MLAZNI MOTOR, motor koji stvara silu potiska neophodnu za kretanje pretvaranjem potencijalne energije u kinetičku energiju reaktivnog mlaza radnog fluida. Radna tečnost m, u odnosu na motore, podrazumeva se kao supstanca (gas, tečnost, čvrsta supstanca), uz pomoć koje se toplotna energija oslobođena pri sagorevanju goriva pretvara u koristan mehanički rad. Kao rezultat istjecanja radnog fluida iz mlaznice motora, stvara se reaktivna sila u obliku reakcije (povratka) mlaza usmjerenog u prostoru u smjeru suprotnom od izlivanja mlaza. Različite vrste energije (hemijska, nuklearna, električna, solarna) mogu se pretvoriti u kinetičku (velike brzine) energiju mlaznog toka u mlaznom motoru.

Mlazni motor (motor s direktnom reakcijom) kombinuje sam motor s pogonskim uređajem, odnosno osigurava vlastito kretanje bez sudjelovanja posrednih mehanizama. Da biste stvorili mlazni potisak (potisak motora) koji koristi mlazni motor, potreban vam je: izvor početne (primarne) energije, koja se pretvara u kinetičku energiju mlazne struje; radni fluid koji se izbacuje iz mlaznog motora u obliku mlazne struje; sam mlazni motor je pretvarač energije. Potisak motora - to je reaktivna sila koja proizlazi iz gasnodinamičkih sila pritiska i trenja primijenjenih na unutarnju i vanjsku površinu motora. Razlikovati unutrašnji potisak (mlazni potisak) - rezultantu svih gasnodinamičkih sila primijenjenih na motor, bez uzimanja u obzir vanjskog otpora, i efektivnog potiska, uzimajući u obzir vanjski otpor elektrane. Početna energija se pohranjuje u avionu ili drugom vozilu opremljenom mlaznim motorom (hemijsko gorivo, nuklearno gorivo) ili (u principu) može doći izvana (solarna energija).

Za dobivanje radnog fluida u mlaznom motoru može se koristiti supstanca uzeta iz okoline (na primjer, zrak ili voda); tvar koja se nalazi u rezervoarima aparata ili direktno u komori mlaznog motora; mješavina supstanci koje dolaze iz okoline i pohranjene u vozilu. U modernim mlaznim motorima hemijska energija se najčešće koristi kao primarna energija. U ovom slučaju radni fluid su užareni gasovi - proizvodi sagorevanja hemijskog goriva. Kada radi mlazni motor, hemijska energija zapaljivih materija pretvara se u toplotnu energiju produkata sagorevanja, a toplotna energija vrućih gasova pretvara se u mehaničku energiju translacionog kretanja mlazne struje i samim tim u aparat na kojem se motor je instaliran.

Kako radi mlazni motor

U mlaznom motoru (slika 1), struja zraka ulazi u motor, susreće turbine koje rotiraju velikom brzinom kompresor , koji usisava vazduh iz spoljašnje sredine (pomoću ugrađenog ventilatora). Tako su riješena dva zadatka - primarni usis zraka i hlađenje cijelog motora u cjelini. Lopatice turbina kompresora komprimiraju zrak oko 30 puta ili više i "guraju" ga (pumpa) u komoru za sagorijevanje (generira se radni fluid), koji je glavni dio svakog mlaznog motora. Komora za sagorevanje takođe deluje kao karburator, mešajući gorivo sa vazduhom. To može biti, na primjer, mješavina zraka sa kerozinom, kao u turbomlaznom motoru modernog mlaznog aviona, ili mješavina tečnog kisika sa alkoholom, kao u nekim raketnim motorima na tečno gorivo, ili neko čvrsto gorivo raketa na prah. Nakon stvaranja smjese gorivo-vazduh, ona se zapali i oslobađa se energija u obliku topline, odnosno samo tvari koje u kemijskoj reakciji u motoru (sagorijevanje) oslobađaju mnogo topline, a također i formiraju velika količina gasova, može poslužiti kao gorivo za mlazne motore...

U procesu paljenja dolazi do značajnog zagrijavanja smjese i okolnih dijelova, kao i do volumetrijskog širenja. U stvari, mlazni motor koristi kontroliranu eksploziju za pogon. Komora za sagorevanje mlaznog motora jedan je od njegovih najtoplijih delova (temperatura u njoj dostiže 2700 ° C), mora se stalno intenzivno hladiti. Mlazni motor je opremljen mlaznicom kroz koju vrući plinovi - produkti sagorijevanja goriva u motoru - izlaze iz motora velikom brzinom. Kod nekih motora, plinovi ulaze u mlaznicu odmah nakon komore za sagorijevanje, na primjer, u raketnim ili ramjet motorima. U turbomlaznim motorima, gasovi nakon komore za sagorevanje prvo prolaze turbina , kojoj daju dio svoje toplinske energije za pogon kompresora, koji služi za kompresiju zraka ispred komore za sagorijevanje. Ali, na ovaj ili onaj način, mlaznica je posljednji dio motora - plinovi prolaze kroz nju prije nego što napuste motor. Formira direktan mlazni tok. U mlaznicu se uduvava hladan vazduh, koji kompresor tera da ohladi unutrašnje delove motora. Mlaznica može biti različitih oblika i dizajna u zavisnosti od tipa motora. Ako brzina istjecanja mora premašiti brzinu zvuka, tada se mlaznici daje oblik cijevi koja se širi ili, prvo, konvergirajuća, a zatim se širi (Lavalova mlaznica). Samo u cijevi ovakvog oblika plin se može ubrzati do nadzvučnih brzina, da pređe preko "zvučne barijere".

U zavisnosti od toga da li se okruženje koristi pri radu mlaznog motora, oni se dele u dve glavne klase - mlazni motori(WFD) i raketni motori(RD). Svi WFD - toplotnih motora, čiji radni fluid nastaje tokom reakcije oksidacije zapaljive supstance sa atmosferskim kiseonikom. Vazduh koji dolazi iz atmosfere čini glavnu masu radnog fluida WFD. Dakle, uređaj sa WFD nosi izvor energije (gorivo) na brodu i crpi većinu radnog fluida iz okoline. To uključuje turbomlazni motor (turbomlazni motor), ramjet motor (ramjet motor), pulsirajući mlazni motor (PuVRD), hipersonični ramjet motor (scramjet motor). Za razliku od WFD, sve komponente radnog fluida staze za vožnju nalaze se u vozilu opremljenom stazom za vožnju. Odsustvo propelera u interakciji sa okolinom i prisustvo svih komponenti radnog fluida u vozilu čine stazu za vožnju pogodnom za rad u svemiru. Postoje i kombinovani raketni motori, koji su, takoreći, kombinacija oba osnovna tipa.

Glavne karakteristike mlaznih motora

Glavni tehnički parametar koji karakteriše mlazni motor je potisak - sila koju motor razvija u pravcu kretanja aparata, specifični impuls - odnos potiska motora i mase raketnog goriva (radnog fluida) utrošenog u 1 s, ili identična karakteristika - specifična potrošnja goriva (količina goriva potrošena u 1 s na 1 N potiska razvijenog od strane mlaznog motora), specifična težina motora (masa mlaznog motora u radnom stanju, po jedinici potiska koju razvija to). Za mnoge tipove mlaznih motora važne su karakteristike dimenzije i vijek trajanja. Specifični impuls je mjera stepena izvrsnosti ili kvaliteta motora. Dati dijagram (slika 2) grafički prikazuje gornje vrijednosti ovog indikatora za različite tipove mlaznih motora, u zavisnosti od brzine leta, izražene u obliku Mahovog broja, što vam omogućava da vidite područje primjene svakog tipa motora. Ova brojka je takođe mjera ekonomičnosti motora.

Potisak - sila kojom mlazni motor djeluje na aparat opremljen ovim motorom - određuje se formulom: $$ P = mW_c + F_c (p_c - p_n), $$ gdje je $ m $ maseni protok (maseni protok) radnog fluida za 1 s; $ W_c $ - brzina radnog fluida u dijelu mlaznice; $ F_c $ - izlazna površina mlaznice; $ p_c $ - pritisak gasa u delu mlaznice; $ p_n $ - ambijentalni pritisak (obično atmosferski pritisak). Kao što se vidi iz formule, potisak mlaznog motora zavisi od pritiska okoline. Najviše je u praznini, a najmanje u najgušćim slojevima atmosfere, odnosno mijenja se ovisno o visini leta letjelice opremljene mlaznim motorom iznad nivoa mora, ako se uzme u obzir let u Zemljinoj atmosferi. Specifični impuls mlaznog motora direktno je proporcionalan brzini izlaska radnog fluida iz mlaznice. Brzina istjecanja raste s povećanjem temperature izlaznog radnog fluida i smanjenjem molekularne težine goriva (što je manja molekulska težina goriva, to je veći volumen plinova koji nastaju prilikom njegovog sagorijevanja, i, posljedično, stopa njihovog odliva). Pošto je protok produkata sagorevanja (radnog fluida) određen fizičko-hemijskim svojstvima komponenti goriva i konstrukcijskim karakteristikama motora, kao konstantna vrednost sa ne baš velikim promenama u režimu rada mlaznog motora, veličina reaktivna sila je određena uglavnom drugom masom potrošnje goriva i varira u vrlo širokim granicama (minimum za električne - maksimum za raketne motore na tekuće i čvrsto gorivo). Mlazni motori niskog potiska uglavnom se koriste u stabilizacijskim i kontrolnim sistemima aviona. U svemiru, gdje se gravitacijske sile slabo osjećaju i praktički ne postoji okruženje, čiji otpor bi se morao savladati, mogu se koristiti i za ubrzanje. Rulne staze sa maksimalnim potiskom neophodne su za lansiranje raketa na velike domete i visine, a posebno za lansiranje aviona u svemir, odnosno za njihovo ubrzanje do prve svemirske brzine. Ovi motori troše veoma veliku količinu goriva; obično rade vrlo kratko, ubrzavajući projektile do određene brzine.

WFD koristi ambijentalni zrak kao glavnu komponentu radnog fluida, mnogo ekonomičnije. WFD mogu raditi neprekidno mnogo sati, što ih čini pogodnim za upotrebu u avijaciji. Različite šeme omogućile su njihovu upotrebu za avione koji rade u različitim režimima leta. Turbomlazni motori (TJE) su u širokoj upotrebi, instalirani su na gotovo svim modernim avionima bez izuzetka. Kao i svi motori koji koriste atmosferski vazduh, turbomlazni motori zahtevaju poseban uređaj za komprimovanje vazduha pre nego što se ubaci u komoru za sagorevanje. Kod turbomlaznog motora kompresor služi za komprimiranje zraka, a konstrukcija motora u velikoj mjeri ovisi o vrsti kompresora. Mlazni motori na komprimirani zrak su mnogo jednostavniji u dizajnu, u kojima se potrebno povećanje tlaka provodi na druge načine; to su pulsirajući i ramjet motori. U pulsirajućem zračnom mlaznom motoru (PUVRD), to se obično radi pomoću rešetke ventila instalirane na ulazu u motor, kada novi dio mješavine goriva i zraka napuni komoru za sagorijevanje i u njoj se pojavi bljesak, ventili se zatvore, izolovanje komore za sagorevanje od ulaza u motor. Kao rezultat, pritisak u komori raste, a plinovi izlaze kroz mlaznicu, nakon čega se cijeli proces ponavlja. U nekompresorskom motoru drugog tipa, ramjet (ramjet), nema čak ni ove rešetke ventila i atmosferski zrak, koji ulazi u ulaz motora brzinom jednakom brzini leta, komprimuje se zbog pritiska velike brzine i ulazi komoru za sagorevanje. Ubrizgano gorivo sagorijeva, povećava se sadržaj topline protoka, koji izlazi kroz mlaznu mlaznicu brzinom većom od brzine leta. Zbog toga se stvara ramjet mlazni potisak. Glavni nedostatak ramjet je nemogućnost samostalnog obezbjeđivanja poletanja i ubrzanja aviona. Potrebno je prvo ubrzati letjelicu do brzine kojom se ramjet lansira i osigurati njegov stabilan rad. Posebnost aerodinamičkog dizajna nadzvučnih zrakoplova s ​​ramjet motorima (ramjet motori) je zbog prisutnosti posebnih motora za ubrzanje koji osiguravaju brzinu potrebnu za početak stabilnog rada ramjet motora. To čini repni dio težim i zahtijeva ugradnju stabilizatora kako bi se osigurala potrebna stabilnost.

Istorijska referenca

Princip mlaznog pogona poznat je odavno. Rodonačelnik mlaznog motora može se smatrati kuglom Heron. Čvrsti raketni motori(Raketni motor na čvrsto gorivo) - rakete na prah pojavile su se u Kini u 10. veku. n. NS. Stotinama godina takvi projektili su korišteni prvo na istoku, a potom i u Evropi kao vatromet, signalni i borbeni projektili. Važna faza u razvoju ideje mlaznog pogona bila je ideja upotrebe rakete kao motora za avion. Prvi ga je formulisao ruski revolucionar Narodnaja volja N. I. Kibalčič, koji je u martu 1881. godine, neposredno pre pogubljenja, predložio šemu za letelicu (raketnu letelicu) koja koristi mlazni potisak iz eksplozivnih barutnih gasova. Raketni motori na čvrsto gorivo koriste se u svim klasama vojnih raketa (balističkih, protivavionskih, protivtenkovskih itd.), u svemiru (npr. kao startni i pogonski motori) i vazduhoplovnoj tehnici (akceleratori za poletanje aviona, u sistemima izbacivanje), itd. Mali motori na čvrsto gorivo koriste se kao akceleratori za poletanje aviona. Električni raketni motori i nuklearni raketni motori mogu se koristiti u svemirskim letjelicama.

Većina vojnih i civilnih aviona širom svijeta opremljena je turbomlaznim motorima i bajpasnim turbomlaznim motorima, koriste se u helikopterima. Ovi mlazni motori su pogodni i za podzvučne i za nadzvučne letove; ugrađuju se i na avione projektila, u prvim fazama mogu se koristiti nadzvučni turbomlazni motori svemirska vozila, raketna i svemirska tehnologija itd.

Teorijski rad ruskih naučnika S.S. Nezhdanovsky, I.V. Meshchersky, N. Ye. Zhukovsky, radovi francuskog naučnika R. Hainaut-Peltryja, njemačkog naučnika G. Oberta. Važan doprinos stvaranju WFM-a bio je rad sovjetskog naučnika BS Stečkina, "Teorija vazdušnog mlaznog motora", objavljen 1929. Mlazni motor se u određenoj meri koristi na skoro 99% aviona.

Još na početku XX veka. Ruski naučnik K.E. Ciolkovsky je predvideo da će era aviona na propelerima biti praćena erom mlaznih aviona. Vjerovao je da se samo s mlaznim motorom mogu postići nadzvučne brzine.

Godine 1937. mladi i talentovani dizajner A.M. Cradle je predložio projekat prvog sovjetskog turbomlaznog motora. Prema njegovim proračunima, takav motor bi mogao ubrzati avion do neviđenih brzina u to vrijeme - 900 km/h! Djelovalo je fantastično, a prijedlog mladog dizajnera je s oprezom tretiran. Ali, ipak, rad na ovom motoru je počeo, a sredinom 1941. bio je gotovo spreman. Međutim, počeo je rat, a projektantski biro u kojem je A.M. Cradle, evakuiran duboko u SSSR, a sam dizajner je prebačen na rad na tenkovskim motorima.

Ali A.M. Cradle nije bio sam u svojoj potrazi za stvaranjem mlaznog avionskog motora. Prije rata, inženjeri iz projektantskog biroa V.F. Bolkhovitinova - A. Ya. Bereznyak i A.M. Isaev - predložio je projekat lovca presretača BI-1 s mlaznim motorom na tekuće gorivo.

Projekat je odobren i projektanti su prionuli na posao. Uprkos svim poteškoćama prvog perioda Velikog domovinskog rata, eksperimentalni BI-1 je ipak izgrađen.

EY test pilot je 15. maja 1942. godine podigao prvi raketni lovac na svijetu. Bakhchivandzhi. Testiranja su nastavljena do kraja 1943. i, nažalost, završila su katastrofom. U jednom od probnih letova, Bakhchivandzhi je postigao brzinu od 800 km/h. Ali pri ovoj brzini, avion je iznenada izgubio kontrolu i sjurio se na zemlju. Novi automobil i njegov hrabri tester su poginuli.

Prvi avion Messer-schmitt Me-262 na mlazni pogon pojavio se na nebu neposredno pred kraj Drugog svetskog rata. Proizveden je u dobro prikrivenim fabrikama u šumi. Jedna od ovih fabrika u Gorgauu - 10 km do fitilja od Augsburga na Autobahnu - isporučila je krila, nos i rep aviona u drugu "šumsku" fabriku u blizini, koja je izvršila završnu montažu i podigla gotovu letjelicu direktno iz the Autobahn. Krovovi zgrada bili su ofarbani u zeleno, a takvu "šumsku" biljku bilo je gotovo nemoguće pronaći iz zraka. Iako su saveznici uspjeli otkriti poletanja Me-262 i bombardirali nekoliko otkrivenih aviona, uspjeli su utvrditi lokaciju postrojenja tek nakon što su zauzeli šumu.

Otkrivač mlaznog motora, Englez Frank Whittle dobio je patent još 7930. godine. Prvi mlazni Gloster je napravljen 1941. godine i testiran je u maju. Vlada ga je napustila - nedovoljno moćna. Tek su Nijemci u potpunosti otkrili potencijal ovog izuma, 1942. godine sastavili su Messerschmitt Me-262, na kojem su se borili do kraja rata. Prvi sovjetski mlazni avion bio je MiG-9, a njegov "potomak", MiG-15, napisao je mnoge slavne stranice u borbenoj istoriji Korejskog rata (1950-1953).

Iste godine, u fašističkoj Njemačkoj, koja je izgubila zračnu nadmoć na sovjetsko-njemačkom frontu, sve se intenzivnije razvijao rad na mlaznim avionima. Hitler se nadao da će uz pomoć ovih aviona ponovo preuzeti inicijativu u ratu i ostvariti pobjedu.

Godine 1944. Messerschmitt Me-262, opremljen mlaznim motorom, pušten je u masovnu proizvodnju i ubrzo se pojavio na frontu. Nemački piloti su bili veoma oprezni prema ovoj neobičnoj mašini, koja nije imala uobičajeni propeler. Osim toga, pri brzini blizu 800 km/h, ona je uvučena u zaron, a automobil je bilo nemoguće izvući iz ovog stanja. Nadalje, u zrakoplovnim jedinicama pojavile su se najstrože upute - ni u kojem slučaju se brzina ne smije povećavati na 800 km / h.

Ipak, čak i uz takvo ograničenje, Me-262 je u brzini nadmašio sve ostale lovce tih godina. Ovo je omogućilo komandantu Hitlerove borbene letelice, generalu Holandu, da izjavi da je Me-262 "jedina šansa da se organizuje pravi otpor neprijatelju".

Na istočnom frontu "Me-262" se pojavio na samom kraju rata. S tim u vezi, dizajnerski biroi dobili su hitan zadatak da naprave uređaje za borbu protiv njemačkih mlaznih aviona.

A.I. Mikoyan i P.O. Suhoj je dodao motor-kompresor koji je dizajnirao K.V. Holščovnikov, postavljajući ga u rep aviona. Dodatni motor je morao biti pokrenut kada je avion trebao značajno ubrzati. Ovo je diktirano činjenicom da je K.V. Holščovnikov nije radio više od tri do pet minuta.

Prvi koji je završio rad na brzom lovcu A.I. Mikoyan. Njegov avion I-250 poletio je u martu 1945. Tokom ispitivanja ovog aviona zabilježena je rekordna brzina od 820 km/h, koja je prvi put postignuta u SSSR-u. Fighter P.O. Suhoj Su-5 je ušao u probe u aprilu 1945. godine, a nakon uključivanja dodatnog repnog motora, postignuta je brzina veća od 800 km/h.

Međutim, okolnosti tih godina nisu dopuštale pokretanje novih brzih lovaca u masovnu proizvodnju. Prvo, rat je završen, čak ni hvaljeni Me-262 nije pomogao fašistima da povrate izgubljenu vazdušnu nadmoć.

Drugo, vještina sovjetskih pilota omogućila je da se cijelom svijetu dokaže da se čak i mlazni avioni mogu oboriti dok lete običnim serijskim lovcem.

Paralelno sa razvojem aviona opremljenog "gurajućim" motor-kompresorom, u konstrukcionom birou P.O. Suhoj je stvorio lovac Su-7, u kojem je RD-1 tečni mlaznjak koji je razvio konstruktor V.P. Glushko.

Letovi na "Su-7" počeli su 1945. godine. Isprobao ga je pilot G. Komarov. Kada je RD-1 uključen, brzina aviona se povećala u prosjeku za 115 km/h. Ovo je bio dobar rezultat, ali su ubrzo ispitivanja morala biti prekinuta zbog čestih kvarova mlaznog motora.

Slična situacija se razvila u projektantskim biroima S.A. Lavočkin i AS. Yakovleva. Na jednom od eksperimentalnih aviona La-7R eksplodirao je akcelerator u letu, probni pilot je nekim čudom uspio pobjeći. Ali tokom testiranja Jak-3 sa akceleratorom RD-1, avion je eksplodirao i njegov pilot je poginuo. Sve češće nesreće dovele su do toga da su obustavljena ispitivanja aviona sa "RD-1". Osim toga, postalo je jasno da će klipni motori biti zamijenjeni novim mlaznim motorima.

Nakon poraza Njemačke, njemački mlazni avioni sa motorima pali su u SSSR kao trofeji. Zapadni saveznici su dobili ne samo uzorke mlaznih aviona i njihovih motora, već i njihove programere i opremu fašističkih fabrika.

Za sticanje iskustva u konstrukciji mlaznih aviona odlučeno je da se koristi nemački JUMO- 004 "i" BMW-003 ", a zatim kreirajte svoje na osnovu njih. Ovi motori su nazvani "RD-10" i "RD-20". Osim toga, dizajneri A.M. Lyulke, A.A. Mikulin, V. Ya. Klimov je dobio instrukcije da napravi "potpuno sovjetski" avionski mlazni motor.

Dok se radilo na "dvigatelistima", P.O. Suhoj je razvio mlazni lovac Su-9. Njegov dizajn rađen je prema šemi dvomotornog aviona - dva zarobljena motora JUMO-004 (RD-10) su postavljena ispod krila.

Na uzletištu aerodroma u Tušinu obavljena su zemaljska ispitivanja mlaznog motora RA-7. Tokom rada je pravio strašnu buku i izbacivao oblake dima i vatre iz svoje mlaznice. Tutnjava i sjaj plamena bili su uočljivi čak i na moskovskoj stanici metroa Sokol. Ne bez radoznalosti. Jednom je nekoliko vatrogasnih vozila dojurilo na aerodrom, koje su pozvali Moskovljani da ugase vatru.

Avion "Su-9" teško da bi se mogao nazvati samo lovcem. Piloti su ga obično zvali "teški lovac", jer se preciznije ime - lovac-bombarder - pojavilo tek sredinom 50-ih. Ali zbog svog moćnog topovskog i bombnog naoružanja, Su-9 bi se mogao smatrati prototipom takvog aviona.

Ovakav raspored motora imao je i nedostatke i prednosti. Nedostaci uključuju veliki otpor koji stvaraju motori smješteni ispod krila. No, s druge strane, postavljanje motora u posebne gondole vanbrodskih motora omogućilo im je lak pristup, što je bilo važno prilikom popravke i podešavanja.

Osim mlaznih motora, avion Su-9 je sadržavao mnoga "svježa" dizajnerska rješenja. Tako, na primjer, P.O. Suhoj je na svoj avion ugradio stabilizator kojim upravlja specijalni elektromehanizam, pojačivače baruta za pokretanje, katapultnu sjedalicu za pilota i uređaj za hitno spuštanje nadstrešnice koja pokriva pilotsku kabinu, zračne kočnice sa zaklopkom za slijetanje i kočni padobran. Možemo reći da je Su-9 u potpunosti nastao iz inovacija.

Ubrzo je napravljena eksperimentalna verzija lovca Su-9. Međutim, skrenuta je pažnja na činjenicu da je pilotu fizički teško izvoditi okrete na njemu.

Postalo je očito da će se s povećanjem brzine i visine pilotu sve teže nositi s kontrolom, a onda je u sistem upravljanja avionom uveden novi uređaj - pojačalo-pojačivač, poput servo upravljača. Ali tih godina, upotreba složenog hidrauličkog uređaja u avionu izazvala je kontroverze. Čak su i iskusni dizajneri aviona bili skeptični prema njemu.

Ipak, pojačivač je ugrađen na Su-9. Suhoj je bio prvi koji je u potpunosti prebacio napore sa upravljačke šipke aviona na hidraulički sistem. Pozitivna reakcija pilota nije dugo čekala. Upravljanje avionom postalo je ugodnije i bez zamora. Manevar je pojednostavljen i postao moguć pri svim brzinama leta.

Treba dodati da je u cilju postizanja savršenstva dizajna, P.O. Suhoj je „izgubio“ u nadmetanju između Mikojanovog i Jakovljevog biroa. Prvi mlazni lovci SSSR-a - "MiG-9" i "Yak-15" poleteli su istog dana - 26. aprila 1946. Učestvovali su na vazdušnoj paradi u Tušinu i odmah pušteni u proizvodnju. A "Su-9" se pojavio u vazduhu tek u novembru 1946. Međutim, vojsci se veoma dopao i 1947. je preporučen za masovnu proizvodnju. Ali nije ušao u seriju - fabrike aviona već su bile opterećene radom na proizvodnji mlaznih "MiG" i "Jakov". I P.O. U to vrijeme Suhoj je već završavao radove na novoj, naprednijoj mašini - lovcu Su-11.

Krajem prve decenije XX veka. Britanci su značajno zaostajali za svojim francuskim kolegama u oblasti konstrukcije aviona. U vrijeme objave mobilizacije 1914. godine, najveći dio zračne flote zemlje činili su avioni strane proizvodnje, uglavnom francuski. Međutim, ovo zaostajanje je bilo kratkog daha. Veliki ekonomski, tehnički i naučni potencijal zemlje omogućio je sredinom Prvog svetskog rata...

Došla je druga polovina XX veka. Dizajn aviona, koji je pretrpeo mnoge promene, konačno je dobio izgled na koji smo navikli. Kvadroplani, triplani su otišli u zaborav, a uređaji izgrađeni prema dvokrilnoj shemi praktički se ne koriste. I zato, ako se u tekstu susrećemo sa pojmom "krilo", nećemo u mašti crtati fantastične "štampa" koji su se podigli na nebo početkom 20. veka, već...

Pilote iz cijelog svijeta, osim ljubavi prema letenju, spaja još jedna okolnost - bez obzira na to da li su sada u vojnoj ili civilnoj avijaciji, njihov put u nebo započeo je letenjem malog trenažnog aviona-učitelja. Avion "AIR-14" nastao je pod rukovodstvom A.S. Yakovlev 1937. Bio je to jednosjed za obuku i sport, koji je otišao u ...

Dalji razvoj helikopterske konstrukcije prekinuo je Prvi svjetski rat. Kako ovaj nevjerovatni uređaj nije imao vremena da dokaže svoju "korisnost" za vojsku prije nego što je počeo, na kratko su zaboravili na rotacioni avion i sve svoje napore uložili u razvoj avionske konstrukcije. Ali čim je čovječanstvo završilo krvavi rat, informacije o ...

"Čovjek će letjeti, ne oslanjajući se na snagu svojih mišića, već na snagu svog uma." NE. Žukovski Termin "aeronautika" značio je tayuke i letenje na vozilima težim od vazduha (avioni, jedrilice). Međutim, čovjek je počeo sanjati o letenju mnogo ranije. Izgradivši mašine sposobne da se kreću po kopnu, prestižu najbrže životinje i brodove koji se svađaju sa stanovnicima vodenog elementa, dugo je nastavio sa ...

Preživjevši strahote krvavog Prvog svjetskog rata, ljudi su vjerovali da će sada mir na zemlji biti uspostavljen za dugo vremena, jer je za to plaćena vrlo visoka cijena. Ali ovo je bio samo pokušaj da se odaju želje. Istoričari, političari i vojska shvatili su da to još nije mir, već, najvjerovatnije, predah između dva rata. I za to je bilo razloga. U početku…

Ako je neko od vas morao da puca na daljinu iz puške, onda zna šta znači pojam "trzanje". Za ostalo, objasniću. Vjerovatno ste više puta vidjeli kako ga ronilac, skačući iz čamca u vodu, gura u suprotnom smjeru. Po istom, ali složenijem principu, raketa leti, a pojednostavljena verzija ovog procesa samo predstavlja...

Površina naše planete je 510,2 miliona km2, od čega je samo 29,2% kopno. Ostatak Zemlje prekriva Svjetski okean, koji stvara savršeno ravnu površinu od stotina miliona kvadratnih kilometara. Pistu tako gigantskih dimenzija teško je zamisliti. I što je najvažnije - bez prepreka: poletite tamo gdje vam je zgodnije, ne sjedite ...

Prvi sovjetski helikopter izgrađen je unutar zidina TsAGI pod vodstvom A.M. Čeremuhin avgusta 1930. Na istom mestu, u prisustvu vatrogasca A.M. Čeremuhin, koji je takođe pilot eksperimentalnog aparata TsAGI 1-EA, izveo je prve zemaljske testove. Nakon toga, uređaj je prevezen na jedan od vojnih aerodroma u blizini Moskve. U proleće 1925, jedan od najstarijih pilota helikoptera u Rusiji...

Nažalost, niko ne zna kada je čovek prvi put podigao glavu ka nebu i skrenuo pažnju na njegovu zastrašujuću veličinu i istovremeno fantastičnu lepotu. Ne znamo vrijeme kada je čovjek prvi put primijetio ptice kako lebde u zraku i kada mu se u glavi pojavila misao da ih slijedi. Kao i svaki, čak i najduži put počinje sa...

Da li ste se ikada zapitali kako radi motor mlaznog aviona? Znali su za mlazni potisak koji ga pokreće još u davna vremena. U praksi su to mogli da primene tek početkom prošlog veka, kao rezultat trke u naoružanju između Britanije i Nemačke.

Princip rada mlaznog motora aviona je prilično jednostavan, ali ima neke nijanse koje se strogo poštuju prilikom njihove proizvodnje. Moraju savršeno funkcionirati da bi avion pouzdano ostao u zraku. Uostalom, od toga zavise životi i sigurnost svih u avionu.

Pokreće ga mlazni potisak. Ovo zahtijeva da se neka vrsta tekućine istisne iz stražnjeg dijela sistema i pokrene naprijed. Radi ovdje Njutnov treći zakon, koji glasi: "Svaka akcija izaziva jednaku opoziciju."

Kod mlaznog motora umesto tečnosti koristi se vazduh... Ona stvara silu koja pokreće kretanje.

Koristi se vreli gasovi i mešavina vazduha sa zapaljivim gorivom. Ova mješavina izlazi iz njega velikom brzinom i gura avion naprijed, omogućavajući mu da leti.

Ako govorimo o uređaju mlaznog avionskog motora, onda jeste spajanje četiri najvažnija dijela:

• kompresor;
• komore za sagorijevanje;
• turbine;
• auspuh.

Kompresor se sastoji od od nekoliko turbina koji usisavaju vazduh i sabijaju ga dok prolazi kroz ugaone lopatice. Kompresija povećava temperaturu i pritisak vazduha. Dio komprimiranog zraka ulazi u komoru za sagorijevanje, gdje se miješa s gorivom i pali. Ovo se povećava toplotnu energiju vazduha.

Mlazni motor.

Vruća mješavina napušta komoru velikom brzinom i širi se. Tamo prolazi kroz više jedna turbina sa lopaticama koje se rotiraju zahvaljujući energiji gasa.

Turbina je spojena na kompresor na prednjem dijelu motora, i tako ga pokreće. Vrući zrak izlazi kroz izduv. U ovom trenutku, temperatura smjese je vrlo visoka. I još više se povećava zahvaljujući efekat prigušivanja... Nakon toga iz njega izlazi vazduh.

Počeo je razvoj aviona na mlazni pogon tridesetih godina prošlog veka. Britanci i Nijemci počeli su razvijati slične modele. Ovu trku su pobedili nemački naučnici. Stoga je prvi avion sa mlaznim motorom bio "Lasta" u Luftvafeu. "Gloucester Meteor" poleteo malo kasnije. Detaljno su opisani prvi avioni sa takvim motorima.

Supersonični avionski motor je takođe mlazni, ali u potpuno drugačijoj modifikaciji.

Kako radi turbomlazni motor?

Mlazni motori su sveprisutni, a turbomlazni su ugrađeni veći. Njihova razlika je u tome prvi nosi sa sobom zalihe goriva i oksidatora, a dizajn osigurava njihovu opskrbu iz rezervoara.

Turbomlazni motor aviona nosi sa sobom samo gorivo, a oksidator - vazduh - turbina pumpa iz atmosfere. Inače, princip njegovog rada je isti kao i kod mlaza.

Jedan od najvažnijih detalja koji imaju je ovo je lopatica turbine. Snaga motora zavisi od toga.

Dijagram turbomlaznog motora.

Oni su ti koji stvaraju potisak potreban za avion. Svaka od oštrica proizvodi 10 puta više energije od najčešćeg motora automobila. Ugrađuju se iza komore za sagorevanje, u onom delu motora gde je pritisak najveći i temperatura dostiže do 1400 stepeni Celzijusa.

Tokom procesa proizvodnje oštrica prolaze kroz proces monokristalizacije, što im daje tvrdoću i snagu.

Prije ugradnje u avion, svaki motor se testira na puni potisak. Mora proći Certifikat Evropskog savjeta za sigurnost i kompanija koja ga je izdala. Jedna od najvećih firmi u njihovoj proizvodnji je Rolls-Royce.

Šta je avion na nuklearni pogon?

Tokom hladnog rata Pokušali su da se stvori mlazni motor ne na kemijskoj reakciji, već na toplini, koju bi proizveo nuklearni reaktor. Postavljen je umjesto komore za sagorijevanje.

Vazduh prolazi kroz jezgro reaktora, snižavajući njegovu temperaturu i povećavajući sopstvenu.Širi se i teče iz mlaznice brzinom većom od brzine leta.

Kombinovani turbomlazno-nuklearni motor.

Njegovi testovi su obavljeni u SSSR-u baziran na TU-95. Ni u Sjedinjenim Državama nisu zaostajali za naučnicima u Sovjetskom Savezu.

U 60-im godinama istraživanja s obje strane postupno su prestala. Glavna tri problema koja su spriječila razvoj su:

• sigurnost pilota tokom leta;
• ispuštanje radioaktivnih čestica u atmosferu;
• u slučaju avionske nesreće, radioaktivni reaktor može eksplodirati, uzrokujući nepopravljivu štetu svim živim bićima.

Kako se prave mlazni motori za modele aviona?

Njihova proizvodnja za modele aviona traje oko 6 sati. Prvo samljeven osnovna ploča od aluminijuma, na koji su pričvršćeni svi ostali dijelovi. Iste je veličine kao i hokejaški pak.

Na njega je pričvršćen cilindar, tako da izgleda kao limenka. Ovo je budući motor sa unutrašnjim sagorevanjem. Zatim se instalira sistem za hranjenje. Da bi se to popravilo, vijci se uvijaju u glavnu ploču, prethodno spuštenu u poseban zaptivač.

Motor za model aviona.

Priključci za pokretanje su pričvršćeni na drugu stranu komore za preusmjeravanje emisija plinova na turbinski kotač. U otvor na bočnoj strani komore za sagorevanje je ugrađen spirala sa žarnom niti. Zapaljuje gorivo unutar motora.

Zatim stavljaju turbinu i centralnu osovinu cilindra. Stavili su ga točak kompresora, koji pumpa vazduh u komoru za sagorevanje. Provjerava se računarom prije nego što se lanser osigura.

Gotovog motora se ponovo provjerava snaga. Njegov zvuk se ne razlikuje mnogo od zvuka motora aviona. On je, naravno, manje moćan, ali potpuno podsjeća na njega, dajući više sličnosti modelu.

Pod reaktivnim kretanjem se podrazumijeva kretanje u kojem je jedan njegov dio određenom brzinom odvojen od tijela. Sila koja nastaje kao rezultat takvog procesa djeluje sama od sebe. Drugim riječima, nedostaje joj čak ni najmanji kontakt sa vanjskim tijelima.

u prirodi

Za vrijeme ljetovanja na jugu gotovo svako od nas, kupajući se u moru, sreo se s meduzama. Ali malo ljudi je razmišljalo o činjenici da se ove životinje kreću na isti način kao mlazni motor. Princip rada takvog agregata u prirodi može se uočiti pri premještanju nekih vrsta morskog planktona i ličinki vretenaca. Štaviše, efikasnost ovih beskičmenjaka je često veća od efikasnosti tehničkih sredstava.

Ko još može jasno pokazati šta ima princip rada mlaznog motora? Lignje, hobotnica i sipa. Mnogi drugi morski mekušci čine sličan pokret. Uzmimo, na primjer, sipu. Ona uvlači vodu u svoju škržnu šupljinu i snažno je izbacuje kroz lijevak, koji usmjerava unazad ili u stranu. U ovom slučaju, mekušac može napraviti pokrete u pravom smjeru.

Princip rada mlaznog motora može se uočiti i pri pomicanju soli. Ova morska životinja uzima vodu u široku šupljinu. Nakon toga, mišići njegovog tijela se skupljaju, gurajući tekućinu kroz rupu na leđima. Reakcija nastalog toka omogućava spermi da se kreće naprijed.

Naval rakete

Ali najveće savršenstvo u mlaznoj navigaciji ipak su postigle lignje. Čini se da je čak i sam oblik rakete preslikan iz ovog posebnog morskog života. Kada se kreće malom brzinom, lignja povremeno savija peraje u obliku dijamanta. Ali za brzo bacanje, mora koristiti vlastiti "mlazni motor". Istovremeno, treba detaljnije razmotriti princip rada svih njegovih mišića i tijela.

Lignje imaju neku vrstu plašta. To je mišićno tkivo koje okružuje njegovo tijelo sa svih strana. Tokom kretanja, životinja usisava veliku količinu vode u ovaj plašt, oštro izbacujući mlaz kroz posebnu usku mlaznicu. Takve radnje omogućavaju lignji da se kreće unazad u trzajima brzinom do sedamdeset kilometara na sat. životinja skuplja svih deset pipaka u snop, što tijelu daje aerodinamičan oblik. U mlaznici se nalazi poseban ventil. Životinja ga rotira uz pomoć mišićne kontrakcije. To omogućava morskom životu da promijeni smjer. Ulogu kormila prilikom kretanja lignje imaju i njeni pipci. Usmjerava ih lijevo ili desno, dolje ili gore, lako izbjegavajući sudare s raznim preprekama.

Postoji vrsta lignje (stenoteutis), koja nosi titulu najboljeg pilota među školjkama. Opišite princip rada mlaznog motora - i shvatit ćete zašto, u potrazi za ribom, ova životinja ponekad skače iz vode, čak i pada na palube brodova koji plove oceanom. Kako se to događa? Pilotska lignja, nalazeći se u vodenom elementu, razvija za nju maksimalan mlazni potisak. To mu omogućava da leti iznad valova na udaljenosti do pedeset metara.

Ako uzmemo u obzir mlazni motor, princip rada koje životinje se može još spomenuti? Ovo su, na prvi pogled, vrećaste hobotnice. Njihovi plivači nisu brzi kao lignje, ali u slučaju opasnosti i najbolji sprinteri mogu im pozavidjeti na brzini. Biolozi koji su proučavali migraciju hobotnica otkrili su da se kreću kao da mlazni motor ima princip rada.

Životinja, sa svakim mlazom vode izbačenom iz lijevka, napravi juriš dva ili čak dva i po metra. Istovremeno, hobotnica pliva na neobičan način - unazad.

Drugi primjeri mlaznog pogona

U svijetu biljaka postoje rakete. Princip rada mlaznog motora može se uočiti kada se, čak i uz vrlo lagan dodir, "ludi krastavac" velikom brzinom odbije od peteljke, istovremeno odbacujući ljepljivu tečnost sa sjemenkama. U ovom slučaju, sam fetus odleti na znatnu udaljenost (do 12 m) u suprotnom smjeru.

Princip rada mlaznog motora može se promatrati i dok ste u čamcu. Ako se teško kamenje baca iz njega u vodu u određenom smjeru, tada će početi kretanje u suprotnom smjeru. Princip rada je isti. Jedino se tamo umjesto kamenja koriste plinovi. Oni stvaraju reaktivnu silu koja osigurava kretanje kako u zraku tako i u razrijeđenom prostoru.

Fantastično putovanje

Čovječanstvo je dugo sanjalo o svemirskim letovima. O tome svjedoče radovi pisaca naučne fantastike, koji su nudili razna sredstva za postizanje ovog cilja. Na primjer, junak priče francuskog pisca Herculea Savignena, Cyrano de Bergerac, stigao je do Mjeseca na željeznim kolicima, preko kojih se neprestano bacao snažan magnet. Čuveni Minhauzen je takođe stigao na istu planetu. Na putu mu je pomogla ogromna stabljika pasulja.

Mlazni pogon je korišten u Kini još u prvom milenijumu prije nove ere. Istovremeno, bambusove cijevi punjene barutom služile su kao svojevrsne rakete za zabavu. Inače, projekat prvog automobila na našoj planeti, koji je kreirao Newton, takođe je bio sa mlaznim motorom.

Istorija nastanka RD

Tek u 19. veku. ljudski san o svemiru počeo je da dobija posebne karakteristike. Uostalom, upravo je u ovom stoljeću ruski revolucionar N.I.Kibalchich stvorio prvi svjetski projekat s mlaznim motorom. Sve papire sastavila je Narodna volja u zatvoru, gde je završio nakon atentata na Aleksandra. Ali, nažalost, 03.04.1881 Kibalchich je pogubljen, a njegova ideja nije našla praktičnu implementaciju.

Početkom 20. vijeka. Ideju o korištenju raketa za svemirske letove iznio je ruski naučnik K.E. Tsiolkovsky. Prvi put njegov rad, koji sadrži opis kretanja tijela promjenljive mase u obliku matematičke jednačine, objavljen je 1903. Kasnije je naučnik razvio samu shemu mlaznog motora na tečno gorivo.

Ciolkovsky je također izumio višestepenu raketu i iznio ideju stvaranja stvarnih svemirskih gradova u orbiti blizu Zemlje. Ciolkovsky je uvjerljivo dokazao da je jedino sredstvo za let u svemir raketa. Odnosno, aparat opremljen mlaznim motorom, koji se puni gorivom i oksidantom. Samo takva raketa je u stanju da savlada silu gravitacije i odleti izvan Zemljine atmosfere.

Istraživanje svemira

Ideju Ciolkovskog sproveli su sovjetski naučnici. Predvođeni Sergejem Pavlovičem Koroljevom, lansirali su prvi veštački Zemljin satelit. Ovaj uređaj je 4. oktobra 1957. godine isporučen u orbitu raketom sa mlaznim motorom. Rad RD zasnivao se na konverziji hemijske energije, koju gorivo prenosi na gasni mlaz, pretvarajući se u kinetičku energiju. U ovom slučaju, raketa se kreće u suprotnom smjeru.

Mlazni motor, čiji se princip koristi dugi niz godina, nalazi svoju primjenu ne samo u astronautici, već i u zrakoplovstvu. Ali najviše od svega se koristi za Uostalom, samo RD je u stanju da pomeri vozilo u prostoru, u kojem nema nikakvog okruženja.

Mlazni motor na tečno gorivo

Svako ko je pucao iz vatrenog oružja ili jednostavno posmatrao ovaj proces sa strane zna da postoji sila koja će sigurno gurnuti cijev nazad. Štoviše, s većim iznosom naknade, povrat će se sigurno povećati. Mlazni motor radi na isti način. Njegov princip rada sličan je načinu na koji se cijev potiskuje natrag pod djelovanjem mlaza vrućih plinova.

Što se tiče rakete, u njoj je proces u kome se mešavina pali postepeno i kontinuirano. Ovo je najjednostavniji motor na čvrsto gorivo. Svim raketnim modelarima je dobro poznat.

U tečnom mlaznom motoru (LRE), mješavina goriva i oksidatora se koristi za stvaranje radnog fluida ili potisnog mlaza. Potonji, u pravilu, je dušična kiselina ili kerozin služi kao gorivo u motoru na tečno gorivo.

Princip rada mlaznog motora, koji je bio u prvim uzorcima, sačuvan je do danas. Tek sada koristi tečni vodonik. Kada se ova tvar oksidira, povećava se za 30% u odnosu na prve raketne motore na tekuće gorivo. Treba reći da je ideju korištenja vodonika predložio sam Ciolkovsky. Međutim, poteškoće koje su u to vrijeme postojale u radu s ovom izuzetno eksplozivnom tvari bile su jednostavno nepremostive.

Koji je princip rada mlaznog motora? Gorivo i oksidant ulaze u radnu komoru iz odvojenih rezervoara. Nadalje, komponente se pretvaraju u smjesu. Sagorijeva, oslobađajući kolosalnu količinu topline pod pritiskom od desetina atmosfera.

Komponente ulaze u radnu komoru mlaznog motora na različite načine. Oksidacijsko sredstvo se unosi direktno ovdje. Ali gorivo putuje dužom putanjom između zidova komore i mlaznice. Ovdje se zagrijava i, već ima visoku temperaturu, baca se u zonu izgaranja kroz brojne mlaznice. Dalje, mlaz koji formira mlaznica izbija i pruža moment potiska avionu. Tako možete reći koji princip rada ima mlazni motor (ukratko). U ovom opisu nisu spomenute mnoge komponente bez kojih bi rad LPRE bio nemoguć. Među njima su kompresori potrebni za stvaranje pritiska potrebnog za ubrizgavanje, ventili, turbine za napajanje itd.

Moderna upotreba

Uprkos činjenici da je za rad mlaznog motora potrebna velika količina goriva, raketni motori i danas služe ljudima. Koriste se kao glavni pogonski motori u lansirnim vozilima, kao i ranžirni motori za razne svemirske letjelice i orbitalne stanice. U zrakoplovstvu se koriste i druge vrste staza za vožnju, koje imaju nešto drugačije karakteristike performansi i dizajn.

Razvoj avijacije

Od početka 20. vijeka, pa sve do izbijanja Drugog svjetskog rata, ljudi su letjeli samo na elisnim avionima. Ovi uređaji su bili opremljeni motorima sa unutrašnjim sagorevanjem. Međutim, napredak nije stajao. Njegovim razvojem pojavila se potreba za stvaranjem snažnijih i bržih aviona. Međutim, ovdje su se dizajneri aviona suočili s naizgled nerješivim problemom. Činjenica je da se čak i uz neznatno povećanje masa aviona značajno povećala. Međutim, izlaz iz ove situacije pronašao je Englez Frank Will. Stvorio je fundamentalno novi motor nazvan mlazni motor. Ovaj izum dao je snažan poticaj razvoju avijacije.

Princip rada mlaznog motora aviona sličan je djelovanju vatrogasnog crijeva. Njegovo crijevo ima konusni kraj. Kako istječe kroz uski otvor, voda značajno povećava brzinu. Protivpritisak koji se time stvara je toliko jak da vatrogasac jedva drži crijevo u rukama. Ovakvo ponašanje vode takođe može objasniti princip rada mlaznog motora aviona.

Rulne staze sa direktnim tokom

Ovaj tip mlaznog motora je najjednostavniji. Može se zamisliti kao cijev sa otvorenim krajevima, koja se postavlja na ravninu koja se kreće. U prednjem dijelu njegov poprečni presjek se širi. Zbog ovakvog dizajna, ulazni zrak smanjuje svoju brzinu i povećava pritisak. Najšira tačka takve cijevi je komora za sagorijevanje. Ovo je mjesto gdje se gorivo ubrizgava i sagorijeva. Ovaj proces potiče zagrijavanje nastalih plinova i njihovo snažno širenje. Ovo stvara potisak mlaznog motora. Proizvodi ga svi isti plinovi kada se istiskuju iz uskog kraja cijevi. To je taj potisak koji čini da avion leti.

Problemi sa upotrebom

Mlazni motori sa direktnim protokom imaju neke nedostatke. Oni su sposobni da rade samo na avionu koji je u pokretu. Zrakoplov u mirovanju ne može se aktivirati rulnim stazama s direktnim tokom. Za podizanje takve letjelice u zrak potreban je bilo koji drugi motor za pokretanje.

Rješenje

Princip rada mlaznog motora turbomlaznog aviona, koji je lišen nedostataka ramjet, omogućio je konstruktorima aviona da stvore najnaprednije letelice. Kako ovaj izum funkcionira?

Glavni element koji se nalazi u turbomlaznom motoru je gasna turbina. Uz njegovu pomoć aktivira se zračni kompresor, prolazeći kroz koji se komprimirani zrak usmjerava u posebnu komoru. Proizvodi dobiveni kao rezultat sagorijevanja goriva (obično kerozin) padaju na lopatice turbine, čime je pokreću. Nadalje, protok zraka i plina prolazi u mlaznicu, gdje se ubrzava do velikih brzina i stvara ogromnu reaktivnu silu potiska.

Povećanje snage

Reaktivni potisak može se značajno povećati u kratkom vremenu. Za to se koristi naknadno sagorevanje. To je ubrizgavanje dodatnog goriva u mlaz gasa koji izlazi iz turbine. Kiseonik koji se ne koristi u turbini doprinosi sagorevanju kerozina, što povećava potisak motora. Pri velikim brzinama povećanje njegove vrijednosti dostiže 70%, a pri malim brzinama - 25-30%.

Mlazni motori su takvi uređaji koji stvaraju vučnu silu potrebnu za proces kretanja pretvaranjem unutrašnje energije goriva u kinetičku energiju mlaznih mlaznica u radnom mediju. Radni fluid brzo teče iz motora, a prema zakonu održanja količine gibanja nastaje reaktivna sila koja gura motor u suprotnom smjeru. Za ubrzanje radnog fluida može se koristiti kao ekspanzija plinova zagrijanih na različite načine do visokih temperatura, kao i za druge fizičke procese, posebno za ubrzanje nabijenih čestica u elektrostatičkom polju.

Mlazni motori kombinuju stvarne motore sa propelerima. To znači da vučne sile stvaraju isključivo interakcijom sa radnim tijelima, bez oslonaca, ili kontaktima sa drugim tijelima. Odnosno, oni osiguravaju svoj napredak, dok posredni mehanizmi ne učestvuju. Kao rezultat toga, uglavnom se koriste za pogon aviona, raketa i, naravno, svemirskih letjelica.

Šta je potisak motora?

Potisak motora naziva se reaktivna sila, koja se manifestuje gasnodinamičkim silama, pritiskom i trenjem koji se primenjuju na unutrašnju i vanjsku stranu motora.

Štapovi se razlikuju po:

• Unutrašnji (mlazni potisak), kada se vanjski otpor ne uzima u obzir;
• Učinkovito, uzimajući u obzir vanjski otpor elektrana.

Polazna energija se pohranjuje u avionima ili drugim vozilima opremljenim mlaznim motorima (hemijsko gorivo, nuklearno gorivo), ili može doći izvana (na primjer, solarna energija).

Kako nastaje mlazni potisak?

Da biste generirali mlazni potisak (potisak motora), koji koriste mlazni motori, trebat će vam:

• Izvori početne energije, koji se pretvaraju u kinetičku energiju mlaza;
• Radni fluidi koji će biti izbačeni iz mlaznih motora kao mlazne struje;
• Sam mlazni motor kao pretvarač energije.

Kako do radnog tijela?

Za kupovinu radnog fluida u mlaznim motorima može se koristiti sljedeće:

• Supstance uzete iz okoline (na primjer, voda ili zrak);
• Tvari u spremnicima aparata ili u komorama mlaznih motora;
• Mješovite supstance koje dolaze iz okoline i skladište se u vozilima.

Moderni mlazni motori uglavnom koriste hemijsku energiju. Radni fluidi su mešavine užarenih gasova, koji su produkti sagorevanja hemijskih goriva. Kada radi mlazni motor, hemijska energija iz materijala za sagorevanje pretvara se u toplotnu energiju iz produkata sagorevanja. Istovremeno se toplinska energija iz vrućih plinova pretvara u mehaničku energiju translacijskih kretanja mlaznih mlaznica i uređaja na kojima su motori ugrađeni.

Kod mlaznih motora, mlazovi zraka koji ulaze u motore susreću se s turbinama kompresora koji se vrte ogromnom brzinom, koji uvlače zrak iz okoline (pomoću ugrađenih ventilatora). Stoga se rješavaju dva zadatka:

• Primarni usis zraka;
• Hlađenje cijelog motora.

Lopatice turbine kompresora komprimiraju zrak otprilike 30 ili više puta, potiskuju ga (ubrizgavanje) u komoru za sagorijevanje (generira se radni fluid). Općenito, komore za sagorijevanje također igraju ulogu karburatora, miješajući gorivo sa zrakom.

To mogu biti, posebno, mešavine vazduha i kerozina, kao u turbomlaznim motorima savremenih mlaznih aviona, ili mešavine tečnog kiseonika i alkohola, kao što su neki raketni motori na tečno gorivo, ili neko drugo čvrsto gorivo u raketama sa prahom. Čim se formira mješavina goriva i zraka, ona se zapali uz oslobađanje energije u obliku topline. Dakle, gorivo u mlaznim motorima mogu biti samo one tvari koje, kao rezultat kemijskih reakcija u motorima (prilikom paljenja), oslobađaju toplinu, stvarajući pritom mnogo plinova.

U slučaju požara dolazi do značajnog zagrijavanja smjese i dijelova oko nje uz volumetrijsko širenje. U stvari, mlazni motori se koriste za pokretanje kontrolisanih eksplozija. Komore za sagorevanje u mlaznim motorima su jedan od najtoplijih elemenata (temperaturni režim u njima može doseći i do 2700 °C), a zahtijevaju stalno intenzivno hlađenje.

Mlazni motori su opremljeni mlaznicama kroz koje iz njih velikom brzinom izlaze vrući plinovi, koji su produkti sagorijevanja goriva. Kod nekih motora gasovi završavaju u mlaznicama odmah nakon komora za sagorevanje. Ovo se, na primjer, odnosi na raketne ili ramjet motore.

Turbomlazni motori funkcioniraju nešto drugačije. Dakle, gasovi nakon komora za sagorevanje prvo prolaze kroz turbine, kojima daju svoju toplotnu energiju. To se radi kako bi se pokrenuli kompresori, koji će služiti za kompresiju zraka ispred komore za sagorijevanje. U svakom slučaju, mlaznice ostaju posljednji dijelovi motora kroz koje mogu strujati plinovi. Zapravo, oni direktno formiraju mlazni tok.

Hladan vazduh se šalje u mlaznice, koji kompresori teraju da hladi unutrašnje delove motora. Mlazne mlaznice mogu imati različite konfiguracije i dizajne na osnovu različitih motora. Dakle, kada bi brzina izlivanja trebala biti veća od brzine zvuka, tada se mlaznicama daje oblik cijevi za širenje ili, u početku, sužavanje, a zatim širenje (tzv. Lavalove mlaznice). Samo sa cijevima ove konfiguracije plinovi se ubrzavaju do nadzvučnih brzina, uz pomoć kojih mlazni avioni prelaze "zvučne barijere".

Na osnovu toga da li je okolina uključena u proces rada mlaznih motora, oni se dijele na glavne klase motora koji dišu zrak (VRM) i raketnih motora (RD). Svi WFD su toplinski motori, čija se radna tijela formiraju kada dođe do reakcije oksidacije zapaljivih tvari kisikom zračnih masa. Tokovi zraka koji dolaze iz atmosfere čine osnovu radnih tijela WFD. Dakle, vozila sa WFD nose u sebi izvore energije (gorivo), ali je većina radnih tijela izvučena iz okoline.

WFD uređaji uključuju:

• Turbomlazni motori (TRD);
• Ramjet motori (ramjet);
• Pulsirajući zračni mlazni motori (PuVRD);
• Hipersonični ramjet motori (scramjet motori).

Za razliku od zračno-mlaznih motora, sve komponente radnih fluida staze za vožnju nalaze se u vozilima opremljenim raketnim motorima. Odsustvo propelera u interakciji sa okolinom, kao i prisustvo svih sastavnih radnih tijela u vozilu, čini raketne motore pogodnim za funkcionisanje u svemiru. Postoji i kombinacija raketnih motora, što je svojevrsna kombinacija dvije glavne varijante.

Ukratko o istoriji mlaznog motora

Vjeruje se da su mlazni motor izmislili Hans von Ohain i izvanredni njemački dizajner Frank Whittle. Prvi patent za radni gasnoturbinski motor primio je Frank Whittle 1930. godine. Međutim, prvi radni model sastavio je sam Ohain. Krajem ljeta 1939. na nebu se pojavio prvi mlazni avion - He-178 (Heinkel-178), koji je bio opremljen motorom HeS 3 koji je razvio Ohain.

Kako radi mlazni motor?

Struktura mlaznih motora je prilično jednostavna i istovremeno izuzetno složena. U principu je jednostavno. Dakle, vanbrodski vazduh (kod raketnih motora - tečni kiseonik) se usisava u turbinu. Nakon toga počinje da se miješa s gorivom i tamo izgara. Na rubu turbine formira se takozvani "radni fluid" (prethodno spomenuti mlazni tok) koji pokreće letjelicu ili svemirsku letjelicu.

Uz svu svoju jednostavnost, u stvari, ovo je čitava nauka, jer usred takvih motora radna temperatura može doseći više od hiljadu stepeni Celzijusa. Jedan od najvažnijih problema u izgradnji turbomlaznih motora je stvaranje netopljivih metalnih dijelova koji se sami tope.

Na početku, ispred svake turbine, uvek se nalazi ventilator koji usisava vazdušne mase iz okoline u turbine. Ventilatori imaju veliku površinu, kao i kolosalan broj lopatica posebnih konfiguracija, materijal za koji je titanijum. Neposredno iza ventilatora nalaze se snažni kompresori, koji su neophodni za tjeranje zraka pod ogromnim pritiskom u komore za sagorijevanje. Nakon komora za sagorijevanje, goruće mješavine zraka i goriva šalju se u samu turbinu.

Turbine se sastoje od više lopatica, koje su pod pritiskom mlaznim strujama, koji pokreću turbine u rotaciju. Nadalje, turbine rotiraju osovine na kojima su "montirani" ventilatori i kompresori. Zapravo, sistem se zatvara i treba mu samo dovod goriva i vazdušnih masa.

Nakon turbina, tokovi se usmjeravaju na mlaznice. Mlaznice mlaznih motora su posljednji, ali ne i najmanje važni dijelovi u mlaznim motorima. Oni formiraju direktne mlazne struje. Hladne zračne mase usmjeravaju se u mlaznice, koje ventilatori tjeraju da hlade "unutrašnjost" motora. Ovi mlazovi ograničavaju obruče mlaznica od pregrijanih mlaznih strujanja i sprječavaju njihovo topljenje.

Odbijeni vektor potiska

Mlazni motori imaju širok izbor konfiguracija mlaznica. Najnaprednijim se smatraju pokretne mlaznice koje se nalaze na motorima koji imaju odbijeni vektor potiska. Mogu se stiskati i širiti, kao i odstupati pod značajnim uglovima - tako se mlazne struje reguliraju i usmjeravaju direktno. Zahvaljujući tome, avioni sa motorima koji imaju odbijeni vektor potiska postaju izuzetno upravljivi, jer se manevarski procesi odvijaju ne samo zbog djelovanja mehanizama krila, već i direktno od strane samih motora.

Tipovi mlaznih motora

Postoji nekoliko glavnih tipova mlaznih motora. Dakle, klasični mlazni motor se može nazvati avionskim motorom u avionu F-15. Većina ovih motora koristi se prvenstveno u lovcima raznih modifikacija.

Dvokrilni turboelisni motori

U ovom tipu turboelisnih motora snaga turbina se usmjerava preko redukcijskih zupčanika za rotaciju klasičnih propelera. Prisutnost ovakvih motora omogućava velikim avionima da lete maksimalnom prihvatljivom brzinom uz korištenje manje avio goriva. Normalna brzina krstarenja za turboprop avione može biti 600-800 km/h.

Turbofan mlazni motori

Ovaj tip motora je ekonomičniji u klasičnoj porodici motora. Njihova glavna karakteristika je da su na ulazu ugrađeni ventilatori velikog promjera koji dovode strujanje zraka ne samo za turbine, već stvaraju prilično snažne tokove izvan njih. Kao posljedica toga, povećanje efikasnosti je moguće postići poboljšanjem efikasnosti. Koriste se na linijskim i velikim avionima.

Ramjet motori

Ovaj tip motora funkcionira na način da mu nisu potrebni pokretni dijelovi. Vazdušne mase se opušteno potiskuju u komoru za sagorevanje, zahvaljujući kočenju strujanja oko oklopa ulaznih otvora. Ubuduće se sve radi kao kod običnih mlaznih motora, naime, strujanja vazduha se mešaju sa gorivom i izlaze kao mlazni mlaznici iz mlaznica. Mlazni motori sa direktnim protokom koriste se u vozovima, u avionima, u "dronovima", u raketama, osim toga, mogu se ugraditi na bicikle ili skutere.