Reaktivno kretanje u tehnologiji, prirodi. Biofizika: mlazni pogon u živoj prirodi Manifestacija mlaznog pogona u prirodi

Nije bio prvi mlazni motor na svijetu. znanstvenici su uočili i istraživali i prije Newtonovih eksperimenata pa sve do danas: Mlazni pogon zrakoplov.

Čapljina predilica

kineska raketa

Stanovnici mora

Ovdje se susreće i mlazni pogon. Sipe, hobotnice i neki drugi glavonošci nemaju ni peraje, ni snažan rep, a plivaju ništa lošije od ostalih. stanovnici mora... Ova stvorenja mekog tijela imaju prilično prostranu vrećicu ili šupljinu u svom tijelu. U šupljinu se uvlači voda, a zatim životinja s velika snaga izbacuje ovu vodu. Reakcija izbačene vode tjera životinju da pliva u smjeru suprotnom od smjera struje.

Mačka koja pada

- Znate li, Newtonovi zakoni nisu sasvim točni. Tijelo se može kretati uz pomoć unutarnjih sila, ne oslanjajući se ni na što i ne odgurujući se ni od čega. - Gdje su dokazi, gdje su primjeri? - bunili su se slušatelji. - Želiš dokaz? Ispričajte me. Mačka koja je slučajno pala s krova je dokaz! Bez obzira na to kako mačka padne, čak i spuštene glave, sigurno će stajati na tlu sa sve četiri noge. Ali mačka koja pada ni na što se ne naslanja i ni od čega se ne odguruje, već se brzo i spretno prevrće. (Otpor zraka se može zanemariti - previše je zanemariv.)

Mlazni čamac

Njuška kočnica

Raketno topništvo

Raketa

Raketa

Samovozeći zrakoplov

Svemirski brod

Reaktivno kretanje u prirodi i tehnologiji

SAŽETAK U FIZICI

Reaktivno gibanje je kretanje koje nastaje kada se bilo koji dio tijela odvoji od tijela određenom brzinom.

Reaktivna sila nastaje bez ikakve interakcije s vanjskim tijelima.

Upotreba mlaznog pogona u prirodi

Mnogi od nas u životu susreli su se s meduzama dok su se kupali u moru. U svakom slučaju, u Crnom moru ih ima sasvim dovoljno. Ali malo je ljudi mislilo da meduze koriste mlazni pogon za kretanje. Osim toga, tako se kreću ličinke vretenaca i neke vrste morskog planktona. I često je učinkovitost morskih beskralježnjaka koji koriste mlazni pogon mnogo veća od one tehnoloških izuma.

Mlazni pogon koriste mnogi mekušci - hobotnice, lignje, sipe. Na primjer, školjka se pomiče naprijed zbog reaktivne sile struje vode koja se izbacuje iz školjke kada su njezini ventili oštro komprimirani.

Hobotnica

Sipa

Sipa se, kao i većina glavonožaca, u vodi kreće na sljedeći način. Kroz bočni prorez i poseban lijevak ispred tijela uvlači vodu u škržnu šupljinu, a zatim kroz lijevak energično izbacuje mlaz vode. Sipa usmjerava cijev lijevka u stranu ili natrag i brzo istiskujući vodu iz nje, može se kretati u različitim smjerovima.

Salpa je morska životinja prozirnog tijela, kada se kreće, prima vodu kroz prednji otvor, a voda ulazi u široku šupljinu, unutar koje su škrge ispružene dijagonalno. Čim životinja popije dug gutljaj vode, rupa se zatvara. Tada se skupljaju uzdužni i poprečni mišići salpe, skuplja se cijelo tijelo, a voda se istiskuje kroz stražnji otvor. Reakcija mlaza koji teče gura salpu naprijed.

Najveći interes je mlazni motor squid. Lignja je najveći beskralježnjak stanovnik oceanskih dubina. Lignje su dostigle najveće savršenstvo u mlaznoj navigaciji. U njima čak i tijelo svojim vanjskim oblicima kopira raketu (ili, bolje reći, raketa kopira lignju, budući da u tom pitanju ima neosporan prioritet). Kada se kreće polako, lignja koristi veliku peraju u obliku dijamanta koja se povremeno savija. Za brzo bacanje koristi mlazni motor. Mišićno tkivo - plašt okružuje tijelo mekušaca sa svih strana, volumen njegove šupljine je gotovo polovica volumena tijela lignje. Životinja usisava vodu u šupljinu plašta, a zatim naglo izbacuje mlaz vode kroz usku mlaznicu i velikom se brzinom kreće unatrag u trzajima. U ovom slučaju, svih deset ticala lignje skuplja se u čvor iznad glave, a ona dobiva aerodinamičan oblik. Mlaznica je opremljena posebnim ventilom, a mišići ga mogu okretati, mijenjajući smjer kretanja. Motor lignje je vrlo ekonomičan, sposoban je za brzinu do 60 - 70 km / h. (Neki istraživači vjeruju da čak i do 150 km / h!) Nije ni čudo što se lignja naziva "živim torpedom". Savijajući ticale presavijene u snop udesno, lijevo, gore ili dolje, lignja se okreće u jednom ili drugom smjeru. Budući da je takvo kormilo vrlo veliko u usporedbi sa samom životinjom, njegovo lagano kretanje dovoljno je da lignja, čak i pri punoj brzini, lako izbjegne sudar s preprekom. Oštar okret volana - i plivač već juri unutra obrnuta strana... Stoga je savio kraj lijevka unatrag i sada klizi glavom naprijed. Savio ga je udesno - i mlazni ga je guranje odbacio ulijevo. Ali kad treba brzo plivati, lijevak uvijek viri točno između ticala, a lignja repom juri naprijed, kao što bi trčao rak - trkač obdaren okretnošću konja.

Ako nema potrebe za žurbom, lignje i sipe plivaju valovito s perajama - minijaturni valovi prolaze po njima sprijeda prema natrag, a životinja graciozno klizi, povremeno se gurajući i mlazom vode izbačenim ispod plašta. Tada su jasno vidljivi pojedinačni udari koje mekušac prima u trenutku erupcije vodenih mlazova. Neki glavonošci mogu postići brzinu i do pedeset pet kilometara na sat. Čini se da nitko nije napravio izravna mjerenja, ali o tome se može suditi po brzini i dometu leteće lignje. A takvih, pokazalo se, ima talenata u rođacima hobotnice! Najbolji pilot mekušaca je lignja stenoteutis. Engleski pomorci to zovu - leteća lignja ("flying squid"). To je mala životinja veličine haringe. Progoni ribu takvom brzinom da često iskače iz vode, jureći poput strijele preko njezine površine. On pribjegava ovom triku i spašava život od grabežljivaca - tune i skuše. Razvijajući maksimalni mlazni potisak u vodi, pilotska lignja uzlijeće u zrak i leti iznad valova više od pedeset metara. Vrhunac letenja rakete uživo leži toliko visoko iznad vode da leteće lignje često slijeću na palube oceanskih brodova. Četiri do pet metara nije rekordna visina do koje se lignje dižu u nebo. Ponekad lete i više.

Engleski istraživač školjaka dr. Rees opisao je u znanstvenom članku lignju (dugu samo 16 centimetara), koja je, preletjevši priličnu udaljenost kroz zrak, pala na most jahte, koji se nalazio gotovo sedam metara iznad vode.

Događa se da mnoge leteće lignje padaju na brod u pjenušavom slapu. Antički pisac Trebius Niger jednom je ispričao tužnu priču o brodu koji je čak potonuo pod teretom letećih lignji koje su pale na njegovu palubu. Lignje mogu poletjeti bez ubrzanja.

Hobotnice također mogu letjeti. Francuski prirodoslovac Jean Verany vidio je običnu hobotnicu kako ubrzava u akvariju i iznenada je skočila iz vode unatrag. Nakon što je opisao luk dug pet metara u zraku, pao je natrag u akvarij. Skupljajući brzinu za skok, hobotnica se kretala ne samo zbog mlaznog potiska, već je i veslala pipcima.
Vrećaste hobotnice plivaju, naravno, lošije od lignji, ali u kritičnim trenucima mogu pokazati rekordnu klasu za najbolje sprintere. Osoblje u kalifornijskom akvariju pokušalo je fotografirati hobotnicu koja napada raka. Hobotnica je tako brzo pojurila na svoj plijen da je na filmu uvijek bilo masnoće, čak i pri snimanju pri najvećim brzinama. Dakle, bacanje je trajalo stotinke! Obično hobotnice plivaju relativno sporo. Joseph Seinle, koji je proučavao migraciju hobotnica, izračunao je: hobotnica veličine pola metra pluta na moru s Prosječna brzina petnaestak kilometara na sat. Svaki mlaz vode izbačen iz lijevka gura ga naprijed (točnije, unatrag, budući da hobotnica pliva unatrag) dva do dva i pol metra.

Mlazni pogon može se naći i u biljnom svijetu. Primjerice, zreli plodovi "ludog krastavca" na najmanji dodir odbijaju se od peteljke, a ljepljiva tekućina sa sjemenkama se silom izbacuje iz rupe. Istodobno, sam krastavac leti u suprotnom smjeru do 12 m.

Poznavajući zakon održanja zamaha, možete promijeniti vlastitu brzinu kretanja na otvorenom prostoru. Ako ste u čamcu i imate nekoliko teškog kamenja, onda će se bacanje kamenja u određenom smjeru kretati u suprotnom smjeru. Isto će se dogoditi u svemiru, ali tamo za to koriste mlazne motore.

Svi znaju da pucanj iz pištolja prati trzaj. Da je težina metka jednaka težini pištolja, letjeli bi istom brzinom. Do trzaja dolazi jer odbačena masa plinova stvara reaktivnu silu, zahvaljujući kojoj se kretanje može osigurati i u zraku i u bezzračnom prostoru. I što je veća masa i brzina izlaznih plinova, to je veća sila trzanja koju osjeća naše rame, što je jača reakcija pištolja, veća je reaktivna sila.

Upotreba mlaznog pogona u tehnologiji

Čovječanstvo je već stoljećima sanjalo o putovanju u svemir. Pisci znanstvene fantastike ponudili su razne načine za postizanje ovog cilja. U 17. stoljeću pojavila se priča francuskog književnika Cyrana de Bergeraca o letu na Mjesec. Junak ove priče stigao je do mjeseca u željeznim kolima, preko kojih je neprestano bacao jak magnet. Povlačeći se prema njemu, vagon se dizao sve više i više iznad Zemlje dok nije stigao do mjeseca. A barun Munchauzen je rekao da se popeo na mjesec na stabljici graha.

Krajem prvog tisućljeća nove ere, Kina je izumila mlazni pogon, koji je pokretao rakete – bambusove cijevi napunjene barutom, korištene su i kao zabava. Jedan od prvih projekata automobila također je bio s mlaznim motorom i ovaj je projekt pripadao Newtonu.

Autor prvog svjetskog projekta mlaznog zrakoplova dizajniranog za ljudski let bio je ruski revolucionar N.I. Kibalchich. Pogubljen je 3. travnja 1881. zbog sudjelovanja u pokušaju atentata na cara Aleksandra II. Svoj je projekt razvio u zatvoru nakon smrtne presude. Kibalchich je napisao: “Dok sam bio u zatvoru, nekoliko dana prije svoje smrti, pišem ovaj projekt. Vjerujem u izvedivost svoje ideje i to uvjerenje me podržava u mom strašnom položaju... Mirno ću se suočiti sa smrću, znajući da moja ideja neće propasti sa mnom."

Ideju korištenja raketa za svemirske letove predložio je početkom ovog stoljeća ruski znanstvenik Konstantin Eduardovič Tsiolkovsky. Godine 1903. članak učitelja Kaluške gimnazije K.E. Tsiolkovsky "Istraživanje svjetskih prostora mlaznim uređajima". Ovaj rad sadržavao je najvažniju matematičku jednadžbu za astronautiku, danas poznatu kao "formula Ciolkovskog", koja je opisivala gibanje tijela promjenjive mase. Nakon toga je razvio shemu za raketni motor na tekuće gorivo, predložio višestupanjski dizajn rakete i izrazio ideju o mogućnosti stvaranja cijelih svemirskih gradova u orbiti blizu Zemlje. Pokazao je da je jedini uređaj sposoban svladati silu gravitacije raketa, t.j. aparat s mlaznim motorom koji koristi gorivo i oksidant koji se nalazi na samom aparatu.

Mlazni motor je motor koji pretvara kemijsku energiju goriva u kinetičku energiju plinskog mlaza, dok motor dobiva brzinu u suprotnom smjeru.

Ideju K.E. Tsiolkovskog implementirali su sovjetski znanstvenici pod vodstvom akademika Sergeja Pavloviča Koroljeva. Prvi umjetni satelit Zemlje lansiran je raketom u Sovjetskom Savezu 4. listopada 1957. godine.

Princip mlaznog pogona nalazi široku praktičnu primjenu u zrakoplovstvu i astronautici. U svemiru ne postoji medij s kojim bi tijelo moglo stupiti u interakciju i time promijeniti smjer i modul svoje brzine, stoga se za svemirske letove mogu koristiti samo mlazni zrakoplovi, odnosno rakete.

Raketni uređaj

Gibanje rakete temelji se na zakonu održanja količine gibanja. Ako se u nekom trenutku bilo koje tijelo odbaci od rakete, tada će ono dobiti isti impuls, ali usmjereno u suprotnom smjeru

U svakoj raketi, bez obzira na njen dizajn, uvijek postoji školjka i gorivo s oksidantom. Oklop rakete uključuje nosivost (u ovom slučaju svemirsku letjelicu), odjeljak za instrumente i motor (komora za izgaranje, pumpe, itd.).

Glavnina rakete je gorivo s oksidantom (oksidator je potreban za održavanje izgaranja goriva, budući da u svemiru nema kisika).

Gorivo i oksidant se pumpaju u komoru za izgaranje. Gorivo, kada se izgori, pretvara se u plin visoke temperature i visokotlačni... Zbog velike razlike tlaka u komori za izgaranje iu vanjskom prostoru, plinovi iz komore za izgaranje izbacuju se prema van u snažnom mlazu kroz posebno oblikovano zvono, zvano mlaznica. Svrha mlaznice je povećanje brzine mlaza.

Prije lansiranja rakete, njen impuls je nula. Kao rezultat interakcije plina u komori za izgaranje i svim ostalim dijelovima rakete, plin koji izlazi kroz mlaznicu dobiva određeni impuls. Tada je raketa zatvoreni sustav, a njen ukupni impuls trebao bi biti jednak nuli čak i nakon lansiranja. Stoga školjka rakete, koja je potpuno u njoj, prima impuls jednak po veličini impulsu plina, ali suprotnog smjera.

Najmasivniji dio rakete, dizajniran za lansiranje i ubrzanje cijele rakete, naziva se prvi stupanj. Kada prvi masivni stupanj višestupanjske rakete ostane bez goriva tijekom ubrzanja, on se odvaja. Daljnje ubrzanje nastavlja se drugom, manje masivnom etapom, a brzini prethodno postignutoj uz pomoć prve faze dodaje još malo brzine, a zatim se odvaja. Treća faza nastavlja povećavati brzinu do tražene vrijednosti i isporučuje korisni teret u orbitu.

Prva osoba koja je letjela u svemir bio je građanin Sovjetskog Saveza Jurij Aleksejevič Gagarin. 12. travnja 1961. Obišao je globus na satelitu Vostok

Sovjetske rakete prve su stigle do Mjeseca, obišle ​​Mjesec i fotografirale njegovu nevidljivu stranu sa Zemlje, prve su stigle do planeta Venere i dopremile znanstvene instrumente na njegovu površinu. Godine 1986. dvije sovjetske letjelice "Vega-1" i "Vega-2" ispitivale su Halleyev komet iz neposredne blizine, približavajući se Suncu jednom u 76 godina.

Najbolji slučaj, zahtijevati ispravak ... ”R. Feynman Čak i kratak pregled povijesti razvoja tehnologije pokazuje upečatljivu činjenicu lavinskog razvoja moderne znanosti i tehnologije na ljestvici povijesti cijelog čovječanstva . Ako je prijelaz osobe s kamenog oruđa na metal trajao oko 2 milijuna godina; poboljšanje kotača s kotača od punog drveta na kotač s glavčinom, ...

Koja je izgubljena u dubini stoljeća, bila je, jest i uvijek će biti žarište nacionalne znanosti i kulture: i uvijek će biti otvorena u kulturnom i znanstvenom kretanju cijelom Svijetu. "*" Moskva u povijesti znanosti i znanosti i tehnologija "- to je naziv istraživačkog projekta (voditelj S. Ilizarov), koji provodi Vavilov institut za povijest prirodnih znanosti i tehnologije Ruske akademije znanosti uz potporu ...

Rezultati njegova dugogodišnjeg rada u raznim područjima fizičke optike. Postavio je temelje novom smjeru u optici, koji je znanstvenik nazvao mikro-optika. Vavilov je veliku pozornost posvetio pitanjima filozofije prirodne znanosti i povijesti znanosti. Zaslužan je za razvoj, objavljivanje i promicanje znanstvene baštine M. V. Lomonosova, V. V. Petrova i L. Eulera. Znanstvenik je vodio Povjerenstvo za povijest ...

Reaktivno kretanje u prirodi i tehnologiji

SAŽETAK U FIZICI

Mlazni pogon- pokret koji nastaje kada se neki dio tijela odvoji od tijela određenom brzinom.

Reaktivna sila nastaje bez ikakve interakcije s vanjskim tijelima.

Upotreba mlaznog pogona u prirodi

Mnogi od nas u životu susreli su se s meduzama dok su se kupali u moru. U svakom slučaju, u Crnom moru ih ima sasvim dovoljno. Ali malo je ljudi mislilo da meduze koriste mlazni pogon za kretanje. Osim toga, tako se kreću ličinke vretenaca i neke vrste morskog planktona. I često je učinkovitost morskih beskralježnjaka koji koriste mlazni pogon mnogo veća od one tehnoloških izuma.

Mlazni pogon koriste mnogi mekušci - hobotnice, lignje, sipe. Na primjer, školjka se pomiče naprijed zbog reaktivne sile struje vode koja se izbacuje iz školjke kada su njezini ventili oštro komprimirani.

Hobotnica

Sipa

Sipa se, kao i većina glavonožaca, u vodi kreće na sljedeći način. Kroz bočni prorez i poseban lijevak ispred tijela uvlači vodu u škržnu šupljinu, a zatim kroz lijevak energično izbacuje mlaz vode. Sipa usmjerava cijev lijevka u stranu ili natrag i brzo istiskujući vodu iz nje, može se kretati u različitim smjerovima.

Salpa je morska životinja prozirnog tijela, kada se kreće, prima vodu kroz prednji otvor, a voda ulazi u široku šupljinu, unutar koje su škrge ispružene dijagonalno. Čim životinja popije dug gutljaj vode, rupa se zatvara. Tada se skupljaju uzdužni i poprečni mišići salpe, skuplja se cijelo tijelo, a voda se istiskuje kroz stražnji otvor. Reakcija mlaza koji teče gura salpu naprijed.

Najveći interes je mlazni motor squid. Lignja je najveći beskralježnjak stanovnik oceanskih dubina. Lignje su dostigle najveće savršenstvo u mlaznoj navigaciji. U njima čak i tijelo svojim vanjskim oblicima kopira raketu (ili, bolje reći, raketa kopira lignju, budući da u tom pitanju ima neosporan prioritet). Kada se kreće polako, lignja koristi veliku peraju u obliku dijamanta koja se povremeno savija. Za brzo bacanje koristi mlazni motor. Mišićno tkivo - plašt okružuje tijelo mekušaca sa svih strana, volumen njegove šupljine je gotovo polovica volumena tijela lignje. Životinja usisava vodu u šupljinu plašta, a zatim naglo izbacuje mlaz vode kroz usku mlaznicu i velikom se brzinom kreće unatrag u trzajima. U ovom slučaju, svih deset ticala lignje skuplja se u čvor iznad glave, a ona dobiva aerodinamičan oblik. Mlaznica je opremljena posebnim ventilom, a mišići ga mogu okretati, mijenjajući smjer kretanja. Motor lignje je vrlo ekonomičan, sposoban je za brzinu do 60 - 70 km / h. (Neki istraživači vjeruju da čak i do 150 km / h!) Nije ni čudo što se lignja naziva "živim torpedom". Savijajući ticale presavijene u snop udesno, lijevo, gore ili dolje, lignja se okreće u jednom ili drugom smjeru. Budući da je takvo kormilo vrlo veliko u usporedbi sa samom životinjom, njegovo lagano kretanje dovoljno je da lignja, čak i pri punoj brzini, lako izbjegne sudar s preprekom. Oštar okret volana - i plivač juri u suprotnom smjeru. Stoga je savio kraj lijevka unatrag i sada klizi glavom naprijed. Savio ga je udesno - i mlazni ga je guranje odbacio ulijevo. Ali kad treba brzo plivati, lijevak uvijek viri točno između ticala, a lignja repom juri naprijed, kao što bi trčao rak - trkač obdaren okretnošću konja.

Ako nema potrebe za žurbom, lignje i sipe plivaju valovito s perajama - minijaturni valovi prolaze po njima sprijeda prema natrag, a životinja graciozno klizi, povremeno se gurajući i mlazom vode izbačenim ispod plašta. Tada su jasno vidljivi pojedinačni udari koje mekušac prima u trenutku erupcije vodenih mlazova. Neki glavonošci mogu postići brzinu i do pedeset pet kilometara na sat. Čini se da nitko nije napravio izravna mjerenja, ali o tome se može suditi po brzini i dometu leteće lignje. A takvih, pokazalo se, ima talenata u rođacima hobotnice! Najbolji pilot mekušaca je lignja stenoteutis. Engleski pomorci to zovu - leteća lignja ("flying squid"). To je mala životinja veličine haringe. Progoni ribu takvom brzinom da često iskače iz vode, jureći poput strijele preko njezine površine. On pribjegava ovom triku i spašava život od grabežljivaca - tune i skuše. Razvijajući maksimalni mlazni potisak u vodi, pilotska lignja uzlijeće u zrak i leti iznad valova više od pedeset metara. Vrhunac letenja rakete uživo leži toliko visoko iznad vode da leteće lignje često slijeću na palube oceanskih brodova. Četiri do pet metara nije rekordna visina do koje se lignje dižu u nebo. Ponekad lete i više.

Engleski istraživač školjaka dr. Rees opisao je u znanstvenom članku lignju (dugu samo 16 centimetara), koja je, preletjevši priličnu udaljenost kroz zrak, pala na most jahte, koji se nalazio gotovo sedam metara iznad vode.

Događa se da mnoge leteće lignje padaju na brod u pjenušavom slapu. Antički pisac Trebius Niger jednom je ispričao tužnu priču o brodu koji je čak potonuo pod teretom letećih lignji koje su pale na njegovu palubu. Lignje mogu poletjeti bez ubrzanja.

Hobotnice također mogu letjeti. Francuski prirodoslovac Jean Verany vidio je običnu hobotnicu kako ubrzava u akvariju i iznenada je skočila iz vode unatrag. Nakon što je opisao luk dug pet metara u zraku, pao je natrag u akvarij. Skupljajući brzinu za skok, hobotnica se kretala ne samo zbog mlaznog potiska, već je i veslala pipcima.
Vrećaste hobotnice plivaju, naravno, lošije od lignji, ali u kritičnim trenucima mogu pokazati rekordnu klasu za najbolje sprintere. Osoblje u kalifornijskom akvariju pokušalo je fotografirati hobotnicu koja napada raka. Hobotnica je tako brzo pojurila na svoj plijen da je na filmu uvijek bilo masnoće, čak i pri snimanju pri najvećim brzinama. Dakle, bacanje je trajalo stotinke! Obično hobotnice plivaju relativno sporo. Joseph Seinle, koji je proučavao migraciju hobotnica, izračunao je da hobotnica veličine pola metra pluta po moru prosječnom brzinom od oko petnaest kilometara na sat. Svaki mlaz vode izbačen iz lijevka gura ga naprijed (točnije, unatrag, budući da hobotnica pliva unatrag) dva do dva i pol metra.

Mlazni pogon može se naći i u biljnom svijetu. Primjerice, zreli plodovi "ludog krastavca" na najmanji dodir odbijaju se od peteljke, a ljepljiva tekućina sa sjemenkama se silom izbacuje iz rupe. Istodobno, sam krastavac leti u suprotnom smjeru do 12 m.

Poznavajući zakon održanja zamaha, možete promijeniti vlastitu brzinu kretanja na otvorenom prostoru. Ako ste u čamcu i imate nekoliko teškog kamenja, onda će se bacanje kamenja u određenom smjeru kretati u suprotnom smjeru. Isto će se dogoditi u svemiru, ali tamo za to koriste mlazne motore.

Svi znaju da pucanj iz pištolja prati trzaj. Da je težina metka jednaka težini pištolja, letjeli bi istom brzinom. Do trzaja dolazi jer odbačena masa plinova stvara reaktivnu silu, zahvaljujući kojoj se kretanje može osigurati i u zraku i u bezzračnom prostoru. I što je veća masa i brzina izlaznih plinova, to je veća sila trzanja koju osjeća naše rame, što je jača reakcija pištolja, veća je reaktivna sila.

Upotreba mlaznog pogona u tehnologiji

Čovječanstvo je već stoljećima sanjalo o putovanju u svemir. Pisci znanstvene fantastike ponudili su razne načine za postizanje ovog cilja. U 17. stoljeću pojavila se priča francuskog književnika Cyrana de Bergeraca o letu na Mjesec. Junak ove priče stigao je do mjeseca u željeznim kolima, preko kojih je neprestano bacao jak magnet. Povlačeći se prema njemu, vagon se dizao sve više i više iznad Zemlje dok nije stigao do mjeseca. A barun Munchauzen je rekao da se popeo na mjesec na stabljici graha.

Krajem prvog tisućljeća nove ere, Kina je izumila mlazni pogon, koji je pokretao rakete – bambusove cijevi napunjene barutom, korištene su i kao zabava. Jedan od prvih projekata automobila također je bio s mlaznim motorom i ovaj je projekt pripadao Newtonu.

Autor prvog svjetskog projekta mlaznog zrakoplova dizajniranog za ljudski let bio je ruski revolucionar N.I. Kibalchich. Pogubljen je 3. travnja 1881. zbog sudjelovanja u pokušaju atentata na cara Aleksandra II. Svoj je projekt razvio u zatvoru nakon smrtne presude. Kibalchich je napisao: “Dok sam bio u zatvoru, nekoliko dana prije svoje smrti, pišem ovaj projekt. Vjerujem u izvedivost svoje ideje i to uvjerenje me podržava u mom strašnom položaju... Mirno ću se suočiti sa smrću, znajući da moja ideja neće propasti sa mnom."

Ideju korištenja raketa za svemirske letove predložio je početkom ovog stoljeća ruski znanstvenik Konstantin Eduardovič Tsiolkovsky. Godine 1903. članak učitelja Kaluške gimnazije K.E. Tsiolkovsky "Istraživanje svjetskih prostora mlaznim uređajima". Ovaj rad sadržavao je najvažniju matematičku jednadžbu za astronautiku, danas poznatu kao "formula Ciolkovskog", koja je opisivala gibanje tijela promjenjive mase. Nakon toga je razvio shemu za raketni motor na tekuće gorivo, predložio višestupanjski dizajn rakete i izrazio ideju o mogućnosti stvaranja cijelih svemirskih gradova u orbiti blizu Zemlje. Pokazao je da je jedini uređaj sposoban svladati silu gravitacije raketa, t.j. aparat s mlaznim motorom koji koristi gorivo i oksidant koji se nalazi na samom aparatu.

Mlazni motor Je motor koji pretvara kemijsku energiju goriva u kinetičku energiju plinskog mlaza, dok motor dobiva brzinu u suprotnom smjeru.

Ideju K.E. Tsiolkovskog implementirali su sovjetski znanstvenici pod vodstvom akademika Sergeja Pavloviča Koroljeva. Prvi umjetni satelit Zemlje lansiran je raketom u Sovjetskom Savezu 4. listopada 1957. godine.

Princip mlaznog pogona nalazi široku praktičnu primjenu u zrakoplovstvu i astronautici. U svemiru ne postoji medij s kojim bi tijelo moglo stupiti u interakciju i time promijeniti smjer i modul svoje brzine, stoga se za svemirske letove mogu koristiti samo mlazni zrakoplovi, odnosno rakete.

Raketni uređaj

Gibanje rakete temelji se na zakonu održanja količine gibanja. Ako se u nekom trenutku bilo koje tijelo odbaci od rakete, tada će ono dobiti isti impuls, ali usmjereno u suprotnom smjeru

U svakoj raketi, bez obzira na njen dizajn, uvijek postoji školjka i gorivo s oksidantom. Oklop rakete uključuje nosivost (u ovom slučaju svemirsku letjelicu), odjeljak za instrumente i motor (komora za izgaranje, pumpe, itd.).

Glavnina rakete je gorivo s oksidantom (oksidator je potreban za održavanje izgaranja goriva, budući da u svemiru nema kisika).

Gorivo i oksidant se pumpaju u komoru za izgaranje. Gorivo, sagorijevanje, pretvara se u plin visoke temperature i visokog tlaka. Zbog velike razlike tlaka u komori za izgaranje iu vanjskom prostoru, plinovi iz komore za izgaranje jure prema van u snažnom mlazu kroz posebno oblikovano zvono, zvano mlaznica. Svrha mlaznice je povećanje brzine mlaza.

Prije lansiranja rakete, njen impuls je nula. Kao rezultat interakcije plina u komori za izgaranje i svim ostalim dijelovima rakete, plin koji izlazi kroz mlaznicu dobiva određeni impuls. Tada je raketa zatvoreni sustav, a njen ukupni impuls trebao bi biti jednak nuli čak i nakon lansiranja. Stoga školjka rakete, koja je potpuno u njoj, prima impuls jednak po veličini impulsu plina, ali suprotnog smjera.

Najmasivniji dio rakete, dizajniran za lansiranje i ubrzanje cijele rakete, naziva se prvi stupanj. Kada prvi masivni stupanj višestupanjske rakete ostane bez goriva tijekom ubrzanja, on se odvaja. Daljnje ubrzanje nastavlja se drugom, manje masivnom etapom, a brzini prethodno postignutoj uz pomoć prve faze dodaje još malo brzine, a zatim se odvaja. Treća faza nastavlja povećavati brzinu do tražene vrijednosti i isporučuje korisni teret u orbitu.

Prva osoba koja je letjela u svemir bio je građanin Sovjetskog Saveza Jurij Aleksejevič Gagarin. 12. travnja 1961. Obišao je globus na satelitu Vostok

Sovjetske rakete prve su stigle do Mjeseca, obišle ​​Mjesec i fotografirale njegovu nevidljivu stranu sa Zemlje, prve su stigle do planeta Venere i dopremile znanstvene instrumente na njegovu površinu. Godine 1986. dvije sovjetske letjelice "Vega-1" i "Vega-2" ispitivale su Halleyev komet iz neposredne blizine, približavajući se Suncu jednom u 76 godina.

Završeno:
Student
Skupine 1-121
Okuneva Alena
Provjereno:
P. L. Vineaminovna

Grad Perevoz
2011
Sadržaj:

Uvod: što je mlazni pogon ......................
Zakon održanja impulsa ………………………………………………………………… .4
Primjena mlaznog pogona u prirodi ………………………… ..….… .... 5
Primjena mlaznog pogona u tehnologiji ……. ………………… ...… ..….… .6
Mlazni pogon "Interkontinentalni projektil" ………… .. ……… ...… 7
Fizički temelji mlaznog motora..................... .................... 8
Klasifikacija mlaznih motora i značajke njihove uporabe ……………………………………………………………………. …………. …… .9
Značajke dizajna i izrade zrakoplova ... .. ... 10
Zaključak …………………………………………………………………………………………… .11
Popis korištene literature ……………………………………………………………

"Mlazni pogon"
Reaktivno gibanje je kretanje tijela zbog odvajanja od njega određenom brzinom nekih njegovih dijelova. Reaktivno gibanje opisuje se na temelju zakona održanja količine gibanja.
Mlazni pogon, koji se danas koristi u avionima, raketama i svemirskim projektilima, karakterističan je za hobotnice, lignje, sipe, meduze - svi oni, bez iznimke, koriste reakciju (povratak) bačenog mlaza vode za plivanje.
Primjeri mlaznog pogona mogu se naći i u biljnom svijetu.
U južnim zemljama postoji biljka koja se zove "ludi krastavac". Dovoljno je samo lagano dodirnuti zrelo voće, koje izgleda kao krastavac, jer se odbija od peteljke, a kroz otvor nastalu iz ploda, tekućina sa sjemenkama izleti fontanom brzinom do 10 m / s.

Sami krastavci odlijeću u suprotnom smjeru. Ludi krastavac (inače se zove "ženski pištolj") puca više od 12 m.

"Zakon održanja impulsa"
U zatvorenom sustavu vektorski zbroj impulsa svih tijela uključenih u sustav ostaje konstantan za sve interakcije između tijela ovog sustava.
Ovaj temeljni zakon prirode naziva se zakon održanja količine gibanja. To je posljedica drugog i trećeg Newtonovog zakona. Razmotrimo dva tijela u interakciji koja su dio zatvorenog sustava.
Sile interakcije između ovih tijela označit će se sa i Prema Newtonovom trećem zakonu Ako ta tijela međusobno djeluju tijekom vremena t, tada su impulsi sila međudjelovanja jednaki po veličini i usmjereni su u suprotnim smjerovima: Primjenjujemo drugi Newtonov zakon. ovim tijelima:

"Upotreba mlaznog pogona u prirodi"
Mlazni pogon koriste mnogi mekušci - hobotnice, lignje, sipe. Na primjer, školjka se pomiče naprijed zbog reaktivne sile struje vode koja se izbacuje iz školjke kada su njezini ventili oštro komprimirani.

Hobotnica
Sipa se, kao i većina glavonožaca, u vodi kreće na sljedeći način. Kroz bočni prorez i poseban lijevak ispred tijela uvlači vodu u škržnu šupljinu, a zatim kroz lijevak energično izbacuje mlaz vode. Sipa usmjerava cijev lijevka u stranu ili natrag i brzo istiskujući vodu iz nje, može se kretati u različitim smjerovima.
Salpa je morska životinja prozirnog tijela, kada se kreće, prima vodu kroz prednji otvor, a voda ulazi u široku šupljinu, unutar koje su škrge ispružene dijagonalno. Čim životinja popije dug gutljaj vode, rupa se zatvara. Tada se skupljaju uzdužni i poprečni mišići salpe, skuplja se cijelo tijelo, a voda se istiskuje kroz stražnji otvor. Reakcija mlaza koji teče gura salpu naprijed. Najveći interes je mlazni motor squid. Lignja je najveći beskralježnjak stanovnik oceanskih dubina. Lignje su dostigle najveće savršenstvo u mlaznoj navigaciji. Njihova tijela čak i svojim vanjskim oblicima kopiraju raketu. Poznavajući zakon održanja zamaha, možete promijeniti vlastitu brzinu kretanja na otvorenom prostoru. Ako ste u čamcu i imate nekoliko teškog kamenja, onda će se bacanje kamenja u određenom smjeru kretati u suprotnom smjeru. Isto će se dogoditi u svemiru, ali tamo za to koriste mlazne motore.

"Upotreba mlaznog pogona u tehnologiji"
Krajem prvog tisućljeća nove ere, Kina je izumila mlazni pogon, koji je pokretao rakete – bambusove cijevi napunjene barutom, korištene su i kao zabava. Jedan od prvih projekata automobila također je bio s mlaznim motorom i ovaj je projekt pripadao Newtonu.
Autor prvog svjetskog projekta mlaznog zrakoplova dizajniranog za ljudski let bio je ruski revolucionar N.I. Kibalchich. Pogubljen je 3. travnja 1881. zbog sudjelovanja u pokušaju atentata na cara Aleksandra II. Svoj je projekt razvio u zatvoru nakon smrtne presude. Kibalchich je napisao: “Dok sam bio u zatvoru, nekoliko dana prije svoje smrti, pišem ovaj projekt. Vjerujem u izvedivost svoje ideje i to uvjerenje me podržava u mom strašnom položaju... Mirno ću se suočiti sa smrću, znajući da moja ideja neće propasti sa mnom."
Ideju korištenja raketa za svemirske letove predložio je početkom ovog stoljeća ruski znanstvenik Konstantin Eduardovič Tsiolkovsky. Godine 1903. članak učitelja Kaluške gimnazije K.E. Tsiolkovsky "Istraživanje svjetskih prostora mlaznim uređajima". Ovaj rad sadržavao je najvažniju matematičku jednadžbu za astronautiku, danas poznatu kao "formula Ciolkovskog", koja je opisivala gibanje tijela promjenjive mase. Nakon toga je razvio shemu za raketni motor na tekuće gorivo, predložio višestupanjski dizajn rakete i izrazio ideju o mogućnosti stvaranja cijelih svemirskih gradova u orbiti blizu Zemlje. Pokazao je da je jedini uređaj sposoban svladati silu gravitacije raketa, t.j. aparat s mlaznim motorom koji koristi gorivo i oksidant koji se nalazi na samom aparatu. Sovjetske rakete prve su stigle do Mjeseca, obišle ​​Mjesec i fotografirale njegovu nevidljivu stranu sa Zemlje, prve su stigle do planeta Venere i dopremile znanstvene instrumente na njegovu površinu. Godine 1986. dvije sovjetske letjelice "Vega-1" i "Vega-2" ispitivale su Halleyev komet iz neposredne blizine, približavajući se Suncu jednom u 76 godina.

Mlazni pogon "Interkontinentalni projektil"
Čovječanstvo je oduvijek sanjalo o putovanju u svemir. Pisci beletristike, znanstvenici, sanjari predložili su razna sredstva za postizanje ovog cilja. Ali jedino sredstvo koje čovjeku stoji na raspolaganju, uz pomoć kojeg je moguće svladati silu gravitacije i odletjeti u svemir dugi niz stoljeća, nije izmislio niti jedan znanstvenik, niti jedan pisac znanstvene fantastike. K.E. Tsiolkovsky - utemeljitelj teorije svemirskih letova.
Prvi put je san i težnje mnogih ljudi prvi put približio stvarnosti ruski znanstvenik Konstantin Eduardovič Ciolkovski (1857-1935), koji je pokazao da je jedini aparat sposoban prevladati gravitaciju raketa, on je prvi pružiti znanstveni dokaz o mogućnosti korištenja rakete za letove u svemir, izvan zemaljske atmosfere i na druge planete Sunčevog sustava. Tsoilkovsky je raketu nazvao aparatom s mlaznim motorom koji koristi gorivo i oksidant na njemu.
Kao što znate iz tečaja fizike, hitac iz pištolja prati trzaj. Prema Newtonovim zakonima, metak i pištolj letjeli bi u različitim smjerovima istom brzinom da imaju istu masu. Odbačena masa plinova stvara reaktivnu silu, zahvaljujući kojoj se može osigurati kretanje, kako u zraku tako iu bezzračnom prostoru, tako nastaje trzaj. Što je veću silu trzaja naše rame, to je veća masa i brzina izlaznih plinova, a posljedično, što je reakcija pištolja jača, to je i reaktivna sila veća. Ove se pojave objašnjavaju zakonom održanja količine gibanja:
vektorski (geometrijski) zbroj impulsa tijela koja čine zatvoreni sustav ostaje konstantan za bilo koje gibanje i interakcije tijela sustava.
Predstavljena formula Ciolkovskog temelj je na kojem se temelji cjelokupni proračun modernih projektila. Broj Tsiolkovskog je omjer mase goriva i mase rakete na kraju rada motora - prema težini prazne rakete.
Tako je utvrđeno da najveća moguća brzina rakete ovisi prvenstveno o brzini istjecanja plinova iz mlaznice. A brzina istjecanja plina iz mlaznice, zauzvrat, ovisi o vrsti goriva i temperaturi struje plina. To znači da što je temperatura veća, to je veća brzina. Zatim, za pravu raketu, morate odabrati najkaloričnije gorivo koje daje najveću količinu topline. Formula pokazuje da, između ostalog, brzina rakete ovisi o početnoj i konačnoj masi rakete, o tome koliki dio njezine težine otpada na gorivo, a koji dio na beskorisne (u smislu brzine leta) strukture: tijelo , mehanizmi itd. itd.
Glavni zaključak iz ove formule Ciolkovskog za određivanje brzine svemirske rakete je da će u bezzračnom prostoru raketa razvijati veću brzinu, što je veća brzina istjecanja plinova i što je veći broj Ciolkovskog.

"Fizički temelji mlaznog motora"
Suvremeni snažni mlazni motori raznih tipova temelje se na principu izravne reakcije, t.j. princip stvaranja pogonske sile (ili potiska) u obliku reakcije (povratka) mlaza "radne tvari" koja istječe iz motora, obično plinova sa žarnom niti. Svi motori imaju dva procesa pretvorbe energije. Najprije se kemijska energija goriva pretvara u toplinsku energiju produkata izgaranja, a zatim se toplinska energija koristi za obavljanje mehaničkog rada. Takvi motori uključuju klipne motore automobila, dizelske lokomotive, parne i plinske turbine elektrana itd. Nakon što se u toplinskom stroju formiraju vrući plinovi koji sadrže veliku toplinsku energiju, ta se energija mora pretvoriti u mehaničku energiju. Uostalom, motori služe za obavljanje mehanički rad, nešto "pomaknuti", provesti u djelo, nije bitno je li to dinamo-stroj na zahtjev za dodavanje crteža elektrani, dizel lokomotivi, automobilu ili avionu. Da bi toplinska energija plinova prešla u mehaničku energiju, njihov volumen se mora povećati. Ovim širenjem plinovi obavljaju posao koji troši njihovu unutarnju i toplinsku energiju.
Mlazna mlaznica može imati različite oblike i, štoviše, različite dizajne ovisno o vrsti motora. Glavna stvar je brzina kojom plinovi izlaze iz motora. Ako ova brzina istjecanja ne prelazi brzinu kojom se zvučni valovi šire u odlazećim plinovima, tada je mlaznica jednostavan cilindrični ili sužavajući segment cijevi. Ako brzina istjecanja mora biti veća od brzine zvuka, tada se mlaznici daje oblik cijevi koja se širi ili se prvo sužava, a zatim širi (Lovely sapnica). Samo u cijevi ovakvog oblika, kako pokazuju teorija i iskustvo, plin se može ubrzati do nadzvučnih brzina, a prekoračiti "zvučnu barijeru".

"Klasifikacija mlaznih motora i značajke njihove uporabe"
Međutim, ovo moćno deblo, princip izravne reakcije, iznjedrilo je ogromnu krunu "obiteljskog stabla" obitelji mlaznih motora. Da biste se upoznali s glavnim granama njegove krune, okrunivši "deblo" izravne reakcije. Ubrzo, kao što se može vidjeti sa slike (vidi dolje), ovo deblo je podijeljeno na dva dijela, kao da je rascijepljeno udarom groma. Oba nova debla jednako su ukrašena moćnim krunama. Ova podjela nastala je zbog činjenice da se svi "kemijski" mlazni motori dijele u dvije klase, ovisno o tome koriste li za svoj rad okolni zrak ili ne.
U nekompresorskom motoru drugog tipa, ramjet, nema čak ni ove rešetke ventila i tlak u komori za izgaranje raste kao posljedica pritiska velike brzine, t.j. kočenje nadolazećeg protoka zraka koji ulazi u motor u letu. Jasno je da takav motor može raditi samo kada zrakoplov već leti dovoljno velikom brzinom, neće razviti potisak na parkiralištu. Ali s druge strane, pri vrlo velikoj brzini, 4-5 puta većoj od brzine zvuka, ramjet motor razvija vrlo veliki potisak i troši manje goriva od bilo kojeg drugog "kemijskog" mlaznog motora u ovim uvjetima. Zato ramjet motori.
itd...................

Za većinu ljudi pojam "mlazni pogon" predstavlja se u obliku suvremenog napretka znanosti i tehnologije, posebice u području fizike. Mnogi ljudi mlazni pogon u tehnologiji povezuju sa svemirskim brodovima, satelitima i mlaznim zrakoplovima. Ispada da je fenomen mlaznog pogona postojao mnogo ranije od same osobe, i neovisno o njoj. Ljudi su uspjeli razumjeti, koristiti i razviti samo ono što je podređeno zakonima prirode i svemira.

Što je mlazni pogon?

Na Engleski jezik riječ "jet" zvuči kao "jet". To znači kretanje tijela, koje nastaje u procesu odvajanja dijela od njega određenom brzinom. Pojavljuje se sila koja tijelo pomiče u smjeru suprotnom od smjera kretanja, odvajajući dio od njega. Svaki put kada se materija izvuče iz predmeta, a predmet se pomakne u suprotnom smjeru, opaža se reaktivno gibanje. Kako bi podigli objekte u zrak, inženjeri moraju dizajnirati snažan raketni bacač. Ispuštajući mlazove plamena, motori rakete podižu je u Zemljinu orbitu. Ponekad rakete lansiraju satelite i svemirske sonde.

Što se tiče zrakoplovnih i vojnih zrakoplova, princip njihovog djelovanja pomalo podsjeća na polijetanje rakete: fizičko tijelo reagira na izbačeni snažan mlaz plina, uslijed čega se kreće u suprotnom smjeru. Ovo je osnovni princip mlaznih zrakoplova.

Newtonovi zakoni u mlaznom pogonu

Inženjeri temelje svoj razvoj na principima svemira, prvi put detaljno opisanim u djelima izvanrednog britanskog znanstvenika Isaaca Newtona, koji je živio krajem 17. stoljeća. Newtonovi zakoni opisuju mehanizme gravitacije i govore nam što se događa kada se stvari kreću. Posebno su jasni u objašnjavanju kretanja tijela u prostoru.

Drugi Newtonov zakon određuje da sila pokretnog objekta ovisi o tome koliko materije sadrži, drugim riječima, o njegovoj masi i promjenama brzine kretanja (ubrzanja). To znači da je za stvaranje moćne rakete potrebno da ona neprestano oslobađa velike količine energije velike brzine. Treći Newtonov zakon kaže da će za svaku akciju postojati jednaka po snazi, ali suprotna reakcija – opozicija. Mlazni motori u prirodi i tehnologiji pokoravaju se ovim zakonima. U slučaju rakete, sila djelovanja je materija koja se izbacuje iz ispušne cijevi. Protumjera je guranje rakete naprijed. Snaga emisija iz nje je ta koja gura raketu. U svemiru, gdje raketa praktički nema težinu, čak i mali pritisak raketnih motora može natjerati veliki brod da brzo poleti naprijed.

Tehnika pomoću mlaznog pogona

Fizika mlaznog pogona je da se ubrzanje ili usporavanje tijela događa bez utjecaja okolnih tijela. Proces nastaje zbog odvajanja dijela sustava.

Primjeri mlaznog pogona u tehnologiji su:

1. fenomen trzaja od metka;
2. eksplozije;
3. udarci tijekom nesreća;
4. trzaj pri korištenju snažnog vatrogasnog crijeva;
5. čamac s vodenim mlaznim motorom;
6. mlazni avion i raketa.

Tijela stvaraju zatvoreni sustav ako samo međusobno djeluju. Takva interakcija može dovesti do promjene mehaničkog stanja tijela koja tvore sustav.

Kakvo je djelovanje zakona održanja količine gibanja?

Prvi put je ovaj zakon objavio francuski filozof i fizičar R. Descartes. Kada dva ili više tijela međusobno djeluju, između njih nastaje zatvoreni sustav. Svako tijelo u pokretu ima svoj impuls. Ovo je masa tijela pomnožena s njegovom brzinom. Ukupni impuls sustava jednak je vektorskom zbroju impulsa tijela u njemu. Zamah bilo kojeg tijela unutar sustava mijenja se zbog njihovog međusobnog utjecaja. Ukupni zamah tijela u zatvorenom sustavu ostaje nepromijenjen za različite pomake i međudjelovanja tijela. Ovo je zakon održanja količine gibanja.

Primjeri djelovanja ovog zakona mogu biti bilo koji sudari tijela (bilijarske kugle, automobili, elementarne čestice), kao i pucanje tijela i pucanje. Kada je oružje ispaljeno, dolazi do trzaja: projektil juri naprijed, a samo oružje se gura natrag. Zašto se ovo događa? Metak i oružje tvore jedan s drugim zatvoreni sustav, gdje djeluje zakon održanja impulsa. Prilikom pucanja mijenjaju se impulsi samog oružja i metka. Ali ukupni impuls oružja i metka u njemu prije ispaljivanja bit će jednak ukupnom impulsu kotrljajućeg oružja i metka ispaljenog nakon ispaljivanja. Kad bi metak i pištolj imali istu masu, letjeli bi u suprotnim smjerovima istom brzinom.

Zakon održanja impulsa ima široku praktičnu primjenu. Omogućuje vam da objasnite kretanje mlaza, zahvaljujući čemu najveće brzine.

Reaktivno gibanje u fizici

Najupečatljiviji primjer zakona održanja količine gibanja je mlazni pogon koji izvodi raketa. Najvažniji dio motora je komora za izgaranje. U jednoj od njegovih stijenki nalazi se mlaznica prilagođena za oslobađanje plina koji nastaje tijekom izgaranja goriva. Pod utjecajem visoke temperature i tlaka, plin velikom brzinom izlazi iz mlaznice motora. Prije lansiranja rakete, njezin impuls u odnosu na Zemlju jednak je nuli. U trenutku lansiranja raketa također prima impuls koji je jednak impulsu plina, ali suprotnog smjera.

Primjer fizike mlaznog pogona može se vidjeti posvuda. Kada slavite rođendan, balon bi mogao postati raketa. Kako? Napuhnite balon tako što ćete stisnuti otvorenu rupu kako zrak ne bi izašao. Sad to pusti. Balon će se voziti po prostoriji velikom brzinom, pokretan zrakom koji izlazi iz njega.

Povijest mlaznog pogona

Povijest mlaznih motora započela je već 120 godina prije Krista, kada je Heron Aleksandrijski dizajnirao prvi mlazni motor - eolipil. Voda se ulijeva u metalnu kuglu, koja se zagrijava vatrom. Para koja izlazi iz ove kuglice rotira je. Ovaj uređaj pokazuje mlazni pogon. Svećenici su uspješno koristili Heronov motor za otvaranje i zatvaranje vrata hrama. Modifikacija eolipil - Segner kotača, koji se u naše vrijeme učinkovito koristi za navodnjavanje poljoprivrednog zemljišta. U 16. stoljeću Giovani Branca upoznao je svijet s prvom parnom turbinom koja je radila na principu mlaznog pogona. Isaac Newton predložio je jedan od prvih dizajna za parni automobil.

Prvi pokušaji korištenja mlaznog pogona u tehnologiji za kretanje po zemlji datiraju iz 15-17 stoljeća. Čak i prije 1000 godina, Kinezi su imali projektile koje su koristili kao vojno oružje. Na primjer, 1232. godine, prema kronici, u ratu s Mongolima, koristili su strijele opremljene projektilima.

Prvi pokušaji izgradnje mlaznog zrakoplova počeli su 1910. godine. Za osnovu su uzeta raketna istraživanja prošlih stoljeća, koja su detaljno opisala korištenje barutnih pojačivača, koji bi mogli značajno smanjiti duljinu naknadnog izgaranja i poletanja. Glavni projektant bio je rumunjski inženjer Anri Coanda, koji je napravio zrakoplov na bazi klipnog motora. Pionirom mlaznog pogona u tehnologiji s pravom se može nazvati inženjer iz Engleske - Frank Whitl, koji je predložio prve ideje za stvaranje mlaznog motora i za njih dobio svoj patent krajem 19. stoljeća.

Prvi mlazni motori

Po prvi put je razvoj mlaznog motora u Rusiji započeo početkom 20. stoljeća. Teoriju kretanja mlaznih vozila i raketne tehnike sposobne razviti nadzvučnu brzinu iznio je poznati ruski znanstvenik K.E. Tsiolkovsky. Talentirani dizajner A.M. Lyulka uspio je oživjeti ovu ideju. Upravo je on stvorio projekt prvog mlaznog zrakoplova u SSSR-u, radeći s mlaznom turbinom. Prve mlazne zrakoplove stvorili su njemački inženjeri. Kreiranje i proizvodnja projekta odvijali su se u tajnosti u prerušenim tvornicama. Hitler je, sa svojom idejom da postane svjetski vladar, uključio najbolje dizajnere u Njemačkoj da proizvedu najmoćnije oružje, uključujući i brze zrakoplove. Najuspješniji od njih bio je prvi njemački mlaznjak, Messerschmitt-262. Ovaj zrakoplov postao je prvi u svijetu koji je uspješno prošao sve testove, slobodno poletio i nakon toga počeo se masovno proizvoditi.

Zrakoplov je imao sljedeće karakteristike:

• Uređaj je imao dva turbomlazna motora.
• U pramcu se nalazio radar.
• Maksimalna brzina zrakoplova dostigla je 900 km/h.

Zahvaljujući svim ovim pokazateljima i značajkama dizajna, prvi mlazni zrakoplov "Messerschmitt-262" bio je strašno oružje protiv drugih zrakoplova.

Prototipovi modernih aviona

U poslijeratnom razdoblju ruski dizajneri stvorili su mlazne zrakoplove, koji su kasnije postali prototipovi modernih aviona.

I-250, poznatiji kao legendarni MiG-13, je lovac na kojem je radio A.I. Mikoyan. Prvi let dogodio se u proljeće 1945., tada je mlazni lovac pokazao rekordnu brzinu od 820 km / h. U proizvodnju su pušteni mlazni zrakoplovi MiG-9 i Yak-15.

U travnju 1945. prvi put je mlazni zrakoplov PO Suhoj - Su-5 poletio u nebo, uzdigavši ​​se i leteći na račun zračnog mlaznog motora-kompresora i klipnog motora smještenog u repnom dijelu konstrukcije. .

Nakon završetka rata i predaje nacističke Njemačke, Sovjetski Savez je kao trofeje dobio njemačke zrakoplove s mlaznim motorima JUMO-004 i BMW-003.

Prvi svjetski prototipovi

Nisu samo njemački i sovjetski dizajneri bili uključeni u razvoj, testiranje i proizvodnju novih aviona. Inženjeri iz SAD-a, Italije, Japana, Velike Britanije također su stvorili mnoge uspješne projekte koristeći mlazni pogon u tehnologiji. Prvi razvoji s raznim vrstama motora uključuju:

• Non-178 je njemački turbomlazni zrakoplov koji je poletio u kolovozu 1939. godine.
• GlosterE. 28/39 je zrakoplov porijeklom iz Velike Britanije, s turbomlaznim motorom, prvi je put poletio u nebo 1941. godine.
• He-176 - lovac stvoren u Njemačkoj pomoću raketnog motora, izveo je prvi let u srpnju 1939. godine.
• BI-2 - prvi sovjetski zrakoplov, koji je pokretan projektilom elektrana.
• CampiniN.1 je mlazni zrakoplov stvoren u Italiji, što je bio prvi pokušaj talijanskih dizajnera da se odmaknu od klipnog analoga.
• Yokosuka MXY7 Ohka ("Oka") s motorom Tsu-11 japanski je lovac-bombarder, tzv. jednokratni zrakoplov s kamikaza pilotom na brodu.

Upotreba mlaznog pogona u tehnologiji poslužila je kao oštar poticaj za brzo stvaranje sljedećih mlaznih zrakoplova i daljnji razvoj konstrukcija vojnih i civilnih zrakoplova.

1. GlosterMeteor - mlazni lovac proizveden u Velikoj Britaniji 1943. godine, odigrao je značajnu ulogu u Drugom svjetskom ratu, a nakon njegovog dovršetka služio je kao presretač za njemačke rakete V-1.
2. Lockheed F-80 je mlazni zrakoplov američke proizvodnje koji koristi AllisonJ motor. Ovi zrakoplovi su više puta sudjelovali u japansko-korejskom ratu.
3. B-45 Tornado je prototip modernih američkih bombardera B-52, nastalih 1947. godine.
4. MiG-15 sljedbenik je priznatog mlaznog lovca MiG-9, koji je aktivno sudjelovao u vojnom sukobu u Koreji, proizveden je u prosincu 1947. godine.
5. Tu-144 je prvi sovjetski nadzvučni zračni mlazni putnički zrakoplov.

Moderna mlazna vozila

Svake godine avioni se poboljšavaju, jer dizajneri iz cijelog svijeta rade na stvaranju nove generacije zrakoplova sposobnih letjeti brzinom zvuka i nadzvučnim brzinama. Sada postoje avioni koji mogu primiti veliki broj putnika i tereta, ogromnih dimenzija i nezamislive brzine od preko 3000 km/h, vojni zrakoplovi opremljeni suvremenom borbenom opremom.

Ali među ovom raznolikošću postoji nekoliko dizajna mlaznih zrakoplova koji obaraju rekorde:

1. Airbus A380 je najprometniji zrakoplov sposoban primiti 853 putnika, što je osigurano dvokatnom strukturom. On je također jedan od najluksuznijih i najskupljih aviona našeg vremena. Najveći putnički brod u zraku.
2. Boeing 747 - više od 35 godina smatran je najprometnijim dvokatnim zrakoplovom i mogao je prevesti 524 putnika.
3. AN-225 Mriya je teretni zrakoplov nosivosti 250 tona.
4. LockheedSR-71 je mlazni zrakoplov koji tijekom leta postiže brzinu od 3529 km/h.

Zrakoplovna istraživanja ne miruju, jer su mlazni zrakoplovi temelj modernog zrakoplovstva koji se brzo razvija. Nekoliko zapadnih i ruskih zrakoplova s ​​posadom, putničkim, bespilotnim mlaznim motorom trenutno je u izradi, a planirano je da će biti pušteno u prodaju u sljedećih nekoliko godina.

Ruski inovativni razvoj budućnosti uključuje lovac 5. generacije PAK FA - T-50, čiji će prvi primjerci stići u vojsku vjerojatno krajem 2017. ili početkom 2018. nakon testiranja novog mlaznog motora.

Priroda je primjer mlaznog pogona

Reaktivni princip kretanja izvorno je potaknula sama priroda. Njegovo djelovanje koriste ličinke nekih vrsta vretenaca, meduza, mnogih mekušaca - kapice, sipe, hobotnice, lignje. Koriste se svojevrsnim "principom odbijanja". Sipe usisavaju vodu i izbacuju je tako brzo da i same naprave skok naprijed. Lignje ovom metodom mogu postići brzinu i do 70 kilometara na sat. Zato je ovaj način kretanja omogućio lignje nazvati "biološkim raketama". Inženjeri su već izumili motor koji se temelji na kretanju lignje. Jedan primjer korištenja mlaznog pogona u prirodi i tehnologiji je vodeni top.

Ovo je uređaj koji omogućuje kretanje pomoću sile vode izbačene pod jakim pritiskom. U uređaju se voda pumpa u komoru, a zatim se iz nje ispušta kroz mlaznicu, a posuda se kreće u smjeru suprotnom od izbacivanja mlaza. Voda se uvlači dizelskim ili benzinskim motorom.

Biljni svijet također nudi primjere mlaznog pogona. Među njima postoje vrste koje koriste ovaj pokret za širenje sjemena, kao što je ludi krastavac. Samo izvana, ova biljka je slična krastavcima na koje smo navikli. A karakterističan "bijesni" dobio je zbog čudnog načina razmnožavanja. Sazrijevajući, plodovi se odbijaju od peteljki. Kao rezultat toga, otvara se rupa kroz koju krastavac puca tvar koja sadrži sjemenke pogodne za klijanje, primjenjujući reaktivnost. I sam krastavac odskače i do dvanaest metara u stranu suprotnu sačmu.

Manifestacija mlaznog pogona u prirodi i tehnologiji podliježe istim zakonima svemira. Čovječanstvo sve više koristi te zakone kako bi ostvarilo svoje ciljeve ne samo u atmosferi Zemlje, već i u prostranstvu svemira, a mlazni pogon je izvrstan primjer za to.