Pasakojimas apie organizmų reaktyvinį judėjimą. Santrauka apie fiziką tema: „Reaktyvinis varymas

Tarp didžiųjų XX amžiaus technikos ir mokslo laimėjimų vienai pirmųjų vietų neabejotinai priklauso raketų ir reaktyvinio judėjimo teorija. Antrojo pasaulinio karo metais (1941–1945 m.) neįprastai sparčiai pagerėjo reaktyvinių transporto priemonių konstrukcija. Mūšio laukuose vėl pasirodė parako raketos, tačiau naudojo kaloringesnius bedūmius TNT miltelius („Katyusha“). Buvo sukurti orą kvėpuojantys orlaiviai, nepilotuojami orlaiviai su pulsuojančiais oro kvėpuojančiais varikliais ("FAU-1"), balistinės raketos, kurių nuotolis iki 300 km ("FAU-2").

Dabar raketų gamyba tampa labai svarbia ir sparčiai augančia pramonės šaka. Reaktyvinių transporto priemonių skrydžio teorijos kūrimas yra viena iš aktualiausių šiuolaikinės mokslo ir technologijų plėtros problemų.

K. E. Ciolkovskis daug padarė dėl žinių raketų varymo teorijos pagrindai. Jis pirmasis mokslo istorijoje, remdamasis teorinės mechanikos dėsniais, suformulavo ir ištyrė raketų tiesinio judėjimo tyrimo problemą. Kaip minėjome, judesio perdavimo principą naudojant išmetamų dalelių reakcijos jėgas Ciolkovskis suprato dar 1883 m., tačiau matematiškai griežtą reaktyvinio judėjimo teoriją jis sukūrė XIX amžiaus pabaigoje.

Viename iš savo darbų Ciolkovskis rašė: „Ilgą laiką žiūrėjau į raketą, kaip ir visi kiti: pramogų ir mažų aplikacijų požiūriu. Gerai neprisimenu, kaip man kilo mintis atlikti su raketa susijusius skaičiavimus. Man atrodo, kad pirmąsias minties sėklas pasėjo garsus svajotojas Žiulis Vernas; jis pažadino mano smegenų darbą tam tikra kryptimi. Atsirado troškimai, už troškimų kilo proto veikla. ...Ant seno popieriaus lapo su galutinėmis formulėmis, susijusiomis su reaktyviniu įtaisu, pažymėta data 1898 m. rugpjūčio 25 d.

„...Aš niekada neteigiau, kad turiu išsamų problemos sprendimą. Pirmiausia neišvengiamai ateina: mintis, fantazija, pasaka. Už jų slypi moksliniai skaičiavimai. Ir galiausiai egzekucija vainikuoja mintį. Mano darbai apie keliones kosmose priklauso vidurinei kūrybos fazei. Labiau nei bet kas suprantu bedugnę, kuri skiria idėją nuo jos įgyvendinimo, nes per savo gyvenimą ne tik galvojau ir skaičiavau, bet ir vykdžiau, taip pat dirbdamas rankomis. Tačiau neįmanoma neturėti idėjos: mintis yra prieš vykdymą, fantazija – prieš tikslų skaičiavimą.

1903 m. pirmasis Konstantino Eduardovičiaus straipsnis apie raketų technologiją pasirodė žurnale „Scientific Review“, kuris vadinosi „Pasaulio erdvių tyrinėjimas naudojant raketų instrumentus“. Šiame darbe, remiantis pačiais paprasčiausiais teorinės mechanikos dėsniais (pagreičio išliekamumo dėsniu ir savarankiško jėgų veikimo dėsniu), buvo pateikta raketų skrydžio teorija ir pagrįsta galimybė panaudoti reaktyvines transporto priemones tarpplanetiniams ryšiams. (Kūnų, kurių masė judant kinta, judėjimo bendrosios teorijos sukūrimas priklauso profesoriui I. V. Meščerskiui (1859-1935)).

Idėja panaudoti raketą mokslinėms problemoms spręsti, reaktyvinius variklius sukurti grandiozinių tarpplanetinių laivų judėjimui visiškai priklauso Tsiolkovskiui. Jis yra šiuolaikinių didelio nuotolio skystojo kuro raketų įkūrėjas, vienas iš naujo teorinės mechanikos skyriaus kūrėjų.

Klasikinė mechanika, tirianti materialių kūnų judėjimo ir pusiausvyros dėsnius, remiasi trys judėjimo dėsniai, aiškiai ir griežtai suformuluotas anglų mokslininko dar 1687 m. Šiuos dėsnius naudojo daugelis tyrinėtojų, tirdami kūnų, kurių masė judėjimo metu nekito, judėjimą. Buvo svarstomi labai svarbūs judėjimo atvejai ir sukurtas puikus mokslas – pastovios masės kūnų mechanika. Pastovios masės kūnų mechanikos aksiomos arba Niutono judėjimo dėsniai buvo visos ankstesnės mechanikos raidos apibendrinimas. Šiuo metu pagrindiniai mechaninio judėjimo dėsniai yra išdėstyti visuose vidurinės mokyklos fizikos vadovėliuose. Čia pateiksime trumpą Niutono judėjimo dėsnių santrauką, nes vėlesnis mokslo žingsnis, sudaręs galimybę ištirti raketų judėjimą, buvo tolesnis klasikinės mechanikos metodų tobulinimas.

Reaktyvinis varymas gamtoje ir technologijose

FIZIKOS SANTRAUKA

Reaktyvinis varymas- judėjimas, atsirandantis, kai kuri nors jo dalis tam tikru greičiu atsiskiria nuo kūno.

Reaktyvioji jėga atsiranda be jokios sąveikos su išoriniais kūnais.

Reaktyvinio judėjimo taikymas gamtoje

Daugelis iš mūsų gyvenime yra susidūrę su medūzomis maudydamiesi jūroje. Bet kokiu atveju Juodojoje jūroje jų yra pakankamai. Tačiau mažai žmonių manė, kad medūzos taip pat naudoja reaktyvinį judėjimą. Be to, taip juda laumžirgių lervos ir kai kurios jūrinio planktono rūšys. Ir dažnai jūrų bestuburių gyvūnų efektyvumas naudojant reaktyvinį variklį yra daug didesnis nei technologinių išradimų.

Reaktyvinį variklį naudoja daugelis moliuskų – aštuonkojai, kalmarai, sepijos. Pavyzdžiui, jūros šukutės moliuskas juda į priekį dėl vandens srovės, išmestos iš kiauto, reaktyviosios jėgos, smarkiai suspaudžiant jo vožtuvus.

Aštuonkojis

Sepijos

Sepijos, kaip ir dauguma galvakojų, vandenyje juda tokiu būdu. Ji paima vandenį į žiaunų ertmę per šoninį plyšį ir specialų piltuvėlį priešais kūną, o tada energingai išmeta vandens srovę per piltuvą. Sepijos nukreipia piltuvo vamzdelį į šoną arba atgal ir, greitai išspausdamos iš jo vandenį, gali judėti įvairiomis kryptimis.

Salpa – permatomo kūno jūrinis gyvūnas, judėdamas per priekinę angą gauna vandens, o vanduo patenka į plačią ertmę, kurios viduje įstrižai ištemptos žiaunos. Kai tik gyvūnas išgeria didelį gurkšnį vandens, skylė užsidaro. Tada susitraukia išilginiai ir skersiniai salpos raumenys, susitraukia visas kūnas ir pro užpakalinę angą išstumiamas vanduo. Išbėgančios srovės reakcija stumia salpą į priekį.

Didžiausią susidomėjimą kelia kalmarų reaktyvinis variklis. Kalmarai yra didžiausias bestuburis vandenyno gelmių gyventojas. Kalmarai pasiekė aukščiausią tobulumą reaktyvinėje navigacijoje. Netgi jų kūnas su savo išorinėmis formomis kopijuoja raketą (arba geriau sakant, raketa kopijuoja kalmarus, nes šiuo klausimu ji turi neginčijamą pirmenybę). Lėtai judėdami kalmarai naudoja didelį deimanto formos peleką, kuris periodiškai pasilenkia. Norint greitai mesti, naudojamas reaktyvinis variklis. Raumeninis audinys – mantija supa moliusko kūną iš visų pusių, jo ertmės tūris yra beveik pusė kalmaro kūno tūrio. Gyvūnas siurbia vandenį mantijos ertmėje, o po to per siaurą antgalį staigiai išmeta vandens srovę ir dideliu greičiu juda atgal. Tuo pačiu metu visi dešimt kalmarų čiuptuvų yra sujungti į mazgą virš galvos ir įgauna supaprastintą formą. Antgalis turi specialų vožtuvą, o raumenys gali jį sukti, keisdami judėjimo kryptį. Kalmarų variklis yra labai ekonomiškas, gali pasiekti net 60 - 70 km/h greitį. (Kai kurie tyrinėtojai mano, kad net iki 150 km/h!) Nenuostabu, kad kalmarai vadinami „gyva torpeda“. Lenkdami surištus čiuptuvus į dešinę, kairę, aukštyn arba žemyn, kalmarai pasisuka į vieną ar kitą pusę. Kadangi toks vairas yra labai didelis, palyginti su pačiu gyvūnu, užtenka nežymaus jo judesio, kad kalmaras net ir visu greičiu lengvai išsisuktų nuo susidūrimo su kliūtimi. Staigus vairo pasukimas – ir plaukikas veržiasi į priešingą pusę. Taigi jis sulenkė piltuvo galą atgal ir dabar slysta galva į priekį. Jis sulenkė jį į dešinę – ir reaktyvinis stūmimas numetė jį į kairę. Tačiau kai reikia greitai plaukti, piltuvėlis visada išsikiša tiesiai tarp čiuptuvų, o kalmarai uodegą skuba pirmas, lygiai taip pat, kaip bėgtų vėžys – greitas vaikščiotojas, apdovanotas žirgo vikrumu.

Jei nereikia skubėti, kalmarai ir sepijos plaukia banguodami pelekais - miniatiūrinės bangelės bėga per juos iš priekio į nugarą, o gyvūnas grakščiai sklando, retkarčiais pasistumdydamas ir iš po mantijos išsviedžiama vandens srove. Tada aiškiai matomi atskiri smūgiai, kuriuos moliuskas patiria vandens čiurkšlių išsiveržimo momentu. Kai kurie galvakojai gali pasiekti iki penkiasdešimt penkių kilometrų per valandą greitį. Atrodo, kad tiesioginių matavimų niekas neatliko, bet apie tai galima spręsti pagal skraidančių kalmarų greitį ir skrydžio diapazoną. Ir pasirodo, kad aštuonkojai savo šeimoje turi tokių gabumų! Geriausias pilotas tarp moliuskų yra kalmaras Stenoteuthis. Anglų jūreiviai tai vadina skraidančiais kalmarais („flying squid“). Tai mažas, maždaug silkės dydžio gyvūnas. Jis persekioja žuvis tokiu greičiu, kad dažnai iššoka iš vandens, tarsi strėlė persmelkia jos paviršių. Jis griebiasi šios gudrybės, kad išgelbėtų savo gyvybę nuo plėšrūnų – tuno ir skumbrės. Sukūręs maksimalią reaktyvinio vandens trauką, pilotas kalmaras pakyla į orą ir skrenda virš bangų daugiau nei penkiasdešimt metrų. Gyvos raketos skrydžio apogėjus yra taip aukštai virš vandens, kad skraidantys kalmarai dažnai atsiduria vandenyne plaukiojančių laivų deniuose. Keturi penki metrai nėra rekordinis aukštis, iki kurio kalmarai pakyla į dangų. Kartais jie skrenda dar aukščiau.

Anglų moliuskų tyrinėtojas daktaras Reesas moksliniame straipsnyje aprašė kalmarą (tik 16 centimetrų ilgio), kuris, nuskridęs nemažą atstumą oru, nukrito ant jachtos tilto, iškilusio virš vandens beveik septynis metrus.

Pasitaiko, kad į laivą putojančia kaskada krenta daug skraidančių kalmarų. Senovės rašytojas Trebiusas Nigeris kartą papasakojo liūdną istoriją apie laivą, kuris tariamai nuskendo nuo ant jo denio nukritusių skraidančių kalmarų svorio. Kalmarai gali pakilti be pagreičio.

Aštuonkojai taip pat gali skristi. Prancūzų gamtininkas Jeanas Verani matė, kaip paprastas aštuonkojis įsibėgėjo akvariume ir staiga atbulomis iššoko iš vandens. Aprašęs maždaug penkių metrų ilgio lanką ore, jis puolė atgal į akvariumą. Didindamas greitį šuoliui, aštuonkojis judėjo ne tik dėl reaktyvinės traukos, bet ir irklavo su savo čiuptuvais.
Maišiniai aštuonkojai, žinoma, plaukia blogiau nei kalmarai, tačiau kritiniais momentais jie gali parodyti rekordinę geriausių sprinterių klasę. Kalifornijos akvariumo darbuotojai bandė nufotografuoti aštuonkojį, puolantį krabą. Aštuonkojis į savo grobį veržėsi tokiu greičiu, kad plėvelėje, net ir filmuojant didžiausiu greičiu, visada būdavo riebalų. Tai reiškia, kad metimas truko šimtąsias sekundės dalis! Paprastai aštuonkojai plaukia gana lėtai. Aštuonkojų migracijas tyrinėjęs Josephas Seinlas apskaičiavo: pusės metro dydžio aštuonkojis plaukia jūra maždaug penkiolikos kilometrų per valandą greičiu. Kiekviena iš piltuvo išmesta vandens srovė stumia jį į priekį (tiksliau, atgal, nes aštuonkojis plaukia atgal) du ar du su puse metro.

Reaktyvinį judėjimą galima rasti ir augalų pasaulyje. Pavyzdžiui, prinokę „pamišusio agurko“ vaisiai, menkiausiu prisilietimu, atšoka nuo kotelio, o iš susidariusios skylės jėga išsviedžiamas lipnus skystis su sėklomis. Pats agurkas išskrenda priešinga kryptimi iki 12 m.

Žinodami impulso išsaugojimo dėsnį, galite pakeisti savo judėjimo greitį atviroje erdvėje. Jei esate valtyje ir turite kelis sunkius akmenis, tada mesdami akmenis tam tikra kryptimi, būsite nukreipti į priešingą pusę. Tas pats nutiks ir kosmose, tačiau ten jie tam naudoja reaktyvinius variklius.

Visi žino, kad šūvį iš ginklo lydi atatranka. Jei kulkos svoris būtų lygus pistoleto svoriui, jie skristų tuo pačiu greičiu. Atatranka atsiranda todėl, kad išmetama dujų masė sukuria reaktyviąją jėgą, kurios dėka galima užtikrinti judėjimą tiek ore, tiek beorėje erdvėje. Ir kuo didesnė tekančių dujų masė ir greitis, tuo didesnę atatrankos jėgą jaučia mūsų petys, kuo stipresnė ginklo reakcija, tuo didesnė reaktyvioji jėga.

Reaktyvinio varymo taikymas technologijoje

Daugelį amžių žmonija svajojo apie skrydį į kosmosą. Mokslinės fantastikos rašytojai pasiūlė įvairias priemones šiam tikslui pasiekti. XVII amžiuje pasirodė prancūzų rašytojo Cyrano de Bergerac pasakojimas apie skrydį į Mėnulį. Šios istorijos herojus Mėnulį pasiekė geležiniu vežimėliu, virš kurio nuolat svaidė stiprų magnetą. Patrauktas jo, vežimas kilo vis aukščiau virš Žemės, kol pasiekė Mėnulį. O baronas Miunhauzenas pasakė, kad į Mėnulį užkopė kartu su pupelės stiebeliu.

Pirmojo mūsų eros tūkstantmečio pabaigoje Kinija išrado reaktyvinį variklį, kuriuo varomos raketos – bambukiniai vamzdžiai, pripildyti parako, jie taip pat buvo naudojami kaip pramoga. Vienas pirmųjų automobilių projektų taip pat buvo su reaktyviniu varikliu ir šis projektas priklausė Newtonui

Pirmojo pasaulyje reaktyvinio lėktuvo, skirto žmonėms skraidyti, projekto autorius buvo Rusijos revoliucionierius N.I. Kibalchichas. 1881 m. balandžio 3 d. jam buvo įvykdyta mirties bausmė už dalyvavimą pasikėsinime nužudyti imperatorių Aleksandrą II. Savo projektą jis sukūrė kalėjime po mirties bausmės. Kibalchichas rašė: „Būdamas kalėjime, likus kelioms dienoms iki mirties, rašau šį projektą. Tikiu savo idėjos įgyvendinamumu, ir šis tikėjimas mane palaiko baisioje situacijoje... Aš ramiai pasitiksiu mirtį, žinodamas, kad mano idėja neužges kartu su manimi“.

Idėją panaudoti raketas skrydžiams į kosmosą šio amžiaus pradžioje pasiūlė rusų mokslininkas Konstantinas Eduardovičius Ciolkovskis. 1903 metais spaudoje pasirodė Kalugos gimnazijos mokytojo K.E. Ciolkovskis „Pasaulio erdvių tyrinėjimas naudojant reaktyvius instrumentus“. Šiame darbe buvo pateikta svarbiausia matematinė astronautikos lygtis, dabar žinoma kaip „Ciolkovskio formulė“, kuri apibūdino kintamos masės kūno judėjimą. Vėliau jis sukūrė skystojo kuro raketinio variklio projektą, pasiūlė kelių pakopų raketos konstrukciją ir išsakė idėją apie galimybę žemoje Žemės orbitoje sukurti ištisus kosminius miestus. Jis parodė, kad vienintelis įrenginys, galintis įveikti gravitaciją, yra raketa, t.y. įrenginys su reaktyviniu varikliu, kuris naudoja degalus ir oksidatorių, esantį pačiame įrenginyje.

Užbaigta:
Studentas
1-121 grupės
Okuneva Alena
Patikrinta:
P.L.Vineaminovna

Perevozo miestas
2011 m
Turinys:

Įvadas: kas yra reaktyvinis varymas…………………………………………………………………………………………………
Impulso tvermės dėsnis………………………………………………………………….4
Reaktyvinio judėjimo taikymas gamtoje……………………………………………..5
Reaktyvinio varymo taikymas technologijose……………………………………..6
Reaktyvinis variklis „Tarpžemyninė raketa“…………..……………7
Reaktyvinio variklio veikimo fizinis pagrindas..................... .................... 8
Reaktyvinių variklių klasifikacija ir jų naudojimo ypatybės……………………………………………………………………………………….………….…….9
Orlaivio projektavimo ir sukūrimo ypatumai………10
Išvada………………………………………………………………………………………….11
Naudotos literatūros sąrašas………………………………………………………………..12

"Reaktyvinis variklis"
Reaktyvusis judėjimas – tai kūno judėjimas, kurį sukelia tam tikros jo dalies atsiskyrimas nuo jo tam tikru greičiu. Srovės judėjimas aprašomas remiantis impulso išsaugojimo dėsniu.
Reaktyvinis varymas, dabar naudojamas lėktuvuose, raketose ir erdvėlaiviuose, būdingas aštuonkojams, kalmarams, sepijoms, medūzoms – visi jie be išimties plaukimui naudoja išmestos vandens srovės reakciją (atatranką).
Reaktyvinio varymo pavyzdžių galima rasti ir augalų pasaulyje.
Pietų šalyse auga augalas, vadinamas „pamišusiu agurku“. Vos lengvai palietus prinokusį vaisių, panašų į agurką, jis atšoka nuo kotelio, o pro susidariusią skylutę iš vaisiaus tarsi fontanas iki 10 m/s greičiu išskrenda skystis su sėklomis.

Patys agurkai išskrenda priešinga kryptimi. Pašėlęs agurkas (kitaip vadinamas „damų pistoletu“) šauna į daugiau nei 12 m.

"Momento išsaugojimo įstatymas"
Uždaroje sistemoje visų į sistemą įtrauktų kūnų impulsų vektorinė suma išlieka pastovi bet kokiai šios sistemos kūnų sąveikai tarpusavyje.
Šis pagrindinis gamtos dėsnis vadinamas impulso išsaugojimo dėsniu. Tai antrojo ir trečiojo Niutono dėsnių pasekmė. Panagrinėkime du sąveikaujančius kūnus, kurie yra uždaros sistemos dalis.
Šių kūnų sąveikos jėgas žymime ir Pagal trečiąjį Niutono dėsnį Jei šie kūnai sąveikauja per laiką t, tai sąveikos jėgų impulsai yra vienodo dydžio ir nukreipti priešingomis kryptimis: Taikykime šiems kūnams antrąjį Niutono dėsnį. :

"Reaktyvinio judėjimo taikymas gamtoje"
Reaktyvinį variklį naudoja daugelis moliuskų – aštuonkojai, kalmarai, sepijos. Pavyzdžiui, jūros šukutės moliuskas juda į priekį dėl vandens srovės, išmestos iš kiauto, reaktyviosios jėgos, smarkiai suspaudžiant jo vožtuvus.

Aštuonkojis
Sepijos, kaip ir dauguma galvakojų, vandenyje juda tokiu būdu. Ji paima vandenį į žiaunų ertmę per šoninį plyšį ir specialų piltuvėlį priešais kūną, o tada energingai išmeta vandens srovę per piltuvą. Sepijos nukreipia piltuvo vamzdelį į šoną arba atgal ir, greitai išspausdamos iš jo vandenį, gali judėti įvairiomis kryptimis.
Salpa – permatomo kūno jūrinis gyvūnas, judėdamas per priekinę angą gauna vandens, o vanduo patenka į plačią ertmę, kurios viduje įstrižai ištemptos žiaunos. Kai tik gyvūnas išgeria didelį gurkšnį vandens, skylė užsidaro. Tada susitraukia išilginiai ir skersiniai salpos raumenys, susitraukia visas kūnas ir pro užpakalinę angą išstumiamas vanduo. Išbėgančios srovės reakcija stumia salpą į priekį. Didžiausią susidomėjimą kelia kalmarų reaktyvinis variklis. Kalmarai yra didžiausias bestuburis vandenyno gelmių gyventojas. Kalmarai pasiekė aukščiausią tobulumą reaktyvinėje navigacijoje. Net jų kūnas savo išorine forma kopijuoja raketą. Žinodami impulso išsaugojimo dėsnį, galite pakeisti savo judėjimo greitį atviroje erdvėje. Jei esate valtyje ir turite kelis sunkius akmenis, tada mesdami akmenis tam tikra kryptimi, būsite nukreipti į priešingą pusę. Tas pats nutiks ir kosmose, tačiau ten jie tam naudoja reaktyvinius variklius.

"Reaktyvinio varymo taikymas technologijoje"
Pirmojo mūsų eros tūkstantmečio pabaigoje Kinija išrado reaktyvinį variklį, kuriuo varomos raketos – bambukiniai vamzdžiai, pripildyti parako, jie taip pat buvo naudojami kaip pramoga. Vienas pirmųjų automobilių projektų taip pat buvo su reaktyviniu varikliu ir šis projektas priklausė Newtonui.
Pirmojo pasaulyje reaktyvinio lėktuvo, skirto žmonėms skraidyti, projekto autorius buvo Rusijos revoliucionierius N.I. Kibalchichas. 1881 m. balandžio 3 d. jam buvo įvykdyta mirties bausmė už dalyvavimą pasikėsinime nužudyti imperatorių Aleksandrą II. Savo projektą jis sukūrė kalėjime po mirties bausmės. Kibalchichas rašė: „Būdamas kalėjime, likus kelioms dienoms iki mirties, rašau šį projektą. Tikiu savo idėjos įgyvendinamumu, ir šis tikėjimas mane palaiko baisioje situacijoje... Aš ramiai pasitiksiu mirtį, žinodamas, kad mano idėja neužges kartu su manimi“.
Idėją panaudoti raketas skrydžiams į kosmosą šio amžiaus pradžioje pasiūlė rusų mokslininkas Konstantinas Eduardovičius Ciolkovskis. 1903 metais spaudoje pasirodė Kalugos gimnazijos mokytojo K.E. Ciolkovskis „Pasaulio erdvių tyrinėjimas naudojant reaktyvius instrumentus“. Šiame darbe buvo pateikta svarbiausia matematinė astronautikos lygtis, dabar žinoma kaip „Ciolkovskio formulė“, kuri apibūdino kintamos masės kūno judėjimą. Vėliau jis sukūrė skystojo kuro raketinio variklio projektą, pasiūlė kelių pakopų raketos konstrukciją ir išsakė idėją apie galimybę žemoje Žemės orbitoje sukurti ištisus kosminius miestus. Jis parodė, kad vienintelis įrenginys, galintis įveikti gravitaciją, yra raketa, t.y. įrenginys su reaktyviniu varikliu, kuris naudoja degalus ir oksidatorių, esantį pačiame įrenginyje. Sovietinės raketos pirmosios pasiekė Mėnulį, apskriejo Mėnulį ir nufotografavo jo šoną, nematomą iš Žemės, ir pirmosios pasiekė Veneros planetą ir pristatė į jos paviršių mokslinius instrumentus. 1986 m. du sovietų erdvėlaiviai Vega 1 ir Vega 2 atidžiai ištyrė Halio kometą, kuri kartą per 76 metus artėja prie Saulės.

Reaktyvinis variklis „Tarpžemyninė raketa“
Žmonija visada svajojo keliauti į kosmosą. Rašytojai – mokslinės fantastikos rašytojai, mokslininkai, svajotojai – siūlė įvairias priemones šiam tikslui pasiekti. Tačiau daugelį amžių ne vienas mokslininkas ar mokslinės fantastikos rašytojas sugebėjo išrasti vienintelę žmogaus žinioje esančią priemonę, kuria būtų galima įveikti gravitacijos jėgą ir skristi į kosmosą. K. E. Ciolkovskis yra skrydžio į kosmosą teorijos įkūrėjas.
Pirmą kartą daugelio žmonių svajones ir siekius prie realybės priartino rusų mokslininkas Konstantinas Eduardovičius Ciolkovskis (1857-1935), įrodęs, kad vienintelis įrenginys, galintis įveikti gravitaciją, yra raketa, jis pirmą kartą pristatė. moksliniai įrodymai apie galimybę panaudoti raketą skrydžiams į kosmosą, už Žemės atmosferos ribų ir į kitas Saulės sistemos planetas. Tsoilkovskis raketą pavadino prietaisu su reaktyviniu varikliu, kuris naudoja kurą ir oksidatorių.
Kaip žinote iš fizikos kurso, šūvį iš ginklo lydi atatranka. Pagal Niutono dėsnius, kulka ir ginklas skristų skirtingomis kryptimis tuo pačiu greičiu, jei jų masė būtų vienoda. Išstumiama dujų masė sukuria reaktyviąją jėgą, kurios dėka galima užtikrinti judėjimą tiek ore, tiek beorėje erdvėje ir taip atsiranda atatranka. Kuo didesnę atatrankos jėgą jaučia mūsų petys, tuo didesnė išeinančių dujų masė ir greitis, taigi, kuo stipresnė ginklo reakcija, tuo didesnė reaktyvioji jėga. Šie reiškiniai paaiškinami impulso išsaugojimo dėsniu:
kūnų, sudarančių uždarą sistemą, impulsų vektorinė (geometrinė) suma išlieka pastovi bet kokiems sistemos kūnų judesiams ir sąveikoms.
Pateikta Ciolkovskio formulė yra pagrindas, kuriuo grindžiamas visas šiuolaikinių raketų skaičiavimas. Ciolkovskio skaičius yra kuro masės ir raketos masės santykis variklio veikimo pabaigoje - tuščios raketos svoriui.
Taigi, mes nustatėme, kad didžiausias pasiekiamas raketos greitis pirmiausia priklauso nuo dujų srauto iš purkštuko greičio. O purkštukų dujų srautas savo ruožtu priklauso nuo kuro rūšies ir dujų srovės temperatūros. Tai reiškia, kad kuo aukštesnė temperatūra, tuo didesnis greitis. Tada tikrai raketai reikia pasirinkti kaloringiausią kurą, kuris gamina daugiausiai šilumos. Formulė rodo, kad, be kita ko, raketos greitis priklauso nuo pradinės ir galutinės raketos masės, nuo to, kokia jos svorio dalis yra kuras, o kuri – nenaudinga (skrydžio greičio požiūriu). struktūros: korpusas, mechanizmai ir kt. d.
Pagrindinė šios Tsiolkovskio formulės išvada, skirta kosminės raketos greičiui nustatyti, yra ta, kad beorėje erdvėje raketa vystysis tuo didesniu greičiu, tuo didesnis dujų nutekėjimo greitis ir tuo didesnis Ciolkovskio skaičius.

"Fizikinis reaktyvinio variklio veikimo pagrindas"
Šiuolaikiniai galingi įvairių tipų reaktyviniai varikliai yra paremti tiesioginės reakcijos principu, t.y. Varomosios jėgos (arba traukos) sukūrimo principas reaguojant (atatrankai) iš variklio tekančios „darbinės medžiagos“, dažniausiai karštų dujų, srautui. Visuose varikliuose vyksta du energijos konversijos procesai. Pirmiausia kuro cheminė energija paverčiama degimo produktų šilumine energija, o vėliau šiluminė energija naudojama mechaniniams darbams atlikti. Tokie varikliai yra automobilių stūmokliniai varikliai, dyzeliniai lokomotyvai, elektrinių garo ir dujų turbinos ir kt. Šilumos variklyje susidarius karštoms dujoms, turinčioms didelę šiluminę energiją, ši energija turi būti paversta mechanine energija. Juk varikliai tarnauja mechaniniam darbui atlikti, kažką „judinti“, pradėti veikti, nesvarbu, ar tai būtų dinamo, paprašius papildyti jėgainės, dyzelinio lokomotyvo, automobilio ar automobilio brėžiniais. lėktuvas. Kad dujų šiluminė energija virstų mechanine, turi padidėti jų tūris. Taip plečiantis, dujos atlieka darbą, kuris sunaudoja jų vidinę ir šiluminę energiją.
Reaktyvinis antgalis gali būti įvairių formų ir, be to, skirtingos konstrukcijos, priklausomai nuo variklio tipo. Pagrindinis dalykas yra greitis, kuriuo dujos išteka iš variklio. Jei šis nutekėjimo greitis neviršija greičio, kuriuo garso bangos sklinda ištekančiose dujose, tai antgalis yra paprasta cilindrinė arba kūginė vamzdžio dalis. Jei ištekėjimo greitis viršija garso greitį, tada antgalis yra besiplečiančio vamzdžio formos arba pirmiausia susiaurėja, o paskui plečiasi (Lavl antgalis). Tik tokios formos vamzdyje, kaip rodo teorija ir patirtis, dujos gali būti pagreitintos iki viršgarsinio greičio ir peržengti „garso barjerą“.

„Reaktyvinių variklių klasifikacija ir jų naudojimo ypatybės“
Tačiau šis galingas kamienas, tiesioginės reakcijos principas, pagimdė didžiulį reaktyvinių variklių šeimos „giminės medžio“ vainiką. Susipažinti su pagrindinėmis jo vainiko šakomis, vainikuojant tiesioginės reakcijos „kamieną“. Netrukus, kaip matote iš paveikslėlio (žr. žemiau), šis kamienas yra padalintas į dvi dalis, tarsi suskaidytas žaibo smūgio. Abi naujos bagažinės vienodai puoštos galingomis karūnėlėmis. Šis padalijimas įvyko todėl, kad visi „cheminiai“ reaktyviniai varikliai yra suskirstyti į dvi klases, priklausomai nuo to, ar jie naudoja aplinkos orą savo darbui, ar ne.
Kito tipo, tiesioginio srauto, nekompresoriniame variklyje net šio vožtuvo tinklelio nėra ir dėl didelio greičio slėgio didėja slėgis degimo kameroje, t.y. stabdant į variklį skriejantį atvažiuojantį oro srautą. Akivaizdu, kad toks variklis gali veikti tik tada, kai orlaivis jau skrenda pakankamai dideliu greičiu, stovėdamas jis nesukurs traukos. Tačiau esant labai dideliam greičiui, 4–5 kartus didesniam už garso greitį, reaktyvinis variklis išvysto labai didelę trauką ir sunaudoja mažiau degalų nei bet kuris kitas „cheminis“ reaktyvinis variklis tokiomis sąlygomis. Štai kodėl reaktyviniai varikliai.
ir tt............

Daugumai žmonių terminas „reaktyvinis varymas“ reiškia šiuolaikinę mokslo ir technologijų pažangą, ypač fizikos srityje. Reaktyvinį varymą technologijose daugelis sieja su erdvėlaiviais, palydovais ir reaktyviniais lėktuvais. Pasirodo, reaktyvinio judėjimo reiškinys egzistavo daug anksčiau nei pats žmogus ir nepriklausomai nuo jo. Žmonėms pavyko tik suprasti, naudoti ir išvystyti tai, kas yra pavaldi gamtos ir visatos dėsniams.

Kas yra reaktyvinis varymas?

Anglų kalba žodis „reaktyvus“ skamba kaip „jet“. Tai reiškia kūno judėjimą, kuris susidaro tam tikru greičiu atskiriant dalį nuo jo. Atsiranda jėga, kuri judina kūną priešinga kryptimi nei judėjimo kryptis, atskirdama nuo jo dalį. Kiekvieną kartą, kai medžiaga išstumiama iš objekto ir objektas juda priešinga kryptimi, stebimas srovės judėjimas. Norėdami pakelti objektus į orą, inžinieriai turi sukurti galingą raketų paleidimo įrenginį. Išleisdami liepsnos sroves, raketos varikliai pakelia ją į Žemės orbitą. Kartais raketos paleidžia palydovus ir kosminius zondus.

Kalbant apie lėktuvus ir karinius orlaivius, jų veikimo principas kažkuo primena raketos kilimą: fizinis kūnas reaguoja į galingą išmetamų dujų čiurkšlę, ko pasekoje juda priešinga kryptimi. Tai yra pagrindinis reaktyvinių lėktuvų veikimo principas.

Niutono reaktyvinio judėjimo dėsniai

Inžinieriai savo plėtrą grindžia Visatos sandaros principais, pirmą kartą išsamiai aprašytais iškilaus britų mokslininko Isaac Newton, gyvenusio XVII amžiaus pabaigoje, darbuose. Niutono dėsniai apibūdina gravitacijos mechanizmus ir nurodo, kas nutinka, kai objektai juda. Jie ypač aiškiai paaiškina kūnų judėjimą erdvėje.

Antrasis Niutono dėsnis teigia, kad judančio objekto jėga priklauso nuo to, kiek jame yra medžiagos, kitaip tariant, nuo jo masės ir judėjimo greičio (pagreičio) kitimo. Tai reiškia, kad norint sukurti galingą raketą, būtina, kad ji nuolat skleistų didelius kiekius didelės spartos energijos. Trečiasis Niutono dėsnis teigia, kad kiekvienam veiksmui bus lygi, bet priešinga reakcija – reakcija. Gamtoje ir technologijoje esantys reaktyviniai varikliai paklūsta šiems dėsniams. Raketos atveju jėga yra medžiaga, kuri išeina iš išmetimo vamzdžio. Reakcija yra stumti raketą į priekį. Būtent iš jo išmetamų teršalų jėga stumia raketą. Kosmose, kur raketa praktiškai neturi svorio, net nedidelis raketų variklių stūmimas gali greitai pasiųsti didelį laivą į priekį.

Reaktyvinės jėgos panaudojimo technika

Reaktyvinio judėjimo fizika yra tokia, kad kūno pagreitis arba lėtėjimas vyksta be aplinkinių kūnų įtakos. Procesas vyksta dėl sistemos dalies atskyrimo.

Reaktyvinio varymo technologijos pavyzdžiai:

1. atatrankos po šūvio reiškinys;
2. sprogimai;
3. smūgiai avarijų metu;
4. atatranka naudojant galingą gaisro žarną;
5. valtis su reaktyviniu varikliu;
6. reaktyvinis lėktuvas ir raketa.

Kūnai sukuria uždarą sistemą, jei sąveikauja tik vienas su kitu. Tokia sąveika gali lemti sistemą sudarančių kūnų mechaninės būsenos pasikeitimą.

Koks yra impulso išsaugojimo dėsnio poveikis?

Šį dėsnį pirmasis paskelbė prancūzų filosofas ir fizikas R. Dekartas. Kai sąveikauja du ar daugiau kūnų, tarp jų susidaro uždara sistema. Judėdamas kiekvienas kūnas turi savo impulsą. Tai kūno masė, padauginta iš jo greičio. Bendras sistemos impulsas lygus joje esančių kūnų momentų vektorinei sumai. Bet kurio iš sistemos viduje esančių kūnų impulsas keičiasi dėl jų tarpusavio įtakos. Bendras kūnų impulsas uždaroje sistemoje išlieka nepakitęs įvairiems kūnų judesiams ir sąveikoms. Tai yra impulso išsaugojimo dėsnis.

Šio dėsnio veikimo pavyzdžiais gali būti bet kokie kūnų (biliardo kamuoliukų, automobilių, elementariųjų dalelių) susidūrimai, taip pat kūnų plyšimai ir šaudymas. Iššaunant ginklą įvyksta atatranka: sviedinys veržiasi į priekį, o pats ginklas stumiamas atgal. Kodėl tai vyksta? Kulka ir ginklas sudaro tarpusavyje uždarą sistemą, kurioje veikia impulso išsaugojimo dėsnis. Šaudant keičiasi paties ginklo ir kulkos impulsai. Bet bendras ginklo ir jame esančios kulkos impulsas prieš šaudymą bus lygus bendram atatrankos ginklo ir paleistos kulkos impulsui po šaudymo. Jei kulkos ir pistoleto masė būtų vienoda, jie skristų priešingomis kryptimis tuo pačiu greičiu.

Impulso išsaugojimo dėsnis turi platų praktinį pritaikymą. Tai leidžia paaiškinti reaktyvinį judėjimą, kurio dėka pasiekiamas didžiausias greitis.

Reaktyvinis varymas fizikoje

Ryškiausias impulso išsaugojimo dėsnio pavyzdys yra reaktyvinis judėjimas, kurį atlieka raketa. Svarbiausia variklio dalis yra degimo kamera. Vienoje iš jo sienelių yra reaktyvinis antgalis, pritaikytas išleisti kuro degimo metu susidarančias dujas. Esant aukštai temperatūrai ir slėgiui, dujos dideliu greičiu palieka variklio purkštuką. Prieš paleidžiant raketą, jos impulsas Žemės atžvilgiu yra lygus nuliui. Paleidimo momentu raketa taip pat gauna impulsą, kuris yra lygus dujų impulsui, bet priešinga kryptimi.

Reaktyvinio varymo fizikos pavyzdį galima pamatyti visur. Per gimtadienį balionas gali tapti raketa. Kaip? Pripūskite balioną suspaudę atvirą angą, kad nepatektų oro. Dabar paleisk jį. Balionas dideliu greičiu skris po kambarį, varomas iš jo skrendančio oro.

Reaktyvinio varymo istorija

Reaktyvinių variklių istorija siekia 120 metų prieš Kristų, kai Heronas iš Aleksandrijos sukūrė pirmąjį reaktyvinį variklį – eolipilį. Vanduo pilamas į metalinį rutulį ir kaitinamas ugnimi. Iš šio rutulio išeinantys garai jį sukasi. Šis prietaisas rodo reaktyvinį varymą. Kunigai sėkmingai naudojo Herono variklį šventyklos durims atidaryti ir uždaryti. Eolipilo modifikacija yra Segner ratas, kuris mūsų laikais efektyviai naudojamas žemės ūkio paskirties žemei laistyti. 16 amžiuje Giovani Branca pasauliui pristatė pirmąją garo turbiną, kuri veikė reaktyvinio varymo principu. Izaokas Niutonas pasiūlė vieną pirmųjų garo automobilio dizainų.

Pirmieji bandymai panaudoti reaktyvinį judėjimą sausuma technologijose datuojami XV–XVII a. Dar prieš 1000 metų kinai turėjo raketų, kurias naudojo kaip karinius ginklus. Pavyzdžiui, 1232 m., anot kronikos, kare su mongolais jie naudojo strėles, aprūpintas raketomis.

Pirmieji bandymai sukurti reaktyvinį lėktuvą prasidėjo 1910 m. Pagrindas buvo paimtas iš praėjusių šimtmečių raketų tyrimų, kuriuose išsamiai aprašytas miltelių greitintuvų naudojimas, galintis žymiai sumažinti papildomo degiklio ir kilimo bėgimo ilgį. Vyriausiasis konstruktorius buvo rumunų inžinierius Henri Coanda, sukūręs stūmokliniu varikliu varomą orlaivį. Reaktyvinio varymo technologijos pradininku pelnytai galima vadinti inžinierių iš Anglijos Franką Whittle'ą, kuris pasiūlė pirmąsias reaktyvinio variklio kūrimo idėjas ir 19 amžiaus pabaigoje gavo jų patentą.

Pirmieji reaktyviniai varikliai

Reaktyvinis variklis Rusijoje pirmą kartą buvo pradėtas kurti XX amžiaus pradžioje. Reaktyvinių transporto priemonių ir raketų, galinčių pasiekti viršgarsinį greitį, judėjimo teoriją iškėlė garsus rusų mokslininkas K. E. Ciolkovskis. Talentingas dizaineris A. M. Lyulka sugebėjo šią idėją įgyvendinti. Būtent jis sukūrė pirmojo SSRS reaktyvinio lėktuvo, varomo reaktyvine turbina, projektą. Pirmuosius reaktyvinius lėktuvus sukūrė vokiečių inžinieriai. Projekto kūrimas ir gamyba buvo vykdomi slapta užmaskuotose gamyklose. Hitleris, turėdamas idėją tapti pasaulio valdovu, įdarbino geriausius Vokietijos dizainerius, kurie gamintų galingus ginklus, įskaitant greitaeigius lėktuvus. Sėkmingiausias iš jų buvo pirmasis vokiečių reaktyvinis lėktuvas Messerschmitt 262. Šis lėktuvas tapo pirmuoju pasaulyje, sėkmingai išlaikiusiu visus bandymus, laisvai pakilusiu ir tada pradėjusiu gaminti masiškai.

Lėktuvas turėjo šias savybes:

• Prietaisas turėjo du turboreaktyvinius variklius.
• Laikyje buvo įrengtas radaras.
• Maksimalus orlaivio greitis siekė 900 km/val.

Dėl visų šių rodiklių ir dizaino ypatybių pirmasis reaktyvinis lėktuvas Messerschmitt-262 buvo puiki kovos su kitais lėktuvais priemonė.

Šiuolaikinių lėktuvų prototipai

Pokariu rusų dizaineriai kūrė reaktyvinius lėktuvus, kurie vėliau tapo šiuolaikinių lėktuvų prototipais.

I-250, geriau žinomas kaip legendinis MiG-13, yra naikintuvas, prie kurio dirbo A. I. Mikojanas. Pirmasis skrydis buvo atliktas 1945 metų pavasarį, tuo metu reaktyvinis naikintuvas rodė rekordinį 820 km/h greitį. Buvo pradėti gaminti reaktyviniai lėktuvai MiG-9 ir Yak-15.

1945 m. balandį P. O. Sukhoi reaktyvinis lėktuvas Su-5 pirmą kartą pakilo į dangų, pakilo ir skrido dėl oru kvėpuojančio variklio-kompresoriaus ir stūmoklinio variklio, esančio galinėje konstrukcijos dalyje.

Pasibaigus karui ir pasidavus nacistinei Vokietijai, Sovietų Sąjunga kaip trofėjus gavo vokiečių lėktuvus su reaktyviniais varikliais JUMO-004 ir BMW-003.

Pirmojo pasaulio prototipai

Kuriant, išbandant naujus lėktuvus ir jų gamybą dalyvavo ne tik vokiečių ir sovietų dizaineriai. Inžinieriai iš JAV, Italijos, Japonijos ir Didžiosios Britanijos taip pat sukūrė daug sėkmingų projektų, naudojant reaktyvinį variklį technologijose. Kai kurie pirmieji įvairių tipų variklių patobulinimai:

• He-178 yra vokiečių turboreaktyvinis lėktuvas, pakilęs 1939 m. rugpjūčio mėn.
• GlosterE. 28/39 – iš Didžiosios Britanijos kilęs lėktuvas su turboreaktyviniu varikliu pirmą kartą pakilo į dangų 1941 m.
• Vokietijoje su raketiniu varikliu sukurtas naikintuvas He-176 pirmąjį skrydį atliko 1939 m. liepos mėn.
• BI-2 yra pirmasis sovietinis lėktuvas, kurį varė raketinė varomoji sistema.
• CampiniN.1 yra Italijoje sukurtas reaktyvinis lėktuvas, kuris tapo pirmuoju italų dizainerių bandymu nutolti nuo stūmoklinio atitikmens.
• Yokosuka MXY7 Ohka („Oka“) su Tsu-11 varikliu yra japonų naikintuvas-bombonešis, vadinamasis vienkartinis lėktuvas su kamikadzės pilotu.

Reaktyvinio varymo panaudojimas technologijoje buvo staigus postūmis greitai sukurti kitą reaktyvinį orlaivį ir toliau plėtoti karinius bei civilinius orlaivius.

1. 1943 metais Didžiojoje Britanijoje pagamintas reaktyvinis naikintuvas GlosterMeteor suvaidino reikšmingą vaidmenį Antrajame pasauliniame kare, o po jo pabaigos tarnavo kaip vokiškų V-1 raketų gaudytojas.
2. Lockheed F-80 yra reaktyvinis lėktuvas, pagamintas JAV naudojant AllisonJ variklį. Šie lėktuvai ne kartą dalyvavo Japonijos ir Korėjos kare.
3. B-45 Tornado yra modernaus amerikietiško bombonešio B-52 prototipas, sukurtas 1947 m.
4. MiG-15, pripažinto reaktyvinio naikintuvo MiG-9, kuris aktyviai dalyvavo kariniame konflikte Korėjoje, įpėdinis, buvo pagamintas 1947 m. gruodžio mėn.
5. Tu-144 yra pirmasis sovietų viršgarsinis keleivinis lėktuvas.

Šiuolaikiniai reaktyviniai automobiliai

Lėktuvai kasmet tobulėja, nes dizaineriai iš viso pasaulio stengiasi sukurti naujos kartos orlaivius, galinčius skristi garso greičiu ir viršgarsiniu greičiu. Dabar yra lėktuvai, talpinantys daugybę keleivių ir krovinių, pasižymintys milžiniškais dydžiais ir neįsivaizduojamu greičiu, viršijančiu 3000 km/h, ir karinių orlaivių, aprūpintų modernia kovine technika.

Tačiau tarp šios įvairovės yra keletas rekordinių reaktyvinių orlaivių konstrukcijų:

1. „Airbus A380“ yra erdviausias orlaivis, talpinantis 853 keleivius, tai užtikrina dviaukštis dizainas. Tai taip pat vienas prabangiausių ir brangiausių mūsų laikų lėktuvų. Didžiausias keleivinis lėktuvas ore.
2. „Boeing 747“ – daugiau nei 35 metus buvo laikomas erdviausiu dviaukščiu lėktuvu ir galėjo skraidinti 524 keleivius.
3. AN-225 Mriya yra krovininis lėktuvas, kurio naudingoji galia siekia 250 tonų.
4. LockheedSR-71 yra reaktyvinis lėktuvas, skrydžio metu pasiekiantis 3529 km/h greitį.

Aviacijos tyrimai nestovi vietoje, nes reaktyviniai lėktuvai yra sparčiai besivystančios šiuolaikinės aviacijos pagrindas. Šiuo metu projektuojami keli vakarietiški ir rusiški pilotuojami, keleiviniai ir nepilotuojami lėktuvai su reaktyviniais varikliais, kurių išleidimas planuojamas artimiausius kelerius metus.

Rusijos naujoviški ateities pasiekimai apima 5-osios kartos naikintuvą PAK FA - T-50, kurio pirmosios kopijos, tikėtina, pateks į kariuomenę 2017 metų pabaigoje arba 2018 metų pradžioje, išbandžius naują reaktyvinį variklį.

Gamta yra reaktyvinio judėjimo pavyzdys

Reaktyvų judėjimo principą iš pradžių pasiūlė pati gamta. Jo poveikį naudoja kai kurių rūšių laumžirgių, medūzų ir daugelio moliuskų lervos – šukutės, sepijos, aštuonkojai, kalmarai. Jie taiko savotišką „atstūmimo principą“. Sepijos įsiurbia vandenį ir išmeta jį taip greitai, kad pačios daro šuolį į priekį. Šį metodą naudojantys kalmarai gali pasiekti net 70 kilometrų per valandą greitį. Štai kodėl šis judėjimo būdas leido kalmarus vadinti „biologinėmis raketomis“. Inžinieriai jau išrado variklį, kuris veikia kalmarų judėjimo principu. Vienas iš reaktyvinių variklių panaudojimo gamtoje ir technologijose pavyzdžių yra vandens patranka.

Tai prietaisas, užtikrinantis judėjimą, naudojant stipriai spaudžiamo vandens jėgą. Įrenginyje vanduo pumpuojamas į kamerą ir iš jos išleidžiamas per antgalį, o indas juda priešinga kryptimi nei srautas. Vanduo įsiurbiamas naudojant variklį, varantį dyzelinu arba benzinu.

Augalų pasaulis taip pat siūlo mums reaktyvinio varymo pavyzdžių. Tarp jų yra rūšių, kurios naudoja tokį judėjimą sėkloms išsklaidyti, pavyzdžiui, pašėlęs agurkas. Tik išoriškai šis augalas panašus į mums įprastus agurkus. Ir dėl keisto dauginimosi būdo jis gavo būdingą „beprotį“. Prinokę vaisiai atšoka nuo kotelių. Galų gale atsidaro skylė, pro kurią agurkas iššauna medžiagą, kurioje yra sėklų, tinkamų daiginti naudojant reaktyvumą. O pats agurkas atšoka iki dvylikos metrų priešinga šūviui kryptimi.

Reaktyvinio judėjimo pasireiškimui gamtoje ir technikoje galioja tie patys visatos dėsniai. Žmonija vis dažniau naudoja šiuos dėsnius siekdama savo tikslų ne tik Žemės atmosferoje, bet ir erdvės platybėse, o reaktyvinis varymas yra ryškus to pavyzdys.

Impulso išsaugojimo dėsnis yra labai svarbus vertinant srauto judėjimą.
Pagal reaktyvinis varymas suprasti kūno judėjimą, kuris atsiranda, kai kuri nors jo dalis tam tikru greičiu atsiskiria nuo jos, pavyzdžiui, kai degimo produktai išteka iš reaktyvinio lėktuvo antgalio. Šiuo atveju vadinamasis reakcijos jėga stumdamas kūną.
Reaktyviosios jėgos ypatumas yra tas, kad ji atsiranda dėl pačios sistemos dalių sąveikos be jokios sąveikos su išoriniais kūnais.
Tuo tarpu jėga, suteikianti pagreitį, pavyzdžiui, pėsčiajam, laivui ar lėktuvui, atsiranda tik dėl šių kūnų sąveikos su žeme, vandeniu ar oru.

Taigi kūno judėjimą galima gauti dėl skysčio ar dujų srauto srauto.

Reaktyvinis judėjimas gamtoje būdingas daugiausia gyviems organizmams, gyvenantiems vandens aplinkoje.

Technologijoje reaktyvinis variklis naudojamas upių transporte (vandens reaktyviniai varikliai), automobilių pramonėje (lenktyniniai automobiliai), kariniuose reikaluose, aviacijoje ir astronautikoje.
Visi šiuolaikiniai greitaeigiai lėktuvai aprūpinti reaktyviniais varikliais, nes... jie sugeba užtikrinti reikiamą skrydžio greitį.
Kosmose neįmanoma naudoti kitų variklių, išskyrus reaktyvinius, nes ten nėra atramos, iš kurios būtų galima pasiekti pagreitį.

Reaktyvinės technologijos raidos istorija

Rusijos kovinės raketos kūrėjas buvo artilerijos mokslininkas K.I. Konstantinovas. 80 kg sveriančios Konstantinovo raketos skrydžio nuotolis siekė 4 km.

Idėją panaudoti reaktyvinį variklį orlaivyje, reaktyvinio aeronautikos prietaiso projektą, 1881 m. iškėlė N.I. Kibalchichas.

1903 metais garsus fizikas K.E. Ciolkovskis įrodė galimybę skristi tarpplanetinėje erdvėje ir sukūrė pirmojo raketinio lėktuvo su skystojo kuro varikliu projektą.

K.E. Ciolkovskis sukūrė kosminį raketų traukinį, sudarytą iš keleto raketų, kurios veikia pakaitomis ir nukrenta, kai išnaudojamas kuras.

Reaktyvinių variklių veikimo principai

Bet kurio reaktyvinio variklio pagrindas yra degimo kamera, kurioje degant kurui susidaro labai aukštos temperatūros dujos, kurios spaudžia kameros sieneles. Dujos dideliu greičiu išeina iš siauro raketos antgalio ir sukuria srovės trauką. Pagal impulso išsaugojimo dėsnį raketa įgyja greitį priešinga kryptimi.

Sistemos impulsas (raketų degimo produktai) išlieka lygus nuliui. Kadangi raketos masė mažėja, net esant pastoviam dujų srautui, jos greitis padidės, palaipsniui pasieks didžiausią vertę.
Raketos judėjimas yra kintamos masės kūno judėjimo pavyzdys. Jo greičiui apskaičiuoti naudojamas impulso išsaugojimo įstatymas.

Reaktyviniai varikliai skirstomi į raketinius ir oru kvėpuojančius variklius.

Raketų varikliai Galimas su kietu arba skystu kuru.
Kietojo kuro raketiniuose varikliuose degalai, kuriuose yra ir kuro, ir oksidatoriaus, yra įstrigę variklio degimo kameroje.
IN skysčių reaktyviniai varikliai Suprojektuoti erdvėlaiviams paleisti, degalai ir oksidatorius yra laikomi atskirai specialiose talpyklose ir tiekiami į degimo kamerą naudojant siurblius. Kaip kurą jie gali naudoti žibalą, benziną, alkoholį, skystą vandenilį ir kt., o kaip degimui reikalingą oksidatorių – skystą deguonį, azoto rūgštį ir kt.

Šiuolaikinės trijų pakopų kosminės raketos paleidžiamos vertikaliai, o perėjusios per tankius atmosferos sluoksnius perkeliamos į skrydį tam tikra kryptimi. Kiekviena raketos pakopa turi savo kuro baką ir oksidatoriaus baką, taip pat savo reaktyvinį variklį. Degant kurui, panaudotos raketos pakopos išmetamos.

Reaktyviniai varikliaišiuo metu daugiausia naudojamas orlaiviuose. Pagrindinis jų skirtumas nuo raketinių variklių yra tas, kad kuro deginimo oksidatorius yra deguonis iš oro, patenkančio į variklį iš atmosferos.
Oru kvėpuojantiems varikliams priskiriami turbokompresoriniai varikliai su ašiniu ir išcentriniu kompresoriumi.
Tokiuose varikliuose esantį orą įsiurbia ir suspaudžia kompresorius, varomas dujų turbinos. Iš degimo kameros išeinančios dujos sukuria reaktyviąją trauką ir sukasi turbinos rotorių.

Esant labai dideliam skrydžio greičiui, dėl artėjančio oro srauto gali būti pasiektas dujų suspaudimas degimo kameroje. Nereikia kompresoriaus.