Altında jet hareketi, bir parçasının belli bir hızla vücuttan ayrıldığı yerden anlaşılır. Ortaya çıkan kuvvet kendi başına hareket eder. Başka bir deyişle, dış bedenlerle en ufak bir teması bile yok.
Doğada jet tahriki
Güneyde bir yaz tatili sırasında hemen hemen her birimiz denizde yüzerken denizanaları ile tanıştık. Ancak çok az insan bu hayvanların bir jet motoruyla aynı şekilde hareket ettiğini düşündü. Böyle bir birimin doğasında çalışma prensibi, bazı deniz planktonları ve yusufçuk larvaları taşınırken gözlemlenebilir. Ayrıca, bu omurgasızların verimliliği genellikle teknik araçlardan daha yüksektir.
Bir jet motorunun nasıl çalıştığını başka kim gösterebilir? Kalamar, ahtapot ve mürekkep balığı. Benzer bir hareket, diğer birçok deniz yumuşakçaları tarafından yapılır. Örneğin, mürekkepbalığı alın. Suyu solungaç boşluğuna alır ve geriye veya yana doğru yönlendirdiği bir huniden kuvvetlice dışarı atar. neredeyumuşakça doğru yönde hareket edebilir.
Jet motorunun çalışma prensibi domuz yağı hareket ettirilirken de gözlemlenebilir. Bu deniz hayvanı suyu geniş bir boşluğa alır. Bundan sonra vücudunun kasları kasılır ve sıvıyı arkadaki delikten dışarı iter. Oluşan jetin tepkimesi don yağının ilerlemesini sağlar.
Deniz füzeleri
Ancak mürekkep balıkları, jet navigasyonunda en büyük mükemmelliğe ulaştı. Roketin şekli bile bu özel deniz yaşamından kopyalanmış gibi görünüyor. Düşük hızda hareket ederken, kalamar periyodik olarak elmas şeklindeki yüzgecini büker. Ancak hızlı bir atış için kendi "jet motorunu" kullanması gerekiyor. Tüm kaslarının ve vücudunun çalışma prensibi daha ayrıntılı olarak ele alınmaya değer.
Kalamarın kendine özgü bir mantosu vardır. Bu, vücudunu her taraftan saran kas dokusudur. Hareket sırasında, hayvan bu mantoya büyük miktarda su emer ve özel bir dar ağızlıktan keskin bir jet püskürtür. Bu tür eylemler, kalamarların saatte yetmiş kilometreye varan hızlarda sarsıntılarla geriye doğru hareket etmesine izin verir. Hareket sırasında, hayvan on dokunaçını bir demet halinde toplar ve bu da vücuda aerodinamik bir şekil verir. Nozulun özel bir valfi vardır. Hayvan kas kasılması yardımı ile çevirir. Bu, deniz yaşamının yön değiştirmesini sağlar. Kalamarın hareketleri sırasında direksiyon simidinin rolü de dokunaçları tarafından oynanır. Onları sola veya sağa, aşağı yönlendirir.veya yukarı, çeşitli engellerle çarpışmalardan kolayca kaçın.
Kabuklu deniz ürünleri arasında en iyi pilot unvanına sahip bir kalamar türü (stenoteuthys) vardır. Bir jet motorunun çalışma prensibini tanımlayın - ve balıkları kovalarken, bu hayvanın neden bazen sudan atladığını, hatta okyanusta seyreden gemilerin güvertelerine bile bindiğini anlayacaksınız. Nasıl olur? Su elementinde bulunan pilot kalamar, onun için maksimum jet itişi geliştirir. Bu, dalgaların üzerinden elli metreye kadar uçmasını sağlar.
Bir jet motorunu düşünürsek, hangi hayvanın çalışma prensibinden daha çok bahsedilebilir? Bunlar, ilk bakışta, bol ahtapotlar. Yüzücüleri mürekkep balıkları kadar hızlı değildir, ancak tehlike durumunda en iyi sprinterler bile hızlarını kıskanabilir. Ahtapot göçlerini inceleyen biyologlar, ahtapotların tıpkı bir jet motoru gibi hareket ettiklerini keşfettiler.
Huniden atılan her su jeti ile hayvan, iki, hatta iki buçuk metrelik bir sarsıntı yapar. Aynı zamanda, ahtapot tuhaf bir şekilde yüzer - geriye doğru.
Jet tahrikinin diğer örnekleri
Bitkilerin dünyasında roketler var. Bir jet motorunun prensibi, çok hafif bir dokunuşla bile, "çılgın salatalık" saptan yüksek hızda zıplarken ve aynı anda yapışkan sıvıyı tohumlarla reddettiğinde gözlemlenebilir. Aynı zamanda, fetüsün kendisi de ters yönde önemli bir mesafe (12 m'ye kadar) uçar.
Jet motorunun prensibi de gözlemlenebilir,teknedeyken. Ondan suya belli bir yönde ağır taşlar atılırsa, ters yönde hareket başlayacaktır. Bir roket jet motorunun çalışma prensibi aynıdır. Taş yerine sadece orada gazlar kullanılır. Hem havada hem de seyrek uzayda hareket sağlayan reaktif bir kuvvet oluştururlar.
Muhteşem Yolculuklar
İnsanlık uzun zamandır uzaya uçmayı hayal etti. Bu, bu amaca ulaşmak için çeşitli araçlar sunan bilim kurgu yazarlarının eserleriyle kanıtlanmıştır. Örneğin, Fransız yazar Hercule Savignin'in hikayesinin kahramanı Cyrano de Bergerac, üzerine sürekli güçlü bir mıknatısın fırlatıldığı demir bir arabada aya ulaştı. Ünlü Munchausen de aynı gezegene ulaştı. Dev bir fasulye sapı bu yolculuğu yapmasına yardımcı oldu.
Jet tahriki Çin'de MÖ birinci binyıl kadar erken bir tarihte kullanıldı. Aynı zamanda barutla doldurulan bambu tüpler de eğlence amaçlı bir tür roket görevi görüyordu. Bu arada, Newton tarafından yaratılan gezegenimizdeki ilk araba projesi de jet motorluydu.
RD
'nin yaratılış tarihi
Yalnızca 19. yüzyılda. İnsanoğlunun uzay hayali somut özellikler kazanmaya başladı. Ne de olsa, bu yüzyılda Rus devrimci N. I. Kibalchich, dünyanın ilk jet motorlu uçak projesini yarattı. Tüm belgeler, İskender'e suikast girişiminden sonra sona erdiği hapishanede Narodnaya Volya tarafından hazırlandı. Ama ne yazık ki, 1881-03-04 tarihindeKibalchich idam edildi ve fikri pratik bir uygulama bulamadı.
20. yüzyılın başında. uzaya uçuşlar için roket kullanma fikri Rus bilim adamı K. E. Tsiolkovsky tarafından ortaya atıldı. İlk kez, matematiksel bir denklem şeklinde değişken kütleli bir gövdenin hareketinin bir tanımını içeren çalışması 1903'te yayınlandı. Daha sonra, bilim adamı sıvı yakıtla çalışan bir jet motorunun şemasını geliştirdi.
Ayrıca, Tsiolkovsky çok aşamalı bir roket icat etti ve Dünya'ya yakın yörüngede gerçek uzay şehirleri yaratma fikrini ortaya koydu. Tsiolkovsky, uzay uçuşunun tek yolunun bir roket olduğunu ikna edici bir şekilde kanıtladı. Yani, yakıt ve oksitleyici ile yakıt ikmali yapan bir jet motoruyla donatılmış bir aparat. Yalnızca böyle bir roket, yerçekiminin üstesinden gelebilir ve Dünya atmosferinin ötesine uçabilir.
Uzay keşfi
Tsiolkovsky'nin "Scientific Review" dergisinde yayınlanan bir makalesi, bilim insanının bir hayalperest olarak ününü sağladı. Kimse onun argümanlarını ciddiye almadı.
Tsiolkovsky'nin fikri Sovyet bilim adamları tarafından hayata geçirildi. Sergei Pavlovich Korolev başkanlığında ilk yapay Dünya uydusunu başlattılar. 4 Ekim 1957'de bu aparat, jet motorlu bir roket tarafından yörüngeye teslim edildi. RD'nin çalışması, yakıt tarafından gaz jetine aktarılan kimyasal enerjinin kinetik enerjiye dönüştürülmesine dayanıyordu. Bu durumda roket ters yönde hareket eder.yön.
Uzun yıllardır prensibi kullanılan jet motoru, sadece uzayda değil havacılıkta da uygulama buluyor. Ama en çok roket fırlatmak için kullanılıyor. Sonuçta, ortamın olmadığı bir alanda cihazı yalnızca RD hareket ettirebilir.
Sıvı Jet Motoru
Ateşli silah kullananlar ya da sadece bu süreci yandan izleyenler bilirler ki namluyu kesinlikle geri itecek bir kuvvet vardır. Ayrıca, daha büyük miktarda ücret ile getiri kesinlikle artacaktır. Jet motoru da aynı şekilde çalışır. Çalışma prensibi, bir sıcak gaz jeti etkisi altında namlunun nasıl geri itildiğine benzer.
Rokete gelince, karışımın ateşlendiği süreç kademeli ve süreklidir. Bu en basit, katı yakıtlı motordur. Tüm roket modelleyicileri tarafından iyi bilinir.
Sıvı yakıtlı jet motorunda (LPRE), bir çalışma sıvısı veya itici jet oluşturmak için yakıt ve oksitleyiciden oluşan bir karışım kullanılır. Sonuncusu, kural olarak, nitrik asit veya sıvı oksijendir. LRE'deki yakıt gazyağıdır.
İlk örneklerde olan jet motorunun çalışma prensibi bu güne kadar korunmuştur. Sadece şimdi sıvı hidrojen kullanıyor. Bu madde oksitlendiğinde, ilk sıvı yakıtlı roket motorlarına kıyasla özgül dürtü %30 artar. Hidrojen kullanma fikrininTsiolkovsky'nin kendisi tarafından önerildi. Ancak, o zamanlar bu aşırı derecede patlayıcı maddeyle çalışmanın zorlukları aşılamazdı.
Bir jet motorunun çalışma prensibi nedir? Yakıt ve oksitleyici, çalışma odasına ayrı tanklardan girer. Daha sonra, bileşenler bir karışıma dönüştürülür. Onlarca atmosferin basıncı altında muazzam miktarda ısı yayarak yanar.
Bileşenler bir jet motorunun çalışma odasına farklı şekillerde girer. Oksitleyici ajan burada doğrudan tanıtılır. Ancak yakıt, haznenin duvarları ile meme arasında daha uzun bir yol kat eder. Burada ısıtılır ve zaten yüksek bir sıcaklığa sahip olan çok sayıda meme aracılığıyla yanma bölgesine atılır. Ayrıca memenin oluşturduğu jet patlayarak uçağa bir itme momenti sağlar. Bir jet motorunun çalışma prensibinin ne olduğunu (kısaca) bu şekilde anlayabilirsiniz. Bu açıklama, LRE'nin çalışmasının imkansız olacağı birçok bileşenden bahsetmez. Bunlar arasında enjeksiyon, valfler, besleme türbinleri vb. için gerekli basıncı oluşturmak için ihtiyaç duyulan kompresörler vardır.
Modern kullanım
Bir jet motorunun çalışması büyük miktarda yakıt gerektirmesine rağmen, günümüzde roket motorları insanlara hizmet etmeye devam ediyor. Fırlatma araçlarında ana tahrik motorları ve çeşitli uzay araçları ve yörünge istasyonları için manevra motorları olarak kullanılırlar. Havacılıkta, biraz farklı performans özelliklerine sahip diğer taksi yolları türleri kullanılır vetasarım.
Havacılığın gelişimi
20. yüzyılın başlarından İkinci Dünya Savaşı'nın patlak vermesine kadar, insanlar yalnızca pervaneli uçaklarla uçtu. Bu cihazlar içten yanmalı motorlarla donatıldı. Ancak ilerleme durmadı. Geliştirilmesiyle birlikte daha güçlü ve daha hızlı uçaklar yaratma ihtiyacı doğdu. Ancak burada uçak tasarımcıları, görünüşte çözümsüz bir sorunla karşı karşıyadır. Gerçek şu ki, motor gücünde hafif bir artış olsa bile, uçağın kütlesi önemli ölçüde arttı. Ancak, yaratılan durumdan çıkış yolu İngiliz Frank Will tarafından bulundu. Jet adı verilen temelde yeni bir motor yarattı. Bu buluş, havacılığın gelişimine güçlü bir ivme kazandırdı.
Bir uçak jet motorunun çalışma prensibi, bir yangın hortumunun hareketlerine benzer. Hortumunun konik bir ucu vardır. Dar bir açıklıktan akan su, hızını önemli ölçüde artırır. Bu durumda oluşan karşı basınç kuvveti o kadar güçlüdür ki itfaiyeci hortumu ellerinde zar zor tutabilir. Suyun bu davranışı, bir uçak jet motorunun çalışma prensibini de açıklayabilir.
Yönlü taksi yolları
Bu tip jet motoru en basit olanıdır. Hareketli bir düzlem üzerine kurulmuş, ucu açık bir boru şeklinde hayal edebilirsiniz. Enine kesitinin önünde genişler. Bu tasarım nedeniyle gelen hava hızını düşürür ve basıncı artar. Böyle bir borunun en geniş noktasıyanma odasıdır. Yakıtın enjekte edildiği ve ardından yakıldığı yer burasıdır. Böyle bir işlem, oluşan gazların ısınmasına ve güçlü genleşmelerine katkıda bulunur. Bu, bir jet motorunun itiş gücünü yaratır. Borunun dar ucundan kuvvetle patladıklarında aynı gazlar tarafından üretilir. Uçağı uçuran bu itme gücüdür.
Kullanım sorunları
Sramjet motorlarının bazı dezavantajları vardır. Sadece hareket halindeki uçakta çalışabilirler. Duran bir uçak, doğrudan akışlı taksi yolları ile etkinleştirilemez. Böyle bir uçağı havaya kaldırmak için başka bir marş motoruna ihtiyaç vardır.
Problem Çözme
Doğrudan akışlı bir taksi yolunun eksikliklerinden yoksun olan turbojet tipi bir uçağın jet motorunun çalışma prensibi, uçak tasarımcılarının en gelişmiş uçakları yaratmasına izin verdi. Bu buluş nasıl çalışıyor?
Turbojet motordaki ana unsur bir gaz türbinidir. Yardımı ile, içinden basınçlı havanın özel bir odaya yönlendirildiği bir hava kompresörü etkinleştirilir. Yakıtın (genellikle gazyağı) yanması sonucu elde edilen ürünler, onu çalıştıran türbinin kanatlarına düşer. Ayrıca, hava-gaz akışı, yüksek hızlara çıktığı ve büyük bir jet itme kuvveti oluşturduğu nozüle geçer.
Güç artışı
Reaktif itme kuvvetikısa sürede önemli ölçüde artar. Bunun için afterburning kullanılır. Türbinden kaçan gaz akımına ilave bir miktar yakıtın enjekte edilmesidir. Türbinde kullanılmayan oksijen, motor itişini artıran kerosenin yanmasına katkıda bulunur. Yüksek hızlarda değerindeki artış %70'e, düşük hızlarda ise %25-30'a ulaşır.
