Reaktívnym rozumieme pohyb, pri ktoromtelesa sa jedna z jeho častí oddeľuje určitou rýchlosťou. Sila, ktorá je výsledkom takéhoto procesu, pôsobí sama o sebe. Inými slovami, chýba jej čo i len najmenší kontakt s vonkajšími telami.
Prúdový pohon v prírode
Počas letnej dovolenky na juhu takmer každýjeden z nás pri kúpaní v mori narazil na medúzy. Málokto si však myslel, že tieto zvieratá sa pohybujú rovnako ako prúdový motor. Princíp fungovania takejto jednotky v prírode možno pozorovať pri pohybe určitých druhov morského planktónu a lariev vážok. Okrem toho je účinnosť týchto bezstavovcov často vyššia ako účinnosť technických prostriedkov.
Kto iný vie čo jasne preukázaťMá prúdový motor pracovný princíp? Chobotnice, chobotnice a sépie. Mnoho ďalších morských mäkkýšov robí podobný pohyb. Vezmime si napríklad sépie. Naberie vodu do žiabrovej dutiny a energicky ju vyleje cez lievik, ktorý nasmeruje dozadu alebo nabok. Zároveň je mäkkýš schopný vykonávať pohyby v požadovanom smere.
Princíp činnosti prúdového motora môže byťDávajte pozor aj pri premiestňovaní bravčovej masti. Tento morský živočích dostáva vodu do širokej dutiny. Potom sa svaly jeho tela stiahnu a vytlačia tekutinu cez otvor v zadnej časti. Reakcia výsledného prúdu umožňuje bravčovej masti pohybovať sa dopredu.
Námorné rakety
Ale najväčšia dokonalosť jetKalmáre sa konečne dostali k navigácii. Dokonca aj samotný tvar rakety sa zdá byť skopírovaný od tohto konkrétneho morského tvora. Pri pohybe nízkou rýchlosťou chobotnica pravidelne ohýba svoju kosoštvorcovú plutvu. Ale na rýchly hod musí použiť svoj vlastný „prúdový motor“. Princíp fungovania všetkých jeho svalov a tela stojí za zváženie podrobnejšie.
Kalmáre majú zvláštny plášť.Toto je svalové tkanivo, ktoré obklopuje jeho telo zo všetkých strán. Počas pohybu zviera nasáva veľké množstvo vody do tohto plášťa a ostro vyvrhne prúd cez špeciálnu úzku trysku. Takéto akcie umožňujú chobotnici tlačiť sa dozadu rýchlosťou až sedemdesiat kilometrov za hodinu. Počas pohybu zviera zhromažďuje všetkých svojich desať chápadiel do zväzku, čo dáva telu aerodynamický tvar. Tryska má špeciálny ventil. Zviera ho otáča stiahnutím svalov. To umožňuje morskému životu zmeniť smer pohybu. Úlohu kormidla pri pohyboch chobotnice zohrávajú aj jej chápadlá. Nasmeruje ich doľava alebo doprava, dole alebo hore a ľahko sa vyhýba kolíziám s rôznymi prekážkami.
Existuje druh chobotnice (Stenoteuthis), ktorámá titul najlepší pilot medzi mäkkýšmi. Popíšte princíp činnosti prúdového motora - a pochopíte, prečo pri prenasledovaní rýb toto zviera niekedy vyskočí z vody, dokonca skončí na palubách lodí plaviacich sa po oceáne. Ako sa to stane? Pilotná chobotnica, ktorá je vo vodnom živle, vyvíja svoj maximálny prúdový ťah. To mu umožňuje lietať ponad vlny na vzdialenosť až päťdesiat metrov.
Ak vezmeme do úvahy prúdový motor, princípAké ďalšie zvieracie dielo možno spomenúť? To sú na prvý pohľad vrecovité chobotnice. Ich plavci nie sú rýchli ako chobotnice, no v prípade nebezpečenstva im rýchlosť môžu závidieť aj tí najlepší šprintéri. Biológovia, ktorí skúmali migráciu chobotníc, zistili, že sa pohybujú podobne ako pri princípe fungovania prúdového motora.
S každým prúdom vody vyhodeným z lievika zviera trhne dva alebo dokonca dva a pol metra. Chobotnica zároveň pláva zvláštnym spôsobom – dozadu.
Ďalšie príklady prúdového pohonu
V rastlinnom svete existujú aj rakety.Princíp prúdového motora možno pozorovať, keď sa aj pri veľmi ľahkom dotyku „šialená uhorka“ vysokou rýchlosťou odrazí od stonky a súčasne odmietne lepkavú tekutinu so semenami. V tomto prípade samotné ovocie letí na značnú vzdialenosť (až 12 m) v opačnom smere.
Princíp činnosti prúdového motora môže byťpozorovať aj na lodi. Ak z neho hodíte ťažké kamene do vody v určitom smere, pohyb začne opačným smerom. Princíp činnosti prúdového raketového motora je rovnaký. Len tam sa namiesto kameňov používajú plyny. Vytvárajú reaktívnu silu, ktorá zabezpečuje pohyb vo vzduchu aj v riedkom priestore.
Fantastické cesty
Ľudstvo už dlho snívalo o lete do vesmíru.Dôkazom toho sú diela autorov sci-fi, ktorí navrhli širokú škálu prostriedkov na dosiahnutie tohto cieľa. Napríklad hrdina príbehu francúzskeho spisovateľa Hercula Savignena Cyrano de Bergerac sa dostal na Mesiac na železnom vozíku, nad ktorým sa neustále hádzal silný magnet. Na rovnakú planétu sa dostal aj slávny Munchausen. Na cestu mu pomohla obrovská stonka fazule.
Prúdový pohon sa v Číne používal už v rprvé tisícročie pred naším letopočtom. Bambusové trubice naplnené pušným prachom slúžili ako akési rakety pre zábavu. Mimochodom, projekt prvého auta na našej planéte, ktorý vytvoril Newton, bol aj s prúdovým motorom.
História vzniku RD
Až v 19. storočí.Sen ľudstva o vesmíre začal naberať konkrétne črty. Koniec koncov, práve v tomto storočí ruský revolucionár N.I. Kibalchich vytvoril prvý projekt lietadla s prúdovým motorom na svete. Všetky papiere vypracoval člen Narodnaja Volja vo väzení, kde skončil po atentáte na Alexandra. Ale, bohužiaľ, 3. apríla 1881 bol Kibalchich popravený a jeho nápad nenašiel praktickú realizáciu.
Na začiatku 20. stor.Myšlienku použitia rakiet na vesmírne lety predložil ruský vedec K. E. Tsiolkovsky. Prvýkrát bola jeho práca obsahujúca popis pohybu telesa s premenlivou hmotnosťou vo forme matematickej rovnice publikovaná v roku 1903. Následne vedec vyvinul samotný diagram prúdového motora poháňaného kvapalným palivom.
Ciolkovskij tiež vynašielviacstupňová raketa a bola vyjadrená myšlienka vytvoriť skutočné vesmírne mestá na nízkej obežnej dráhe Zeme. Ciolkovskij presvedčivo dokázal, že jediným prostriedkom na vesmírny let je raketa. Teda zariadenie vybavené prúdovým motorom, poháňané palivom a okysličovadlom. Len takáto raketa dokáže prekonať gravitáciu a preletieť za zemskú atmosféru.
Prieskum vesmíru
Tsiolkovského článok, publikovaný v periodiku „Scientific Review“, potvrdil povesť vedca ako snívateľa. Jeho argumenty nikto nebral vážne.
Ciolkovského nápad realizovali sovietski vedci.Pod vedením Sergeja Pavloviča Koroleva vypustili prvý umelý satelit Zeme. 4. októbra 1957 bolo toto zariadenie vynesené na obežnú dráhu raketou s prúdovým motorom. Prevádzka RD bola založená na premene chemickej energie, ktorá sa prenáša palivom do prúdu plynu a mení sa na kinetickú energiu. V tomto prípade sa raketa pohybuje opačným smerom.
Prúdový motor, ktorého princíp činnosti jesa používa už dlhé roky a svoje uplatnenie nachádza nielen v kozmonautike, ale aj v letectve. Ale predovšetkým sa používa na odpaľovanie rakiet. Predsa len RD je schopný pohybovať zariadením v priestore, v ktorom nie je žiadne médium.
Kvapalinový prúdový motor
Ten, kto vystrelil zo strelnej zbrane respjednoducho pozoroval tento proces zvonku, vie, že existuje sila, ktorá určite zatlačí trup späť. Navyše s vyššou sumou poplatku sa návratnosť určite zvýši. Tryskový motor funguje rovnakým spôsobom. Princíp činnosti je podobný tomu, ako je hlaveň tlačená späť pod vplyvom prúdu horúcich plynov.
Čo sa týka rakety, procesu v nej, počasku ktorému dochádza k zapáleniu zmesi je postupné a kontinuálne. Toto je najjednoduchší motor na tuhé palivo. Je dobre známy všetkým raketovým modelárom.
V kvapalinovom prúdovom motore (LPRE) preNa vytvorenie pracovnej tekutiny alebo tlačného prúdu sa používa zmes paliva a okysličovadla. Posledným je spravidla kyselina dusičná alebo kvapalný kyslík. Palivom v kvapalnom raketovom motore je petrolej.
Princíp činnosti prúdového motora, ktorý bolv prvých vzorkách, zachovaných dodnes. Až teraz používa kvapalný vodík. Pri oxidácii tejto látky sa špecifický impulz zvýši o 30 % v porovnaní s prvými raketovými motormi na kvapalné palivo. Stojí za to povedať, že myšlienku použitia vodíka navrhol sám Tsiolkovsky. Ťažkosti, ktoré v tom čase existovali pri práci s touto extrémne výbušnou látkou, však boli jednoducho neprekonateľné.
Aký je princíp činnosti prúdového motora?Palivo a okysličovadlo vstupujú do pracovnej komory zo samostatných nádrží. Ďalej sa zložky prevedú na zmes. Horí a uvoľňuje obrovské množstvo tepla pod tlakom desiatok atmosfér.
Komponenty v pracovnej komore prúdového motoraprísť rôznymi spôsobmi. Oxidačné činidlo sa tu zavádza priamo. Ale palivo prejde dlhšiu dráhu medzi stenami komory a tryskou. Tu sa ohrieva a už pri vysokej teplote sa cez početné dýzy vrhá do spaľovacej zóny. Potom prúd tvorený tryskou vybuchne a poskytne lietadlu tlačný moment. Takto sa dá zistiť, aký je princíp činnosti prúdového motora (stručne). V tomto opise nie je spomenutých veľa komponentov, bez ktorých by prevádzka motora na kvapalné palivo nebola možná. Patria sem kompresory potrebné na vytvorenie tlaku potrebného na vstrekovanie, ventily, napájacie turbíny atď.
Moderné využitie
Napriek tomu, že činnosť prúdového motoravyžaduje veľké množstvo paliva, raketové motory na kvapalné palivo slúžia ľuďom aj dnes. Používajú sa ako hlavné hnacie motory v nosných raketách, ako aj posunovacie motory pre rôzne kozmické lode a orbitálne stanice. V letectve sa používajú iné typy rolovacích dráh, ktoré majú mierne odlišné výkonové charakteristiky a dizajn.
Vývoj letectva
Od začiatku 20. storočia do rKeď vypukla druhá svetová vojna, ľudia lietali len na vrtuľových lietadlách. Tieto zariadenia boli vybavené spaľovacími motormi. Pokrok však nestál na mieste. S jeho vývojom prišla potreba vytvárať výkonnejšie a rýchlejšie lietadlá. Tu však konštruktéri lietadiel čelili zdanlivo neriešiteľnému problému. Faktom je, že aj pri miernom zvýšení výkonu motora sa hmotnosť lietadla výrazne zvýšila. Východisko z tejto situácie však našiel Angličan Frank Will. Vytvoril zásadne nový motor nazývaný prúdový motor. Tento vynález dal silný impulz rozvoju letectva.
Princíp činnosti leteckého prúdového motorapodobné činnosti hasičskej hadice. Jeho hadica má skosený koniec. Voda, ktorá tečie cez úzky otvor, výrazne zvyšuje svoju rýchlosť. Vytvorený protitlak je taký silný, že hasič má problém držať hadicu v rukách. Toto správanie vody môže tiež vysvetliť princíp činnosti leteckého prúdového motora.
Rolovacie dráhy s priamym tokom
Tento typ prúdového motora je najviacjednoduché. Môžete si to predstaviť vo forme potrubia s otvorenými koncami, ktoré je inštalované na pohybujúcom sa lietadle. V prednej časti sa jej prierez rozširuje. Vďaka tejto konštrukcii vstupujúci vzduch znižuje svoju rýchlosť a zvyšuje sa jeho tlak. Najširším miestom takéhoto potrubia je spaľovacia komora. Tu sa vstrekuje palivo a ďalej sa spaľuje. Tento proces prispieva k zahrievaniu výsledných plynov a ich silnej expanzii. To vytvára ťah z prúdového motora. Produkujú ho tie isté plyny, keď sa silou vyrútia z úzkeho konca potrubia. Práve tento ťah spôsobuje, že lietadlo letí.
Problémy s používaním
Motory Ramjet majú nejakénedostatky. Sú schopné prevádzky iba na lietadle, ktoré je v pohybe. Lietadlo v pokoji nemôže byť aktivované náporovými rolovacími dráhami. Na zdvihnutie takéhoto lietadla do vzduchu je potrebný akýkoľvek iný štartovací motor.
Riešenie problémov
Princíp činnosti leteckého prúdového motoraprúdový prúdový typ, ktorý nemá nevýhody náporového lietadla, umožnil leteckým konštruktérom vytvoriť najmodernejšie lietadlá. Ako tento vynález funguje?
Hlavný prvok nachádzajúci sa v prúdovom motoremotor - plynová turbína. S jeho pomocou sa aktivuje vzduchový kompresor, cez ktorý je stlačený vzduch nasmerovaný do špeciálnej komory. Produkty získané spaľovaním paliva (zvyčajne petroleja) padajú na lopatky turbíny, čím ju poháňajú. Ďalej prúd vzduchu a plynu prechádza do trysky, kde sa zrýchľuje na vysoké rýchlosti a vytvára obrovský reaktívny ťah.
Zvýšenie výkonu
Reaktívny ťah sa môže výrazne zvýšiťv krátkom časovom období. Na tento účel sa používa dodatočné spaľovanie. Zahŕňa vstrekovanie ďalšieho paliva do prúdu plynu unikajúceho z turbíny. Nevyužitý kyslík v turbíne podporuje spaľovanie petroleja, čím sa zvyšuje ťah motora. Pri vysokých rýchlostiach nárast jeho hodnoty dosahuje 70% a pri nízkych rýchlostiach - 25-30%.
