Организмын тийрэлтэт хөдөлгөөний тухай түүх. Сэдвийн физикийн хураангуй: "Тийрэлтэт хөдөлгүүр

20-р зууны техник, шинжлэх ухааны агуу ололтуудын дунд эхний байруудын нэг нь эргэлзээгүй юм. пуужин ба тийрэлтэт хөдөлгүүрийн онол. Дэлхийн 2-р дайны жилүүд (1941-1945) тийрэлтэт тээврийн хэрэгслийн дизайныг ер бусын хурдацтай сайжруулахад хүргэсэн. Нунтаг пуужингууд тулалдааны талбар дээр дахин гарч ирсэн боловч илчлэг ихтэй утаагүй TNT нунтаг ("Катюша") ашигласан. Агаар амьсгалах онгоц, лугшилттай агаараар амьсгалах хөдөлгүүртэй нисгэгчгүй нисэх онгоц ("FAU-1"), 300 км хүртэлх тусгалтай баллистик пуужингууд ("FAU-2") бүтээгдсэн.

Пуужингийн техник одоо маш чухал бөгөөд хурдацтай хөгжиж буй салбар болж байна. Тийрэлтэт тээврийн хэрэгслийн нислэгийн онолыг хөгжүүлэх нь орчин үеийн шинжлэх ухаан, технологийн хөгжлийн тулгамдсан асуудлын нэг юм.

К.Е.Циолковский мэдлэгийн төлөө их зүйл хийсэн пуужингийн хөдөлгөөний онолын үндэс. Тэрээр шинжлэх ухааны түүхэнд анх удаа онолын механикийн хуулиудад тулгуурлан пуужингийн шулуун хөдөлгөөнийг судлах асуудлыг томьёолж, судалжээ. Бидний дурьдсанчлан, шидсэн бөөмсийн урвалын хүчний тусламжтайгаар хөдөлгөөнийг дамжуулах зарчмыг Циолковский 1883 онд хэрэгжүүлсэн боловч түүний тийрэлтэт хөдөлгүүрийн математикийн хатуу онолыг бүтээсэн нь 19-р зууны сүүл үеэс эхэлсэн юм.

Циолковский нэгэн бүтээлдээ: "Удаан хугацааны турш би пуужин руу бусдын адил зугаа цэнгэл, жижиг хэрэглээний үүднээс харлаа. Пуужинтай холбоотой тооцоолол яаж хийснээ сайн санахгүй байна. Бодлын анхны үрийг алдарт мөрөөдөгч Жюль Верн тарьсан юм шиг надад санагддаг; тэр миний тархины ажлыг тодорхой чиглэлд сэрээсэн. Хүсэл тэмүүлэл гарч, хүслийн ард оюун санааны үйл ажиллагаа үүссэн. ...Тэгвэл тийрэлтэт аппараттай холбоотой эцсийн томъёолол бүхий хуучин цаасан дээр 1898 оны наймдугаар сарын 25-ны өдөр гэж тэмдэглэгдсэн байдаг.

“...Би асуудлыг бүрэн шийднэ гэж хэзээ ч хэлж байгаагүй. Эхлээд зайлшгүй ирдэг: бодол, уран зөгнөл, үлгэр. Тэдний ард шинжлэх ухааны тооцоо байдаг. Тэгээд эцэст нь, цаазаар авах титэм бодсон. Сансрын аялалын тухай бүтээлүүд маань бүтээлч байдлын дунд үе шатанд багтдаг. Би амьдралынхаа туршид бодож, тооцоолоод зогсохгүй гараараа ажиллаж байсан болохоор санааг хэрэгжүүлэхээс нь салгадаг ангал гэдгийг би хэнээс ч илүү ойлгодог. Гэсэн хэдий ч бодол санааг хэрэгжүүлэхээс өмнө, уран зөгнөл нь нарийн тооцоолол хийхээс өмнө байдаг."

1903 онд Константин Эдуардовичийн пуужингийн технологийн талаархи анхны нийтлэл "Scientific Review" сэтгүүлд "Пуужингийн багаж ашиглан дэлхийн орон зайг судлах" нэртэй гарчээ. Энэхүү ажилд онолын механикийн хамгийн энгийн хуулиуд (импульс хадгалагдах хууль ба хүчний бие даасан үйл ажиллагааны хууль) үндсэн дээр пуужингийн нислэгийн онолыг гаргаж, гариг ​​хоорондын харилцаа холбоонд тийрэлтэт тээврийн хэрэгслийг ашиглах боломжийг нотолсон болно. (Хөдөлгөөний явцад масс нь өөрчлөгддөг биетүүдийн хөдөлгөөний ерөнхий онолыг бий болгох нь профессор И. В. Мещерский (1859-1935)).

Шинжлэх ухааны асуудлыг шийдвэрлэхийн тулд пуужин ашиглах, гариг ​​хоорондын асар том хөлөг онгоцны хөдөлгөөнийг бий болгохын тулд тийрэлтэт хөдөлгүүр ашиглах санаа нь бүхэлдээ Циолковскийнх юм. Тэрээр орчин үеийн алсын тусгалтай шингэн түлшний пуужингийн үндэслэгч, онолын механикийн шинэ бүлгийг бүтээгчдийн нэг юм.

Материаллаг биетүүдийн хөдөлгөөний болон тэнцвэрийн хуулийг судалдаг сонгодог механик нь хөдөлгөөний гурван хууль, 1687 онд Английн эрдэмтэн тодорхой бөгөөд хатуу томъёолсон. Эдгээр хуулиудыг олон судлаачид хөдөлгөөний явцад масс нь өөрчлөгдөөгүй биеийн хөдөлгөөнийг судлахад ашигласан. Хөдөлгөөний маш чухал тохиолдлуудыг авч үзсэн бөгөөд агуу шинжлэх ухаан бий болсон - тогтмол масстай биеийн механик. Тогтмол масстай биетүүдийн механикийн аксиомууд буюу Ньютоны хөдөлгөөний хуулиуд нь механикийн өмнөх бүх хөгжлийн ерөнхий дүгнэлт байв. Одоогийн байдлаар механик хөдөлгөөний үндсэн хуулиудыг ахлах сургуулийн физикийн бүх сурах бичигт тусгасан болно. Пуужингийн хөдөлгөөнийг судлах боломжтой болсон шинжлэх ухааны дараагийн алхам нь сонгодог механикийн аргын цаашдын хөгжил байсан тул бид энд Ньютоны хөдөлгөөний хуулиудын товч тоймыг өгөх болно.

Байгаль, технологийн тийрэлтэт хөдөлгүүр

ФИЗИКИЙН ТУРШЛАГА

Тийрэлтэт хөдөлгүүр- түүний аль нэг хэсэг нь тодорхой хурдтайгаар биеэс тусгаарлагдсан үед үүсдэг хөдөлгөөн.

Реактив хүч нь гадны биетэй ямар ч харилцан үйлчлэлгүйгээр үүсдэг.

Тийрэлтэт хөдөлгүүрийг байгальд хэрэглэх

Бидний олонхи нь далайд сэлж байхдаа медузтай тааралддаг. Ямар ч байсан Хар тэнгист тэдний тоо хангалттай бий. Гэхдээ цөөхөн хүн медузыг хөдөлгөхдөө тийрэлтэт хөдөлгүүр ашигладаг гэж боддог байсан. Нэмж дурдахад, соно авгалдай болон зарим төрлийн далайн планктонууд ингэж хөдөлдөг. Тийрэлтэт хөдөлгүүрийг ашиглахдаа далайн сээр нуруугүй амьтдын үр ашиг нь технологийн шинэ бүтээлээс хамаагүй өндөр байдаг.

Тийрэлтэт хөдөлгүүрийг олон нялцгай биетүүд ашигладаг - наймалж, далайн амьтан, зүсмэл загас. Жишээлбэл, далайн хясаа нялцгай биет нь хавхлагыг нь огцом шахах үед бүрхүүлээс гарч буй усны урсгалын реактив хүчний улмаас урагш хөдөлдөг.

наймаалж

Загас

Ихэнх цефалоподуудын нэгэн адил Cuttlefish нь усанд дараах байдлаар хөдөлдөг. Тэрээр биеийн урд талын нүх, тусгай юүлүүрээр дамжуулан заламгайн хөндий рүү ус авч, дараа нь юүлүүрээр дамжуулан усны урсгалыг эрч хүчтэйгээр гадагшлуулдаг. Загас нь юүлүүр хоолойг хажуу эсвэл ар тал руу чиглүүлж, усыг хурдан шахаж, өөр өөр чиглэлд хөдөлж чаддаг.

Салпа бол ил тод биетэй далайн амьтан бөгөөд хөдөлж байхдаа урд талын нүхээр ус хүлээн авдаг бөгөөд ус нь өргөн хөндийд ордог бөгөөд түүний дотор заламгай нь диагональ байдлаар сунадаг. Амьтан уснаас том балгасны дараа нүх нь хаагдана. Дараа нь давсны урт ба хөндлөн булчингууд агшиж, бүх бие нь агшиж, арын нүхээр ус шахагдана. Зугтаж буй тийрэлтэт онгоцны хариу үйлдэл нь сальпаг урагш түлхдэг.

Далайн загасны тийрэлтэт хөдөлгүүр нь хамгийн их сонирхол татдаг. Далайн далайн амьтан бол далайн гүнд амьдардаг хамгийн том сээр нуруугүй амьтан юм. Далайн амьтан тийрэлтэт навигацийн хамгийн дээд төгс төгөлдөрт хүрсэн. Тэдний бие ч гэсэн гаднах хэлбэрийн хувьд пуужинг хуулбарладаг (эсвэл илүү сайн хэлбэл, пуужин нь далайн амьтанг хуулдаг, учир нь энэ асуудалд маргаангүй давуу эрхтэй байдаг). Удаан хөдөлж байхдаа далайн амьтан үе үе нугалж буй алмазан хэлбэртэй том сэрвээ ашигладаг. Энэ нь хурдан шидэхийн тулд тийрэлтэт хөдөлгүүрийг ашигладаг. Булчингийн эд - нөмрөг нь нялцгай биетний биеийг бүх талаас нь хүрээлдэг; Амьтан мантийн хөндийн доторх усыг сорж, дараа нь нарийн хошуугаар усны урсгалыг огцом гаргаж, өндөр хурдтай түлхэлтээр хойшоо хөдөлдөг. Үүний зэрэгцээ далайн амьтаны бүх арван тэмтрүүл нь толгойн дээгүүр зангилаа болж, жигд хэлбэртэй болдог. Цорго нь тусгай хавхлагаар тоноглогдсон бөгөөд булчингууд нь түүнийг эргүүлж, хөдөлгөөний чиглэлийг өөрчилдөг. Далайн загасны хөдөлгүүр нь маш хэмнэлттэй бөгөөд 60 - 70 км / цаг хүртэл хурдлах чадвартай. (Зарим судлаачид 150 км/цаг хүртэл хурдалдаг гэж үздэг!) Далайн загасыг "амьд торпедо" гэж нэрлэдэг нь гайхах зүйл биш юм. Багцалсан тэмтрүүлүүдийг баруун, зүүн, дээш, доошоо нугалахад далайн амьтан нэг чиглэлд эргэдэг. Ийм жолооны хүрд нь амьтантай харьцуулахад маш том тул түүний бага зэрэг хөдөлгөөн нь далайн амьтанд бүрэн хурдтай байсан ч саадтай мөргөлдөхөөс амархан зайлсхийхэд хангалттай юм. Жолооны хүрд огцом эргэх бөгөөд усанд сэлэгч эсрэг чиглэлд гүйнэ. Тиймээс тэр юүлүүрийн төгсгөлийг буцааж нугалж, одоо эхлээд толгойгоо гулсуулна. Тэр баруун тийш нугалж, тийрэлтэт түлхэлт түүнийг зүүн тийш шидэв. Гэхдээ хурдан усанд сэлэх шаардлагатай үед юүлүүр нь тэмтрүүлүүдийн хооронд үргэлж наалддаг бөгөөд далайн амьтан нь хавч гүйдэг шиг сүүлээ түрүүлж уралддаг - хурдан алхагч нь уралдаанчны авхаалж самбаагаар хангагдсан байдаг.

Хэрэв яарах шаардлагагүй бол далайн амьтан, зулзаганууд долгионт сэрвээтэй усанд сэлэх болно - бяцхан долгионууд дээгүүр урсаж, амьтан сайхан гулсаж, хааяа нөмрөг доороос гарч буй усны урсгалаар өөрийгөө түлхэж өгдөг. Дараа нь усны тийрэлтэт дэлбэрэлтийн үед нялцгай биетний хүлээн авдаг бие даасан цочрол нь тодорхой харагдаж байна. Зарим цефалоподууд цагт тавин таван километр хүртэл хурдалж чаддаг. Хэн ч шууд хэмжилт хийгээгүй бололтой, гэхдээ үүнийг нисдэг далайн амьтаны хурд, нислэгийн хүрээгээр нь дүгнэж болно. Тэдний гэр бүлд наймалжууд ийм авьяастай байдаг нь харагдаж байна! Зөөлөн амьтдын дундах хамгийн шилдэг нисгэгч бол далайн амьтан Стенотутис юм. Английн далайчид үүнийг нисдэг далайн амьтан ("нисдэг далайн амьтан") гэж нэрлэдэг. Энэ бол загасны загасны хэмжээтэй жижиг амьтан юм. Загасыг маш хурдтайгаар хөөж, уснаас үсрэн гарч, гадаргуу дээгүүр нь сум шиг гүйлгэх нь элбэг. Тэрбээр махчин амьтдаас амь насаа аврахын тулд энэ заль мэхийг ашигладаг - туна загас, макрель. Усанд тийрэлтэт тийрэлтэт хамгийн их хүчийг бий болгосны дараа нисгэгч далайн амьтан агаарт хөөрч, долгион дээгүүр тавин метр гаруй нисдэг. Амьд пуужингийн нислэгийн оргил үе нь усан дээгүүр маш өндөр байдаг тул нисдэг далайн амьтан ихэвчлэн далайд явдаг хөлөг онгоцны тавцан дээр гардаг. Дөрөв таван метр бол далайн амьтан тэнгэрт гарах рекорд өндөр биш юм. Заримдаа тэд илүү өндөр нисдэг.

Английн нялцгай биет судлаач доктор Рис шинжлэх ухааны өгүүлэлдээ далайн амьтан (ердөө 16 см урт) агаарт нилээд хол зайд нисээд усан дээрээс бараг долоон метр дээш өргөгдсөн дарвуулт онгоцны гүүрэн дээр унасан гэж тодорхойлсон байдаг.

Маш олон нисдэг далайн амьтан усан онгоцон дээр гялалзсан каскад унадаг. Эртний зохиолч Требиус Нигер нэг удаа хөлөг онгоцны тавцан дээр унасан нисдэг далайн амьтаны жин дор живсэн тухай гунигтай түүхийг ярьжээ. Далайн амьтан хурдатгалгүйгээр хөөрч чаддаг.

Наймаалжууд бас нисч чаддаг. Францын байгаль судлаач Жан Верани жирийн нэг наймалж аквариумд хэрхэн хурдасч, гэнэт уснаас арагшаа үсэрч байгааг харсан. Агаарт ойролцоогоор таван метр урт нумыг дүрсэлсний дараа тэрээр дахин аквариум руу оров. Үсрэхийн тулд хурдаа авахдаа наймалж тийрэлтэт цохилтын улмаас хөдөлж зогсохгүй тэмтрүүлээрээ сэлүүрддэг байв.
Уут наймалжууд далайн амьтнаас илүү муу усанд сэлэх нь мэдээжийн хэрэг, гэхдээ эгзэгтэй мөчид тэд шилдэг спринтерүүдийн рекордыг харуулж чадна. Калифорнийн аквариумын ажилтнууд хавч руу дайрч буй наймаалжны зургийг авахыг оролджээ. Наймаалж олз руугаа маш хурдтай давхиж байсан тул хальс нь хамгийн өндөр хурдтай зураг авалтанд орсон ч үргэлж өөх тос агуулдаг байв. Энэ нь шидэлт секундын 100 хувь үргэлжилсэн гэсэн үг юм! Ихэвчлэн наймалж харьцангуй удаан сэлдэг. Наймаалжны нүүдлийг судалсан Жозеф Сейнл тооцоолсноор: хагас метр хэмжээтэй наймалж далайн дундуур дунджаар цагт арван таван километрийн хурдтайгаар сэлдэг. Юүлүүрээс шидсэн усны тийрэлтэт бүр нь түүнийг урагш (эсвэл наймалж хойшоо сэлдэг тул хойшоо) хоёроос хоёр хагас метр зайд түлхэж өгдөг.

Тийрэлтэт хөдөлгөөнийг ургамлын ертөнцөд ч олж болно. Жишээлбэл, "галзуу өргөст хэмх"-ийн боловсорч гүйцсэн жимс нь бага зэрэг хүрч, ишнээс нь үсэрч, үртэй наалдамхай шингэн нь үүссэн нүхнээс хүчээр гадагшилдаг. Өргөст хэмх өөрөө эсрэг чиглэлд 12 м хүртэл нисдэг.

Импульсийн хадгалалтын хуулийг мэдсэнээр та задгай орон зайд өөрийн хөдөлгөөний хурдыг өөрчилж болно. Хэрэв та завин дотор байгаа бөгөөд хэд хэдэн хүнд чулуутай бол тодорхой чиглэлд чулуу шидэх нь таныг эсрэг чиглэлд хөдөлгөх болно. Сансар огторгуйд мөн адил зүйл тохиолдох боловч тэнд тэд тийрэлтэт хөдөлгүүр ашигладаг.

Бууны суманд буцалт дагалддаг гэдгийг хүн бүр мэддэг. Хэрэв сумны жин нь бууны жинтэй тэнцүү байсан бол тэд ижил хурдтайгаар салж нисэх болно. Хийн ялгарсан масс нь реактив хүчийг бий болгодог тул агаарын болон агааргүй орон зайд хөдөлгөөнийг хангах боломжтой тул буцах явдал үүсдэг. Мөн урсаж буй хийн масс, хурд их байх тусам бидний мөрөнд эргүүлэх хүч их байх тусам бууны хариу урвал илүү хүчтэй байх тусам реактив хүч их байх болно.

Тийрэлтэт хөдөлгүүрийг технологид ашиглах

Олон зууны турш хүн төрөлхтөн сансарт нисэхийг мөрөөдөж ирсэн. Шинжлэх ухааны зөгнөлт зохиолчид энэ зорилгод хүрэхийн тулд янз бүрийн арга хэрэгслийг санал болгосон. 17-р зуунд Францын зохиолч Сирано де Бержеракийн сар руу ниссэн тухай түүх гарч ирэв. Энэ түүхийн баатар саран дээр төмөр тэргээр хүрч, түүний дээгүүр байнга хүчтэй соронз шидэж байв. Түүнд татагдсан тэргэнцэр саран дээр хүртлээ дэлхийгээс дээш өргөгдөв. Барон Мюнхаузен буурцагны ишний дагуу сар руу авирсан гэж хэлэв.

МЭ 1-р мянганы төгсгөлд Хятад улс пуужингаар ажилладаг тийрэлтэт хөдөлгүүрийг зохион бүтээжээ - дарь дүүргэсэн хулс хоолой, тэдгээрийг хөгжилтэй болгон ашигладаг байв. Машины анхны төслүүдийн нэг нь тийрэлтэт хөдөлгүүртэй байсан бөгөөд энэ төсөл нь Ньютонд харьяалагддаг байв

Хүний нислэгт зориулагдсан тийрэлтэт онгоцны дэлхийн анхны төслийн зохиогч нь Оросын хувьсгалч Н.И. Кибальчич. Тэрээр 1881 оны дөрөвдүгээр сарын 3-нд эзэн хаан II Александрыг хөнөөх оролдлогод оролцсон хэргээр цаазлуулжээ. Тэрээр цаазаар авах ял сонсоод шоронд байхдаа төслөө боловсруулсан. Кибальчич: “Нас барахаасаа хэдхэн хоногийн өмнө шоронд байхдаа би энэ төслийг бичиж байна. Би санаагаа хэрэгжүүлэх боломжтой гэдэгт итгэдэг, энэ итгэл намайг аймшигт нөхцөл байдалд минь дэмждэг... Миний санаа надтай хамт үхэхгүй гэдгийг мэдэж үхэлтэй тайван нүүр тулах болно.”

Сансрын нислэгт пуужин ашиглах санааг энэ зууны эхээр Оросын эрдэмтэн Константин Эдуардович Циолковский дэвшүүлсэн. 1903 онд Калугагийн гимназийн багш К.Е. Циолковский "Реактив багаж ашиглан дэлхийн орон зайг судлах". Энэхүү бүтээл нь хувьсах масстай биеийн хөдөлгөөнийг дүрсэлсэн "Циолковскийн томъёо" гэж нэрлэгддэг сансрын нисгэгчдийн хамгийн чухал математикийн тэгшитгэлийг агуулсан байв. Үүний дараа тэрээр шингэн түлшээр ажилладаг пуужингийн хөдөлгүүрийн загварыг боловсруулж, олон шатлалт пуужингийн загварыг санал болгож, дэлхийн нам дор тойрог замд бүхэл бүтэн сансрын хотуудыг бий болгох боломжийн санааг илэрхийлэв. Тэрээр таталцлыг даван туулах чадвартай цорын ганц төхөөрөмж бол пуужин, i.e. төхөөрөмж дээр байрладаг түлш, исэлдүүлэгчийг ашигладаг тийрэлтэт хөдөлгүүртэй төхөөрөмж.

Дууссан:
Оюутан
1-121 бүлэг
Окунева Алена
Шалгасан:
П.Л.Винеаминовна

Перевоз хот
2011 он
Агуулга:

Танилцуулга: Тийрэлтэт хөдөлгүүр гэж юу вэ……………………………………………………………………………………………………………..3
Импульс хадгалагдах хууль………………………………………………………….4
Тийрэлтэт хөдөлгүүрийг байгальд хэрэглэх ………………………………………….5
Технологид тийрэлтэт хөдөлгүүрийн хэрэглээ ……………………………….….6
Тийрэлтэт хөдөлгүүр “Тив хоорондын пуужин”………………………7
Тийрэлтэт хөдөлгүүрийн үйл ажиллагааны физик үндэс..................... .................... 8
Тийрэлтэт хөдөлгүүрийн ангилал ба тэдгээрийн ашиглалтын онцлог ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….9
Онгоц зохион бүтээх, бүтээх онцлог ………10
Дүгнэлт……………………………………………………………………………………….11
Ашигласан уран зохиолын жагсаалт………………………………………………………..12

"Тийрэлтэт хөдөлгүүр"
Урвалын хөдөлгөөн гэдэг нь биеийн зарим хэсгийг тодорхой хурдтайгаар салгаснаас үүсэх хөдөлгөөн юм. Тийрэлтэт хөдөлгөөнийг импульс хадгалагдах хуульд үндэслэн тайлбарлав.
Одоо онгоц, пуужин, сансрын хөлөгт ашиглагддаг тийрэлтэт хөдөлгүүр нь наймалж, далайн амьтан, зулзаган загас, медуз зэрэг шинж чанартай байдаг - эдгээр нь бүгд усанд сэлэхдээ урссан усны урсацын урвалыг (буцах) ашигладаг.
Тийрэлтэт хөдөлгүүрийн жишээг ургамлын ертөнцөөс олж болно.
Өмнөд орнуудад "галзуу өргөст хэмх" хэмээх ургамал ургадаг. Өргөст хэмхтэй төстэй боловсорч гүйцсэн жимсэнд хөнгөхөн хүрмэгц ишнээс нь үсэрч, үүссэн нүхээр үртэй шингэн нь усан оргилуур шиг 10 м/с хурдтайгаар урсдаг.

Өргөст хэмхүүд өөрсдөө эсрэг чиглэлд нисдэг. Галзуу өргөст хэмх (өөрөөр хэлбэл "эмэгтэйчүүдийн гар буу" гэж нэрлэдэг) 12 метрээс дээш харвадаг.

"Момент хадгалагдах хууль"
Хаалттай системд системд орсон бүх биеийн импульсийн векторын нийлбэр нь энэ системийн бие биентэйгээ харилцан үйлчлэлцэх үед тогтмол хэвээр байна.
Байгалийн энэхүү үндсэн хуулийг импульс хадгалагдах хууль гэж нэрлэдэг. Энэ нь Ньютоны хоёр, гурав дахь хуулийн үр дагавар юм. Битүү системийн нэг хэсэг болох харилцан үйлчлэгч хоёр биетийг авч үзье.
Эдгээр биетүүдийн харилцан үйлчлэх хүчийг бид Ньютоны 3-р хуулийн дагуу тэмдэглэнэ. Хэрэв эдгээр биетүүд t хугацаанд харилцан үйлчилбэл харилцан үйлчлэх хүчний импульс хэмжээнээрээ тэнцүү бөгөөд эсрэг чиглэлд чиглэсэн байна: Эдгээр биетүүдэд Ньютоны 2-р хуулийг хэрэгжүүлцгээе. :

"Байгаль дахь тийрэлтэт хөдөлгүүрийн хэрэглээ"
Тийрэлтэт хөдөлгүүрийг олон нялцгай биетүүд ашигладаг - наймалж, далайн амьтан, зүсмэл загас. Жишээлбэл, далайн хясаа нялцгай биет нь хавхлагыг нь огцом шахах үед бүрхүүлээс гарч буй усны урсгалын реактив хүчний улмаас урагш хөдөлдөг.

наймаалж
Ихэнх цефалоподуудын нэгэн адил Cuttlefish нь усанд дараах байдлаар хөдөлдөг. Тэрээр биеийн урд талын нүх, тусгай юүлүүрээр дамжуулан заламгайн хөндий рүү ус авч, дараа нь юүлүүрээр дамжуулан усны урсгалыг эрч хүчтэйгээр гадагшлуулдаг. Загас нь юүлүүр хоолойг хажуу эсвэл ар тал руу чиглүүлж, усыг хурдан шахаж, өөр өөр чиглэлд хөдөлж чаддаг.
Салпа бол ил тод биетэй далайн амьтан бөгөөд хөдөлж байхдаа урд талын нүхээр ус хүлээн авдаг бөгөөд ус нь өргөн хөндийд ордог бөгөөд түүний дотор заламгай нь диагональ байдлаар сунадаг. Амьтан уснаас том балгасны дараа нүх нь хаагдана. Дараа нь давсны урт ба хөндлөн булчингууд агшиж, бүх бие нь агшиж, арын нүхээр ус шахагдана. Зугтаж буй тийрэлтэт онгоцны хариу үйлдэл нь сальпаг урагш түлхдэг. Далайн загасны тийрэлтэт хөдөлгүүр нь хамгийн их сонирхол татдаг. Далайн далайн амьтан бол далайн гүнд амьдардаг хамгийн том сээр нуруугүй амьтан юм. Далайн амьтан тийрэлтэт навигацийн хамгийн дээд төгс төгөлдөрт хүрсэн. Тэдний бие хүртэл гаднах хэлбэр нь пуужинг хуулбарладаг. Импульсийн хадгалалтын хуулийг мэдсэнээр та задгай орон зайд өөрийн хөдөлгөөний хурдыг өөрчилж болно. Хэрэв та завин дотор байгаа бөгөөд хэд хэдэн хүнд чулуутай бол тодорхой чиглэлд чулуу шидэх нь таныг эсрэг чиглэлд хөдөлгөх болно. Сансар огторгуйд мөн адил зүйл тохиолдох боловч тэнд тэд тийрэлтэт хөдөлгүүр ашигладаг.

"Технологид тийрэлтэт хөдөлгүүрийн хэрэглээ"
МЭ 1-р мянганы төгсгөлд Хятад улс пуужингаар ажилладаг тийрэлтэт хөдөлгүүрийг зохион бүтээжээ - дарь дүүргэсэн хулс хоолой, тэдгээрийг хөгжилтэй болгон ашигладаг байв. Машины анхны төслүүдийн нэг нь тийрэлтэт хөдөлгүүртэй байсан бөгөөд энэ төсөл нь Ньютонд харьяалагддаг.
Хүний нислэгт зориулагдсан тийрэлтэт онгоцны дэлхийн анхны төслийн зохиогч нь Оросын хувьсгалч Н.И. Кибальчич. Тэрээр 1881 оны дөрөвдүгээр сарын 3-нд эзэн хаан II Александрыг хөнөөх оролдлогод оролцсон хэргээр цаазлуулжээ. Тэрээр цаазаар авах ял сонсоод шоронд байхдаа төслөө боловсруулсан. Кибальчич: “Нас барахаасаа хэдхэн хоногийн өмнө шоронд байхдаа би энэ төслийг бичиж байна. Би санаагаа хэрэгжүүлэх боломжтой гэдэгт итгэдэг, энэ итгэл намайг аймшигт нөхцөл байдалд минь дэмждэг... Миний санаа надтай хамт үхэхгүй гэдгийг мэдэж үхэлтэй тайван нүүр тулах болно.”
Сансрын нислэгт пуужин ашиглах санааг энэ зууны эхээр Оросын эрдэмтэн Константин Эдуардович Циолковский дэвшүүлсэн. 1903 онд Калугагийн гимназийн багш К.Е. Циолковский "Реактив багаж ашиглан дэлхийн орон зайг судлах". Энэхүү бүтээл нь хувьсах масстай биеийн хөдөлгөөнийг дүрсэлсэн "Циолковскийн томъёо" гэж нэрлэгддэг сансрын нисгэгчдийн хамгийн чухал математикийн тэгшитгэлийг агуулсан байв. Үүний дараа тэрээр шингэн түлшээр ажилладаг пуужингийн хөдөлгүүрийн загварыг боловсруулж, олон шатлалт пуужингийн загварыг санал болгож, дэлхийн нам дор тойрог замд бүхэл бүтэн сансрын хотуудыг бий болгох боломжийн санааг илэрхийлэв. Тэрээр таталцлыг даван туулах чадвартай цорын ганц төхөөрөмж бол пуужин, i.e. төхөөрөмж дээр байрладаг түлш, исэлдүүлэгчийг ашигладаг тийрэлтэт хөдөлгүүртэй төхөөрөмж. Зөвлөлтийн пуужингууд Саранд хамгийн түрүүнд хүрч, Сарыг тойрон эргэлдэж, дэлхийгээс үл үзэгдэх талыг нь гэрэл зургийн хальснаа буулгаж, Сугар гаригт хамгийн түрүүнд хүрч, түүний гадаргуу дээр шинжлэх ухааны багаж хэрэгслийг хүргэжээ. 1986 онд Зөвлөлтийн Вега 1 ба Вега 2 хэмээх хоёр сансрын хөлөг нар 76 жилд нэг удаа ойртож байдаг Халлейгийн сүүлт одыг сайтар судалжээ.

"Тив хоорондын пуужин" тийрэлтэт хөдөлгүүр
Хүн төрөлхтөн сансарт аялахыг үргэлж мөрөөддөг. Зохиолчид - шинжлэх ухааны зөгнөлт зохиолчид, эрдэмтэд, мөрөөдөгчид - энэ зорилгод хүрэхийн тулд янз бүрийн арга хэрэгслийг санал болгов. Гэвч олон зуун жилийн турш ганц ч эрдэмтэн, шинжлэх ухааны зөгнөлт зохиолч хүн таталцлын хүчийг даван туулж, сансарт нисэх цорын ганц арга хэрэгслийг зохион бүтээж чадаагүй юм. К.Е.Циолковский бол сансрын нислэгийн онолыг үндэслэгч юм.
Олон хүний ​​мөрөөдөл, хүсэл тэмүүллийг Оросын эрдэмтэн Константин Эдуардович Циолковский (1857-1935) анх удаа бодит байдалд ойртуулж, таталцлын хүчийг даван туулах чадвартай цорын ганц төхөөрөмж бол пуужин гэдгийг харуулсан бөгөөд тэрээр анх удаа танилцуулав. Сансар огторгуйд, дэлхийн агаар мандлаас цааш болон нарны аймгийн бусад гаригуудад нислэг хийхэд пуужин ашиглах боломжийн шинжлэх ухааны нотолгоо. Цойлковский пуужинд түлш, исэлдүүлэгч бодисыг ашигладаг тийрэлтэт хөдөлгүүртэй төхөөрөмж гэж нэрлэжээ.
Физикийн курсээс та мэдэж байгаагаар бууны суманд буцаж ирэх нь дагалддаг. Ньютоны хуулиудын дагуу сум, буу хоёр ижил масстай бол өөр өөр чиглэлд ижил хурдтайгаар ниснэ. Хийн ялгарсан масс нь реактив хүчийг бий болгодог бөгөөд үүний ачаар агаарт болон агааргүй орон зайд хөдөлгөөнийг хангах боломжтой бөгөөд ингэснээр ухрах болно. Бидний мөрөнд ухрах хүч их байх тусам зугтах хийн масс, хурд ихсэх тусам бууны хариу урвал илүү хүчтэй байх тусам реактив хүч нэмэгддэг. Эдгээр үзэгдлийг импульс хадгалагдах хуулиар тайлбарлав.
Хаалттай системийг бүрдүүлдэг биетүүдийн импульсийн вектор (геометрийн) нийлбэр нь системийн биетүүдийн аливаа хөдөлгөөн, харилцан үйлчлэлийн хувьд тогтмол хэвээр байна.
Циолковскийн танилцуулсан томъёо нь орчин үеийн пуужингийн бүх тооцоололд үндэслэсэн суурь юм. Циолковскийн тоо нь түлшний массыг хөдөлгүүрийн ажиллагааны төгсгөлд пуужингийн масстай харьцуулсан харьцаа юм - хоосон пуужингийн жин.
Тиймээс пуужингийн хүрч болох хамгийн дээд хурд нь цоргоноос гарах хийн урсгалын хурдаас хамаардаг болохыг бид олж мэдсэн. Цоргоны хийн урсгалын хурд нь эргээд түлшний төрөл, хийн тийрэлтэт температураас хамаарна. Энэ нь температур өндөр байх тусам хурд нэмэгддэг гэсэн үг юм. Дараа нь жинхэнэ пуужингийн хувьд хамгийн их дулаан ялгаруулдаг илчлэг ихтэй түлшийг сонгох хэрэгтэй. Томъёо нь пуужингийн хурд нь бусад зүйлсээс гадна пуужингийн анхны болон эцсийн масс, түүний жингийн аль хэсэг нь түлш, аль хэсэг нь ашиггүй (нислэгийн хурдны үүднээс) зэргээс хамаардаг болохыг харуулж байна. бүтэц: бие, механизм гэх мэт d.
Сансрын пуужингийн хурдыг тодорхойлох Циолковскийн энэхүү томьёоны гол дүгнэлт нь агааргүй орон зайд пуужингийн хурд ихсэх тусам хийн гадагшлах хурд ихсэх ба Циолковскийн тоо төдий чинээ их байх болно.

"Тийсвэрт хөдөлгүүрийн үйл ажиллагааны физик үндэс"
Төрөл бүрийн төрлийн орчин үеийн хүчирхэг тийрэлтэт хөдөлгүүрүүд нь шууд урвалын зарчим дээр суурилдаг. хөдөлгүүрээс урсах "ажлын бодис" урсгалын урвал (буцах) хэлбэрээр хөдөлгөгч хүчийг (эсвэл түлхэц) бий болгох зарчим, ихэвчлэн халуун хий. Бүх хөдөлгүүрт энерги хувиргах хоёр процесс байдаг. Нэгдүгээрт, түлшний химийн энерги нь шаталтын бүтээгдэхүүний дулааны энерги болж хувирч, дараа нь дулааны энергийг механик ажил гүйцэтгэхэд ашигладаг. Ийм хөдөлгүүрт автомашины поршений хөдөлгүүр, дизель зүтгүүр, цахилгаан станцын уур, хийн турбин гэх мэт орно. Дулааны машинд их хэмжээний дулааны энерги агуулсан халуун хий үүссэний дараа энэ энергийг механик энерги болгон хувиргах ёстой. Эцсийн эцэст хөдөлгүүр нь цахилгаан станц, дизель зүтгүүр, машин эсвэл машины зураг зурахыг хүсвэл динамо байсан ч хамаагүй механик ажил гүйцэтгэх, ямар нэг зүйлийг "хөдөлгөөн" хийх, ажилд оруулах үүрэгтэй. онгоц. Хийн дулааны энергийг механик энерги болгон хувиргахын тулд тэдгээрийн хэмжээ нэмэгдэх ёстой. Ийм тэлэлтийн үед хий нь дотоод болон дулааны энерги зарцуулдаг ажлыг гүйцэтгэдэг.
Тийрэлтэт хушуу нь өөр өөр хэлбэртэй байж болно, үүнээс гадна хөдөлгүүрийн төрлөөс хамааран өөр өөр загвартай байж болно. Хамгийн гол нь хөдөлгүүрээс хий гарах хурд юм. Хэрэв гадагш урсах энэ хурд нь гадагш урсаж буй хийд дууны долгион тархах хурдаас хэтрэхгүй бол цорго нь хоолойн энгийн цилиндр эсвэл шовгор хэсэг юм. Хэрэв гадагшлах хурд нь дууны хурдаас давсан байвал цорго нь өргөжиж буй хоолой эсвэл эхлээд нарийсч, дараа нь өргөсдөг (Lavl хушуу) хэлбэртэй байна. Онол, туршлагаас харахад зөвхөн ийм хэлбэрийн хоолойд хий нь дуунаас хэтрэх хурдыг хурдасгаж, "дууны саадыг" даван туулж чадна.

"Тийсвэрт хөдөлгүүрийн ангилал, тэдгээрийн ашиглалтын онцлог"
Гэсэн хэдий ч шууд урвалын зарчим болох энэхүү хүчирхэг их бие нь тийрэлтэт хөдөлгүүрийн гэр бүлийн "овгийн мод" -ын асар том титэмийг төрүүлсэн. Шууд урвалын "их бие" -ийг титэмлэх, түүний титмийн гол мөчрүүдтэй танилцах. Удалгүй зурган дээрээс харж байгаагаар (доороос харна уу) энэ их бие нь аянгын цохилтоор хуваагдсан мэт хоёр хэсэгт хуваагджээ. Хоёр шинэ хонгил нь хүчирхэг титэмээр адилхан чимэглэгдсэн байдаг. Бүх "химийн" тийрэлтэт хөдөлгүүрүүд нь хүрээлэн буй орчны агаарыг ашиглах эсэхээс хамааран хоёр ангилалд хуваагддаг тул ийм хуваагдал үүссэн.
Шууд урсгалтай өөр төрлийн компрессоргүй хөдөлгүүрт ийм хавхлагын тор байдаггүй бөгөөд өндөр хурдны даралтын үр дүнд шатаах камер дахь даралт нэмэгддэг, өөрөөр хэлбэл. нислэгийн үед хөдөлгүүрт орж ирж буй агаарын урсгалыг тоормослох. Ийм хөдөлгүүр нь нисэх онгоц хангалттай өндөр хурдтай нисч байх үед л ажиллах чадвартай нь тодорхой байна. Гэхдээ дууны хурднаас 4-5 дахин их хурдтай, ramjet хөдөлгүүр нь маш өндөр хүч чадалтай бөгөөд ийм нөхцөлд бусад "химийн" тийрэлтэт хөдөлгүүрээс бага түлш зарцуулдаг. Тийм ч учраас ramjet хөдөлгүүрүүд.
гэх мэт.............

Ихэнх хүмүүсийн хувьд "тийрэлтэт хөдөлгүүр" гэсэн нэр томъёо нь шинжлэх ухаан, технологи, ялангуяа физикийн салбарт орчин үеийн дэвшлийг илэрхийлдэг. Технологийн тийрэлтэт хөдөлгүүрийг олон хүн сансрын хөлөг, хиймэл дагуул, тийрэлтэт онгоцтой холбодог. Тийрэлтэт хөдөлгүүрийн үзэгдэл нь хүнээс хамаагүй эрт, түүнээс үл хамааран оршин тогтнож байсан нь харагдаж байна. Хүмүүс байгаль, ертөнцийн хууль тогтоомжид захирагддаг зүйлийг л ойлгож, ашиглаж, хөгжүүлж чадсан.

Тийрэлтэт хөдөлгүүр гэж юу вэ?

Англи хэл дээр "реактив" гэдэг үг "тийрэлтэт" шиг сонсогддог. Энэ нь тодорхой хурдтайгаар нэг хэсгийг салгах явцад үүссэн биеийн хөдөлгөөнийг хэлдэг. Биеийг хөдөлгөөний чиглэлээс эсрэг чиглэлд хөдөлгөж, нэг хэсгийг нь салгах хүч гарч ирдэг. Бодисыг биетээс гаргаж, биет эсрэг чиглэлд шилжих бүрт тийрэлтэт хөдөлгөөн ажиглагддаг. Агаарт объектуудыг өргөхийн тулд инженерүүд хүчирхэг пуужин харвагч зохион бүтээх ёстой. Пуужингийн хөдөлгүүрүүд галын тийрэлтэт онгоцуудыг гаргаж, дэлхийн тойрог замд хүргэдэг. Заримдаа пуужингууд хиймэл дагуул, сансрын датчик хөөргөдөг.

Нисэх онгоц ба цэргийн нисэх онгоцны хувьд тэдгээрийн үйл ажиллагааны зарчим нь пуужин хөөрөхтэй төстэй юм: бие махбодь нь ялгарах хүчтэй хийн тийрэлтэт байдалд хариу үйлдэл үзүүлж, үүний үр дүнд эсрэг чиглэлд хөдөлдөг. Энэ бол тийрэлтэт онгоцны үйл ажиллагааны үндсэн зарчим юм.

Тийрэлтэт онгоцны хөдөлгөөний Ньютоны хуулиуд

Инженерүүд 17-р зууны төгсгөлд амьдарч байсан Их Британийн нэрт эрдэмтэн Исаак Ньютоны бүтээлүүдэд анх удаа дэлгэрэнгүй тайлбарласан орчлон ертөнцийн бүтцийн зарчмууд дээр тулгуурлан бүтээн байгуулалтаа хийдэг. Ньютоны хуулиуд нь таталцлын механизмыг тайлбарлаж, объектууд хөдөлж байх үед юу болдгийг хэлж өгдөг. Тэд орон зай дахь биеийн хөдөлгөөнийг ялангуяа тодорхой тайлбарладаг.

Ньютоны 2-р хууль нь хөдөлж буй биетийн хүч нь түүнд хэр их хэмжээний бодис агуулагдаж байгаагаас өөрөөр хэлбэл түүний масс болон хөдөлгөөний хурд (хурдатгал) өөрчлөгдөхөөс хамаарна гэж заасан байдаг. Энэ нь хүчирхэг пуужин бүтээхийн тулд их хэмжээний өндөр хурдны энергийг байнга гаргаж байх шаардлагатай гэсэн үг юм. Ньютоны гуравдахь хуульд үйлдэл болгонд тэнцүү боловч эсрэг талын урвал явагдана гэж заасан байдаг. Байгалийн болон технологийн тийрэлтэт хөдөлгүүрүүд эдгээр хуулийг дагаж мөрддөг. Пуужингийн хувьд хүч нь яндангийн хоолойноос гарч буй бодис юм. Үүний хариу үйлдэл нь пуужинг урагшлуулах явдал юм. Энэ нь пуужинг түлхэж буй ялгаралтын хүч юм. Пуужин жингүй сансарт пуужингийн хөдөлгүүрийг өчүүхэн түлхэхэд ч том хөлөг онгоц урагш хурдан нисч чаддаг.

Тийрэлтэт хөдөлгүүрийг ашиглах техник

Тийрэлтэт хөдөлгүүрийн физик нь биеийн хурдатгал эсвэл удаашрал нь хүрээлэн буй биетүүдийн нөлөөлөлгүйгээр явагддаг. Системийн нэг хэсгийг салгаснаас болж процесс үүсдэг.

Технологийн тийрэлтэт хөдөлгүүрийн жишээ нь:

1. буудлагаас ухрах үзэгдэл;
2. дэлбэрэлт;
3. ослын үед үзүүлэх нөлөө;
4. хүчирхэг галын хоолой ашиглах үед ухрах;
5. тийрэлтэт хөдөлгүүртэй завь;
6. тийрэлтэт онгоц ба пуужин.

Бие махбодь зөвхөн бие биетэйгээ харьцаж байвал хаалттай системийг бий болгодог. Ийм харилцан үйлчлэл нь системийг бүрдүүлж буй биетүүдийн механик төлөв байдалд өөрчлөлт оруулахад хүргэдэг.

Импульс хадгалагдах хуулийн нөлөө юу вэ?

Энэ хуулийг Францын философич, физикч Р.Декарт анх зарласан. Хоёр ба түүнээс дээш биет харилцан үйлчлэх үед тэдгээрийн хооронд хаалттай систем үүсдэг. Хөдлөх үед аливаа бие өөрийн гэсэн импульстэй байдаг. Энэ нь биеийн массыг хурдаар нь үржүүлсэн юм. Системийн нийт импульс нь түүнд байрлах биеийн моментуудын вектор нийлбэртэй тэнцүү байна. Систем доторх аливаа биетийн импульс нь харилцан нөлөөллийн улмаас өөрчлөгддөг. Биеийн янз бүрийн хөдөлгөөн, харилцан үйлчлэлийн үед хаалттай систем дэх биеийн нийт импульс өөрчлөгдөөгүй хэвээр байна. Энэ бол импульс хадгалагдах хууль юм.

Энэ хуулийн үйл ажиллагааны жишээ нь биетүүдийн мөргөлдөөн (билльярдын бөмбөг, машин, энгийн тоосонцор), түүнчлэн биеийн хагарал, буудлага байж болно. Зэвсэг буудах үед ухрах үйл явц үүснэ: сум урагш гүйж, зэвсэг өөрөө хойшоо түлхэгдэнэ. Яагаад ийм зүйл болж байна вэ? Сум ба зэвсэг нь импульс хадгалагдах хууль үйлчилдэг хаалттай систем үүсгэдэг. Буудах үед зэвсгийн өөрөө болон сумны импульс өөрчлөгддөг. Харин буудахын өмнөх зэвсгийн нийт импульс ба түүний дотор байгаа сум нь буцах зэвсэг болон буудсаны дараа буудсан сумны нийт импульстэй тэнцүү байх болно. Хэрэв сум, буу хоёр ижил масстай байсан бол эсрэг чиглэлд ижил хурдтайгаар ниснэ.

Импульс хадгалагдах хууль нь практикт өргөн хэрэглэгддэг. Энэ нь тийрэлтэт хөдөлгүүрийн хөдөлгөөнийг тайлбарлах боломжийг олгодог бөгөөд үүний ачаар хамгийн өндөр хурдыг олж авдаг.

Физик дэх тийрэлтэт хөдөлгүүр

Импульс хадгалагдах хуулийн хамгийн тод жишээ бол пуужингаар хийсэн тийрэлтэт хөдөлгөөн юм. Хөдөлгүүрийн хамгийн чухал хэсэг бол шатаах камер юм. Түүний нэг хананд түлшний шаталтын явцад үүссэн хийг ялгаруулахад тохирсон тийрэлтэт цорго байдаг. Өндөр температур, даралтын нөлөөн дор хий нь хөдөлгүүрийн хошуунаас өндөр хурдтайгаар гардаг. Пуужин хөөргөхөөс өмнө дэлхийтэй харьцуулахад түүний импульс тэг байна. Пуужин хөөргөх үед мөн хийн импульстэй тэнцүү боловч эсрэг чиглэлд импульс авдаг.

Тийрэлтэт хөдөлгүүрийн физикийн жишээг хаа сайгүй харж болно. Төрсөн өдрийн баяраар бөмбөлөг нь пуужин болж магадгүй юм. Яаж? Онгорхой нүхийг чимхэж агаарыг гадагшлуулахгүйн тулд бөмбөлгийг хий. Одоо түүнийг явуул. Бөмбөлөг өрөөнөөс гарч буй агаараар маш их хурдтайгаар тойрон эргэлдэнэ.

Тийрэлтэт хөдөлгүүрийн түүх

Тийрэлтэт хөдөлгүүрийн түүх нь МЭӨ 120 жилийн тэртээ Александрийн Херон анхны тийрэлтэт хөдөлгүүр болох аэолипилийг зохион бүтээсэн үеэс эхэлдэг. Ус нь металл бөмбөгөнд цутгаж, галд халаана. Энэ бөмбөгөөс гарч буй уур нь түүнийг эргүүлдэг. Энэ төхөөрөмж нь тийрэлтэт хөдөлгүүрийг харуулдаг. Тахилч нар сүмийн хаалгыг онгойлгох, хаахад Хероны хөдөлгүүрийг амжилттай ашигласан. Аэолипилийн өөрчлөлт нь бидний цаг үед хөдөө аж ахуйн газрыг услахад үр дүнтэй ашигладаг Сегнер дугуй юм. 16-р зуунд Жоовани Бранка тийрэлтэт хөдөлгүүрийн зарчмаар ажилладаг анхны уурын турбиныг дэлхийд танилцуулав. Исаак Ньютон уурын машины анхны загваруудын нэгийг санал болгов.

Газар дээр хөдөлж буй технологид тийрэлтэт хөдөлгүүрийг ашиглах анхны оролдлого нь 15-17-р зууны үеэс эхэлсэн. 1000 жилийн өмнө ч гэсэн хятадууд цэргийн зэвсэг болгон ашигладаг пуужинтай байсан. Тухайлбал, 1232 онд монголчуудтай хийсэн дайнд тэд пуужингаар тоноглогдсон сум ашиглаж байжээ.

Тийрэлтэт онгоц бүтээх анхны оролдлогууд 1910 онд эхэлсэн. Үүний үндэс нь өнгөрсөн зууны пуужингийн судалгаанаас авсан бөгөөд энэ нь нунтаг хурдасгагчийг ашиглах талаар нарийвчлан тодорхойлсон бөгөөд энэ нь шаталтын дараах болон хөөрөх гүйлтийн уртыг эрс багасгаж чадна. Ерөнхий зохион бүтээгч нь румын инженер Анри Коанда байсан бөгөөд поршений хөдөлгүүрээр ажилладаг онгоц бүтээжээ. Технологийн тийрэлтэт хөдөлгүүрийн анхдагчийг 19-р зууны төгсгөлд тийрэлтэт хөдөлгүүр бүтээх анхны санааг дэвшүүлж, патентаа авсан Английн инженер Фрэнк Уиттл гэж нэрлэж болно.

Анхны тийрэлтэт хөдөлгүүрүүд

Орос улсад тийрэлтэт хөдөлгүүрийг хөгжүүлэх ажил анх 20-р зууны эхэн үеэс эхэлсэн. Дуунаас хурдан хурдлах чадвартай тийрэлтэт тээврийн хэрэгсэл, пуужингийн хөдөлгөөний онолыг Оросын нэрт эрдэмтэн К.Е.Циолковский дэвшүүлсэн. Авьяаслаг дизайнер A. M. Lyulka энэ санааг хэрэгжүүлж чадсан. Тэр бол тийрэлтэт турбинаар ажилладаг ЗХУ-д анхны тийрэлтэт онгоцны төслийг бүтээсэн хүн юм. Анхны тийрэлтэт онгоцыг Германы инженерүүд бүтээжээ. Төсөл бүтээх, үйлдвэрлэх ажлыг нууцаар далдлагдсан үйлдвэрүүдэд хийдэг байв. Гитлер дэлхийн захирагч болох санаагаараа Германд хамгийн шилдэг зохион бүтээгчдийг элсүүлэн хүчирхэг зэвсэг, тэр дундаа өндөр хурдны нисэх онгоц үйлдвэрлэх ажилд оруулсан. Эдгээрээс хамгийн амжилттай нь Германы анхны тийрэлтэт онгоц Messerschmitt 262 байв. Энэхүү онгоц нь бүх туршилтыг амжилттай давж, чөлөөтэй хөөрч, дараа нь олноор үйлдвэрлэгдэж эхэлсэн дэлхийн анхны онгоц болжээ.

Онгоц нь дараахь шинж чанартай байв.

• Төхөөрөмж нь хоёр турбожет хөдөлгүүртэй байв.
• Нум дээр радар байрладаг байв.
• Онгоцны хамгийн дээд хурд 900 км/цаг хүрчээ.

Эдгээр бүх үзүүлэлтүүд, дизайны онцлогуудын ачаар анхны тийрэлтэт онгоц болох Мессершмитт-262 нь бусад нисэх онгоцуудтай тэмцэх гайхалтай хэрэгсэл болсон юм.

Орчин үеийн нисэх онгоцны прототипүүд

Дайны дараах үед Оросын дизайнерууд тийрэлтэт онгоц бүтээж, хожим нь орчин үеийн нисэх онгоцны прототип болжээ.

Домогт МиГ-13 гэгддэг I-250 бол А.И.Микояны ажиллаж байсан сөнөөгч онгоц юм. Анхны нислэгийг 1945 оны хавар хийсэн бөгөөд тэр үед тийрэлтэт сөнөөгч онгоц 820 км/цаг хурдалж дээд амжилт үзүүлж байжээ. МиГ-9, Як-15 тийрэлтэт онгоцыг үйлдвэрлэж эхэлсэн.

1945 оны 4-р сард П.О.Сухойн Су-5 тийрэлтэт онгоц анх удаа тэнгэрт хөөрч, уг байгууламжийн арын хэсэгт байрлах агаараар амьсгалдаг мотор-компрессор, поршений хөдөлгүүрийн ачаар хөөрч, нисэв.

Дайн дуусаж, нацист Герман бууж өгсний дараа ЗХУ JUMO-004, BMW-003 тийрэлтэт хөдөлгүүртэй Германы онгоцыг цом болгон хүлээн авсан.

Дэлхийн анхны прототипүүд

Шинэ нисэх онгоцыг хөгжүүлэх, турших, үйлдвэрлэх ажилд зөвхөн Герман, Зөвлөлтийн дизайнерууд оролцсонгүй. АНУ, Итали, Япон, Их Британийн инженерүүд тийрэлтэт хөдөлгүүрийг технологид ашиглан олон амжилттай төслүүдийг бүтээжээ. Төрөл бүрийн хөдөлгүүртэй анхны бүтээн байгуулалтын зарим нь:

• He-178 бол 1939 оны 8-р сард ниссэн Германы турбо тийрэлтэт хөдөлгүүртэй онгоц юм.
• GlosterE. 28/39 - Их Британиас гаралтай, турбо тийрэлтэт хөдөлгүүртэй онгоц 1941 онд анх тэнгэрт хөөрчээ.
• Германд пуужингийн хөдөлгүүр ашиглан бүтээсэн сөнөөгч He-176 анхны нислэгээ 1939 оны долдугаар сард хийжээ.
• BI-2 бол пуужингийн хөдөлгүүрийн системээр хөдөлсөн Зөвлөлтийн анхны нисэх онгоц юм.
• CampiniN.1 бол Италид бүтээгдсэн тийрэлтэт онгоц бөгөөд Италийн дизайнеруудын поршений хамтрагчаас холдох анхны оролдлого болсон юм.
• Цу-11 хөдөлгүүртэй Yokosuka MXY7 Ohka ("Ока") нь Камиказе нисгэгчтэй, нэг удаагийн гэж нэрлэгддэг Японы сөнөөгч бөмбөгдөгч онгоц юм.

Технологийн салбарт тийрэлтэт хөдөлгүүрийг ашиглах нь дараахь тийрэлтэт онгоцыг хурдан бүтээх, цэргийн болон иргэний нисэх онгоцыг цаашид хөгжүүлэхэд огцом түлхэц болсон юм.

1. 1943 онд Их Британид үйлдвэрлэгдсэн агаарын тийрэлтэт сөнөөгч GlosterMeteor нь дэлхийн 2-р дайнд чухал үүрэг гүйцэтгэсэн бөгөөд дууссаны дараа Германы V-1 пуужингуудыг таслан зогсоох үүрэг гүйцэтгэсэн.
2. Lockheed F-80 бол AllisonJ хөдөлгүүрийг ашиглан АНУ-д үйлдвэрлэсэн тийрэлтэт онгоц юм. Эдгээр онгоцууд Япон-Солонгосын дайнд нэг бус удаа оролцсон.
3. B-45 Tornado бол 1947 онд бүтээгдсэн орчин үеийн Америкийн B-52 бөмбөгдөгч онгоцны прототип юм.
4. Солонгос дахь цэргийн мөргөлдөөнд идэвхтэй оролцсон МиГ-9 сөнөөгч онгоцыг залгамжлагч МиГ-15 онгоцыг 1947 оны 12-р сард үйлдвэрлэсэн.
5. Ту-144 бол Зөвлөлтийн анхны дуунаас хурдан агаарын тийрэлтэт онгоц юм.

Орчин үеийн тийрэлтэт тээврийн хэрэгсэл

Дэлхийн өнцөг булан бүрээс зохион бүтээгчид дууны хурд, дуунаас хурдан нисэх чадвартай шинэ үеийн нисэх онгоц бүтээхээр ажиллаж байгаа тул агаарын тээврийн онгоц жил бүр сайжирч байна. Одоо олон тооны зорчигч, ачаа тээвэрлэх чадвартай, асар том хэмжээтэй, 3000 км/ц гаруй хурдтай нисэх онгоцууд, орчин үеийн байлдааны техник хэрэгслээр тоноглогдсон цэргийн нисэх онгоцууд бий.

Гэхдээ энэ олон янз байдлын дунд дээд амжилт тогтоосон тийрэлтэт онгоцны хэд хэдэн загвар байдаг:

1. Airbus A380 нь 853 зорчигч хүлээн авах хүчин чадалтай хамгийн өргөн уудам онгоц бөгөөд энэ нь хоёр давхар хийцээрээ баталгаажсан юм. Мөн энэ цаг үеийн хамгийн тансаг, үнэтэй нисэх онгоцны нэг юм. Агаар дахь хамгийн том зорчигч тээврийн онгоц.
2. Боинг 747 - 35 гаруй жилийн турш хамгийн өргөн уудам хоёр давхарт тооцогдож байсан бөгөөд 524 зорчигч тээвэрлэх боломжтой.
3. АН-225 Мрия бол 250 тонн даацтай ачааны онгоц юм.
4. LockheedSR-71 бол нислэгийн үеэр 3529 км/цагийн хурдтай тийрэлтэт онгоц юм.

Нисэхийн судалгаа зогсохгүй, учир нь тийрэлтэт онгоц нь орчин үеийн нисэхийн хурдацтай хөгжиж буй үндэс суурь юм. Одоогийн байдлаар барууны болон Оросын хэд хэдэн нисгэгчтэй, зорчигч, нисгэгчгүй тийрэлтэт хөдөлгүүртэй нисэх онгоцыг зохион бүтээж байгаа бөгөөд ойрын хэдэн жилд гаргахаар төлөвлөж байна.

Оросын ирээдүйн шинэлэг бүтээн байгуулалтад 5-р үеийн сөнөөгч PAK FA - T-50 багтаж байгаа бөгөөд анхны хуулбарууд нь шинэ тийрэлтэт хөдөлгүүрийг туршсаны дараа 2017 оны сүүл эсвэл 2018 оны эхээр цэрэгт орох болно.

Байгаль бол тийрэлтэт хөдөлгүүрийн жишээ юм

Хөдөлгөөний реактив зарчмыг анх байгаль өөрөө санал болгосон. Үүний үр нөлөөг зарим төрлийн соно, медуз, олон төрлийн нялцгай биетүүдийн авгалдай ашигладаг - хулуу, зулзаган загас, наймалж, далайн амьтан. Тэд нэг төрлийн "няцаах зарчим" ашигладаг. Cuttlefish нь ус татаж, маш хурдан хаядаг тул тэд өөрсдөө урагшаа үсэрдэг. Энэ аргыг хэрэглэсэн далайн амьтан цагт 70 км хүртэл хурдалж чаддаг. Тийм ч учраас энэ хөдөлгөөний арга нь далайн амьтаныг "биологийн пуужин" гэж нэрлэх боломжийг олгосон юм. Инженерүүд далайн амьтан хөдөлгөөний зарчмаар ажилладаг хөдөлгүүрийг аль хэдийн зохион бүтээжээ. Тийрэлтэт хөдөлгүүрийг байгаль, технологид ашигласны нэг жишээ бол усан буу юм.

Энэ бол хүчтэй даралтын дор хаягдсан усны хүчийг ашиглан хөдөлгөөнийг хангах төхөөрөмж юм. Төхөөрөмжид усыг тасалгаанд шахаж, дараа нь цоргооор дамжуулан уснаас гаргаж авдаг бөгөөд хөлөг онгоц нь тийрэлтэт ялгаруулалтын эсрэг чиглэлд хөдөлдөг. Дизель эсвэл бензинээр ажилладаг хөдөлгүүрээр ус татдаг.

Ургамлын ертөнц бидэнд тийрэлтэт хөдөлгүүрийн жишээг санал болгодог. Тэдний дунд үрийг тараахын тулд ийм хөдөлгөөнийг ашигладаг зүйлүүд байдаг, жишээлбэл, галзуу өргөст хэмх. Зөвхөн гадна талаасаа энэ ургамал нь бидний дассан өргөст хэмхтэй төстэй юм. Нөхөн үржихүйн хачирхалтай аргын улмаас энэ нь "галзуу" шинж чанарыг хүлээн авсан. Боловсорч гүйцсэн үед жимс нь ишнээс нь үсэрдэг. Эцсийн эцэст өргөст хэмх нь урвалын тусламжтайгаар соёололтод тохиромжтой үрийг агуулсан бодисыг найлзуурдуулдаг нүх нээгдэнэ. Мөн өргөст хэмх өөрөө буудлагын эсрэг чиглэлд арван хоёр метр хүртэл үсэрч байна.

Байгаль, технологи дахь тийрэлтэт хөдөлгүүрийн илрэл нь орчлон ертөнцийн ижил хууль тогтоомжид захирагддаг. Хүн төрөлхтөн дэлхийн агаар мандалд төдийгүй өргөн уудам орон зайд зорилгодоо хүрэхийн тулд эдгээр хуулиудыг улам бүр ашиглаж байгаа бөгөөд тийрэлтэт хөдөлгүүр нь үүний тод жишээ юм.

Тийрэлтэт хөдөлгөөнийг авч үзэхэд импульс хадгалагдах хууль маш чухал юм.
Доод тийрэлтэт хөдөлгүүрБиеийн зарим хэсэг нь үүнтэй харьцуулахад тодорхой хурдтайгаар салах үед, жишээлбэл, тийрэлтэт онгоцны хушуунаас шаталтын бүтээгдэхүүн урсах үед үүсдэг биеийн хөдөлгөөнийг ойлгох. Энэ тохиолдолд гэж нэрлэгддэг урвалын хүчбиеийг түлхэх.
Реактив хүчний онцлог нь системийн хэсгүүдийн харилцан үйлчлэлийн үр дүнд гадны биеттэй харилцан үйлчлэлгүйгээр үүсдэг.
Жишээлбэл, явган зорчигч, хөлөг онгоц эсвэл онгоцонд хурдатгал өгөх хүч нь зөвхөн эдгээр биетүүдийн газар, ус, агаартай харилцан үйлчлэлийн үр дүнд үүсдэг.

Тиймээс биеийн хөдөлгөөнийг шингэн эсвэл хийн урсгалын үр дүнд олж авч болно.

Байгаль дахь тийрэлтэт хөдөлгөөнгол төлөв усан орчинд амьдардаг амьд организмд байдаг.

Технологийн хувьд тийрэлтэт хөдөлгүүрийг голын тээвэр (усны тийрэлтэт хөдөлгүүр), автомашины үйлдвэрлэл (уралдааны машин), цэргийн хэрэг, нисэх, сансрын нисгэхэд ашигладаг.
Орчин үеийн бүх өндөр хурдны онгоцууд тийрэлтэт хөдөлгүүрээр тоноглогдсон байдаг, учир нь... Тэд шаардлагатай нислэгийн хурдыг хангах боломжтой.
Сансар огторгуйд тийрэлтэт хөдөлгүүрээс өөр хөдөлгүүр ашиглах боломжгүй, учир нь хурдатгалд хүрэх ямар ч дэмжлэг байхгүй.

Тийрэлтэт онгоцны технологийн хөгжлийн түүх

Оросын байлдааны пуужинг бүтээгч нь артиллерийн эрдэмтэн К.И. Константинов. 80 кг жинтэй Константиновын пуужингийн нислэгийн хүрээ 4 км хүрчээ.

Нисэх онгоцонд тийрэлтэт хөдөлгүүрийг ашиглах санааг 1881 онд Н.И. Кибальчич.

1903 онд алдарт физикч К.Е. Циолковский гариг ​​хоорондын сансарт нисэх боломжтойг баталж, шингэн түлшээр ажилладаг анхны пуужингийн онгоцны загварыг боловсруулсан.

К.Э. Циолковский ээлжлэн ажилладаг хэд хэдэн пуужингаас бүрдсэн сансрын пуужингийн галт тэрэг зохион бүтээж, түлш дууссаны дараа унадаг.

Тийрэлтэт хөдөлгүүрийн зарчим

Аливаа тийрэлтэт хөдөлгүүрийн үндэс нь шатаах камер бөгөөд түлшний шаталт нь маш өндөр температуртай хий үүсгэдэг бөгөөд камерын хананд даралт үүсгэдэг. Пуужингийн нарийн цоргоноос хий нь өндөр хурдтайгаар гарч, тийрэлтэт цохилтыг үүсгэдэг. Импульс хадгалагдах хуулийн дагуу пуужин эсрэг чиглэлд хурдыг олж авдаг.

Системийн импульс (пуужингийн шаталтын бүтээгдэхүүн) тэг хэвээр байна. Пуужингийн масс нь тогтмол хийн урсгалын хурдтай байсан ч буурч байгаа тул хурд нь нэмэгдэж, аажмаар хамгийн дээд хэмжээндээ хүрнэ.
Пуужингийн хөдөлгөөн нь хувьсах масстай биеийн хөдөлгөөний жишээ юм. Түүний хурдыг тооцоолохын тулд импульс хадгалагдах хуулийг ашигладаг.

Тийрэлтэт хөдөлгүүрийг пуужингийн хөдөлгүүр, агаараар амьсгалах хөдөлгүүр гэж хуваадаг.

Пуужингийн хөдөлгүүрүүдХатуу болон шингэн түлшээр ашиглах боломжтой.
Хатуу түлшээр ажилладаг пуужингийн хөдөлгүүрт түлш, исэлдүүлэгчийн аль алиныг нь агуулсан түлшийг хөдөлгүүрийн шаталтын камерт шахдаг.
IN шингэн тийрэлтэт хөдөлгүүр, сансрын хөлөг хөөргөх зориулалттай түлш, исэлдүүлэгчийг тусгай саванд тусад нь хадгалж, насос ашиглан шаталтын камерт нийлүүлдэг. Тэд керосин, бензин, спирт, шингэн устөрөгч гэх мэтийг түлш болгон, шингэн хүчилтөрөгч, азотын хүчил гэх мэтийг шатаахад шаардлагатай исэлдүүлэгч бодис болгон ашиглаж болно.

Орчин үеийн гурван үе шаттай сансрын пуужингууд нь босоо тэнхлэгт хөөргөсөн бөгөөд агаар мандлын өтгөн давхаргыг дайран өнгөрсний дараа өгөгдсөн чиглэлд нислэгт шилждэг. Пуужингийн үе шат бүр өөрийн түлшний сав, исэлдүүлэгчийн сав, мөн өөрийн тийрэлтэт хөдөлгүүртэй. Түлш шатаах үед ашигласан пуужингийн үе шатууд хаягдаж байна.

Тийрэлтэт хөдөлгүүрүүдОдоогоор онгоцонд голчлон ашиглаж байна. Тэдний пуужингийн хөдөлгүүрээс гол ялгаа нь түлш шатаах исэлдүүлэгч нь агаар мандлаас хөдөлгүүрт орж буй агаар дахь хүчилтөрөгч юм.
Агаар амьсгалах хөдөлгүүрүүдэд тэнхлэгийн болон төвөөс зугтах компрессор бүхий турбокомпрессор хөдөлгүүрүүд багтана.
Ийм хөдөлгүүрийн агаарыг хийн турбинаар удирддаг компрессороор сорж, шахдаг. Шатаах камераас гарч буй хий нь түлхэлтийн хүчийг бий болгож, турбины роторыг эргүүлнэ.

Нислэгийн маш өндөр хурдтай үед ирж буй агаарын урсгалын улмаас шаталтын камер дахь хийн шахалтыг хийж болно. Компрессор шаардлагагүй.