Реактивный двигатель - Межконтинентальные баллистические ракеты
Двигатель, создающий необходимую для движения силу тяги путем преобразования исходной энергии в кинетическую энергию реактивной струи рабочего тела;в результате истечения рабочего тела из сопла двигателя образуется реактивная сила в виде реакции (отдачи) струи, перемещающая в пространстве двигатель и конструктивно связанный с ним аппарат в сторону, противоположную истечению струи. В кинетическую (скоростную) энергию реактивной струи в Р. д. могут преобразовываться различные виды энергии (химическая, ядерная, электрическая, солнечная). Р. д. (двигатель прямой реакции) сочетает в себе собственно двигатель с движителем, т. е. обеспечивает собственное движение без участия промежуточных механизмов.
Для создания реактивной тяги, используемой Р. д., необходимы: источник исходной (первичной) энергии, которая превращается в кинетическую энергию реактивной струи; рабочее тело, которое в виде реактивной струи выбрасывается из Р. д.; сам Р. д. - преобразователь энергии. Исходная энергия запасается на борту летательного или др. аппарата, оснащенного Р. д. (химическое горючее, ядерное топливо), или (в принципе) может поступать извне (энергия Солнца). Для получения рабочего тела в Р. д. может использоваться вещество, отбираемое из окружающей среды (например, воздух или вода); вещество, находящееся в баках аппарата или непосредственно в камере Р. д.; смесь веществ, поступающих из окружающей среды и запасаемых на борту аппарата. В современных Р. д. в качестве первичной чаще всего используется химическая энергия. В этом случае рабочее тело представляет собой раскаленные газы - продукты сгорания химического топлива. При работе Р. д. химическая энергия сгорающих веществ преобразуется в тепловую энергию продуктов сгорания, а тепловая энергия горячих газов превращается в механическую энергию поступательного движения реактивной струи и, следовательно, аппарата, на котором установлен двигатель. Основной частью любого Р. д. является камера сгорания, в которой генерируется рабочее тело. Конечная часть камеры, служащая для ускорения рабочего тела и получения реактивной струи, называется реактивным соплом.
В зависимости от того, используется или нет при работе Р. д. окружающая среда, их подразделяют на 2 основных класса - воздушно-реактивные двигатели (ВРД) и ракетные двигатели (РД). Все ВРД - тепловые двигатели, рабочее тело которых образуется при реакции окисления горючего вещества кислородом воздуха. Поступающий из атмосферы воздух составляет основную массу рабочего тела ВРД. Т. о., аппарат с ВРД несет на борту источник энергии (горючее), а большую часть рабочего тела черпает из окружающей среды. В отличие от ВРД все компоненты рабочего тела РД находятся на борту аппарата, оснащенного РД. Отсутствие движителя, взаимодействующего с окружающей средой, и наличие всех компонентов рабочего тела на борту аппарата делают РД единственно пригодным для работы в космосе. Существуют также комбинированные ракетные двигатели, представляющие собой как бы сочетание обоих основных типов.
Принцип реактивного движения известен очень давно. Родоначальником Р. д. можно считать шар Герона. Твердотопливные ракетные двигатели - пороховые ракеты появились в Китае в 10 в. н. э. На протяжении сотен лет такие ракеты применялись сначала на Востоке, а затем в Европе как фейерверочные, сигнальные, боевые. В 1903 К. Э. Циолковский в работе "Исследование мировых пространств реактивными приборами" впервые в мире выдвинул основные положения теории жидкостных ракетных двигателей и предложил основные элементы устройства РД на жидком топливе. Первые советские жидкостные ракетные двигатели - ОРМ, ОРМ-1, ОРМ-2 были спроектированы В. П. Глушко и под его руководством созданы в 1930-31 в Газодинамической лаборатории (ГДЛ). В 1926 Р. Годдард произвел запуск ракеты на жидком топливе. Впервые электротермический РД был создан и испытан Глушко в ГДЛ в 1929-33. В 1939 в СССР состоялись испытания ракет с прямоточными воздушно-реактивными двигателями конструкции И. А. Меркулова. Первая схема турбореактивного двигателя была предложена русским инженером Н. Герасимовым в 1909.
В 1939 на Кировском заводе в Ленинграде началась постройка турбореактивных двигателей конструкции А. М. Люльки. Испытаниям созданного двигателя помешала Великая Отечественная война 1941-45. В 1941 впервые был установлен на самолет и испытан турбореактивный двигатель конструкции Ф. Уиттла (Великобритания). Большое значение для создания Р. д. имели теоретические работы русских ученых С. С. Неждановского, И. В. Мещерского, Н. Е. Жуковского, труды французского ученого Р. Эно-Пельтри, немецкого ученого Г. Оберта. Важным вкладом в создание ВРД была работа советского ученого Б. С. Стечкина "Теория воздушно-реактивного двигателя", опубликованная в 1929.
Р. д. имеют различное назначение и область их применения постоянно расширяется. Наиболее широко Р. д. используются на летательных аппаратах различных типов. Турбореактивными двигателями и двухконтурными турбореактивными двигателями оснащено большинство военных и гражданских самолетов во всем мире, их применяют на вертолетах. Эти Р. д. пригодны для полетов как с дозвуковыми, так и со сверхзвуковыми скоростями; их устанавливают также на самолетах-снарядах, сверхзвуковые турбореактивные двигатели могут использоваться на первых ступенях воздушно-космических самолетов. Прямоточные воздушно-реактивные двигатели устанавливают на зенитных управляемых ракетах, крылатых ракетах, сверхзвуковых истребителях-перехватчиках. Дозвуковые прямоточные двигатели применяются на вертолетах (устанавливаются на концах лопастей несущего винта). Пульсирующие воздушно-реактивные двигатели имеют небольшую тягу и предназначаются лишь для летательных аппаратов с дозвуковой скоростью. Во время 2-й мировой войны 1939-45 этими двигателями были оснащены самолеты-снаряды ФАУ-1.
РД в большинстве случаев используются на высокоскоростных летательных аппаратах. Жидкостные ракетные двигатели применяются на ракетах-носителях космических летательных аппаратов и космических аппаратах в качестве маршевых, тормозных и управляющих двигателей, а также на управляемых баллистических ракетах. Твердотопливные ракетные двигатели используют в баллистических, зенитных, противотанковых и др. ракетах военного назначения, а также на ракетах-носителях и космических летательных аппаратах. Небольшие твердотопливные двигатели применяются в качестве ускорителей при взлете самолетов. Электрические ракетные двигатели и ядерные ракетные двигатели могут использоваться на космических летательных аппаратах.
Основные характеристики Р. д.: реактивная тяга, удельный импульс - отношение тяги двигателя к массе ракетного топлива (рабочего тела), расходуемого в 1 сек, или идентичная характеристика - удельный расход топлива (количество топлива, расходуемого за 1 сек на 1 н развиваемой Р. д. тяги), удельная масса двигателя (масса Р. д. в рабочем состоянии, приходящаяся на единицу развиваемой им тяги). Для многих типов Р. д. важными характеристиками являются габариты и ресурс.
Тяга - сила, с которой Р. д. воздействует на аппарат, оснащенный этим Р. д., - определяется по формуле
P = mWc+ Fc(pc - pn),
Где m - массовый расход (расход массы) рабочего тела за 1 сек; WC - скорость рабочего тела в сечении сопла; FC - площадь выходного сечения сопла; pC - давление газов в сечении сопла; pN - давление окружающей среды (обычно атмосферное давление). Как видно из формулы, тяга Р. д. зависит от давления окружающей среды. Она больше всего в пустоте и меньше всего в наиболее плотных слоях атмосферы, т. е. изменяется в зависимости от высоты полета аппарата, оснащенного Р. д., над уровнем моря, если речь идет о полете в атмосфере Земли. Удельный импульс Р. д. прямо пропорционален скорости истечения рабочего тела из сопла. Скорость же истечения увеличивается с ростом температуры истекающего рабочего тела и уменьшением молекулярной массы топлива (чем меньше молекулярная масса топлива, тем больше объем газов, образующихся при его сгорании, и, следовательно, скорость их истечения). Тяга существующих Р. д. колеблется в очень широких пределах - от долей гс у электрических до сотен тс у жидкостных и твердотопливных ракетных двигателей. Р. д. малой тяги применяются главным образом в системах стабилизации и управления летательных аппаратов. В космосе, где силы тяготения ощущаются слабо и практически нет среды, сопротивление которой приходилось бы преодолевать, они могут использоваться и для разгона. РД с максимальной тягой необходимы для запуска ракет на большие дальность и высоту и особенно для вывода летательных аппаратов в космос, т. е. для разгона их до первой космической скорости. Такие двигатели потребляют очень большое количество топлива; они работают обычно очень короткое время, разгоняя ракеты до заданной скорости. Максимальная тяга ВРД достигает 28 тс (1974). Эти Р. д., использующие в качестве основного компонента рабочего тела окружающий воздух, значительно экономичнее. ВРД могут работать непрерывно в течение многих часов, что делает их удобными для использования в авиации.
Похожие статьи
-
Реактивное движение - Межконтинентальные баллистические ракеты
Реактивное движение. Закон сохранения импульса позволяет объяснить и получить основные уравнения, описывающие реактивное движение. Главной особенностью...
-
Введение, Закон сохранения импульса - Межконтинентальные баллистические ракеты
Человек всегда хотел научиться летать. Его мечта исполнилась недавно - был построен самолет. Но человек развивается, и развиваются его мечты. Вместо...
-
Нетрадиционное питание, Редуцированное питание - Виды нетрадиционного питания
Под нетрадиционным питанием подразумевают такие методы, которые в той или иной степени отличаются от принятых в современной медицине принципов...
-
Чтобы разогреть двигатель до температуры, обеспечивающей нормальный пуск, необходимо пролить через систему охлаждения воду, имеющую температуру не ниже...
-
Вследствие того, что ООО "ЛУКОЙЛ ЭПУ Сервис" входит в структуру НК "ЛУКОЙЛ". На предприятие распространяется действие социального кодекса ОАО "ЛУКОЙЛ" в...
-
В жизненном процессе человек неразрывно связан с окружающей его средой обитания, при этом во все времена он был и остается зависимым от окружающей его...
-
Здоровый образ жизни Здоровье - бесценное достояние не только каждого человека, но и всего общества. При встречах, расставаниях с близкими и дорогими...
-
Образ жизни и индивидуальная безопасность
1. Факторы риска бытовой и производственной среды Жизнь и деятельность человека протекают в окружающей его среде, прямо или косвенно воздействующей на...
-
Тушение пожаров летательных аппаратов на земле - Тушение пожаров при неблагоприятных условиях
При пожаре летательных аппаратов на земле возможны: Ь быстрое распространение огня на большую площадь по разлившемуся при повреждении топливных систем...
-
Бытовая химия - польза или вред? - Влияное бытовой химии на здоровье человека
Бытовая химия - несомненное достижение цивилизации. Едва ли кто-либо может представить себе работу по дому без ее применения. Однако, поддерживая чистоту...
-
Силовая сеть (2 участок) Тепловой расчет ответвления к двигателю с 17короткозамкнутым ротором Проверить соответствие сечения кабеля или провода и...
-
Введение - Влияние условий окружающей среды на здоровье человека
Все процессы в биосфере взаимосвязаны. Человечество - лишь незначительная часть биосферы, а человек является лишь одним из видов Органической жизни -...
-
Изготовление и доводка деталей летательных аппаратов. Я приведу пример по изготовлению деталей для летательных аппаратов, которые производят на ОАО...
-
Завод двигателей АО "КамАЗ", на котором работало 19 000 человек, производил сборку и испытание двигателей и коробок передач автомобилей КамАЗ. В сутки...
-
Классификация пожаров и опасных факторов пожара. Цели классификации пожаров и опасных факторов пожара 1. Классификация пожаров по виду горючего материала...
-
ВВЕДЕНИЕ - Утилизация радиоактивных отходов
Научный и технический прогресс, с одной стороны, облегчают нашу жизнь, но с другой -- оказывают свое пагубное влияние и вынуждают людей брать на себя...
-
Климат и здоровье человека - Микроклимат помещений
Параметры климата оказывают существенное влияние на самочувствие, состояние здоровья и работоспособность человека. Наилучшие условия -- когда выделение...
-
Причины терроризма - Угрозы XXI века: терроризм
По мнению большинства исследователей, терроризм - исторически и социально обусловленное явление, его появление и воспроизводство вызвано совокупностью...
-
Инфразвук, Ультразвук - Безопасность жизнедеятельности
Его источниками являются механизмы с частотой вращения вала до 20Гц, установки с турбулентными потоками газов или жидкостей (системы вентиляции),...
-
Механизированный инструмент состоит из мотопривода на базе бензинового двухтактного или электрического двигателя. Для резки металлических, бетонных...
-
При физической работе утомление передается тремя признаками: 1) нарушением автоматичности движения: если в начале работы человек может выполнять и...
-
В соответствии с вышеизложенной методикой определения класса опасности мной был произведен расчет класса опасности медицинских шприцов и медицинского...
-
Модуль пожаротушения МПТ-440 - Средства пожаротушения
Модуль пожаротушения разработан специально для применения на пикапах, малых грузовиках и прицепах. При использовании модуля отсутствует необходимость...
-
Личность безопасного типа - это человек, осознающий самого себя, высокий смысл своей деятельности, свое предназначение, стремящийся жить в согласии с...
-
Человек как элемент системы "человек-среда" - Введение в безопасность жизнедеятельности
В жизненном пространстве человек неразрывно связан с окружающей его средой обитания, при этом во все времена он был и остается зависимым от окружающей...
-
Каков же предел содержания химических веществ в окружающей среде, где количественные границы этого предела для безопасности жизнедеятельности, каковы...
-
1. Исключить опасность, исключить образование статического электричества или снизить его до безопасного уровня: - изготовление контактирующих частей из...
-
Метеорологические условия на производстве, т. е. состояние воздушной среды оказывает влияние на течение жизненных процессов в организме человека и...
-
Тормоза - Безопасность полетов
1. Тормоза должны быть утвержденного типа. 2. Система тормозов и связанные с ней системы должны быть спроектированы и изготовлены таким образом, чтобы в...
-
Угроза загрязнения окружающей среды пожарами - Анализ пожарной опасности АЗС-ООО "Нефтересурсы"
Пожары приводят не только к социальному и материальному ущербу, но и к загрязнению природных сред: воздуха, поверхностных и почвенных вод, почвы; к...
-
В качестве простейших средств защиты кожи человека может быть использована прежде всего производственная одежда: куртки, брюки, комбинезоны, халаты с...
-
Введение - Правила поведения и действия населения при пожарах, авариях и катастрофах
Выбранная тема реферата является актуальной, так как она наиболее широко охватывает все сферы повседневной деятельности человека, объясняет почему, как и...
-
Гигиенические проблемы применения и использования пищевых добавок - Гигиена питания
Современное питание связано с широким использованием пищевых добавок. Пищевые добавки - вещества, преднамеренно вносимые в пищевые продукты в небольших...
-
Виды и рода войск России Российская армия войско Современные Вооруженные Силы российской армии, официально созданные 7 мая 1992 года, являются одним из...
-
Вентиляция, кондиционирование воздуха и отопление - Задачи, функции и права службы охраны труда
Производственная вентиляция - это система устройств для обеспечения на рабочих местах микроклимата и чистоты воздушной среды соответствии с санитарно -...
-
Охарактеризовать меры безопасности при изоляционных работах. - Стандарты безопасности труда
Изоляционные работы бывают: - гидроизоляционные, - теплоизоляционные, - антикоррозионные. Опасные и вредные производственные факторы при изоляционных...
-
Типология терроризма - Терроризм, понятие, виды, причины. Борьба с терроризмом
Эксперты, изучающие феномен терроризма выделяют шесть основных типов современного терроризма: - националистический терроризм, - религиозный терроризм, -...
-
Охрана атмосферного воздуха - Обеспечение безопасности труда
На предприятии проведена полная инвентаризация источников выбросов вредных веществ в атмосферу. В цехах Урай НПО сервис имеются 2 основных источника...
-
Изолирующие защитные средства. - Электробезопасность на промышленных предприятиях
Средства защиты, применяемые в электроустановках, могут быть условно разделены на 4 группы: изолирующие, ограждающие, экранирующие и предохранительные....
-
Жертвы и последствия пожара на заводе АО "КамАЗ" - Пожар на заводе АО "КамАЗ"
Сразу после пожара поползли слухи о жертвах. Якобы кто-то видел, что кого-то выносили из подвала. Предположить, на самом деле, можно было и самое...
Реактивный двигатель - Межконтинентальные баллистические ракеты