наче тіло відштовхується від чого - то й просувається вперед.

Ці спостереження були чимось схожі на зауваження Гюегенса про постріл і гармату, які ми згадували вище.

Таким чином, у фізики з'явилося поняття явище віддачі. У ході подальших наукових досліджень було з'ясовано, що завдяки явищу віддачі відбувається весь рух на планеті Земля: автомобіль відштовхується від землі, корабель - від води і т.д.

Рух тіл відбувається завдяки передачі імпульсу одного об'єкта іншому. Для пояснення явища наведемо найпростіший приклад: ви вирішили штовхнути свого товариша в плече, доклали певну силу, в результаті якої він зрушив з місця, але і ви зазнали сили, що відштовхує вас у протилежний бік.

Звичайно, відстань, на яку зрушите ви і ваш друг, залежатиме від ряду факторів: скільки ви важите, як сильно ви його штовхнули.

Реактивний двигун та принцип його роботи

Таким чином, ми поступово підійшли до розгляду найпоширенішого в літакобудуванні та ракетній галузі типу двигуна – реактивний двигун.

Кожен із нас здатний на власні очі спостерігати явище реактивної реакції. Все що необхідно, надути повітряну кульку і відпустити. Кожен знає, що станеться далі: з кульки вириватиметься потік повітря, який рухатиме тіло кульки у протилежному напрямку.

Погодьтеся, дуже схоже на те, як кальмар, скорочуючи свої м'язи, створює струмінь води, що штовхає його в протилежному напрямку.

Саме на них ґрунтується принцип роботи реактивного двигуна: в двигун надходить потік повітря, який згоряє в камері внутрішнього згоряння, змішуючись з паливом, внаслідок чого утворюється реактивний струмінь, що змушує тіло рухатися вперед.

Принцип роботи досить простий, проте пристрій такого двигуна досить складний і вимагає точних розрахунків.

Пристрій реактивного двигуна

• компресор, який засмоктує у двигун потік повітря;
• камера внутрішнього згоряння, де відбувається змішування палива з повітрям, їхнє горіння;
• турбіна – витягує механічну енергію з потоку гарячих газів, що проходять через її лопатки. Ця енергія використовується для приводу компресора та допоміжних систем двигуна;
• сопло, найважливіший елемент, який перетворює внутрішню енергію на «рушійну силу» – кінетичну енергію.

Завдяки спільній взаємодії цих елементів, на виході реактивного двигуна утворюється потужний реактивний струмінь, що надає об'єктам, на яких встановлений двигун, найвищу швидкість.

Реактивні двигуни у літаку

Напередодні Світової Війни вчені провідних країн старанно працювали над розробками літаків з реактивними двигунами, які дозволили б їх країнам беззастережно диктувати свої умови на небесному фронті.

Перший реактивний літак було розроблено німцями у 1937 році, а його випробування почалися лише у 1939 році. Однак наявні на той час двигуни споживали неймовірно велику кількість палива і запас ходу такого літака складав лише 60 км.

У цей час Японії і Великобританії вдалося створити власні літаки з реактивними двигунами. Але це були лише досвідчені екземпляри, які так і не надійшли в серійне виробництво.

Першим серійним реактивним літаком став німецький «Мессершміт», який, проте, не дозволив гітлерівській коаліції взяти гору у розв'язаній ними війні.

У цивільній авіації ж реактивні літаки з'явилися лише в 1952 році у Великій Британії.

З тих пір і по сьогодення, реактивні двигуни є основними двигунами, що застосовуються в літакобудуванні. Саме завдяки їм сучасні лайнери розвивають швидкість до 800 кілометрів на годину.

Реактивні двигуни у космосі

Як ви вже зрозуміли, найбільш потужним двигуном, здатним підняти ракету на висоту багато тисяч кілометрів, був саме реактивний двигун.

Звичайно, постає питання: як може працювати реактивний двигун у космосі, у безповітряному просторі?

У пристрої ракети передбачений резервуар з киснем, який поєднується з ракетним паливом і утворює необхідну тягу польоту ракети, коли космічний корабель залишає атмосферу Землі.

Потім входить у дію закон збереження імпульсу: маса ракети поступово зменшується, суміш палива і кисню, що згоріла, викидається через сопло в один бік, а тіло ракети рухається в протилежну.