Suihkumoottori

Suihkumoottori on moottori , joka luo liikkeelle tarvittavan vetovoiman muuntamalla polttoaineen sisäisen energian käyttönesteen suihkuvirran liike -energiaksi .

Työneste virtaa ulos moottorista suurella nopeudella, ja liikemäärän säilymislain mukaisesti muodostuu reaktiivinen voima , joka työntää moottoria vastakkaiseen suuntaan. Käyttönesteen nopeuttamiseksi sitä voidaan käyttää kaasun paisuntana , joka on lämmitetty tavalla tai toisella korkeaan lämpötilaan (ns. lämpösuihkumoottorit ), sekä muita fysikaalisia periaatteita, esimerkiksi varautuneen kiihdytyksen. hiukkaset sähköstaattisessa kentässä (katso ionimoottori ).

Suihkumoottori yhdistää varsinaisen moottorin potkuriin , eli se luo vetovoiman vain vuorovaikutuksessa käyttönesteen kanssa ilman tukea tai kosketusta muihin kappaleisiin. Tästä syystä sitä käytetään yleisimmin lentokoneiden , rakettien ja avaruusalusten kuljettamiseen .

Suihkumoottoreiden ominaisuudet

Suihkumoottorin työntövoima ei riipu ympäristön läsnäolosta [1] .
Suihkumoottorin työntövoima ei riipu raketin nopeudesta [1] .
Suihkumoottorin hyötyteho on verrannollinen raketin nopeuteen [1] .
Raketin nopeudella, joka on suurempi kuin puolet moottorin pakokaasun nopeudesta, suihkumoottorin nettoteho tulee suuremmaksi kuin kokonaisteho ( Jet Thrust Paradox ) [1] .

Suihkumoottorien luokat

Suihkumoottoreita on kaksi pääluokkaa:

Ilmasuihkumoottorit ovat lämpömoottoreita, jotkakäyttävät palavan ilman hapetuksen energiaa ilmakehän hapella . Näiden moottoreiden käyttöneste on palamistuotteiden seos muiden imuilman komponenttien kanssa.
Rakettimoottorit sisältävät kaikki aluksella olevan työnesteen komponentit ja ne voivat toimia missä tahansa ympäristössä, myös tyhjiössä.

Suihkumoottorin osat

Jokaisessa suihkumoottorissa on oltava vähintään kaksi osaa:

Polttokammio ("kemiallinen reaktori") - se vapauttaa polttoaineen kemiallisen energian ja muuntaa sen kaasujen lämpöenergiaksi .
Suihkusuutin ("kaasutunneli") - jossa kaasujen lämpöenergia muunnetaan niiden kineettiseksi energiaksi , kun kaasut virtaavat ulos suuttimesta suurella nopeudella, jolloin syntyy suihkun työntövoima .

Suihkumoottorin tärkeimmät tekniset parametrit

Suurin tekninen parametri, joka luonnehtii suihkumoottoria, on työntövoima (toisin sanoen - työntövoima ) - voima, joka kehittää moottoria laitteen liikkeen suuntaan.

Rakettimoottoreille on työntövoiman lisäksi ominaista tietty impulssi , joka ilmaisee moottorin täydellisyyden tai laadun. Tämä indikaattori on myös moottorin hyötysuhteen mitta. Alla oleva kaavio esittää graafisesti tämän indikaattorin yläarvot erityyppisille suihkumoottoreille, riippuen ilmanopeudesta, ilmaistuna Mach-luvun muodossa , jonka avulla voit nähdä kunkin moottorityypin laajuuden.

PuVRD - sykkivä ilmasuihkumoottori , TRD - suihkuturbiinimoottori , ramjet - ramjet -moottori , scramjet - hypersonic ramjet -moottori

Historia

Suihkumoottorin keksivät tohtori Hans von Ohain, tunnettu saksalainen suunnitteluinsinööri, ja Sir Frank Whittle .
Ensimmäisen patentin toimivalle kaasuturbiinimoottorille sai vuonna 1930 Frank Whittle. Ensimmäisen toimivan mallin kokosi kuitenkin Ohain.

2. elokuuta 1939 Saksassa , ensimmäinen suihkukone nousi taivaalle - Heinkel He 178 , varustettu HeS 3 -moottorilla , jonka on kehittänyt Ohain .

Muistiinpanot

↑ 1 2 3 4 Kabardin O. F., Orlov V. A., Ponomareva A. V. Fysiikan valinnainen kurssi. 8. luokka. - M .: Koulutus , 1985. - Levikki 143 500 kappaletta. - S. 140 - 141