Sa ilalim ng paggalaw ng jet ay nauunawaan, kung saan ang isa sa mga bahagi nito ay nahihiwalay sa katawan sa isang tiyak na bilis. Ang nagresultang puwersa ay kumikilos sa sarili nitong. Sa madaling salita, wala siyang kahit kaunting kontak sa mga panlabas na katawan.
Jet propulsion sa kalikasan
Sa isang bakasyon sa tag-araw sa timog, halos bawat isa sa amin, na lumalangoy sa dagat, ay nakasalubong ng dikya. Ngunit ilang mga tao ang nag-isip tungkol sa katotohanan na ang mga hayop na ito ay gumagalaw sa parehong paraan tulad ng isang jet engine. Ang prinsipyo ng pagpapatakbo sa likas na katangian ng naturang yunit ay maaaring sundin kapag gumagalaw ang ilang mga uri ng marine plankton at dragonfly larvae. Bukod dito, ang kahusayan ng mga invertebrate na ito ay kadalasang mas mataas kaysa sa mga teknikal na paraan.
Sino pa ang maaaring magpakita kung paano gumagana ang isang jet engine? Pusit, octopus at cuttlefish. Ang isang katulad na paggalaw ay ginawa ng maraming iba pang mga marine mollusk. Kunin, halimbawa, cuttlefish. Kumuha siya ng tubig sa kanyang gill cavity at masiglang itinapon ito sa pamamagitan ng funnel, na idinidirekta niya pabalik o patagilid. Kung saanang mollusk ay nakakagalaw sa tamang direksyon.
Ang prinsipyo ng pagpapatakbo ng isang jet engine ay maaari ding sundin kapag inililipat ang mantika. Ang marine animal na ito ay kumukuha ng tubig sa isang malawak na lukab. Pagkatapos nito, ang mga kalamnan ng kanyang katawan ay nagkontrata, na nagtutulak ng likido palabas sa butas sa likod. Ang reaksyon ng nagresultang jet ay nagpapahintulot sa tallow na sumulong.
Mga misil sa dagat
Ngunit nakamit ng mga pusit ang pinakadakilang perpekto sa jet navigation. Maging ang hugis mismo ng rocket ay tila kinopya mula sa partikular na marine life na ito. Kapag gumagalaw sa mababang bilis, pana-panahong binabaluktot ng pusit ang palikpik nitong hugis diyamante. Ngunit para sa isang mabilis na paghagis, kailangan niyang gumamit ng kanyang sariling "jet engine". Ang prinsipyo ng operasyon ng lahat ng kanyang kalamnan at katawan ay nagkakahalaga ng pagsasaalang-alang nang mas detalyado.
May kakaibang manta ang pusit. Ito ang tissue ng kalamnan na pumapalibot sa kanyang katawan mula sa lahat ng panig. Sa panahon ng paggalaw, ang hayop ay sumisipsip ng isang malaking dami ng tubig sa mantle na ito, na mabilis na naglalabas ng isang jet sa pamamagitan ng isang espesyal na makitid na nozzle. Ang ganitong mga aksyon ay nagpapahintulot sa mga pusit na gumalaw nang paatras sa bilis na hanggang pitumpung kilometro bawat oras. Sa panahon ng paggalaw, tinitipon ng hayop ang lahat ng sampung galamay nito sa isang bundle, na nagbibigay sa katawan ng isang streamline na hugis. Ang nozzle ay may espesyal na balbula. Ang hayop ay lumiliko ito sa tulong ng pag-urong ng kalamnan. Nagbibigay-daan ito sa marine life na magbago ng direksyon. Ang papel ng manibela sa panahon ng paggalaw ng pusit ay ginagampanan din ng mga galamay nito. Itinuro niya ang mga ito sa kaliwa o kanan, pababao pataas, madaling makaiwas sa mga banggaan na may iba't ibang mga hadlang.
May isang species ng pusit (stenoteuthys), na nagtataglay ng titulong pinakamahusay na piloto sa mga shellfish. Ilarawan ang prinsipyo ng pagpapatakbo ng isang jet engine - at mauunawaan mo kung bakit, sa paghabol sa isda, ang hayop na ito kung minsan ay tumatalon sa tubig, kahit na nakasakay sa mga deck ng mga barko na naglalayag sa karagatan. Paano ito nangyayari? Ang pilot squid, na nasa elemento ng tubig, ay nagkakaroon ng maximum jet thrust para sa kanya. Ito ay nagpapahintulot sa kanya na lumipad sa ibabaw ng mga alon sa layo na hanggang limampung metro.
Kung isasaalang-alang natin ang isang jet engine, ang prinsipyo ng pagpapatakbo ng aling hayop ang mas masasabihan? Ito ay, sa unang sulyap, baggy octopus. Ang kanilang mga manlalangoy ay hindi kasing bilis ng mga pusit, ngunit kung sakaling magkaroon ng panganib kahit na ang pinakamahusay na mga sprinter ay maaaring inggit sa kanilang bilis. Natuklasan ng mga biologist na nag-aral ng octopus migration na kumikilos sila tulad ng paggana ng jet engine.
Ang hayop sa bawat jet ng tubig na itinapon palabas ng funnel ay gumagawa ng h altak ng dalawa o kahit dalawa at kalahating metro. Kasabay nito, ang octopus ay lumalangoy sa kakaibang paraan - paatras.
Iba pang halimbawa ng jet propulsion
May mga rocket sa mundo ng mga halaman. Ang prinsipyo ng isang jet engine ay maaaring maobserbahan kapag, kahit na may napakagaan na pagpindot, ang "baliw na pipino" ay tumalbog sa tangkay sa mataas na bilis, habang sabay na tinatanggihan ang malagkit na likido na may mga buto. Kasabay nito, ang fetus mismo ay lumilipad ng medyo malayo (hanggang 12 m) sa kabilang direksyon.
Ang prinsipyo ng jet engine ay maaari ding sundin,habang nasa bangka. Kung ang mga mabibigat na bato ay itinapon mula dito sa tubig sa isang tiyak na direksyon, pagkatapos ay magsisimula ang paggalaw sa kabaligtaran na direksyon. Ang prinsipyo ng pagpapatakbo ng isang rocket jet engine ay pareho. Tanging ang mga gas ay ginagamit sa halip na mga bato. Lumilikha sila ng reaktibong puwersa na nagbibigay ng paggalaw sa hangin at sa bihirang espasyo.
Fantastic Journeys
Matagal nang pinangarap ng sangkatauhan na lumipad sa kalawakan. Ito ay pinatunayan ng mga gawa ng mga manunulat ng science fiction, na nag-aalok ng iba't ibang paraan upang makamit ang layuning ito. Halimbawa, ang bayani ng kuwento ng Pranses na manunulat na si Hercule Savignin, Cyrano de Bergerac, ay umabot sa buwan sa isang bakal na kariton, kung saan ang isang malakas na magnet ay patuloy na itinapon. Ang sikat na Munchausen ay nakarating din sa parehong planeta. Isang higanteng tangkay ng bean ang tumulong sa kanya sa paglalakbay.
Jet propulsion ay ginamit sa China noong unang milenyo BC. Kasabay nito, ang mga tubo ng kawayan, na puno ng pulbura, ay nagsilbing isang uri ng mga rocket para sa kasiyahan. Siyanga pala, ang proyekto ng unang kotse sa ating planeta, na nilikha ni Newton, ay may jet engine din.
Kasaysayan ng paglikha ng RD
Lamang sa ika-19 na c. Ang pangarap ng sangkatauhan sa kalawakan ay nagsimulang makakuha ng mga konkretong tampok. Pagkatapos ng lahat, sa siglong ito na nilikha ng rebolusyonaryong Ruso na N. I. Kibalchich ang unang proyekto sa mundo ng isang sasakyang panghimpapawid na may jet engine. Ang lahat ng mga papel ay iginuhit ng isang Narodnaya Volya sa bilangguan, kung saan natapos siya pagkatapos ng pagtatangkang pagpatay kay Alexander. Ngunit, sa kasamaang-palad, noong 1881-03-04Si Kibalchich ay pinatay, at ang kanyang ideya ay hindi nakahanap ng praktikal na pagpapatupad.
Sa simula ng ika-20 c. ang ideya ng paggamit ng mga rocket para sa mga paglipad sa kalawakan ay iniharap ng siyentipikong Ruso na si K. E. Tsiolkovsky. Sa kauna-unahang pagkakataon, ang kanyang trabaho, na naglalaman ng isang paglalarawan ng paggalaw ng isang katawan ng variable na masa sa anyo ng isang mathematical equation, ay nai-publish noong 1903. Nang maglaon, binuo ng siyentipiko ang mismong pamamaraan ng isang jet engine na hinimok ng likidong gasolina.
Gayundin, nag-imbento si Tsiolkovsky ng isang multi-stage na rocket at iniharap ang ideya ng paglikha ng mga totoong lungsod sa kalawakan sa malapit-Earth orbit. Tsiolkovsky na nakakumbinsi na pinatunayan na ang tanging paraan para sa paglipad sa kalawakan ay isang rocket. Iyon ay, isang apparatus na nilagyan ng jet engine, na nilagyan ng gasolina at isang oxidizer. Tanging ang gayong rocket lang ang may kakayahang madaig ang gravity at lumipad sa kabila ng atmospera ng Earth.
Paggalugad sa kalawakan
Isang artikulo ni Tsiolkovsky, na inilathala sa periodical na "Scientific Review", ang nagtatag ng reputasyon ng siyentipiko bilang isang mapangarapin. Walang nagseryoso sa kanyang mga argumento.
Ang ideya ni Tsiolkovsky ay ipinatupad ng mga siyentipikong Sobyet. Sa pamumuno ni Sergei Pavlovich Korolev, inilunsad nila ang unang artipisyal na satellite ng Earth. Noong Oktubre 4, 1957, ang aparatong ito ay inihatid sa orbit sa pamamagitan ng isang rocket na may jet engine. Ang gawain ng RD ay batay sa pag-convert ng enerhiya ng kemikal, na inililipat ng gasolina sa jet ng gas, na nagiging kinetic energy. Sa kasong ito, ang rocket ay gumagalaw sa tapat na direksyon.direksyon.
Ang jet engine, ang prinsipyo na ginamit sa loob ng maraming taon, ay natagpuan ang aplikasyon nito hindi lamang sa astronautics, kundi pati na rin sa aviation. Ngunit higit sa lahat ito ay ginagamit upang ilunsad ang mga rocket. Pagkatapos ng lahat, ang RD lang ang makakagalaw sa device sa isang espasyo kung saan walang medium.
Liquid Jet Engine
Alam ng mga nagpaputok ng baril o nakapanood lang sa prosesong ito mula sa gilid na may puwersang tiyak na magtutulak pabalik sa bariles. Bukod dito, sa mas malaking halaga ng singil, tiyak na tataas ang pagbabalik. Ang jet engine ay gumagana sa parehong paraan. Ang prinsipyo ng operasyon nito ay katulad ng kung paano itinulak pabalik ang bariles sa ilalim ng pagkilos ng isang jet ng mainit na gas.
Kung tungkol sa rocket, ang proseso kung saan ang pinaghalong pinag-aapoy ay unti-unti at tuloy-tuloy. Ito ang pinakasimpleng, solid fuel engine. Kilala siya sa lahat ng rocket modeller.
Sa isang liquid-propellant jet engine (LPRE), isang halo na binubuo ng gasolina at oxidizer ang ginagamit upang lumikha ng gumaganang fluid o isang pushing jet. Ang huli, bilang panuntunan, ay nitric acid o likidong oxygen. Ang gasolina sa LRE ay kerosene.
Ang prinsipyo ng pagpapatakbo ng jet engine, na nasa mga unang sample, ay napanatili hanggang ngayon. Ngayon lamang ito ay gumagamit ng likidong hydrogen. Kapag ang sangkap na ito ay na-oxidized, ang tiyak na impulse ay tumataas ng 30% kumpara sa mga unang liquid-propellant na rocket engine. Ito ay nagkakahalaga na sabihin na ang ideya ng paggamit ng hydrogen ayiminungkahi mismo ni Tsiolkovsky. Gayunpaman, ang mga kahirapan sa pagtatrabaho sa napakasabog na sangkap na ito noong panahong iyon ay hindi malulutas.
Ano ang prinsipyo ng paggana ng isang jet engine? Ang gasolina at oxidizer ay pumapasok sa working chamber mula sa magkahiwalay na mga tangke. Susunod, ang mga bahagi ay na-convert sa isang halo. Nasusunog ito, naglalabas ng napakalaking init sa ilalim ng presyon ng sampu-sampung atmospheres.
Ang mga bahagi ay pumapasok sa working chamber ng isang jet engine sa iba't ibang paraan. Ang ahente ng oxidizing ay direktang ipinakilala dito. Ngunit ang gasolina ay naglalakbay sa isang mas mahabang landas sa pagitan ng mga dingding ng silid at ng nozzle. Dito ito ay pinainit at, mayroon nang mataas na temperatura, ay itinapon sa combustion zone sa pamamagitan ng maraming mga nozzle. Dagdag pa, ang jet na nabuo ng nozzle ay lumalabas at nagbibigay sa sasakyang panghimpapawid ng isang pagtulak na sandali. Ito ay kung paano mo masasabi kung ano ang isang jet engine ay may prinsipyo ng pagpapatakbo (maikli). Ang paglalarawang ito ay hindi nagbabanggit ng maraming bahagi, kung wala ito ay magiging imposible ang operasyon ng LRE. Kabilang sa mga ito ang mga compressor na kailangan upang lumikha ng presyon na kinakailangan para sa iniksyon, mga balbula, mga turbine ng supply, atbp.
Modernong paggamit
Sa kabila ng katotohanan na ang pagpapatakbo ng isang jet engine ay nangangailangan ng malaking halaga ng gasolina, ang mga rocket engine ay patuloy na nagsisilbi sa mga tao ngayon. Ginagamit ang mga ito bilang pangunahing propulsion engine sa mga sasakyang ilulunsad, pati na rin ang mga shunting engine para sa iba't ibang spacecraft at orbital station. Sa abyasyon, ginagamit ang iba pang mga uri ng mga taxiway, na may bahagyang naiibang mga katangian ng pagganap atdisenyo.
Pagpapaunlad ng abyasyon
Mula sa unang bahagi ng ika-20 siglo hanggang sa pagsiklab ng Ikalawang Digmaang Pandaigdig, ang mga tao ay lumilipad lamang gamit ang propeller-driven na sasakyang panghimpapawid. Ang mga aparatong ito ay nilagyan ng mga panloob na makina ng pagkasunog. Gayunpaman, ang pag-unlad ay hindi tumigil. Sa pag-unlad nito, nagkaroon ng pangangailangan na lumikha ng mas malakas at mas mabilis na sasakyang panghimpapawid. Gayunpaman, narito ang mga taga-disenyo ng sasakyang panghimpapawid ay nahaharap sa isang tila hindi malulutas na problema. Ang katotohanan ay kahit na may bahagyang pagtaas sa lakas ng makina, ang masa ng sasakyang panghimpapawid ay tumaas nang malaki. Gayunpaman, ang paraan sa labas ng nilikhang sitwasyon ay natagpuan ng Englishman na si Frank Will. Lumikha siya ng isang panimula na bagong makina, na tinatawag na jet. Ang imbensyon na ito ay nagbigay ng malakas na puwersa sa pag-unlad ng abyasyon.
Ang prinsipyo ng pagpapatakbo ng isang aircraft jet engine ay katulad ng mga aksyon ng isang fire hose. Ang hose nito ay may tapered na dulo. Ang pag-agos palabas sa isang makitid na butas, ang tubig ay makabuluhang pinatataas ang bilis nito. Ang puwersa ng back pressure na nilikha sa kasong ito ay napakalakas na halos hindi mahawakan ng bumbero ang hose sa kanyang mga kamay. Ang pag-uugaling ito ng tubig ay maaari ding ipaliwanag ang prinsipyo ng pagpapatakbo ng isang aircraft jet engine.
Mga direksiyon na taxiway
Ang ganitong uri ng jet engine ang pinakasimple. Maaari mong isipin ito sa anyo ng isang tubo na may bukas na mga dulo, na naka-install sa isang gumagalaw na eroplano. Sa harap ng cross section nito ay lumalawak. Dahil sa disenyong ito, binabawasan ng papasok na hangin ang bilis nito, at tumataas ang presyon nito. Ang pinakamalawak na punto ng naturang tuboay ang silid ng pagkasunog. Ito ay kung saan ang gasolina ay iniksyon at pagkatapos ay sinusunog. Ang ganitong proseso ay nag-aambag sa pag-init ng nabuo na mga gas at ang kanilang malakas na pagpapalawak. Lumilikha ito ng thrust ng isang jet engine. Ito ay ginawa ng lahat ng parehong mga gas kapag sila ay sumabog nang may puwersa mula sa makitid na dulo ng tubo. Ang tulak na ito ang nagpapalipad sa eroplano.
Mga problema sa paggamit
Ang
Sramjet engine ay may ilang mga kakulangan. Nagagawa nilang magtrabaho lamang sa sasakyang panghimpapawid na gumagalaw. Ang isang sasakyang panghimpapawid na nakapahinga ay hindi maaaring isaaktibo sa pamamagitan ng direktang daloy ng mga taxiway. Upang maiangat ang naturang sasakyang panghimpapawid sa himpapawid, kailangan ang anumang iba pang panimulang makina.
Paglutas ng Problema
Ang prinsipyo ng pagpapatakbo ng isang jet engine ng isang turbojet type na sasakyang panghimpapawid, na walang mga pagkukulang ng isang direktang daloy ng taxiway, ay nagpapahintulot sa mga taga-disenyo ng sasakyang panghimpapawid na lumikha ng pinaka-advanced na sasakyang panghimpapawid. Paano gumagana ang imbensyon na ito?
Ang pangunahing elemento sa isang turbojet engine ay isang gas turbine. Sa tulong nito, ang isang air compressor ay isinaaktibo, na dumadaan kung saan ang naka-compress na hangin ay nakadirekta sa isang espesyal na silid. Ang mga produkto na nakuha bilang isang resulta ng pagkasunog ng gasolina (karaniwang kerosene) ay nahuhulog sa mga blades ng turbine, na nagtutulak nito. Dagdag pa, ang daloy ng hangin-gas ay pumapasok sa nozzle, kung saan bumibilis ito sa matataas na bilis at lumilikha ng napakalaking jet thrust force.
Pagtaas ng kuryente
Maaari ang reactive thrust forcemakabuluhang pagtaas sa isang maikling panahon. Para dito, ginagamit ang afterburning. Ito ay ang pag-iniksyon ng karagdagang dami ng gasolina sa gas stream na tumatakas mula sa turbine. Ang hindi nagamit na oxygen sa turbine ay nag-aambag sa pagkasunog ng kerosene, na nagpapataas ng engine thrust. Sa mataas na bilis, ang pagtaas sa halaga nito ay umaabot sa 70%, at sa mababang bilis - 25-30%.
