Di bawah pergerakan jet difahami, di mana salah satu bahagiannya dipisahkan dari badan pada kelajuan tertentu. Daya yang terhasil bertindak sendiri. Dalam erti kata lain, dia tidak mempunyai sentuhan sedikit pun dengan badan luar.
Pendorongan jet dalam alam semula jadi
Semasa percutian musim panas di selatan, hampir setiap daripada kami, berenang di laut, bertemu dengan obor-obor. Tetapi beberapa orang berfikir tentang hakikat bahawa haiwan ini bergerak dengan cara yang sama seperti enjin jet. Prinsip operasi dalam sifat unit sedemikian boleh diperhatikan apabila memindahkan beberapa jenis plankton laut dan larva pepatung. Selain itu, kecekapan invertebrata ini selalunya lebih tinggi daripada cara teknikal.
Siapa lagi yang boleh menunjukkan cara enjin jet berfungsi? Sotong, sotong dan sotong. Pergerakan serupa dilakukan oleh banyak moluska laut yang lain. Ambil, sebagai contoh, sotong. Dia mengambil air ke dalam rongga insangnya dan membuangnya dengan kuat melalui corong, yang dia arahkan ke belakang atau ke sisi. di manamoluska dapat bergerak ke arah yang betul.
Prinsip operasi enjin jet juga boleh diperhatikan apabila menggerakkan lemak babi. Haiwan laut ini mengambil air ke dalam rongga yang luas. Selepas itu, otot-otot badannya mengecut, menolak cecair keluar melalui lubang di belakang. Reaksi jet yang terhasil membolehkan lemak itu bergerak ke hadapan.
Peluru berpandu laut
Tetapi sotong telah mencapai kesempurnaan terbesar dalam navigasi jet. Malah bentuk roket itu sendiri nampaknya ditiru daripada hidupan marin tertentu ini. Apabila bergerak pada kelajuan rendah, sotong secara berkala membengkokkan siripnya yang berbentuk berlian. Tetapi untuk lontaran pantas, dia perlu menggunakan "enjin jet" sendiri. Prinsip operasi semua otot dan badannya patut dipertimbangkan dengan lebih terperinci.
Sotong mempunyai mantel yang unik. Ini adalah tisu otot yang mengelilingi badannya dari semua sisi. Semasa pergerakan, haiwan itu menyedut sejumlah besar air ke dalam mantel ini, mengeluarkan jet secara mendadak melalui muncung sempit khas. Tindakan sedemikian membolehkan sotong bergerak secara tersentak ke belakang dengan kelajuan sehingga tujuh puluh kilometer sejam. Semasa pergerakan, haiwan itu mengumpulkan semua sepuluh sesungutnya ke dalam satu berkas, yang memberikan tubuh bentuk yang diperkemas. Muncung mempunyai injap khas. Haiwan itu mengubahnya dengan bantuan pengecutan otot. Ini membolehkan hidupan marin bertukar arah. Peranan stereng semasa pergerakan sotong juga dimainkan oleh sesungutnya. Dia mengarahkan mereka ke kiri atau kanan, ke bawahatau lebih tinggi, dengan mudah mengelak perlanggaran dengan pelbagai halangan.
Terdapat spesies sotong (stenoteuthys), yang memegang gelaran juruterbang terbaik dalam kalangan kerang. Terangkan prinsip operasi enjin jet - dan anda akan faham mengapa, mengejar ikan, haiwan ini kadang-kadang melompat keluar dari air, malah naik ke dek kapal yang belayar merentasi lautan. Bagaimana ia berlaku? Sotong juruterbang, yang berada dalam unsur air, menghasilkan tujahan jet maksimum untuknya. Ini membolehkan dia terbang di atas ombak pada jarak sehingga lima puluh meter.
Jika kita mempertimbangkan enjin jet, prinsip operasi haiwan manakah yang boleh disebut lebih lanjut? Ini adalah, pada pandangan pertama, sotong longgar. Perenang mereka tidak sepantas sotong, tetapi jika berlaku bahaya, pelari pecut yang terbaik boleh iri dengan kelajuan mereka. Ahli biologi yang telah mengkaji migrasi sotong mendapati bahawa mereka bergerak seperti enjin jet berfungsi.
Haiwan dengan setiap pancutan air yang dibuang keluar dari corong membuat sentakan dua atau bahkan dua setengah meter. Pada masa yang sama, sotong berenang dengan cara yang aneh - ke belakang.
Contoh lain pendorong jet
Terdapat roket dalam dunia tumbuhan. Prinsip enjin jet boleh diperhatikan apabila, walaupun dengan sentuhan yang sangat ringan, "timun gila" melantun tangkai pada kelajuan tinggi, sambil pada masa yang sama menolak cecair melekit dengan biji. Pada masa yang sama, janin itu sendiri terbang jauh (sehingga 12 m) ke arah yang bertentangan.
Prinsip enjin jet juga boleh diperhatikan,semasa di atas bot. Sekiranya batu-batu berat dilemparkan daripadanya ke dalam air ke arah tertentu, maka pergerakan akan bermula ke arah yang bertentangan. Prinsip operasi enjin jet roket adalah sama. Hanya terdapat gas yang digunakan sebagai ganti batu. Mereka mencipta daya reaktif yang menyediakan pergerakan di udara dan di ruang yang jarang ditemui.
Perjalanan Hebat
Manusia telah lama mengimpikan untuk terbang ke angkasa. Ini terbukti dengan karya penulis fiksyen sains, yang menawarkan pelbagai cara untuk mencapai matlamat ini. Sebagai contoh, wira kisah penulis Perancis Hercule Savignin, Cyrano de Bergerac, mencapai bulan di atas kereta besi, di mana magnet yang kuat sentiasa dilemparkan. Munchausen yang terkenal juga mencapai planet yang sama. Tangkai kacang gergasi membantunya membuat perjalanan.
Pendorongan jet telah digunakan di China seawal milenium pertama SM. Pada masa yang sama, tiub buluh, yang dipenuhi dengan serbuk mesiu, berfungsi sebagai sejenis roket untuk berseronok. Ngomong-ngomong, projek kereta pertama di planet kita, yang dicipta oleh Newton, juga dengan enjin jet.
Sejarah penciptaan RD
Hanya pada abad ke-19. Impian manusia tentang angkasa lepas mula memperoleh ciri konkrit. Lagipun, pada abad inilah revolusioner Rusia N. I. Kibalchich mencipta projek pertama di dunia pesawat dengan enjin jet. Semua kertas telah disediakan oleh Narodnaya Volya di penjara, di mana dia berakhir selepas percubaan membunuh Alexander. Tetapi, malangnya, pada 1881-03-04Kibalchich telah dilaksanakan, dan ideanya tidak menemui pelaksanaan praktikal.
Pada awal abad ke-20. idea menggunakan roket untuk penerbangan ke angkasa lepas dikemukakan oleh saintis Rusia K. E. Tsiolkovsky. Buat pertama kalinya, karyanya, yang mengandungi penerangan tentang pergerakan badan jisim berubah dalam bentuk persamaan matematik, diterbitkan pada tahun 1903. Kemudian, saintis itu membangunkan skema enjin jet yang didorong oleh bahan api cecair.
Selain itu, Tsiolkovsky mencipta roket berbilang peringkat dan mengemukakan idea untuk mencipta bandar angkasa sebenar di orbit berhampiran Bumi. Tsiolkovsky dengan meyakinkan membuktikan bahawa satu-satunya cara untuk penerbangan angkasa adalah roket. Iaitu, radas yang dilengkapi dengan enjin jet, diisi dengan bahan api dan pengoksida. Hanya roket seperti itu yang mampu mengatasi graviti dan terbang melepasi atmosfera Bumi.
Penerokaan angkasa lepas
Artikel oleh Tsiolkovsky, yang diterbitkan dalam "Scientific Review" berkala, mewujudkan reputasi saintis itu sebagai pemimpi. Tiada siapa yang mengambil serius hujahnya.
Idea Tsiolkovsky telah dilaksanakan oleh saintis Soviet. Diketuai oleh Sergei Pavlovich Korolev, mereka melancarkan satelit Bumi buatan pertama. Pada 4 Oktober 1957, radas ini dihantar ke orbit oleh roket dengan enjin jet. Kerja RD adalah berdasarkan penukaran tenaga kimia, yang dipindahkan oleh bahan api ke jet gas, bertukar menjadi tenaga kinetik. Dalam kes ini, roket bergerak ke arah yang bertentangan.arah.
Enjin jet, yang prinsipnya telah digunakan selama bertahun-tahun, mendapati aplikasinya bukan sahaja dalam angkasawan, tetapi juga dalam penerbangan. Tetapi kebanyakannya ia digunakan untuk melancarkan roket. Lagipun, hanya RD yang dapat menggerakkan peranti dalam ruang yang tiada medium.
Enjin Jet Cecair
Mereka yang telah melepaskan senjata api atau hanya melihat proses ini dari sisi tahu bahawa ada kuasa yang pasti akan menolak laras itu ke belakang. Lebih-lebih lagi, dengan jumlah caj yang lebih besar, pulangan pasti akan meningkat. Enjin jet berfungsi dengan cara yang sama. Prinsip operasinya adalah serupa dengan cara tong ditolak ke belakang di bawah tindakan pancutan gas panas.
Bagi roket pula, proses semasa campuran dinyalakan adalah secara beransur-ansur dan berterusan. Ini adalah enjin bahan api pepejal yang paling mudah. Dia terkenal dengan semua pemodel roket.
Dalam enjin jet pendorong cecair (LPRE), campuran yang terdiri daripada bahan api dan pengoksida digunakan untuk mencipta bendalir kerja atau pancutan penolak. Yang terakhir, sebagai peraturan, adalah asid nitrik atau oksigen cecair. Bahan api dalam LRE ialah minyak tanah.
Prinsip operasi enjin jet, yang terdapat dalam sampel pertama, telah dipelihara sehingga hari ini. Cuma sekarang ia menggunakan cecair hidrogen. Apabila bahan ini teroksida, impuls spesifik meningkat sebanyak 30% berbanding dengan enjin roket pendorong cecair yang pertama. Perlu dikatakan bahawa idea menggunakan hidrogen adalahdicadangkan oleh Tsiolkovsky sendiri. Walau bagaimanapun, kesukaran bekerja dengan bahan yang sangat meletup ini pada masa itu tidak dapat diatasi.
Apakah prinsip kerja enjin jet? Bahan api dan pengoksida memasuki ruang kerja dari tangki berasingan. Seterusnya, komponen ditukar kepada campuran. Ia terbakar, membebaskan sejumlah besar haba di bawah tekanan berpuluh-puluh atmosfera.
Komponen memasuki ruang kerja enjin jet dengan cara yang berbeza. Agen pengoksidaan diperkenalkan di sini secara langsung. Tetapi bahan api bergerak lebih jauh di antara dinding ruang dan muncung. Di sini ia dipanaskan dan, sudah mempunyai suhu tinggi, dibuang ke dalam zon pembakaran melalui banyak muncung. Selanjutnya, jet yang dibentuk oleh muncung pecah dan memberikan pesawat dengan momen menolak. Beginilah cara anda boleh mengetahui prinsip operasi enjin jet (secara ringkas). Penerangan ini tidak menyebut banyak komponen, tanpanya operasi LRE adalah mustahil. Antaranya ialah pemampat yang diperlukan untuk mencipta tekanan yang diperlukan untuk suntikan, injap, turbin bekalan, dll.
Penggunaan moden
Walaupun hakikatnya operasi enjin jet memerlukan sejumlah besar bahan api, enjin roket terus memberi perkhidmatan kepada orang ramai hari ini. Ia digunakan sebagai enjin pendorong utama dalam kenderaan pelancar, serta enjin shunting untuk pelbagai kapal angkasa dan stesen orbit. Dalam penerbangan, laluan teksi lain digunakan, yang mempunyai ciri prestasi yang berbeza sedikit danreka bentuk.
Pembangunan penerbangan
Dari awal abad ke-20 sehingga meletusnya Perang Dunia II, orang ramai hanya terbang menggunakan pesawat yang dipacu kipas. Peranti ini dilengkapi dengan enjin pembakaran dalaman. Walau bagaimanapun, kemajuan tidak berhenti. Dengan perkembangannya, terdapat keperluan untuk mencipta pesawat yang lebih berkuasa dan lebih pantas. Walau bagaimanapun, di sini pereka pesawat berhadapan dengan masalah yang tidak dapat diselesaikan. Hakikatnya ialah walaupun dengan sedikit peningkatan dalam kuasa enjin, jisim pesawat meningkat dengan ketara. Walau bagaimanapun, jalan keluar dari situasi yang dicipta telah ditemui oleh orang Inggeris Frank Will. Dia mencipta enjin yang pada asasnya baru, dipanggil jet. Ciptaan ini memberi dorongan yang kuat kepada pembangunan penerbangan.
Prinsip pengendalian enjin jet pesawat adalah serupa dengan tindakan hos kebakaran. Hosnya mempunyai hujung tirus. Mengalir keluar melalui bukaan yang sempit, air meningkatkan kelajuannya dengan ketara. Daya tekanan belakang yang dicipta dalam kes ini adalah sangat kuat sehingga anggota bomba sukar memegang hos di tangannya. Tingkah laku air ini juga boleh menerangkan prinsip operasi enjin jet pesawat.
Jalan teksi arah
Enjin jet jenis ini adalah yang paling mudah. Anda boleh bayangkan ia dalam bentuk paip dengan hujung terbuka, yang dipasang pada satah bergerak. Di hadapan keratan rentasnya mengembang. Disebabkan reka bentuk ini, udara yang masuk mengurangkan kelajuannya, dan tekanannya meningkat. Titik terluas paip sedemikianialah kebuk pembakaran. Di sinilah bahan api disuntik dan kemudian dibakar. Proses sedemikian menyumbang kepada pemanasan gas yang terbentuk dan pengembangannya yang kuat. Ini mewujudkan tujahan enjin jet. Ia dihasilkan oleh semua gas yang sama apabila ia pecah dengan kuat dari hujung paip yang sempit. Tujahan inilah yang membuatkan pesawat terbang.
Masalah penggunaan
Enjin Sramjet mempunyai beberapa kelemahan. Mereka hanya boleh bekerja pada pesawat yang sedang bergerak. Pesawat dalam keadaan rehat tidak boleh diaktifkan dengan laluan teksi aliran terus. Untuk mengangkat pesawat sedemikian ke udara, mana-mana enjin permulaan lain diperlukan.
Menyelesaikan Masalah
Prinsip pengendalian enjin jet pesawat jenis turbojet, yang tidak mempunyai kelemahan laluan teksi aliran terus, membenarkan pereka pesawat untuk mencipta pesawat yang paling canggih. Bagaimanakah ciptaan ini berfungsi?
Elemen utama dalam enjin turbojet ialah turbin gas. Dengan bantuannya, pemampat udara diaktifkan, melalui mana udara termampat diarahkan ke ruang khas. Produk yang diperoleh hasil daripada pembakaran bahan api (biasanya minyak tanah) jatuh pada bilah turbin, yang memacunya. Selanjutnya, aliran gas udara masuk ke muncung, di mana ia memecut ke kelajuan tinggi dan menghasilkan daya tujahan jet yang besar.
Peningkatan kuasa
Daya tujahan reaktif bolehmeningkat dengan ketara dalam tempoh yang singkat. Untuk ini, pembakaran selepas digunakan. Ia adalah suntikan sejumlah tambahan bahan api ke dalam aliran gas yang keluar dari turbin. Oksigen yang tidak digunakan dalam turbin menyumbang kepada pembakaran minyak tanah, yang meningkatkan daya tujahan enjin. Pada kelajuan tinggi, peningkatan nilainya mencapai 70%, dan pada kelajuan rendah - 25-30%.
