Реактивный двигатель
Реактивный двигатель (РД) — двигатель, создающий необходимую для движения силу тяги посредством преобразования внутренней энергии топлива в кинетическую энергию реактивной струи рабочего тела.
Рабочее тело с большой скоростью истекает из двигателя, и, в соответствии с законом сохранения импульса, образуется реактивная сила, толкающая двигатель в противоположном направлении. Для разгона рабочего тела может использоваться как расширение газа, нагретого тем или иным способом до высокой температуры (так называемые тепловые реактивные двигатели), так и другие физические принципы, например, ускорение заряженных частиц в электростатическом поле (см. ионный двигатель). Реактивный двигатель сочетает в себе собственно двигатель с движителем, то есть он создаёт тяговое усилие только за счёт взаимодействия с рабочим телом, без опоры или контакта с другими телами. По этой причине чаще всего он используется для приведения в движение ракет, ракетопланов, самолётов, космопланов и космических аппаратов.
История
Разработки по созданию ракетоплана (аэроплана с реактивным двигателем) велись ещё в XIX столетии. 27 августа 1867 года отставной капитан русской артиллерии Н. А. Телешов запатентовал во Французской республике свои изобретения — проект аэроплана «Дельта» и спроектированный для него воздушно-реактивный пульсирующий двигатель, который был назван «теплородный духомёт» и являлся прототипом аналогичных современных двигателей. Румынский изобретатель-любитель Александру Чурку со своим французским коллегой Жюстом Бюсиссоном в 1886 году на реке Сена испытали первую в мире , предполагая установку такого двигателя в дальнейшем на самолёты.
Реактивный двигатель был изобретён Гансом фон Охайном (Dr. Hans von Ohain) и выдающимся английским инженером-конструктором Фрэнком Уиттлом (Sir Frank Whittle).
Первый патент на работающий газотурбинный двигатель был получен в 1930 году Фрэнком Уиттлом. Однако первую рабочую модель собрал именно Охайн.
2 августа 1939 года в нацистской Германии в небо поднялся первый реактивный самолёт — Хейнкель He 178, оснащённый двигателем HeS 3, разработанный Охайном.
Особенности реактивных двигателей
- Сила тяги реактивного двигателя не зависит от наличия окружающей среды.
- Сила тяги реактивного двигателя не зависит от скорости движения ракеты.
- Полезная мощность реактивного двигателя пропорциональна скорости ракеты.
- При скорости ракеты, большей, чем половина скорости истечения газов двигателя, полезная мощность реактивного двигателя становится больше полной мощности (парадокс силы тяги реактивного двигателя).
Классы реактивных двигателей
Существует два основных класса реактивных двигателей:
- Воздушно-реактивные двигатели — тепловые двигатели, которые используют энергию окисления горючего кислородом воздуха, забираемого из атмосферы. Рабочее тело этих двигателей представляет собой смесь продуктов горения с остальными компонентами забранного воздуха.
- Ракетные двигатели — содержат все компоненты рабочего тела на борту и способны работать в любой среде, в том числе и в безвоздушном пространстве.
Составные части реактивного двигателя
Любой реактивный двигатель должен иметь, по крайней мере, две составные части:
- Камера сгорания («химический реактор») — в нём происходит освобождение химической энергии топлива и её преобразование в тепловую энергию газов.
- Реактивное сопло («газовый туннель») — в котором тепловая энергия газов переходит в их кинетическую энергию, когда из сопла газы вытекают наружу с большой скоростью, тем самым создавая реактивную тягу.
Основные технические параметры реактивного двигателя
Основным параметром ракетным, характеризующим реактивный двигатель, является тяга (иначе — сила тяги) — усилие, которое развивает двигатель в направлении движения аппарата.
Ракетные двигатели помимо тяги характеризуются удельным импульсом, являющимся показателем степени совершенства или качества двигателя. Этот показатель является также мерой экономичности двигателя. В приведённой ниже диаграмме в графической форме представлены верхние значения этого показателя для разных типов реактивных двигателей, в зависимости от скорости полёта, выраженной в форме числа Маха, что позволяет видеть область применимости каждого типа двигателей.
ПуВРД — Пульсирующий воздушно-реактивный двигатель, ТРД — Турбореактивный двигатель, ПВРД — Прямоточный воздушно-реактивный двигатель, ГПВРД — Гиперзвуковой прямоточный воздушно-реактивный двигатель
См. также
Примечание
- В. Б. Шавров. История конструкций самолётов в СССР до 1938 г. (материалы к истории самолётостроения). — издание второе, переработанное и дополненное. — Москва: Машиностроение, 1978. — С. 9—10. — 576 с.
- Кабардин О. Ф., Орлов В. А., Пономарёва А. В. Факультативный курс физики. 8 класс. — М.: Просвещение, 1985. — Тираж 143 500 экз. — С. 140 - 141
Википедия, чтение, книга, библиотека, поиск, нажмите, истории, книги, статьи, wikipedia, учить, информация, история, скачать, скачать бесплатно, mp3, видео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, картинка, музыка, песня, фильм, игра, игры, мобильный, телефон, Android, iOS, apple, мобильный телефон, Samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Сеть, компьютер, Информация о Реактивный двигатель, Что такое Реактивный двигатель? Что означает Реактивный двигатель?
Reaktivnyj dvigatel RD dvigatel sozdayushij neobhodimuyu dlya dvizheniya silu tyagi posredstvom preobrazovaniya vnutrennej energii topliva v kineticheskuyu energiyu reaktivnoj strui rabochego tela Ispytaniya raketnogo dvigatelya Spejs Shattla Sopla turboreaktivnyh dvigatelej AL 31F samolyota Su 30MK otnosyatsya k klassu vozdushno reaktivnyh dvigatelej Rabochee telo s bolshoj skorostyu istekaet iz dvigatelya i v sootvetstvii s zakonom sohraneniya impulsa obrazuetsya reaktivnaya sila tolkayushaya dvigatel v protivopolozhnom napravlenii Dlya razgona rabochego tela mozhet ispolzovatsya kak rasshirenie gaza nagretogo tem ili inym sposobom do vysokoj temperatury tak nazyvaemye teplovye reaktivnye dvigateli tak i drugie fizicheskie principy naprimer uskorenie zaryazhennyh chastic v elektrostaticheskom pole sm ionnyj dvigatel Reaktivnyj dvigatel sochetaet v sebe sobstvenno dvigatel s dvizhitelem to est on sozdayot tyagovoe usilie tolko za schyot vzaimodejstviya s rabochim telom bez opory ili kontakta s drugimi telami Po etoj prichine chashe vsego on ispolzuetsya dlya privedeniya v dvizhenie raket raketoplanov samolyotov kosmoplanov i kosmicheskih apparatov IstoriyaRazrabotki po sozdaniyu raketoplana aeroplana s reaktivnym dvigatelem velis eshyo v XIX stoletii 27 avgusta 1867 goda otstavnoj kapitan russkoj artillerii N A Teleshov zapatentoval vo Francuzskoj respublike svoi izobreteniya proekt aeroplana Delta i sproektirovannyj dlya nego vozdushno reaktivnyj pulsiruyushij dvigatel kotoryj byl nazvan teplorodnyj duhomyot i yavlyalsya prototipom analogichnyh sovremennyh dvigatelej Rumynskij izobretatel lyubitel Aleksandru Churku so svoim francuzskim kollegoj Zhyustom Byusissonom v 1886 godu na reke Sena ispytali pervuyu v mire predpolagaya ustanovku takogo dvigatelya v dalnejshem na samolyoty Reaktivnyj dvigatel byl izobretyon Gansom fon Ohajnom Dr Hans von Ohain i vydayushimsya anglijskim inzhenerom konstruktorom Frenkom Uittlom Sir Frank Whittle Pervyj patent na rabotayushij gazoturbinnyj dvigatel byl poluchen v 1930 godu Frenkom Uittlom Odnako pervuyu rabochuyu model sobral imenno Ohajn 2 avgusta 1939 goda v nacistskoj Germanii v nebo podnyalsya pervyj reaktivnyj samolyot Hejnkel He 178 osnashyonnyj dvigatelem HeS 3 razrabotannyj Ohajnom Osnovnaya statya Istoriya reaktivnyh dvigatelejOsobennosti reaktivnyh dvigatelejSila tyagi reaktivnogo dvigatelya ne zavisit ot nalichiya okruzhayushej sredy Sila tyagi reaktivnogo dvigatelya ne zavisit ot skorosti dvizheniya rakety Poleznaya moshnost reaktivnogo dvigatelya proporcionalna skorosti rakety Pri skorosti rakety bolshej chem polovina skorosti istecheniya gazov dvigatelya poleznaya moshnost reaktivnogo dvigatelya stanovitsya bolshe polnoj moshnosti paradoks sily tyagi reaktivnogo dvigatelya Klassy reaktivnyh dvigatelejSushestvuet dva osnovnyh klassa reaktivnyh dvigatelej Vozdushno reaktivnye dvigateli teplovye dvigateli kotorye ispolzuyut energiyu okisleniya goryuchego kislorodom vozduha zabiraemogo iz atmosfery Rabochee telo etih dvigatelej predstavlyaet soboj smes produktov goreniya s ostalnymi komponentami zabrannogo vozduha Raketnye dvigateli soderzhat vse komponenty rabochego tela na bortu i sposobny rabotat v lyuboj srede v tom chisle i v bezvozdushnom prostranstve Sostavnye chasti reaktivnogo dvigatelyaLyuboj reaktivnyj dvigatel dolzhen imet po krajnej mere dve sostavnye chasti Kamera sgoraniya himicheskij reaktor v nyom proishodit osvobozhdenie himicheskoj energii topliva i eyo preobrazovanie v teplovuyu energiyu gazov Reaktivnoe soplo gazovyj tunnel v kotorom teplovaya energiya gazov perehodit v ih kineticheskuyu energiyu kogda iz sopla gazy vytekayut naruzhu s bolshoj skorostyu tem samym sozdavaya reaktivnuyu tyagu Osnovnye tehnicheskie parametry reaktivnogo dvigatelyaOsnovnym parametrom raketnym harakterizuyushim reaktivnyj dvigatel yavlyaetsya tyaga inache sila tyagi usilie kotoroe razvivaet dvigatel v napravlenii dvizheniya apparata Raketnye dvigateli pomimo tyagi harakterizuyutsya udelnym impulsom yavlyayushimsya pokazatelem stepeni sovershenstva ili kachestva dvigatelya Etot pokazatel yavlyaetsya takzhe meroj ekonomichnosti dvigatelya V privedyonnoj nizhe diagramme v graficheskoj forme predstavleny verhnie znacheniya etogo pokazatelya dlya raznyh tipov reaktivnyh dvigatelej v zavisimosti ot skorosti polyota vyrazhennoj v forme chisla Maha chto pozvolyaet videt oblast primenimosti kazhdogo tipa dvigatelej PuVRD Pulsiruyushij vozdushno reaktivnyj dvigatel TRD Turboreaktivnyj dvigatel PVRD Pryamotochnyj vozdushno reaktivnyj dvigatel GPVRD Giperzvukovoj pryamotochnyj vozdushno reaktivnyj dvigatelSm takzheReaktivnaya tyaga Raketnyj dvigatel Effekt ObertaPrimechanieV B Shavrov Istoriya konstrukcij samolyotov v SSSR do 1938 g materialy k istorii samolyotostroeniya izdanie vtoroe pererabotannoe i dopolnennoe Moskva Mashinostroenie 1978 S 9 10 576 s Kabardin O F Orlov V A Ponomaryova A V Fakultativnyj kurs fiziki 8 klass M Prosveshenie 1985 Tirazh 143 500 ekz S 140 141
