Jet motoru: çalışma prensibi (kısaca). Jet motoru prensibi

Reaktif olarak, parçalardan birinin vücuttan belirli bir oranda ayrıldığı bir hareket demektir. Böyle bir işlemin sonucunda ortaya çıkan güç, kendi başına hareket eder. Bir başka deyişle, dış organlarla en ufak bir temasa bile sahip değildir.

Doğadaki tepkisiz hareket

Güney'deki yaz tatili boyunca hemen hemen her birimiz denizde yüzüp denizanası ile karşılaştık. Ancak az insan bu hayvanların bir jet motoru gibi hareket ettiğini düşünüyorlardı. Böyle bir agrega niteliğinde çalışma prensibi, deniz planktonunun bazı türleri ve yusufçuk larva hareket ettiğinde gözlemlenebilir. Ve bu omurgasız hayvanların etkinliği genellikle teknik araçlardan daha yüksektir.

Jet motorunun nasıl çalıştığını açıkça kanıtlayabilen başka kimler var mı? Kalamar, ahtapot ve mürekkep balığı. Benzer bir hareket diğer birçok deniz yumuşakçası tarafından da yapılmaktadır. Örneğin, mürekkep balığı alalım. Solungaç boşluğuna su çekiyor ve geriye doğru veya yana doğru yönlendirilmiş olan huniden şiddetle dışarı atıyor. Böylece, mollusk gerekli partide hareket edebilmektedir.

Jet motorunun çalışma prensibi silindir hareket ettirildiğinde de gözlemlenebilir. Bu deniz hayvanı geniş bir boşlukta su alır. Bundan sonra, vücudunun kasları kasılır ve arkadaki delikten sıvıyı dışarı doğru iter. Ortaya çıkan jetin reaksiyonu, kardeşin ileri doğru ilerlemesine olanak tanır.

Deniz füzeleri

Ancak, kalamar, sonuçta, jet navigasyonunda en büyük mükemmele ulaştı. Roket bile bu deniz canlısı tarafından kopyalanmış gibi görünüyor. Düşük bir hızda hareket ederken, kalamar periyodik olarak elmas şeklindeki yüzgecini kavratır. Ancak hızlı atış yapmak için kendi "jet motorunu" kullanmalıdır. Tüm kasları ve vücudunun çalışma ilkesi daha ayrıntılı olarak düşünülmeye değer.

Kalamarların kendine özgü bir mantosu vardır. Vücudunu her yandan çevreleyen kas dokusudur. Hareket sırasında hayvan, bu mantoda su çekerek, püskürtmeyi özel bir dar uçla keskin bir şekilde atıyor. Bu tür eylemler, kalamarın saatte yetmiş kilometreye kadar hızlarda geriye gitmesine izin verir. Hareket sırasında, hayvan tüm on dokunduruğunu bir pakete toplar ve vücuda aerodinamik bir şekil verir. Nozulda özel bir vana bulunmaktadır. Hayvan, kas kasılması yardımıyla döndürür. Bu, deniz sakinlerinin hareket yönünü değiştirmelerini sağlar. Kalamar hareketinde dümen rolü dokunaçları tarafından oynanır. Onları sola veya sağa, aşağı veya yukarı doğru yönlendirirler, çeşitli engeller ile çarpışmaları kolaylıkla önlerler.

Yumuşakçalar arasında en iyi pilot ünvanı tutan bir çeşit kalamar (stenotevtis) var. Jet motorunun prensibini açıklayın - ve siz neden balık tutmaya çalışırken, bu hayvan bazen suyun dışına atlayıp, okyanusun üzerinden geçen gemilerin güvertelerine bile düştüğünü anlayacaksınız. Bu nasıl oluyor? Kalamar pilotu su unsurunda bulunur ve onun için maksimum reaktif itki geliştirir. Bu, elli metreye kadar bir mesafede dalgaların üzerinden uçmasını sağlar.

Bir jet motorunu düşünürsek, hangi hayvanın çalışma prensibinden bahsedilebilir? Bu, ilk bakışta, baggy ahtapot. Onlardan yüzücüler kalibre kadar hızlı değiller, ancak tehlike durumunda hızları en iyi sprinterler tarafından bile kıskandırılabilir. Ahtapot göçlerini inceleyen biyologlar, bir jet motorunun çalışma şekli gibi hareket ettiğini keşfettiler.

Huniden atılan her su akımı ile hayvan, iki ya da iki buçuk metre için çizgi oluşturuyor. Bu durumda ahtapot garip bir şekilde yüzer - geriye doğru.

Jet itme diğer örnekleri

Bitkiler dünyasında da roketler var. Bir jet motoru prensibi, çok hafif bir dokunuşla bile, "deli salatalık" yüksek hızlı saptan saplarken aynı zamanda yapışkan sıvıyı tohumlarla parçaladığında da gözlemlenebilir. Bu durumda, meyvenin ters yönde önemli bir mesafe (12 m'ye kadar) uçar.

Teknede iken jet motorunun prensibi de gözlemlenebilir. Eğer sudan belirli bir yönde taşlar atarsa, o zaman ters yönde hareket başlar. Aynı prensip roket tahrik sistemi için geçerlidir. Sadece taşlar yerine gazlar kullanılır. Hem havada hem de boşalmış alanda hareketi sağlayan bir reaktif güç oluşturuyorlar.

Harika seyahat

Uzay uçuşlarında, insanlık uzun zamandır hayalini kurdu. Bu, bilimkurgu yazarlarının, bu amaca ulaşmak için çeşitli araç öneren eserlerinden ispatlanmıştır. Örneğin, Fransız yazar Hercule Savinin Cyrano de Bergerac'ın hikayesinin kahramanı, üzerinde güçlü bir mıknatısın sürekli atıldığı bir demir vagonu kullanarak Ay'a ulaştı. Ünlü Munchausen aynı gezegene ulaştı. Fasulyenin dev gövdesi yolculuğa çıkmasına yardım etti.

Jet tahriki M.Ö. 1. binyılda Çin'de kullanılmıştır. Aynı zamanda eğlenmeye özgü olağandışı roketler, barut ile doldurulmuş bambu tüpleri olarak kullanılıyordu. Bu arada, Newton tarafından yaratılan, gezegenimizdeki ilk otomobilin projesi de bir jet motoru ile yapıldı.

Taksi yolculuğu tarihi

Sadece 19. yüzyılda. İnsanlığın kozmos ile ilgili hayali, somut özellikler edinmeye başladı. Bu yüzyılda Rus devrimci NI Kibalchich dünyanın ilk jet motorlu bir uçak projesini yarattı. Bütün kağıtlar, İskender'e teşebbüsten sonra kendini tuttuğu Narodnaya Volya tarafından cezaevinde hazırlandı. Ne yazık ki, 03.04.1881 tarihinde Kibalchich idam edildi ve fikri pratik bir düzenleme bulamadı.

20. yüzyılın başında. Uzaya uçuşlar için roket kullanmak fikri Rus bilim adamı K. E. Tsiolkovsky tarafından ortaya atıldı. Değişken bir kütlenin vücudunun matematiksel bir denklem olarak hareketi ile ilgili bir tanımını içeren ilk çalışması 1903 yılında yayınlandı. Daha sonra bilim adamı, sıvı yakıtla hareket ettirilen bir jet motorunun düzenini geliştirdi.

Tsiolkovsky ayrıca çok aşamalı bir füze icat etti ve bu kozmik şehirlerin yakın yörüngesindeki yörüngede yaratılması fikrini dile getirdi. Tsiolkovsky ikna edici biçimde uzay uçuşlarının tek rota olduğunu bir roket olduğunu kanıtladı. Yani, jet motoruyla donatılmış, yakıtlandırılmış ve oksitlenmiş bir cihaz. Böyle bir füze, yerçekimi kuvvetinin üstesinden gelebiliyor ve Dünya'nın atmosferinin ötesine uçabiliyor.

Uzay araştırması

Tsiolkovsky'nin periyodik "Bilimsel İnceleme" de yayınlanan makalesi, bilim adamı için hayalperestin itibarını teyit etti. Kimse argümanlarını ciddiye almadı.

Tsiolkovski fikri Sovyet bilim adamları tarafından gerçekleştirildi. Sergei Pavlovich Korolev başkanlığında, ilk yapay Dünya uydusunu başlattılar. 4 Ekim 1957'de bu araç, bir jet motoru bulunan bir roketi yörüngede teslim etti. RD'nin çalışması, yakıtla bir gaz jetine aktarılan, kinetik enerjiye dönüşen kimyasal enerjinin dönüştürülmesine dayanıyordu. Bu durumda, roket ters yönde hareket eder.

Kullanım ilkesi yıllarca kullanılmış olan jet motoru, uygulamasını yalnızca kozmonotik alanlarda değil aynı zamanda havacılıkta da buluyor. Ama en önemlisi, füzeleri başlatmak için kullanılır . Her şeyden önce, yalnızca RD aygıtları, herhangi bir ortamın bulunmadığı bir alanda taşıyabilir.

Sıvı Jet Motor

Silah kullanan veya sadece bu işlemi dışarıdan izleyen biri, gövdeyi kesinlikle geri itecek bir kuvvetin olduğunu bilir. Ve daha fazla ücretle geri dönüş mutlaka artmaktadır. Jet motoru da çalışır. Çalışma prensibi, sıcak gaz püskürtmesi altında kökün geriye doğru itildiği şekline benzer.

Roket gelince, içinde karışımın tutuşma süreci kademeli ve sürekli. Bu, en basit, katı yakıt motorudur. O, tüm roket modelistlerini iyi tanıyor.

Sıvı itici bir motorda (LRE), yakıt ve oksidandan oluşan bir karışım, bir çalışan akışkan veya itici bir jet yaratmak için kullanılır. İkincisi, kural olarak, nitrik asit veya sıvı oksijendir. LPRE'deki yakıt kerosentir.

İlk örneklerde olan jet motorunun çalışma prensibi bugüne kadar korunmuştur. Ancak şimdi sıvı hidrojen kullanıyor. Bu maddenin oksidasyonunda, spesifik impuls ilk LPRE'ye kıyasla% 30 oranında artar. Hidrojen kullanma fikrinin Tsiolkovsky tarafından kendisinin önerdiğini belirtmek gerekir. Bununla birlikte, bu yüksek orandaki patlayıcı madde ile çalışılmakta olan şu andaki zorluklar üstesinden gelinemezdi.

Jet motorunun prensibi nedir? Yakıt ve oksitleyici çalışma odasına ayrı tanklardan girer. Ayrıca bileşenler bir karışıma dönüştürülür. Düzinelerce atmosfer basınca maruz kalacak kadar muazzam miktarda ısı yayar ve yanar.

Jet motorunun çalışma odasındaki bileşenler farklı şekillerde gelir. Oksitleyici ajan burada doğrudan verilir. Ancak yakıt odacığın duvarları ile nozül arasında daha uzun bir yol geçer. Burada ısıtılır ve zaten yüksek bir sıcaklığa sahip olan yanma bölgesine çoklu memeler vasıtasıyla atılır. Ayrıca meme tarafından oluşturulan jet patlar ve uçağa itme momenti sağlar. Bu şekilde, nasıl bir jet motoru çalıştırma prensibini (kısaca) anladırabilirsiniz. Bu açıklamada, LPRE'nin çalışması olmadan mümkün olmadığı pek çok bileşen söz edilmemektedir. Bunların arasında, kompresörlerin enjeksiyon, vana, besleme türbinleri vb. Için gereken basıncı yaratması gerekiyor.

Modern kullanım

Jet motorunun çalışmasının çok fazla yakıt gerektirmesine rağmen, LRE bugün insanlara hizmet vermeye devam ediyor. Füze taşıyıcılarının ana yürüyen motorları olarak kullanılıyorlar, ayrıca çeşitli uzay araçları ve yörünge istasyonları için şant takımı da kullanılıyorlar. Havacılıkta, biraz farklı performans özelliklerine ve tasarıma sahip olan diğer taksi yolları kullanılır.

Havacılığın gelişimi

20. yüzyılın başlangıcından 2. Dünya Savaşı'nın patlak vermesine kadar, insanlar yalnızca pervaneye dayalı uçaklarda uçtu. Bu araçlar içten yanmalı motorlarla donatılmıştır. Ancak ilerleme kaydedilmedi. Gelişimi ile daha güçlü ve hızlı uçaklar yaratma ihtiyacı vardı. Bununla birlikte, havacılık tasarımcıları görünüşte çözümlenemeyen bir problemle karşı karşıya kaldılar. Gerçek şu ki , motor gücünde ufak bir artış olsa bile, uçakların kütlesi önemli ölçüde arttı. Bununla birlikte, yaratılan durumun çıkış yolu İngiliz Frank Will tarafından bulunmuştur. Jet motoru olarak adlandırılan tamamen yeni bir motor yarattı. Bu buluş, havacılığın gelişimine güçlü bir ivme kazandırdı.

Bir uçakta çalışan bir jet motorunun çalışma prensibi bir yangın hortumununkine benzer. Onun hortum dar bir uca sahiptir. Dar bir delikten çıkan su, hızını büyük ölçüde artırır. Ortaya çıkan geri basınç kuvveti o kadar güçlü ki, itfaiyeci hortumu elinde tutamıyor. Bu su davranışı, jet motorunun çalışma prensibini de açıklayabilir.

Düz akışlı taksi yolları

Bu tür jet motorları en basittir. Temsilci, hareket eden bir uçağa monte edilmiş açık uçlu bir boru şeklinde olabilir. Cephede kesiti genişler. Bu tasarım sayesinde, gelen hava hızı düşürür ve basıncı yükselir. Böyle bir borunun en geniş yeri yanma odasıdır. Burada yakıt enjekte edilir ve yanması devam eder. Böyle bir süreç, oluşan gazların ısınmasını ve kuvvetli genişlemesini teşvik eder. Bu, jet motorunun itme kuvvetini yaratır. Borunun dar ucundan dışa doğru zorlarlarsa aynı gazları üretirler. Uçağı zorlayan bu çekme uçağı.

Kullanım sorunları

Düz akışlı jet motorlarının bazı dezavantajları vardır. Sadece hareket halindeki düzlemde çalışabiliyorlar. Dinlenme halindeyken uçaklar direkt hareketli taksi yolu ile çalıştırılamaz. Böyle bir uçağı kaldırmak için, başka herhangi bir çalıştırma motoruna ihtiyaç vardır.

Adresleme

Turbo jet tip jetlerin jet motorunun çalışma prensibi, ramjet'in eksikliklerine sahip değildi, uçak tasarımcılarına en mükemmel uçakları yaratmalarına izin verdi. Bu buluş nasıl işliyor?

Turbojet motorundaki ana unsur bir gaz türbini. Yardımı ile, sıkıştırılmış havanın özel bir odaya yönlendirildiği bir hava kompresörü etkinleştirilir. Ortaya çıkan yakıta yakma (genellikle gazyağı) ürünleri türbin bıçaklarına düşer, onu sürer. Ayrıca, hava-gaz akışı memeye geçer ve burada yüksek hızlara ivme kazandırır ve muazzam bir reaktif çekiş kuvveti oluşturur.

Güç artışı

Reaktif çekiş kuvveti kısa sürede önemli ölçüde artabilir. Bu amaçla, afterburning kullanılır. Türbinden kaçan gaz akışına ek bir yakıt miktarı enjekte edilir. Türbinde kullanılmayan oksijen, kerosenin yanmasına katkıda bulunur ve bu da motorun itme kuvvetini arttırır. Yüksek hızda, değerindeki artış% 70'e, küçük hızda ise% 25-30'a ulaşıyor.