Lëvizja reaktive në teknologji, natyrë. Biofizika: shtytja e avionit në natyrën e gjallë Manifestimi i shtytjes së avionit në natyrë

Nuk ishte motori i parë jet në botë. shkencëtarët kanë vëzhguar dhe hetuar edhe para eksperimenteve të Njutonit dhe deri në ditët e sotme: Shtytës jet avionë.

Tjerrësi i Heronit

Tetëmbëdhjetëqind vjet para eksperimenteve të Njutonit motori i parë me avull bërë nga një shpikës i mrekullueshëm Heroni i Aleksandrisë-mekanik i lashtë grek, shpikja e tij u quajt Tjerrësi i Heronit.Heroni i Aleksandrisë, një mekanik i lashtë grek, shpiku turbinën e parë me avull në botë. Ne dimë pak për Heronin e Aleksandrisë. Ai ishte biri i një berberi dhe dishepull i një shpikësi tjetër të famshëm, Ctesibia... Geron jetoi në Aleksandri rreth dy mijë e njëqind e pesëdhjetë vjet më parë. Në pajisjen e shpikur nga Heron, avulli nga një kazan, nën të cilin po digjej një zjarr, kaloi përmes dy tubave në një top hekuri. Tubat shërbyen njëkohësisht si një bosht rreth të cilit ky top mund të rrotullohej. Dy tuba të tjerë, të lakuar si shkronja "L", ishin ngjitur në top në mënyrë që ata të lejonin që avulli të dilte jashtë topit. Kur një zjarr u bë nën kazan, uji vlon dhe avulli nxiton në topin e hekurt, dhe prej tij, përmes tubave të lakuar, ai fluturon me forcë. Në të njëjtën kohë, topi rrotullohej në drejtim të kundërt me atë në të cilin avionët e avullit fluturuan jashtë, kjo ndodh në përputhje me. Ky rrotullues mund të quhet turbina e parë me avull në botë.

Raketë kineze

Edhe më herët, shumë vite para Heronit të Aleksandrisë, në Kinë ata gjithashtu shpikën motor avioni pajisje disi të ndryshme, të quajtura tani raketë fishekzjarre... Raketat e fishekzjarreve nuk duhet të ngatërrohen me sinjalizimet e tyre - sinjale, të cilat përdoren në ushtri dhe në marinë, dhe gjuhen gjithashtu në ditët e festave kombëtare me zhurmën e përshëndetjeve të artilerisë. Flakët e sinjalit janë thjesht plumba të ngjeshur nga një substancë që digjet me një flakë me ngjyrë. Ata gjuhen nga pistoleta të kalibrit të madh - lëshues raketash.
Flakët e sinjalit janë plumba të ngjeshur nga një substancë që digjet me një flakë me ngjyrë. Raketë kinezeështë një tub kartoni ose metali, i mbyllur në njërin skaj dhe i mbushur me një përbërje pluhuri. Kur kjo përzierje ndizet, një avion gazesh, duke ikur me shpejtësi të madhe nga skaji i hapur i tubit, bën që raketa të fluturojë në drejtim të kundërt me drejtimin e avionit të gazit. Një raketë e tillë mund të ngrihet pa ndihmën e një rakete pistolete. Një shkop i bashkangjitur në trupin e raketës e bën fluturimin e tij më të qëndrueshëm dhe të drejtpërdrejtë.
Fishekzjarre duke përdorur raketa kineze.

Banorët e detit

Në botën e kafshëve:
Shtytja e avionit haset gjithashtu këtu. Peshqit, oktapodët dhe disa cefalopodë të tjerë nuk kanë as pendë, as bisht të fuqishëm dhe nuk notojnë më keq se të tjerët. banorët e detit... Këto krijesa me trup të butë kanë një qese ose zgavër mjaft të madhe në trupat e tyre. Uji tërhiqet në zgavër, dhe pastaj kafsha me forcë e madhe e shtyn këtë ujë jashtë. Reagimi i ujit të nxjerrë e detyron kafshën të notojë në drejtim të kundërt me drejtimin e rrjedhës.

Macja që bie

Por mënyra më interesante e lëvizjes u demonstrua nga një e zakonshme Mace... Njëqind e pesëdhjetë vjet më parë, një fizikan i famshëm francez Marsel Despres deklaroi:
- A e dini, ligjet e Njutonit nuk janë plotësisht të sakta. Trupi mund të lëvizë me ndihmën e forcave të brendshme, pa u mbështetur në asgjë dhe duke mos u larguar nga asgjë. - Ku janë provat, ku janë shembujt? - protestuan dëgjuesit. - Dëshiron prova? Me falni. Një mace që ra aksidentalisht nga çatia është dëshmi! Pavarësisht se si bie macja, madje edhe kokën poshtë, ajo patjetër do të qëndrojë në tokë me të katër këmbët. Por macja që bie nuk mbështetet në asgjë dhe nuk shtyhet nga asgjë, por kthehet shpejt dhe me shkathtësi. (Rezistenca e ajrit mund të neglizhohet - është shumë e papërfillshme.)
Në të vërtetë, të gjithë e dinë këtë: macet që bien; arrijnë gjithmonë të ngrihen në këmbë.
Macja që bie qëndron në katër këmbë. Macet e bëjnë atë instinktivisht, dhe njerëzit mund ta bëjnë të njëjtën gjë me vetëdije. Notarët që hidhen nga një kullë në ujë janë në gjendje të kryejnë një figurë komplekse - një sulm të trefishtë, domethënë, të kthehen tre herë në ajër, dhe pastaj papritmas të drejtohen, të pezullojnë rrotullimin e trupave të tyre dhe të zhyten në ujë në një vijë e drejtë. Të njëjtat lëvizje, - pa ndërveprim me ndonjë objekt të huaj, ndodh të vërehen në cirk gjatë performancës së akrobateve - gjimnastëve ajrorë.
Performanca e akrobateve - gjimnastëve ajrorë. Macja në rënie u fotografua me një aparat filmik dhe më pas u shikua kuadër për kuadër në ekran, gjë që bën macja kur fluturon në ajër. Doli se macja shpejt rrotullon putrën e saj. Rrotullimi i putrave shkakton një lëvizje përgjigjeje - reagimi i të gjithë trupit, dhe kthehet në drejtim të kundërt me lëvizjen e putrave. Gjithçka ndodh në përputhje të rreptë me ligjet e Njutonit, dhe falë tyre macja ngrihet në këmbë. E njëjta gjë ndodh në të gjitha rastet kur një krijesë e gjallë ndryshon lëvizjen e saj në ajër pa ndonjë arsye të dukshme.

Varkë me avion

Shpikësit kishin një ide, pse të mos miratonin mënyrën e tyre të notit nga sepjet. Ata vendosën të ndërtojnë një anije vetëlëvizëse me motor avioni... Ideja është padyshim e realizueshme. Vërtetë, nuk kishte besim në fat: shpikësit dyshuan nëse ishte e tillë varkë jet më mirë se vida e zakonshme. Ishte e nevojshme të bëhej një eksperiment.
Një varkë jet është një anije vetëlëvizëse me një motor jet. Ata zgjodhën një rimorkiator të vjetër, riparuan trupin e tij, hoqën helikat dhe vendosën një pompë uji në dhomën e motorit. Kjo pompë pompoi ujin e detit dhe e shtyu atë përmes tubit prapa krahut me një rrjedhë të fortë. Vapori po lundronte, por prapë lëvizte më ngadalë se vapori me vidë. Dhe kjo mund të shpjegohet thjesht: një helikë e zakonshme rrotullohet pas rreptës së pakufizuar nga asgjë, ka vetëm ujë rreth tij; uji në pompën e avionit u vu në lëvizje nga pothuajse e njëjta helikë, por ai nuk rrotullohej më mbi ujë, por në një tub të ngushtë. Fërkimi i avionit të ujit kundër mureve u ngrit. Fërkimi dobësoi shtytjen e avionit. Varka me avull me helikë uji lundroi më ngadalë se helika dhe konsumoi më shumë karburant. Sidoqoftë, ata nuk e braktisën ndërtimin e anijeve të tilla: ata gjetën përparësi të rëndësishme. Një varkë e pajisur me një helikë duhet të ulet thellë në ujë, përndryshe helika do të shkumëzojë padobishëm ujin ose do të rrotullohet në ajër. Prandaj, vaporët me vidë kanë frikë nga copëzat dhe çarjet, ata nuk mund të lundrojnë në ujë të cekët. Dhe avulloret me avion uji mund të ndërtohen me cekët të cekët dhe me fund të sheshtë: ata nuk kanë nevojë për thellësi-aty ku do të kalojë varka, avulli i avionit të ujit gjithashtu do të kalojë atje. Varkat e para të avionëve të ujit në Bashkimin Sovjetik u ndërtuan në 1953 në kantierin e anijeve Krasnoyarsk. Ato janë krijuar për lumenj të vegjël ku avulloret konvencionale nuk mund të lundrojnë.

Veçanërisht inxhinierë, shpikës dhe shkencëtarë u angazhuan në studimin e shtytjes së avionit kur armë zjarri... Armët e para - të gjitha llojet e pistoletave, mushketave dhe samopalëve - goditën një njeri në shpatull me çdo të shtënë. Pas disa dhjetëra të shtënave, shpatulla filloi të dhembë aq shumë sa ushtari nuk mund të synonte më. Topat e parë - kërcitjet, njëbrirësit, ftohësit dhe bombardimet - u hodhën mbrapa kur u qëlluan, kështu që ndodhi që gjuajtësit e topit të gjymtohen nëse nuk kishin kohë të shmangeshin dhe të hidheshin mënjanë. Zmbrapsja e armës ndërhyri në të shtënat e sakta, sepse arma u përplas para se bërthama ose granata të fluturonte jashtë fuçisë. Kjo e ngatërroi epërsinë. Të shtënat dolën të ishin pa qëllim.
Të shtënat me armë zjarri. Inxhinierët e artilerisë filluan të luftojnë prapa më shumë se katërqind e pesëdhjetë vjet më parë. Së pari, karroca ishte e pajisur me një mbajtëse, e cila u rrëzua në tokë dhe shërbeu si një mbështetje e fortë për armën. Pastaj ata menduan se nëse topi mbështetej siç duhet nga prapa, në mënyrë që të mos kishte ku të kthehej prapa, atëherë tërheqja do të zhdukej. Por ky ishte një gabim. Ligji i ruajtjes së vrullit nuk u mor parasysh. Topat thyen të gjitha mbështetëset dhe karrocat u liruan aq shumë sa arma u bë e papërshtatshme për punë luftarake. Atëherë shpikësit kuptuan se ligjet e lëvizjes, si çdo ligje e natyrës, nuk mund të ndryshohen në mënyrën e tyre, ato mund të "tejkalohen" vetëm me ndihmën e shkencës - mekanikës. Në karrocë, ata lanë një hapës relativisht të vogël për ndalesë dhe vendosën tytën e armës në "rrëshqitje" në mënyrë që vetëm një fuçi të rrokulliset prapa, dhe jo e gjithë arma. Fuçi ishte e lidhur me pistonin e kompresorit, i cili lëviz në cilindrin e tij në të njëjtën mënyrë si pistoni i një motori me avull. Por në cilindrin e një motori me avull ka avull, dhe në kompresorin e armëve ka vaj dhe një burim (ose ajër të ngjeshur). Kur tyta e topit kthehet mbrapsht, pistoni ngjesh sustën. Në të njëjtën kohë, vaji detyrohet përmes vrimave të vogla në pistoni në anën tjetër të pistonit. Ekziston fërkim i fortë, i cili pjesërisht thith lëvizjen e fuçisë që tërhiqet, duke e bërë atë më të ngadaltë dhe më të qetë. Pastaj susta e ngjeshur zgjerohet dhe kthen pistonin, dhe bashkë me të tytën e armës, në vendin e tij origjinal. Vaji shtyp mbi valvulën, e hap atë dhe rrjedh lirshëm përsëri nën pistoni. Gjatë zjarrit të shpejtë, tyta e armës lëviz përpara dhe prapa pothuajse vazhdimisht. Në një kompresor armësh, zmbrapsja absorbohet nga fërkimi.

Frena fëlliqësie

Kur fuqia dhe diapazoni i armëve u rritën, kompresori nuk ishte i mjaftueshëm për të neutralizuar zmbrapsjen. Për ta ndihmuar atë u shpik frenat e surrat... Frena e grykës është vetëm një tub çeliku i shkurtër i ngjitur në gropë dhe shërben si një shtrirje e tij. Diametri i tij është më i madh se diametri i gropës së fuçisë, dhe për këtë arsye nuk ndërhyn aspak me predhën që fluturon nga fuçi. Disa vrima të zgjatura janë prerë në muret e tubit përgjatë perimetrit.
Muzzle Brake - Redukton tërheqjen e armëve të zjarrit. Gazrat pluhur që dalin nga tyta e armës pas predhës ndryshojnë menjëherë në anët, dhe disa prej tyre bien në vrimat e frenave të grykës. Këto gaze godasin muret e vrimave me një forcë të madhe, i zmbrapsin dhe fluturojnë jashtë, por jo përpara, por pak në mënyrë të zhdrejtë dhe prapa. Në të njëjtën kohë, ata shtypin muret përpara dhe i shtyjnë ata, dhe me ta të gjithë fuçinë e armës. Ato ndihmojnë pranverën e monitorimit të zjarrit sepse kanë tendencë të bëjnë që fuçi të rrokulliset përpara. Dhe ndërsa ata ishin në tytë, ata e shtynë armën prapa. Frena e grykës zvogëlon dhe zbut ndjeshëm tërheqjen. Shpikësit e tjerë morën një rrugë tjetër. Në vend që të luftoni shtytje jet dhe u përpoqën ta shuanin, ata vendosën të përdorin kthimin e armës në dobi të kauzës. Këta shpikës kanë krijuar shumë shembuj të armëve automatike: pushkë, pistoleta, mitralozë dhe topa, në të cilat zmbrapsja shërben për të hedhur jashtë gëzhojën e përdorur dhe për të rimbushur armën.

Artileri raketë

Ju nuk mund të luftoni fare me zmbrapsjen, por përdorni atë: në fund të fundit, veprimi dhe reagimi (tërheqja) janë ekuivalente, të barabarta, të barabarta, kështu që lërini efekti reaktiv i gazrave pluhur, në vend që ta shtyjë tytën e armës, e dërgon predhën përpara në shënjestër. Kështu u krijua artileri raketash... Në të, një avion gazesh nuk godet përpara, por prapa, duke krijuar një reagim përpara në predhë. Për armë zjarri fuçi e shtrenjtë dhe e rëndë rezulton të jetë e panevojshme. Një tub hekuri më i lirë dhe i thjeshtë shërben në mënyrë perfekte për të drejtuar fluturimin e predhës. Ju mund të bëni pa tub fare, por bëni që predha të rrëshqasë përgjatë dy shiritave metalikë. Në strukturën e saj, një raketë është e ngjashme me një raketë fishekzjarre, ajo është vetëm më e madhe në madhësi. Në vend të një kompleksi për xixëllonjat me ngjyrë, në kokën e tij vendoset një ngarkesë shpërthyese me forcë të madhe shkatërruese. Mesi i predhës është i mbushur me barut, i cili, kur digjet, krijon një avion të fuqishëm të gazrave të nxehtë që e shtyjnë predhën përpara. Në këtë rast, djegia e barutit mund të zgjasë një pjesë të konsiderueshme të kohës së fluturimit, dhe jo vetëm atë periudhë të shkurtër kohe, ndërsa një predhë konvencionale lëviz në tytën e një topi konvencional. Goditja nuk shoqërohet me një tingull kaq të fortë. Artileria e raketave nuk është më e re se artileria e zakonshme, dhe ndoshta edhe më e vjetër se ajo: librat e lashtë kinezë dhe arabë të shkruar më shumë se një mijë vjet më parë raportojnë përdorimin luftarak të raketave. Në përshkrimet e betejave të kohëve të mëvonshme, jo, jo, dhe do të ketë një përmendje të raketave luftarake. Kur trupat britanike pushtuan Indinë, luftëtarët raketorë indianë, me shigjetat e tyre të bishtit të zjarrit, tmerruan pushtuesit britanikë që skllavëruan atdheun e tyre. Për britanikët në atë kohë, armët e avionëve ishin një kuriozitet. Granata rakete të shpikura nga gjenerali K. I. Konstantinov, mbrojtësit guximtarë të Sevastopol në 1854-1855 zmbrapsën sulmet e trupave anglo-franceze.

Raketë

Një avantazh i madh ndaj artilerisë së zakonshme - nuk kishte nevojë të mbante armë të rënda - tërhoqi vëmendjen e udhëheqësve ushtarakë në artilerinë e raketave. Por një pengesë po aq e madhe pengoi përmirësimin e saj. Fakti është se shtytja, ose, siç thoshin ata, ngarkesa me forcë, ata dinin të bënin vetëm nga pluhuri i zi. Dhe pluhuri i zi është i rrezikshëm për tu trajtuar. Ndodhi që gjatë prodhimit raketa ngarkesa shtytëse shpërtheu dhe punëtorët vdiqën. Ndonjëherë raketa shpërtheu gjatë lëshimit dhe sulmuesit vdiqën. Ishte e rrezikshme të bësh dhe të përdorësh armë të tilla. Prandaj, nuk u bë e përhapur. Puna filloi me sukses, megjithatë, nuk çoi në ndërtimin e një anije kozmike ndërplanetare. Fashistët gjermanë përgatitën dhe filluan një luftë të përgjakshme botërore.

Raketa

Mangësia në prodhimin e raketave u eliminua nga projektuesit dhe shpikësit sovjetikë. Gjatë të Madhit Lufta Patriotike ata i dhanë ushtrisë sonë armë të shkëlqyera reaktive. U ndërtuan mortaja roje - "Katyushas" dhe RS ("eres") u shpikën - raketa.
Raketa. Për sa i përket cilësisë së saj, artileria e raketave sovjetike tejkaloi të gjitha modelet e huaja dhe i shkaktoi dëme të jashtëzakonshme armikut. Duke mbrojtur atdheun, njerëzit sovjetikë u detyruan të vinin të gjitha arritjet e raketave në shërbim të mbrojtjes. Në shtetet fashiste, shumë shkencëtarë dhe inxhinierë, edhe para luftës, zhvilluan intensivisht projekte të armëve çnjerëzore të shkatërrimit dhe vrasjeve masive. Ata e konsideruan këtë qëllim të shkencës.

Avionë vetë-drejtues

Gjatë luftës, inxhinierët e Hitlerit ndërtuan disa qindra avionë vetë-drejtues: predha "FAU-1" dhe raketa "FAU-2". Këto ishin predha në formë puroje, 14 metra të gjata dhe 165 centimetra në diametër. Cigarja vdekjeprurëse peshonte 12 tonë; nga të cilat 9 tonë janë lëndë djegëse, 2 ton janë byk dhe 1 ton është eksploziv. "FAU-2" fluturoi me një shpejtësi deri në 5500 kilometra në orë dhe mund të ngjitej 170-180 kilometra në lartësi. Këto mjete shkatërrimi nuk ndryshonin në saktësinë e goditjes dhe ishin të përshtatshme vetëm për të qëlluar në objektiva të tillë të mëdhenj si qytetet e mëdha dhe me popullsi të dendur. Fashistët gjermanë lëshuan "FAU-2" 200-300 kilometra nga Londra me shpresën se qyteti është i madh-do të arrijë diku! Nuk ka gjasa që Njutoni të kishte imagjinuar që përvoja e tij e mprehtë dhe ligjet e lëvizjes të zbuluara prej tij do të formonin bazën e një arme të krijuar nga keqdashja kafshërore ndaj njerëzve, dhe blloqe të tëra të Londrës do të ktheheshin në gërmadha dhe do të bëheshin varre të njerëzve të kapur nga bastisja e të verbërve nga FAU.

Anije kozmike

Për shumë shekuj, njerëzit kanë ruajtur ëndrrën për të fluturuar në hapësirën ndërplanetare, për të vizituar Hënën, Marsin misterioz dhe Venusin me re. Shumë romane fantastiko -shkencore, romane dhe tregime të shkurtra janë shkruar mbi këtë temë. Shkrimtarët i dërguan heronjtë e tyre në distanca të larta në mjellma të stërvitura, në balona, ​​në predha topi, ose në ndonjë mënyrë tjetër të pabesueshme. Sidoqoftë, të gjitha këto metoda fluturimi u bazuan në shpikje që nuk kishin mbështetje në shkencë. Njerëzit vetëm besuan se një ditë do të ishin në gjendje të largoheshin nga planeti ynë, por nuk e dinin se si do të ishin në gjendje ta arrinin këtë. Shkencëtar i mrekullueshëm Konstantin Eduardovich Tsiolkovsky në 1903 për herë të parë i dha një bazë shkencore idesë së udhëtimit në hapësirë... Ai vërtetoi se njerëzit mund të lënë globin dhe një raketë do të shërbejë si mjet për këtë, sepse një raketë është motori i vetëm që nuk ka nevojë për ndonjë mbështetje të jashtme për lëvizjen e tij. Prandaj raketë të aftë për të fluturuar në hapësirën pa ajër. Shkencëtari Konstantin Eduardovich Tsiolkovsky - vërtetoi se njerëzit mund të lënë globin në një raketë. Për sa i përket strukturës së tij, anija kozmike duhet të jetë e ngjashme me një predhë rakete, vetëm në pjesën e saj të kokës një kabinë për udhëtarët dhe instrumentet do të përshtatet, dhe pjesa tjetër e hapësirës do të zë një furnizim me përzierje të djegshme dhe një motor. Për të marrë një anije me shpejtësinë e duhur, keni nevojë për karburantin e duhur. Baruti dhe eksplozivët e tjerë nuk janë aspak të përshtatshëm: ato janë të dyja të rrezikshme dhe digjen shumë shpejt, duke mos siguruar lëvizje afatgjatë. K.E. Tsiolkovsky rekomandoi përdorimin e karburantit të lëngshëm: alkool, benzinë ​​ose hidrogjen të lëngshëm, djegie në një rrjedhë të oksigjenit të pastër ose ndonjë agjent tjetër oksidues. Të gjithë e njohën korrektësinë e kësaj këshille, sepse atëherë ata nuk e njihnin karburantin më të mirë. Raketa e parë me karburant të lëngshëm, me peshë gjashtëmbëdhjetë kilogramë, u testua në Gjermani më 10 Prill 1929. Një raketë me përvojë u ngrit në ajër dhe u zhduk nga shikimi para se shpikësi dhe të gjithë të pranishmit të mund të gjurmonin se ku fluturoi. Nuk ishte e mundur të gjente raketën pas eksperimentit. Herën tjetër, shpikësi vendosi të "tejkalojë" raketën dhe lidhi një litar të gjatë katër kilometra në të. Raketa u ngrit, duke zvarritur bishtin e saj të litarit. Ajo nxorri dy kilometra litar, e preu dhe ndoqi paraardhësin e saj në një drejtim të panjohur. Dhe ky i arratisur gjithashtu nuk mund të gjendet. Fluturimi i parë i suksesshëm i një rakete me karburant të lëngshëm u zhvillua në BRSS në 17 gusht 1933. Raketa u ngrit, fluturoi në distancën e synuar dhe u ul në mënyrë të sigurt. Të gjitha këto zbulime dhe shpikje bazohen në ligjet e Njutonit.

Lëvizja reaktive në natyrë dhe teknologji

ABSTRAKT N IN FIZIK


Lëvizja reaktive është një lëvizje që ndodh kur ndonjë pjesë e trupit ndahet nga trupi me një shpejtësi të caktuar.

Forca reaktive lind pa ndonjë ndërveprim me trupat e jashtëm.

Përdorimi i shtytjes jet në natyrë

Shumë prej nesh në jetën tonë u takuam me kandil deti ndërsa notonim në det. Në çdo rast, ka mjaft prej tyre në Detin e Zi. Por pak njerëz menduan se kandil deti përdorin shtytjen jet për lëvizje. Përveç kësaj, kështu lëvizin larvat e pilivesës dhe disa lloje të planktonit detar. Dhe shpesh efikasiteti i jovertebrorëve detarë që përdorin shtytjen e avionëve është shumë më i lartë se ai i shpikjeve teknologjike.

Shtytja jet përdoret nga shumë molusqe - oktapodë, kallamar, sepje. Për shembull, një molusqe lëkure shkon përpara për shkak të forcës reaktive të një rryme uji të nxjerrë nga një guaskë kur valvulat e saj janë të ngjeshura ashpër.

Oktapod


Sepje

Sepat, si shumica e cefalopodëve, lëvizin në ujë në mënyrën e mëposhtme. Ai tërheq ujë në zgavrën e gushës përmes çarjes anësore dhe një gyp të veçantë para trupit, dhe pastaj hedh fuqishëm një rrjedhë uji përmes gypit. Sepja drejton tubin e gypit anash ose mbrapa dhe duke e shtrydhur shpejt ujin nga ai, mund të lëvizë në drejtime të ndryshme.

Salpa është një kafshë deti me një trup transparent, kur lëviz, merr ujë përmes hapjes së përparme dhe uji hyn në një zgavër të gjerë, brenda së cilës gushat shtrihen në mënyrë diagonale. Sapo kafsha pi një gllënjkë të gjatë uji, vrima mbyllet. Pastaj muskujt gjatësor dhe tërthor të salpës tkurren, i gjithë trupi tkurret dhe uji shtyhet jashtë përmes hapjes së pasme. Reagimi i avionit që rrjedh e shtyn salpën përpara.

Me interes më të madh është motori i avionit kallamar. Kallamari është banori jovertebror më i madh i thellësive të oqeanit. Kallamarët kanë arritur përsosmërinë më të lartë në navigimin e avionëve. Në to, edhe trupi me format e tij të jashtme kopjon raketën (ose, më mirë të them, raketa kopjon kallamarin, pasi ka një përparësi të padiskutueshme në këtë çështje). Kur lëviz ngadalë, kallamari përdor një fin të madh në formë diamanti që përkulet në mënyrë periodike. Ai përdor një motor jet për një gjuajtje të shpejtë. Indet e muskujve - manteli rrethon trupin e molusqit nga të gjitha anët, vëllimi i zgavrës së tij është pothuajse gjysma e vëllimit të trupit të kallamarit. Kafsha thith ujin në zgavrën e mantelit, dhe pastaj papritmas hedh një rrjedhë uji përmes një hunde të ngushtë dhe me shpejtësi të madhe lëviz prapa në hov. Në këtë rast, të dhjetë tentakulat e kallamarit mblidhen në një nyjë mbi kokë, dhe merr një formë të efektshme. Hunda është e pajisur me një valvul të veçantë, dhe muskujt mund ta kthejnë atë, duke ndryshuar drejtimin e lëvizjes. Motori i kallamarit është shumë ekonomik, është i aftë të shpejtojë deri në 60 - 70 km / orë. (Disa studiues besojnë se edhe deri në 150 km / orë!) Nuk është çudi që kallamari quhet "torpedo e gjallë". Duke përkulur tentakulat e palosura në një pako në të djathtë, të majtë, lart ose poshtë, kallamari kthehet në një drejtim ose në tjetrin. Meqenëse një timon i tillë është shumë i madh në krahasim me vetë kafshën, lëvizja e tij e lehtë është e mjaftueshme që kallamari, edhe me shpejtësi të plotë, të shmangë lehtësisht një përplasje me një pengesë. Një kthesë e mprehtë e timonit - dhe notari nxiton tashmë brenda ana e kundërt... Kështu ai e përkuli fundin e gypit mbrapa dhe tani rrëshqet së pari kokën. Ai u përkul në të djathtë - dhe një shtytje avioni e hodhi në të majtë. Por kur keni nevojë të notoni shpejt, gypja gjithmonë del pikërisht midis tentakulave dhe kallamari nxiton përpara me bishtin e tij, ashtu siç do të vraponte një karavidhe - një vrapues i pajisur me gatishmërinë e një kali.

Nëse nuk ka nevojë të nxitoni, kallamarët dhe sepjet notojnë, të valëzuar me pendë - valët miniaturë kalojnë përgjatë tyre nga përpara në pjesën e pasme, dhe kafsha rrëshqet me hijeshi, herë pas here duke e shtyrë veten edhe me një rrjedhë uji të hedhur nga poshtë mantelit. Pastaj goditjet individuale që merr molusku në kohën e shpërthimit të avionëve të ujit janë qartë të dukshme. Disa cefalopodë mund të arrijnë shpejtësi deri në pesëdhjetë e pesë kilometra në orë. Duket se askush nuk ka bërë matje të drejtpërdrejta, por kjo mund të gjykohet nga shpejtësia dhe diapazoni i fluturimit të kallamarëve fluturues. Dhe të tilla, rezulton, ka talente në të afërmit e oktapodit! Piloti më i mirë i molusqeve është kallamari stenoteutis. Marinarët anglezë e quajnë atë - kallamar fluturues ("kallamar fluturues"). Shtë një kafshë e vogël me madhësinë e harengës. Ai ndjek peshkun me aq shpejtësi saqë shpesh hidhet nga uji, duke fshirë si një shigjetë mbi sipërfaqen e tij. Ai i drejtohet këtij truku dhe shpëton jetën e tij nga grabitqarët - ton dhe skumbri. Pasi ka zhvilluar goditjen maksimale të avionit në ujë, kallamari pilot fluturon në ajër dhe fluturon mbi valët për më shumë se pesëdhjetë metra. Apogjeni i fluturimit të një rakete të gjallë qëndron aq lart mbi ujë sa kallamarët fluturues shpesh zbresin në kuvertën e anijeve që shkojnë në oqean. Katër deri në pesë metra nuk është një lartësi rekord në të cilën kallamarët ngrihen në qiell. Ndonjëherë ata fluturojnë edhe më lart.

Studiuesi anglez i butakëve Dr. Rees përshkroi në një artikull shkencor një kallamar (vetëm 16 centimetra të gjatë), i cili, pasi kishte fluturuar në një distancë të drejtë nëpër ajër, ra në urën e jahtit, e cila ishte pothuajse shtatë metra mbi ujë.

Ndodh që shumë kallamarë fluturues bien mbi anije në një kaskadë me gaz. Shkrimtari i lashtë Trebius Niger tregoi një herë një histori të trishtuar për një anije që madje u fundos nën peshën e kallamarëve fluturues që ranë në kuvertën e saj. Kallamarët mund të ngrihen pa përshpejtim.

Edhe oktapodët mund të fluturojnë. Natyralisti francez Jean Verany pa një oktapod të zakonshëm që shpejtohej në një akuarium dhe papritmas u hodh nga uji prapa. Pasi përshkroi një hark pesë metra të gjatë në ajër, ai u rrëzua përsëri në akuarium. Duke mbledhur shpejtësinë për të kërcyer, oktapodi lëvizi jo vetëm për shkak të shtytjes së avionit, por gjithashtu voziti me tentakula.
Oktapodët e mëdhenj notojnë, natyrisht, më keq se kallamarët, por në momentet kritike ata mund të tregojnë një klasë rekord për vrapuesit më të mirë. Stafi në Akuariumin e Kalifornisë u përpoq të fotografonte një oktapod duke sulmuar një gaforre. Oktapodi nxitoi në pre aq shpejt saqë gjithmonë kishte yndyrë në film, edhe kur xhironte me shpejtësinë më të madhe. Kështu që gjuajtja zgjati të qindtat e sekondës! Zakonisht, oktapodët notojnë relativisht ngadalë. Joseph Seinle, i cili studioi migrimin e oktapodëve, llogariti: një oktapod me madhësi gjysmë metër noton në det me Shpejtësia mesatare rreth pesëmbëdhjetë kilometra në orë. Çdo rrjedhë uji e hedhur nga gyp e shtyn atë përpara (ose më mirë, prapa, pasi oktapodi noton mbrapa) dy deri në dy metra e gjysmë.

Shtytja jet mund të gjendet gjithashtu në botën e bimëve. Për shembull, frutat e pjekura të "kastravecit të çmendur" në prekjen më të vogël dalin nga kërcelli, dhe një lëng ngjitës me fara hidhet nga vrima me forcë. Në të njëjtën kohë, vetë kastraveci fluturon në drejtim të kundërt deri në 12 m.

Duke ditur ligjin e ruajtjes së vrullit, mund të ndryshoni shpejtësinë tuaj të lëvizjes në hapësirë ​​të hapur. Nëse jeni në një varkë dhe keni disa gurë të rëndë, atëherë hedhja e gurëve në një drejtim të caktuar do të lëvizë në drejtim të kundërt. E njëjta gjë do të ndodhë në hapësirën e jashtme, por atje ata përdorin motorë jet për këtë.

Të gjithë e dinë që një e shtënë nga një armë shoqërohet me një tërheqje. Nëse pesha e plumbit do të ishte e barabartë me peshën e armës, ata do të fluturonin me të njëjtën shpejtësi. Rimarrja ndodh sepse masa e refuzuar e gazrave krijon një forcë reaktive, falë së cilës lëvizja mund të sigurohet si në ajër ashtu edhe në hapësirën pa ajër. Dhe sa më e madhe të jetë masa dhe shpejtësia e gazrave që dalin, aq më e madhe është forca e tërheqjes që ndjen shpatulla jonë, aq më i fortë është reagimi i armës, aq më e madhe është forca reaktive.

Përdorimi i shtytjes së avionëve në teknologji

Për shumë shekuj, njerëzimi ka ëndërruar udhëtimin në hapësirë. Shkrimtarët e trillimeve shkencore kanë ofruar mjete të ndryshme për të arritur këtë qëllim. Në shekullin e 17 -të, u shfaq historia e shkrimtarit francez Cyrano de Bergerac në lidhje me fluturimin drejt hënës. Heroi i kësaj historie arriti në hënë me një karrocë hekuri, mbi të cilën ai vazhdimisht hidhte një magnet të fortë. Duke u tërhequr drejt tij, kamioni u ngrit gjithnjë e më lart mbi Tokë derisa arriti në Hënë. Dhe Baron Munchausen tha se ai u ngjit në Hënë në një kërcell fasule.

Në fund të mijëvjeçarit të parë pas Krishtit, Kina shpiku shtytjen e avionëve, e cila nxiti raketa - tuba bambu të mbushur me barut, ato u përdorën gjithashtu si argëtim. Një nga projektet e para të makinave ishte gjithashtu me një motor jet dhe ky projekt i përkiste Njutonit.

Autori i projektit të parë në botë të një avioni jet të krijuar për fluturim njerëzor ishte revolucionari rus N.I. Kibalchich. Ai u ekzekutua më 3 prill 1881 për pjesëmarrje në përpjekjen për vrasjen e perandorit Aleksandër II. Ai e zhvilloi projektin e tij në burg pas dënimit me vdekje. Kibalchich shkroi: "Ndërsa jam në burg, disa ditë para vdekjes sime, unë jam duke shkruar këtë projekt. Unë besoj në realizueshmërinë e idesë sime, dhe ky besim më mbështet në situatën time të tmerrshme ... Unë do të përballem me qetësi me vdekjen, duke e ditur që ideja ime nuk do të zhduket me mua ".

Ideja e përdorimit të raketave për fluturime në hapësirë ​​u propozua në fillim të këtij shekulli nga shkencëtari rus Konstantin Eduardovich Tsiolkovsky. Në vitin 1903, një artikull nga mësuesi i gjimnazit Kaluga K.E. Tsiolkovsky "Eksplorimi i hapësirave botërore me pajisje jet". Kjo punë përmbante ekuacionin më të rëndësishëm matematikor për astronautikën, i njohur tani si "formula Tsiolkovsky", e cila përshkroi lëvizjen e një trupi me masë të ndryshueshme. Më pas, ai zhvilloi një skemë për një motor rakete me lëndë djegëse të lëngshme, propozoi një model raketash me shumë faza dhe shprehu idenë e mundësisë së krijimit të qyteteve të tëra hapësinore në orbitën pranë tokës. Ai tregoi se pajisja e vetme e aftë për të kapërcyer forcën e gravitetit është një raketë, d.m.th. aparat me një motor jet që përdor karburant dhe një oksidues të vendosur në vetë aparatin.

Një motor jet është një motor që konverton energjinë kimike të një karburanti në energjinë kinetike të një avioni me gaz, ndërsa motori fiton shpejtësi në drejtim të kundërt.

Ideja e K.E. Tsiolkovsky u zbatua nga shkencëtarët sovjetikë nën drejtimin e Akademik Sergei Pavlovich Korolev. Sateliti i parë artificial i Tokës duke përdorur një raketë u lëshua në Bashkimin Sovjetik më 4 tetor 1957.

Parimi i shtytjes së avionit gjen zbatim të gjerë praktik në aviacion dhe astronautikë. Në hapësirën e jashtme, nuk ka asnjë medium me të cilin trupi mund të ndërveprojë dhe kështu të ndryshojë drejtimin dhe modulin e shpejtësisë së tij, prandaj, vetëm avionët jet, pra raketat, mund të përdoren për fluturime në hapësirë.

Pajisje rakete

Lëvizja e raketës bazohet në ligjin e ruajtjes së vrullit. Nëse në një moment në kohë ndonjë trup hidhet nga raketa, atëherë ai do të marrë të njëjtin impuls, por të drejtuar në drejtim të kundërt



Në çdo raketë, pavarësisht nga modeli i saj, gjithmonë ka një predhë dhe karburant me një oksidues. Predha e raketës përfshin një ngarkesë (në këtë rast, një anije kozmike), një ndarje instrumentesh dhe një motor (dhomë djegie, pompa, etj.).

Pjesa më e madhe e raketës është karburant me një oksidues (një oksidues është i nevojshëm për të ruajtur djegien e karburantit, pasi nuk ka oksigjen në hapësirë).

Karburanti dhe oksiduesi pompohen në dhomën e djegies. Karburanti, kur digjet, kthehet në gaz me temperaturë të lartë dhe shtypje e lartë... Për shkak të ndryshimit të madh të presionit në dhomën e djegies dhe në hapësirën e jashtme, gazrat nga dhoma e djegies nxitojnë nga jashtë në një avion të fuqishëm përmes një kambane në formë të veçantë, të quajtur grykë. Qëllimi i hundës është të rrisë shpejtësinë e avionit.

Para lëshimit të raketës, impulsi i tij është zero. Si rezultat i bashkëveprimit të gazit në dhomën e djegies dhe të gjitha pjesët e tjera të raketës, gazi që del përmes hundës merr një impuls të caktuar. Atëherë raketa është një sistem i mbyllur, dhe impulsi i saj i përgjithshëm duhet të jetë i barabartë me zero edhe pas lëshimit. Prandaj, guaska e raketës, e cila është plotësisht në të, merr një impuls të barabartë në madhësi me impulsin e gazit, por të kundërt në drejtim.

Pjesa më masive e raketës, e krijuar për të lëshuar dhe përshpejtuar të gjithë raketën, quhet faza e parë. Kur etapa e parë masive e një rakete me shumë faza mbaron karburantin gjatë nxitimit, ajo ndahet. Përshpejtimi i mëtejshëm vazhdon në fazën e dytë, më pak masive, dhe shpejtësisë së arritur më parë me ndihmën e fazës së parë, ajo shton një shpejtësi më shumë, dhe më pas ndahet. Faza e tretë vazhdon të rrisë shpejtësinë në vlerën e kërkuar dhe sjell ngarkesën në orbitë.

Personi i parë që fluturoi në hapësirën e jashtme ishte një qytetar i Bashkimit Sovjetik, Yuri Alekseevich Gagarin. 12 Prill 1961 Ai bëri xhiron e globit në bordin e satelitit Vostok

Raketat sovjetike ishin të parat që arritën në Hënë, rrethuan Hënën dhe fotografuan anën e saj të padukshme nga Toka, të parat që arritën në planetin Venus dhe dërguan instrumente shkencore në sipërfaqen e saj. Në vitin 1986, dy anije kozmike sovjetike Vega-1 dhe Vega-2 ekzaminuan kometën e Halley në distancë të afërt, duke iu afruar Diellit një herë në 76 vjet.

Rasti më i mirë, për të kërkuar korrigjim ... ”R. Feynman Edhe një përmbledhje e shkurtër e historisë së zhvillimit të teknologjisë tregon një fakt goditës të zhvillimit të ngjashëm me ortekun e shkencës dhe teknologjisë moderne në shkallën e historisë së të gjithë njerëzimit Me Nëse kalimi i një personi nga mjetet prej guri në metal zgjati rreth 2 milion vjet; përmirësimi i një rrote nga një rrotë prej druri të ngurtë në një rrotë me një shpërndarës, ...

E cila humbi në thellësitë e shekujve, ishte, është dhe do të jetë gjithmonë fokusi i shkencës dhe kulturës kombëtare: dhe gjithmonë do të jetë i hapur në lëvizjen kulturore dhe shkencore për të gjithë botën. "*" Moska në historinë e shkencës dhe teknologji "- ky është emri i projektit kërkimor (udhëheqësi SS Ilizarov), i kryer nga Instituti Vavilov i Historisë së Shkencave të Natyrës dhe Teknologjisë i Akademisë Ruse të Shkencave me mbështetjen e ...

Rezultatet e punës së tij shumëvjeçare në fusha të ndryshme të optikës fizike. Ajo hodhi themelet për një drejtim të ri në optikë, të cilin shkencëtari e quajti mikro-optikë. Vavilov i kushtoi vëmendje të madhe pyetjeve të filozofisë së shkencës natyrore dhe historisë së shkencës. Atij i atribuohet zhvillimi, botimi dhe promovimi i trashëgimisë shkencore të M.V. Lomonosov, V.V. Petrov dhe L. Euler. Shkencëtari drejtoi Komisionin për Historinë ...

Lëvizja reaktive në natyrë dhe teknologji

ABSTRAKT N IN FIZIK


Shtytës jet- lëvizja që ndodh kur një pjesë e trupit ndahet nga trupi me një shpejtësi të caktuar.

Forca reaktive lind pa ndonjë ndërveprim me trupat e jashtëm.

Përdorimi i shtytjes jet në natyrë

Shumë prej nesh në jetën tonë u takuam me kandil deti ndërsa notonim në det. Në çdo rast, ka mjaft prej tyre në Detin e Zi. Por pak njerëz menduan se kandil deti përdorin shtytjen jet për lëvizje. Përveç kësaj, kështu lëvizin larvat e pilivesës dhe disa lloje të planktonit detar. Dhe shpesh efikasiteti i jovertebrorëve detarë që përdorin shtytjen e avionëve është shumë më i lartë se ai i shpikjeve teknologjike.

Shtytja jet përdoret nga shumë molusqe - oktapodë, kallamar, sepje. Për shembull, një molusqe lëkure shkon përpara për shkak të forcës reaktive të një rryme uji të nxjerrë nga një guaskë kur valvulat e saj janë të ngjeshura ashpër.

Oktapod


Sepje

Sepat, si shumica e cefalopodëve, lëvizin në ujë në mënyrën e mëposhtme. Ai tërheq ujë në zgavrën e gushës përmes çarjes anësore dhe një gyp të veçantë para trupit, dhe pastaj hedh fuqishëm një rrjedhë uji përmes gypit. Sepja drejton tubin e gypit anash ose mbrapa dhe duke e shtrydhur shpejt ujin nga ai, mund të lëvizë në drejtime të ndryshme.

Salpa është një kafshë deti me një trup transparent, kur lëviz, merr ujë përmes hapjes së përparme dhe uji hyn në një zgavër të gjerë, brenda së cilës gushat shtrihen në mënyrë diagonale. Sapo kafsha pi një gllënjkë të gjatë uji, vrima mbyllet. Pastaj muskujt gjatësor dhe tërthor të salpës tkurren, i gjithë trupi tkurret dhe uji shtyhet jashtë përmes hapjes së pasme. Reagimi i avionit që rrjedh e shtyn salpën përpara.

Me interes më të madh është motori i avionit kallamar. Kallamari është banori jovertebror më i madh i thellësive të oqeanit. Kallamarët kanë arritur përsosmërinë më të lartë në navigimin e avionëve. Në to, edhe trupi me format e tij të jashtme kopjon raketën (ose, më mirë të them, raketa kopjon kallamarin, pasi ka një përparësi të padiskutueshme në këtë çështje). Kur lëviz ngadalë, kallamari përdor një fin të madh në formë diamanti që përkulet në mënyrë periodike. Ai përdor një motor jet për një gjuajtje të shpejtë. Indet e muskujve - manteli rrethon trupin e molusqit nga të gjitha anët, vëllimi i zgavrës së tij është pothuajse gjysma e vëllimit të trupit të kallamarit. Kafsha thith ujin në zgavrën e mantelit, dhe pastaj papritmas hedh një rrjedhë uji përmes një hunde të ngushtë dhe me shpejtësi të madhe lëviz prapa në hov. Në këtë rast, të dhjetë tentakulat e kallamarit mblidhen në një nyjë mbi kokë, dhe merr një formë të efektshme. Hunda është e pajisur me një valvul të veçantë, dhe muskujt mund ta kthejnë atë, duke ndryshuar drejtimin e lëvizjes. Motori i kallamarit është shumë ekonomik, është i aftë të shpejtojë deri në 60 - 70 km / orë. (Disa studiues besojnë se edhe deri në 150 km / orë!) Nuk është çudi që kallamari quhet "torpedo e gjallë". Duke përkulur tentakulat e palosura në një pako në të djathtë, të majtë, lart ose poshtë, kallamari kthehet në një drejtim ose në tjetrin. Meqenëse një timon i tillë është shumë i madh në krahasim me vetë kafshën, lëvizja e tij e lehtë është e mjaftueshme që kallamari, edhe me shpejtësi të plotë, të shmangë lehtësisht një përplasje me një pengesë. Një kthesë e mprehtë e timonit - dhe notari nxiton në drejtim të kundërt. Kështu ai e përkuli fundin e gypit mbrapa dhe tani rrëshqet së pari kokën. Ai u përkul në të djathtë - dhe një shtytje avioni e hodhi në të majtë. Por kur keni nevojë të notoni shpejt, gypja gjithmonë del pikërisht midis tentakulave dhe kallamari nxiton përpara me bishtin e tij, ashtu siç do të vraponte një karavidhe - një vrapues i pajisur me gatishmërinë e një kali.

Nëse nuk ka nevojë të nxitoni, kallamarët dhe sepjet notojnë, të valëzuar me pendë - valët miniaturë kalojnë përgjatë tyre nga përpara në pjesën e pasme, dhe kafsha rrëshqet me hijeshi, herë pas here duke e shtyrë veten edhe me një rrjedhë uji të hedhur nga poshtë mantelit. Pastaj goditjet individuale që merr molusku në kohën e shpërthimit të avionëve të ujit janë qartë të dukshme. Disa cefalopodë mund të arrijnë shpejtësi deri në pesëdhjetë e pesë kilometra në orë. Duket se askush nuk ka bërë matje të drejtpërdrejta, por kjo mund të gjykohet nga shpejtësia dhe diapazoni i fluturimit të kallamarëve fluturues. Dhe të tilla, rezulton, ka talente në të afërmit e oktapodit! Piloti më i mirë i molusqeve është kallamari stenoteutis. Marinarët anglezë e quajnë atë - kallamar fluturues ("kallamar fluturues"). Shtë një kafshë e vogël me madhësinë e harengës. Ai ndjek peshkun me aq shpejtësi saqë shpesh hidhet nga uji, duke fshirë si një shigjetë mbi sipërfaqen e tij. Ai i drejtohet këtij truku dhe shpëton jetën e tij nga grabitqarët - ton dhe skumbri. Pasi ka zhvilluar goditjen maksimale të avionit në ujë, kallamari pilot fluturon në ajër dhe fluturon mbi valët për më shumë se pesëdhjetë metra. Apogjeni i fluturimit të një rakete të gjallë qëndron aq lart mbi ujë sa kallamarët fluturues shpesh zbresin në kuvertën e anijeve që shkojnë në oqean. Katër deri në pesë metra nuk është një lartësi rekord në të cilën kallamarët ngrihen në qiell. Ndonjëherë ata fluturojnë edhe më lart.

Studiuesi anglez i butakëve Dr. Rees përshkroi në një artikull shkencor një kallamar (vetëm 16 centimetra të gjatë), i cili, pasi kishte fluturuar në një distancë të drejtë nëpër ajër, ra në urën e jahtit, e cila ishte pothuajse shtatë metra mbi ujë.

Ndodh që shumë kallamarë fluturues bien mbi anije në një kaskadë me gaz. Shkrimtari i lashtë Trebius Niger tregoi një herë një histori të trishtuar për një anije që madje u fundos nën peshën e kallamarëve fluturues që ranë në kuvertën e saj. Kallamarët mund të ngrihen pa përshpejtim.

Edhe oktapodët mund të fluturojnë. Natyralisti francez Jean Verany pa një oktapod të zakonshëm që shpejtohej në një akuarium dhe papritmas u hodh nga uji prapa. Pasi përshkroi një hark pesë metra të gjatë në ajër, ai u rrëzua përsëri në akuarium. Duke mbledhur shpejtësinë për të kërcyer, oktapodi lëvizi jo vetëm për shkak të shtytjes së avionit, por gjithashtu voziti me tentakula.
Oktapodët e mëdhenj notojnë, natyrisht, më keq se kallamarët, por në momentet kritike ata mund të tregojnë një klasë rekord për vrapuesit më të mirë. Stafi në Akuariumin e Kalifornisë u përpoq të fotografonte një oktapod duke sulmuar një gaforre. Oktapodi nxitoi në pre aq shpejt saqë gjithmonë kishte yndyrë në film, edhe kur xhironte me shpejtësinë më të madhe. Kështu që gjuajtja zgjati të qindtat e sekondës! Zakonisht, oktapodët notojnë relativisht ngadalë. Joseph Seinle, i cili studioi migrimin e oktapodëve, llogarit se një oktapod me madhësi gjysmë metër noton në det me një shpejtësi mesatare prej rreth pesëmbëdhjetë kilometra në orë. Çdo rrjedhë uji e hedhur nga gyp e shtyn atë përpara (ose më mirë, prapa, pasi oktapodi noton mbrapa) dy deri në dy metra e gjysmë.

Shtytja jet mund të gjendet gjithashtu në botën e bimëve. Për shembull, frutat e pjekura të "kastravecit të çmendur" në prekjen më të vogël dalin nga kërcelli, dhe një lëng ngjitës me fara hidhet nga vrima me forcë. Në të njëjtën kohë, vetë kastraveci fluturon në drejtim të kundërt deri në 12 m.

Duke ditur ligjin e ruajtjes së vrullit, mund të ndryshoni shpejtësinë tuaj të lëvizjes në hapësirë ​​të hapur. Nëse jeni në një varkë dhe keni disa gurë të rëndë, atëherë hedhja e gurëve në një drejtim të caktuar do të lëvizë në drejtim të kundërt. E njëjta gjë do të ndodhë në hapësirën e jashtme, por atje ata përdorin motorë jet për këtë.

Të gjithë e dinë që një e shtënë nga një armë shoqërohet me një tërheqje. Nëse pesha e plumbit do të ishte e barabartë me peshën e armës, ata do të fluturonin me të njëjtën shpejtësi. Rimarrja ndodh sepse masa e refuzuar e gazrave krijon një forcë reaktive, falë së cilës lëvizja mund të sigurohet si në ajër ashtu edhe në hapësirën pa ajër. Dhe sa më e madhe të jetë masa dhe shpejtësia e gazrave që dalin, aq më e madhe është forca e tërheqjes që ndjen shpatulla jonë, aq më i fortë është reagimi i armës, aq më e madhe është forca reaktive.

Përdorimi i shtytjes së avionëve në teknologji

Për shumë shekuj, njerëzimi ka ëndërruar udhëtimin në hapësirë. Shkrimtarët e trillimeve shkencore kanë ofruar mjete të ndryshme për të arritur këtë qëllim. Në shekullin e 17 -të, u shfaq historia e shkrimtarit francez Cyrano de Bergerac në lidhje me fluturimin drejt hënës. Heroi i kësaj historie arriti në hënë me një karrocë hekuri, mbi të cilën ai vazhdimisht hidhte një magnet të fortë. Duke u tërhequr drejt tij, kamioni u ngrit gjithnjë e më lart mbi Tokë derisa arriti në Hënë. Dhe Baron Munchausen tha se ai u ngjit në Hënë në një kërcell fasule.

Në fund të mijëvjeçarit të parë pas Krishtit, Kina shpiku shtytjen e avionëve, e cila nxiti raketa - tuba bambu të mbushur me barut, ato u përdorën gjithashtu si argëtim. Një nga projektet e para të makinave ishte gjithashtu me një motor jet dhe ky projekt i përkiste Njutonit.

Autori i projektit të parë në botë të një avioni jet të krijuar për fluturim njerëzor ishte revolucionari rus N.I. Kibalchich. Ai u ekzekutua më 3 prill 1881 për pjesëmarrje në përpjekjen për vrasjen e perandorit Aleksandër II. Ai e zhvilloi projektin e tij në burg pas dënimit me vdekje. Kibalchich shkroi: "Ndërsa jam në burg, disa ditë para vdekjes sime, unë jam duke shkruar këtë projekt. Unë besoj në realizueshmërinë e idesë sime, dhe ky besim më mbështet në situatën time të tmerrshme ... Unë do të përballem me qetësi me vdekjen, duke e ditur që ideja ime nuk do të zhduket me mua ".

Ideja e përdorimit të raketave për fluturime në hapësirë ​​u propozua në fillim të këtij shekulli nga shkencëtari rus Konstantin Eduardovich Tsiolkovsky. Në vitin 1903, një artikull nga mësuesi i gjimnazit Kaluga K.E. Tsiolkovsky "Eksplorimi i hapësirave botërore me pajisje jet". Kjo punë përmbante ekuacionin më të rëndësishëm matematikor për astronautikën, i njohur tani si "formula Tsiolkovsky", e cila përshkroi lëvizjen e një trupi me masë të ndryshueshme. Më pas, ai zhvilloi një skemë për një motor rakete me lëndë djegëse të lëngshme, propozoi një model raketash me shumë faza dhe shprehu idenë e mundësisë së krijimit të qyteteve të tëra hapësinore në orbitën pranë tokës. Ai tregoi se pajisja e vetme e aftë për të kapërcyer forcën e gravitetit është një raketë, d.m.th. aparat me një motor jet që përdor karburant dhe një oksidues të vendosur në vetë aparatin.

Motor avioni Anshtë një motor që konverton energjinë kimike të karburantit në energjinë kinetike të një avioni gazi, ndërsa motori fiton shpejtësi në drejtim të kundërt.

Ideja e K.E. Tsiolkovsky u zbatua nga shkencëtarët sovjetikë nën drejtimin e Akademik Sergei Pavlovich Korolev. Sateliti i parë artificial i Tokës duke përdorur një raketë u lëshua në Bashkimin Sovjetik më 4 tetor 1957.

Parimi i shtytjes së avionit gjen zbatim të gjerë praktik në aviacion dhe astronautikë. Në hapësirën e jashtme, nuk ka asnjë medium me të cilin trupi mund të ndërveprojë dhe kështu të ndryshojë drejtimin dhe modulin e shpejtësisë së tij, prandaj, vetëm avionët jet, pra raketat, mund të përdoren për fluturime në hapësirë.

Pajisje rakete

Lëvizja e raketës bazohet në ligjin e ruajtjes së vrullit. Nëse në një moment në kohë ndonjë trup hidhet nga raketa, atëherë ai do të marrë të njëjtin impuls, por të drejtuar në drejtim të kundërt


Në çdo raketë, pavarësisht nga modeli i saj, gjithmonë ka një predhë dhe karburant me një oksidues. Predha e raketës përfshin një ngarkesë (në këtë rast, një anije kozmike), një ndarje instrumentesh dhe një motor (dhomë djegie, pompa, etj.).

Pjesa më e madhe e raketës është karburant me një oksidues (një oksidues është i nevojshëm për të ruajtur djegien e karburantit, pasi nuk ka oksigjen në hapësirë).

Karburanti dhe oksiduesi pompohen në dhomën e djegies. Karburanti, i djegur, kthehet në gaz me temperaturë të lartë dhe presion të lartë. Për shkak të ndryshimit të madh të presionit në dhomën e djegies dhe në hapësirën e jashtme, gazrat nga dhoma e djegies nxitojnë nga jashtë në një avion të fuqishëm përmes një kambane në formë të veçantë, të quajtur grykë. Qëllimi i hundës është të rrisë shpejtësinë e avionit.

Para lëshimit të raketës, impulsi i tij është zero. Si rezultat i bashkëveprimit të gazit në dhomën e djegies dhe të gjitha pjesët e tjera të raketës, gazi që del përmes hundës merr një impuls të caktuar. Atëherë raketa është një sistem i mbyllur, dhe impulsi i saj i përgjithshëm duhet të jetë i barabartë me zero edhe pas lëshimit. Prandaj, guaska e raketës, e cila është plotësisht në të, merr një impuls të barabartë në madhësi me impulsin e gazit, por të kundërt në drejtim.

Pjesa më masive e raketës, e krijuar për të lëshuar dhe përshpejtuar të gjithë raketën, quhet faza e parë. Kur etapa e parë masive e një rakete me shumë faza mbaron karburantin gjatë nxitimit, ajo ndahet. Përshpejtimi i mëtejshëm vazhdon në fazën e dytë, më pak masive, dhe shpejtësisë së arritur më parë me ndihmën e fazës së parë, ajo shton një shpejtësi më shumë, dhe më pas ndahet. Faza e tretë vazhdon të rrisë shpejtësinë në vlerën e kërkuar dhe sjell ngarkesën në orbitë.

Personi i parë që fluturoi në hapësirën e jashtme ishte një qytetar i Bashkimit Sovjetik, Yuri Alekseevich Gagarin. 12 Prill 1961 Ai bëri xhiron e globit në bordin e satelitit Vostok

Raketat sovjetike ishin të parat që arritën në Hënë, rrethuan Hënën dhe fotografuan anën e saj të padukshme nga Toka, të parat që arritën në planetin Venus dhe dërguan instrumente shkencore në sipërfaqen e saj. Në vitin 1986, dy anije kozmike sovjetike Vega-1 dhe Vega-2 ekzaminuan kometën e Halley në distancë të afërt, duke iu afruar Diellit një herë në 76 vjet.


Ministria e Arsimit dhe Shkencës e Federatës Ruse
FGOU SPO "Kolegji i Ndërtimit Perevozsky"
abstrakte
disipline:
Fizikë
tema: Shtytës jet

Përfunduar:
Student
Grupet 1-121
Okuneva Alena
Kontrolluar:
P.L. Vineaminovna

Qyteti Perevoz
2011
Përmbajtja:

    Hyrje: çfarë është Jet Propulsion ......................
    Ligji i ruajtjes së impulsit ………………………………………………………………… .4
    Aplikimi i shtytjes së avionëve në natyrë ………………………… ..….… .... 5
    Aplikimi i shtytjes së avionëve në teknologji ………………………………………………………………………… .6
    Shtytës avioni "Raketë ndërkontinentale" ………… .. ……… ...… 7
    Themelet fizike të një motori jet..................... .................... 8
    Klasifikimi i motorëve jet dhe veçoritë e përdorimit të tyre ……………………………………………………………………………………………………………………………………………
    Karakteristikat e projektimit dhe krijimit të një avioni ... ... ... 10
    Përfundim …………………………………………………………………………………………… .11
    Lista e literaturës së përdorur ……………………………………………………

"Shtytës jet"
Lëvizja reaktive është lëvizja e një trupi për shkak të ndarjes prej tij me një shpejtësi të caktuar të disa prej pjesëve të tij. Lëvizja reaktive përshkruhet bazuar në ligjin e ruajtjes së vrullit.
Shtytja jet, e cila tani përdoret në aeroplanë, raketa dhe predha hapësinore, është karakteristikë për oktapodët, kallamarët, sepjet, kandil deti - të gjithë ata, pa përjashtim, përdorin reagimin (zmbrapsjen) e avionit të hedhur të ujit për not.
Shembuj të shtytjes jet mund të gjenden edhe në botën e bimëve.

Në vendet jugore, ekziston një bimë e quajtur "kastravec i çmendur". Duhet vetëm të prekësh lehtë frutën e pjekur, e cila duket si një kastravec, teksa kërcen nga kërcelli, dhe përmes vrimës së formuar nga fruti, një lëng me fara fluturon me një shatërvan me një shpejtësi deri në 10 m / s

Vetë kastravecat fluturojnë në drejtim të kundërt. Një kastravec i çmendur (ndryshe quhet "pistoletë e zonjës") gjuan më shumë se 12 m.

"Ligji i ruajtjes së vrullit"
Në një sistem të mbyllur, shuma vektoriale e impulseve të të gjithë trupave të përfshirë në sistem mbetet konstante për çdo ndërveprim midis trupave të këtij sistemi.
Ky ligj themelor i natyrës quhet ligji i ruajtjes së vrullit. Shtë pasojë e ligjeve të dyta dhe të treta të Njutonit. Konsideroni dy trupa ndërveprues që janë pjesë e një sistemi të mbyllur.
Forcat e ndërveprimit midis këtyre trupave do të shënohen me dhe Sipas ligjit të tretë të Njutonit Nëse këto trupa ndërveprojnë gjatë kohës t, atëherë impulset e forcave të ndërveprimit janë të njëjta në madhësi dhe drejtohen në drejtime të kundërta: Ne zbatojmë ligjin e dytë të Njutonit këtyre trupave:


Kjo barazi do të thotë që si rezultat i bashkëveprimit të dy trupave, vrulli i tyre i përgjithshëm nuk ka ndryshuar. Duke marrë parasysh tani të gjitha llojet e ndërveprimeve të çiftuara të trupave të përfshirë në një sistem të mbyllur, mund të konkludojmë se forcat e brendshme të një sistemi të mbyllur nuk mund të ndryshojnë impulsin e tij të përgjithshëm, domethënë shumën vektoriale të impulseve të të gjithë trupave të përfshirë në këtë sistem. Një reduktim i ndjeshëm i masës së lëshimit të raketës mund të arrihet duke përdorurraketa me shumë fazakur etapat e raketave ndahen pasi karburanti digjet. Procesi i përshpejtimit të mëvonshëm të raketës përjashton masat e kontejnerëve në të cilët kishte karburant, motorë të shpenzuar, sisteme kontrolli, etj. Raketria moderne po zhvillohet përgjatë rrugës së krijimit të raketave ekonomike me shumë faza.

"Përdorimi i shtytjes së avionëve në natyrë"
Shtytja jet përdoret nga shumë molusqe - oktapodë, kallamar, sepje. Për shembull, një molusqe lëkure shkon përpara për shkak të forcës reaktive të një rryme uji të nxjerrë nga një guaskë kur valvulat e saj janë të ngjeshura ashpër.

Oktapod
Sepat, si shumica e cefalopodëve, lëvizin në ujë në mënyrën e mëposhtme. Ai tërheq ujë në zgavrën e gushës përmes çarjes anësore dhe një gyp të veçantë para trupit, dhe pastaj hedh fuqishëm një rrjedhë uji përmes gypit. Sepja drejton tubin e gypit anash ose mbrapa dhe duke e shtrydhur shpejt ujin nga ai, mund të lëvizë në drejtime të ndryshme.
Salpa është një kafshë deti me një trup transparent, kur lëviz, merr ujë përmes hapjes së përparme dhe uji hyn në një zgavër të gjerë, brenda së cilës gushat shtrihen në mënyrë diagonale. Sapo kafsha pi një gllënjkë të gjatë uji, vrima mbyllet. Pastaj muskujt gjatësor dhe tërthor të salpës tkurren, i gjithë trupi tkurret dhe uji shtyhet jashtë përmes hapjes së pasme. Reagimi i avionit që rrjedh e shtyn salpën përpara. Me interes më të madh është motori i avionit kallamar. Kallamari është banori jovertebror më i madh i thellësive të oqeanit. Kallamarët kanë arritur përsosmërinë më të lartë në navigimin e avionëve. Trupat e tyre madje kopjojnë raketën me format e tyre të jashtme. Duke ditur ligjin e ruajtjes së vrullit, mund të ndryshoni shpejtësinë tuaj të lëvizjes në hapësirë ​​të hapur. Nëse jeni në një varkë dhe keni disa gurë të rëndë, atëherë hedhja e gurëve në një drejtim të caktuar do të lëvizë në drejtim të kundërt. E njëjta gjë do të ndodhë në hapësirën e jashtme, por atje ata përdorin motorë jet për këtë.

"Përdorimi i shtytjes së avionëve në teknologji"
Në fund të mijëvjeçarit të parë pas Krishtit, Kina shpiku shtytjen e avionëve, e cila nxiti raketa - tuba bambu të mbushur me barut, ato u përdorën gjithashtu si argëtim. Një nga projektet e para të makinave ishte gjithashtu me një motor jet dhe ky projekt i përkiste Njutonit.
Autori i projektit të parë në botë të një avioni jet të krijuar për fluturim njerëzor ishte revolucionari rus N.I. Kibalchich. Ai u ekzekutua më 3 prill 1881 për pjesëmarrje në përpjekjen për vrasjen e perandorit Aleksandër II. Ai e zhvilloi projektin e tij në burg pas dënimit me vdekje. Kibalchich shkroi: "Ndërsa jam në burg, disa ditë para vdekjes sime, unë jam duke shkruar këtë projekt. Unë besoj në realizueshmërinë e idesë sime, dhe ky besim më mbështet në situatën time të tmerrshme ... Unë do të përballem me qetësi me vdekjen, duke e ditur që ideja ime nuk do të zhduket me mua ".
Ideja e përdorimit të raketave për fluturime në hapësirë ​​u propozua në fillim të këtij shekulli nga shkencëtari rus Konstantin Eduardovich Tsiolkovsky. Në vitin 1903, një artikull nga mësuesi i gjimnazit Kaluga K.E. Tsiolkovsky "Eksplorimi i hapësirave botërore me pajisje jet". Kjo punë përmbante ekuacionin më të rëndësishëm matematikor për astronautikën, i njohur tani si "formula Tsiolkovsky", e cila përshkroi lëvizjen e një trupi me masë të ndryshueshme. Më pas, ai zhvilloi një skemë për një motor rakete me lëndë djegëse të lëngët, propozoi një model raketash me shumë faza dhe shprehu idenë e mundësisë së krijimit të qyteteve të tëra hapësinore në orbitën pranë tokës. Ai tregoi se pajisja e vetme e aftë për të kapërcyer forcën e gravitetit është një raketë, d.m.th. aparat me një motor jet që përdor karburant dhe një oksidues të vendosur në vetë aparatin. Raketat sovjetike ishin të parat që arritën në Hënë, rrethuan Hënën dhe fotografuan anën e saj të padukshme nga Toka, të parat që arritën në planetin Venus dhe dërguan instrumente shkencore në sipërfaqen e saj. Në vitin 1986, dy anije kozmike sovjetike "Vega-1" dhe "Vega-2" ekzaminuan kometën e Halley në distancë të afërt, duke iu afruar Diellit një herë në 76 vjet.

Shtytës jet "Raketë ndërkontinentale"
Njerëzimi gjithmonë ka ëndërruar të udhëtojë në hapësirë. Shkrimtarët e trillimeve, shkencëtarët, ëndërrimtarët kanë propozuar një sërë mjetesh për të arritur këtë qëllim. Por mjetet e vetme në dispozicion të njeriut, me ndihmën e të cilave është e mundur të kapërceni forcën e gravitetit dhe të fluturoni në hapësirë ​​për shumë shekuj, nuk është shpikur nga një shkencëtar i vetëm, as një shkrimtar i vetëm i trillimeve shkencore. K.E. Tsiolkovsky - themeluesi i teorisë së fluturimit në hapësirë.
Për herë të parë, ëndrra dhe aspiratat e shumë njerëzve u afruan së pari me realitetin nga shkencëtari rus Konstantin Eduardovich Tsiolkovsky (1857-1935), i cili tregoi se aparati i vetëm i aftë për të kapërcyer gravitetin është një raketë, ai ishte i pari që paraqesin prova shkencore të mundësisë së përdorimit të një rakete për fluturime në hapësirën e jashtme, përtej atmosferës tokësore dhe në planetët e tjerë të sistemit diellor. Tsoilkovsky e quajti një raketë një aparat me një motor jet që përdor karburant dhe një oksidues mbi të.
Siç e dini nga kursi i fizikës, një e shtënë nga një armë shoqërohet me një tërheqje. Sipas ligjeve të Njutonit, një plumb dhe një armë do të fluturonin në drejtime të ndryshme me të njëjtën shpejtësi nëse do të kishin të njëjtën masë. Masa e refuzuar e gazrave krijon një forcë reaktive, falë së cilës mund të sigurohet lëvizja, si në ajër ashtu edhe në hapësirën pa ajër, kështu ndodh tërheqja. Sa më e madhe të ndihet forca e tërheqjes nga shpatulla jonë, aq më e madhe është masa dhe shpejtësia e gazrave që dalin, dhe, rrjedhimisht, sa më i fortë të jetë reagimi i armës, aq më e madhe është forca reaktive. Këto fenomene shpjegohen me ligjin e ruajtjes së vrullit:
shuma vektoriale (gjeometrike) e momenteve të trupave që përbëjnë një sistem të mbyllur mbetet konstante për çdo lëvizje dhe ndërveprim të trupave të sistemit.
Formula e paraqitur e Tsiolkovsky është themeli mbi të cilin bazohet e gjithë llogaritja e raketave moderne. Numri Tsiolkovsky është raporti i masës së karburantit me masën e raketës në fund të funksionimit të motorit - me peshën e zbrazët të raketës.
Kështu, ne zbuluam se shpejtësia maksimale e arritshme e raketës varet kryesisht nga shpejtësia e daljes së gazrave nga hunda. Dhe shpejtësia e daljes së gazit nga hunda, nga ana tjetër, varet nga lloji i karburantit dhe temperatura e rrjedhës së gazit. Kjo do të thotë se sa më e lartë të jetë temperatura, aq më e madhe është shpejtësia. Pastaj, për një raketë të vërtetë, duhet të zgjidhni karburantin më kalorik që jep sasinë më të madhe të nxehtësisë. Formula tregon se, ndër të tjera, shpejtësia e raketës varet nga masa fillestare dhe përfundimtare e raketës, nga sa pesha e saj bie mbi karburantin dhe sa nga strukturat e padobishme (përsa i përket shpejtësisë së fluturimit): trupi, mekanizmat etj.
Përfundimi kryesor nga kjo formulë e Tsiolkovsky për përcaktimin e shpejtësisë së një rakete hapësinore është se në një hapësirë ​​pa ajër raketa do të zhvillojë shpejtësinë më të madhe, aq më e madhe është shpejtësia e daljes së gazrave dhe aq më i madh numri i Tsiolkovsky.

"Themelet fizike të një motori jet"
Motorët modernë të fuqishëm jet të llojeve të ndryshme bazohen në parimin e reagimit të drejtpërdrejtë, d.m.th. parimi i krijimit të një force lëvizëse (ose shtytëse) në formën e një reagimi (tërheqje) të një avioni të "substancës punuese" që del nga motori, zakonisht gazra inkandeshente. Të gjithë motorët kanë dy procese të konvertimit të energjisë. Së pari, energjia kimike e karburantit shndërrohet në energji termike të produkteve të djegies, dhe më pas energjia termike përdoret për të kryer punë mekanike. Motorë të tillë përfshijnë motorët pistoni të makinave, lokomotivat me naftë, turbinat me avull dhe gaz të termocentraleve, etj. Pasi gazrat e nxehtë janë formuar në një motor nxehtësie, që përmbajnë një energji të madhe termike, kjo energji duhet të shndërrohet në energji mekanike. Në fund të fundit, motorët shërbejnë për të kryer punë mekanike, për të "lëvizur" diçka, për ta vënë atë në veprim, nuk ka rëndësi nëse është një makinë dinamo sipas kërkesës për të shtuar vizatime në një termocentral, një lokomotivë me naftë, një makinë apo një aeroplan. Në mënyrë që energjia termike e gazrave të kalojë në energji mekanike, vëllimi i tyre duhet të rritet. Me këtë zgjerim, gazrat bëjnë punën, e cila konsumon energjinë e tyre të brendshme dhe termike.
Gryka e avionit mund të ketë forma të ndryshme, dhe, për më tepër, modele të ndryshme në varësi të llojit të motorit. Gjëja kryesore është shpejtësia me të cilën gazrat rrjedhin nga motori. Nëse kjo shpejtësi dalëse nuk e tejkalon shpejtësinë me të cilën valët e zërit përhapen në gazrat dalës, atëherë hunda është një segment i thjeshtë cilindrik ose ngushtues i tubave. Nëse shpejtësia e daljes duhet të tejkalojë shpejtësinë e zërit, atëherë hundës i jepet forma e një tubi zgjerues ose, në fillim, ngushtimi, dhe pastaj zgjerimi (Grykë e bukur). Vetëm në një tub të kësaj forme, siç tregojnë teoria dhe përvoja, gazi mund të përshpejtohet me shpejtësi supersonike dhe "pengesa e zërit" mund të tejkalohet.

"Klasifikimi i motorëve jet dhe tiparet e përdorimit të tyre"
Sidoqoftë, ky trung i fuqishëm, parimi i reagimit të drejtpërdrejtë, lindi një kurorë të madhe të "pemës familjare" të familjes së motorëve jet. Për t'u njohur me degët kryesore të kurorës së saj, duke kurorëzuar "trungun" e një reagimi të drejtpërdrejtë. Së shpejti, siç mund të shihet nga figura (shih më poshtë), ky trung ndahet në dy pjesë, sikur të ndahet nga një goditje rrufeje. Të dy trungjet e rinj janë zbukuruar njësoj me kurora të fuqishme. Kjo ndarje ishte për faktin se të gjithë motorët jetikë "kimikë" ndahen në dy klasa, në varësi të faktit nëse ata përdorin ajrin e ambientit për punën e tyre apo jo.
Në një motor jo-kompresor të një lloji tjetër, një rajm, nuk ka as këtë grilë valvulash dhe presioni në dhomën e djegies rritet si rezultat i presionit me shpejtësi të lartë, d.m.th. frenimi i rrjedhës së ajrit të ardhshëm që hyn në motor gjatë fluturimit. Shtë e qartë se një motor i tillë është i aftë të funksionojë vetëm kur avioni tashmë po fluturon me një shpejtësi mjaft të lartë; nuk do të zhvillojë shtytje në parking. Por nga ana tjetër, me një shpejtësi shumë të madhe, 4-5 herë shpejtësinë e zërit, një motor rajm zhvillon një shtytje shumë të lartë dhe konsumon më pak karburant se çdo motor jet tjetër "kimik" në këto kushte. Kjo është arsyeja pse motorët ramit.
etj .................

Për shumicën e njerëzve, termi "shtytje jet" paraqitet në formën e përparimit modern në shkencë dhe teknologji, veçanërisht në fushën e fizikës. Shumë njerëz e lidhin shtytjen e avionëve në teknologji me anije kozmike, satelitë dhe avionë jet. Rezulton se fenomeni i shtytjes së avionit ekzistonte shumë më herët se vetë personi, dhe në mënyrë të pavarur prej tij. Njerëzit vetëm arritën të kuptojnë, përdorin dhe zhvillojnë atë që i nënshtrohet ligjeve të natyrës dhe universit.

Çfarë është shtytja jet?

Aktiv gjuhe angleze fjala "jet" tingëllon si "jet". Do të thotë lëvizja e një trupi, i cili formohet në procesin e ndarjes së një pjese prej tij me një shpejtësi të caktuar. Shfaqet një forcë që lëviz trupin në drejtim të kundërt nga drejtimi i lëvizjes, duke ndarë një pjesë prej tij. Sa herë që materia tërhiqet nga objekti, dhe objekti lëviz në drejtim të kundërt, vërehet një lëvizje reaktive. Në mënyrë që të ngrenë objektet në ajër, inxhinierët duhet të krijojnë një raketë të fuqishme. Duke lëshuar avionë flakë, motorët e raketës e ngrenë atë në orbitën e Tokës. Ndonjëherë raketat lëshojnë satelitë dhe sonda hapësinore.

Sa i përket avionëve dhe avionëve ushtarakë, parimi i funksionimit të tyre kujton disi një raketë që ngrihet: trupi fizik reagon ndaj avionit të fuqishëm të hedhur të gazit, si rezultat i të cilit lëviz në drejtim të kundërt. Ky është parimi bazë i avionëve jet.

Ligjet e Njutonit në shtytjen e avionëve

Inxhinierët i bazojnë zhvillimet e tyre në parimet e universit, të përshkruara për herë të parë në detaje në veprat e shkencëtarit të shquar britanik Isaac Newton, i cili jetoi në fund të shekullit të 17 -të. Ligjet e Njutonit përshkruajnë mekanizmat e gravitetit dhe na tregojnë se çfarë ndodh kur gjërat lëvizin. Ato janë veçanërisht të qarta në shpjegimin e lëvizjes së trupave në hapësirë.

Ligji i dytë i Njutonit përcakton se forca e një objekti në lëvizje varet nga sa lëndë përmban, me fjalë të tjera, masa e tij dhe ndryshimet në shpejtësinë e lëvizjes (nxitimi). Kjo do të thotë që për të krijuar një raketë të fuqishme, është e nevojshme që ajo të lëshojë vazhdimisht sasi të mëdha të energjisë me shpejtësi të lartë. Ligji i tretë i Njutonit thotë se për çdo veprim do të ketë një forcë të barabartë, por reagimi i kundërt - kundërshtimi. Motorët jet në natyrë dhe teknologji i binden këtyre ligjeve. Në rastin e një rakete, forca e veprimit është materia që nxirret nga tubi i shkarkimit. Kundërmasa është të shtyjë raketën përpara. Theshtë forca e emetimeve nga ajo që e shtyn raketën. Në hapësirë, ku një raketë praktikisht nuk ka peshë, edhe një shtytje e vogël nga motorët e raketave mund të bëjë që një anije e madhe të fluturojë përpara shpejt.

Teknikë duke përdorur shtytjen e avionit

Fizika e shtytjes jet është se nxitimi ose ngadalësimi i një trupi ndodh pa ndikimin e trupave përreth. Procesi ndodh për shkak të ndarjes së një pjese të sistemit.

Shembuj të shtytjes së avionëve në teknologji janë:

  1. fenomeni i tërheqjes nga një goditje;
  2. shpërthime;
  3. goditje gjatë aksidenteve;
  4. tërhiqeni kur përdorni një zorrë të fuqishme zjarri;
  5. një varkë me një motor avioni uji;
  6. aeroplan jet dhe raketë.

Trupat krijojnë një sistem të mbyllur nëse ndërveprojnë vetëm me njëri -tjetrin. Ndërveprimi i tillë mund të çojë në një ndryshim në gjendjen mekanike të trupave që formojnë sistemin.

Cili është veprimi i ligjit të ruajtjes së vrullit?

Për herë të parë ky ligj u shpall nga filozofi dhe fizikani francez R. Descartes. Kur dy ose më shumë trupa ndërveprojnë, midis tyre formohet një sistem i mbyllur. Çdo trup në lëvizje ka impulsin e vet. Kjo është masa e trupit shumëzuar me shpejtësinë e tij. Impulsi total i sistemit është i barabartë me shumën vektoriale të impulseve të trupave në të. Vrulli i ndonjërit prej trupave brenda sistemit ndryshon për shkak të ndikimit të tyre të ndërsjellë. Vrulli i përgjithshëm i trupave në një sistem të mbyllur mbetet i pandryshuar për zhvendosje dhe ndërveprime të ndryshme të trupave. Ky është ligji i ruajtjes së vrullit.

Shembuj të funksionimit të këtij ligji mund të jenë çdo përplasje trupash (topa bilardos, makina, grimca elementare), si dhe shpërthimi i trupave dhe të shtënat. Kur gjuhet një armë, ndodh një tërheqje: predha nxiton përpara dhe vetë arma shtyhet prapa. Pse po ndodh kjo? Plumbi dhe arma formojnë një sistem të mbyllur me njëri -tjetrin, ku funksionon ligji i ruajtjes së vrullit. Kur qëlloni, impulset e armës në vetvete dhe plumbi ndryshojnë. Por impulsi total i armës dhe plumbi në të para qitjes do të jetë i barabartë me impulsin total të armës së rrokullisjes dhe plumbit të lëshuar pas të shtënave. Nëse plumbi dhe arma kishin të njëjtën masë, ata do të fluturonin në drejtime të kundërta me të njëjtën shpejtësi.

Ligji i ruajtjes së vrullit ka një zbatim të gjerë praktik. Kjo ju lejon të shpjegoni lëvizjen e avionit, për shkak të së cilës shpejtësitë më të larta.

Lëvizja reaktive në fizikë

Shembulli më goditës i ligjit të ruajtjes së vrullit është shtytja e avionit e kryer nga një raketë. Pjesa më e rëndësishme e motorit është dhoma e djegies. Në njërën prej mureve të tij ka një hundë avioni të përshtatur për lëshimin e gazit që vjen nga djegia e karburantit. Nën ndikimin e temperaturës dhe presionit të lartë, gazi del nga hunda e motorit me shpejtësi të madhe. Para lëshimit të raketës, vrulli i tij në lidhje me Tokën është i barabartë me zero. Në momentin e lëshimit, raketa gjithashtu merr një impuls që është i barabartë me impulsin e gazit, por i kundërt në drejtim.

Një shembull i fizikës së shtytjes së avionit mund të shihet kudo. Kur festoni një ditëlindje, një tullumbace mund të bëhet një raketë. Si? Fryni tullumbace duke shtypur vrimën e hapur për të mos lejuar që ajri të dalë jashtë. Tani lëreni atë. Balona do të sillet nëpër dhomë me shpejtësi të madhe, e drejtuar nga ajri që del prej tij.

Historia e shtytjes së avionëve

Historia e motorëve të avionëve filloi që në 120 vjet para Krishtit, kur Heroni i Aleksandrisë krijoi motorin e parë jet - eolipil. Uji derdhet në një top metalik, i cili nxehet nga zjarri. Avulli që del nga ky top e rrotullon atë. Kjo pajisje tregon shtytje jet. Priftërinjtë përdorën motorin e Heronit për të hapur dhe mbyllur dyert e tempullit. Modifikimi i eolipilit - Rrota Segner, e cila përdoret në mënyrë efektive në kohën tonë për ujitje të tokës bujqësore. Në shekullin e 16 -të, Giovani Branca prezantoi botën me turbinën e parë me avull, e cila funksionoi në parimin e shtytjes së avionit. Isaac Newton propozoi një nga modelet e para për një makinë me avull.

Përpjekjet e para për të përdorur shtytjen e avionëve në teknologji për lëvizjen në tokë datojnë në shekujt 15-17. Edhe 1000 vjet më parë, kinezët kishin raketa që i përdornin si armë ushtarake. Për shembull, në 1232, sipas kronikës, në luftën me Mongolët, ata përdorën shigjeta të pajisura me raketa.

Përpjekjet e para për të ndërtuar një avion jet filluan në 1910. Hulumtimi i raketave të shekujve të kaluar u mor si bazë, e cila përshkroi në detaje përdorimin e përforcuesve të pluhurit, të cilët mund të zvogëlojnë ndjeshëm gjatësinë e vrapimit të pas -djegies dhe ngritjes. Projektuesi kryesor ishte inxhinieri rumun Anri Coanda, i cili ndërtoi një avion të bazuar në një motor pistoni. Pionieri i shtytjes së avionëve në teknologji me të drejtë mund të quhet një inxhinier nga Anglia - Frank Wheatle, i cili propozoi idetë e para për krijimin e një motori jet dhe mori patentën e tij për to në fund të shekullit të 19 -të.

Motorët e parë jet

Për herë të parë, zhvillimi i një motori jet në Rusi filloi në fillim të shekullit të 20 -të. Teoria e lëvizjes së automjeteve jet dhe raketave të afta për të zhvilluar shpejtësi supersonike u paraqit nga shkencëtari i famshëm rus K.E. Tsiolkovsky. Dizajneri i talentuar A.M. Lyulka arriti ta sjellë këtë ide në jetë. Ishte ai që krijoi projektin e avionit të parë jet në BRSS, duke punuar me një turbinë jet. Avionët e parë jet u krijuan nga inxhinierët gjermanë. Krijimi dhe prodhimi i projektit u krye në fshehtësi në fabrika të maskuara. Hitleri, me idenë e tij për t'u bërë sundimtar botëror, përfshiu projektuesit më të mirë në Gjermani për të prodhuar armët më të fuqishme, përfshirë avionët me shpejtësi të lartë. Më i suksesshmi prej tyre ishte avioni i parë gjerman, Messerschmitt-262. Ky avion u bë i pari në botë që kaloi me sukses të gjitha testet, u ngrit lirisht dhe pas kësaj filloi të prodhohej në masë.

Avioni kishte karakteristikat e mëposhtme:

  • Pajisja kishte dy motorë turbojet.
  • Një radar ishte vendosur në hark.
  • Shpejtësia maksimale e avionit arriti në 900 km / orë.

Falë të gjithë këtyre treguesve dhe veçorive të projektimit, avioni i parë jet "Messerschmitt-262" ishte një armë e frikshme kundër avionëve të tjerë.

Prototipet e avionëve modernë

Në periudhën e pasluftës, projektuesit rusë krijuan avionë jet, të cilët më vonë u bënë prototipet e avionëve modernë.

I-250, i njohur më mirë si MiG-13 legjendar, është një luftëtar në të cilin A.I. Mikoyan punoi. Fluturimi i parë u zhvillua në pranverën e vitit 1945, në atë kohë avioni luftarak tregoi një shpejtësi rekord prej 820 km / orë. Avionët jet MiG-9 dhe Yak-15 u vunë në prodhim.

Në Prill 1945, për herë të parë, avioni jetik i PO Sukhoi-Su-5 u ngrit në qiell, duke u ngritur dhe fluturuar në kurriz të një kompresori motorik me avion ajri dhe motori pistoni të vendosur në pjesën e pasme të strukturës Me

Pas përfundimit të luftës dhe dorëzimit të Gjermanisë naziste, Bashkimi Sovjetik mori si trofe aeroplanët gjermanë me motorë jet JUMO-004 dhe BMW-003.

Prototipet e para të botës

Jo vetëm stilistët gjermanë dhe sovjetikë u përfshinë në zhvillimin, testimin dhe prodhimin e avionëve të rinj. Inxhinierë nga SHBA, Italia, Japonia dhe Britania e Madhe gjithashtu kanë krijuar shumë projekte të suksesshme duke përdorur shtytjen e avionëve në teknologji. Zhvillimet e para me lloje të ndryshme motorësh përfshijnë:

  • Non-178 është një aeroplan gjerman me turbojet që u ngrit në gusht 1939.
  • GlosterE. 28/39 është një avion me origjinë nga Britania e Madhe, me një motor turbojet, ai u ngrit për herë të parë në qiell në 1941.
  • He -176 - një luftëtar i krijuar në Gjermani duke përdorur një motor rakete, bëri fluturimin e tij të parë në korrik 1939.
  • BI -2 - avioni i parë sovjetik, i cili u nxit nga një raketë termocentrali.
  • CampiniN.1 është një aeroplan jet i krijuar në Itali, i cili ishte përpjekja e parë e projektuesve italianë për t'u larguar nga analogu i pistonit.
  • Yokosuka MXY7 Ohka ("Oka") me një motor Tsu-11 është një luftëtar-bombardues japonez, i ashtuquajturi aeroplan i disponueshëm me një pilot kamikaze në bord.

Përdorimi i shtytjes së avionëve në teknologji shërbeu si një shtysë e mprehtë për krijimin e shpejtë të avionëve të mëposhtëm jet dhe zhvillimin e mëtejshëm ndërtimi i avionëve ushtarakë dhe civilë.

  1. GlosterMeteor - një luftëtar jet i prodhuar në Britaninë e Madhe në 1943, luajti një rol të rëndësishëm në Luftën e Dytë Botërore, dhe pas përfundimit të tij ai shërbeu si një interceptues për raketat gjermane V -1.
  2. Lockheed F-80 është një aeroplan jet i prodhuar nga SHBA duke përdorur një motor AllisonJ. Këto avionë morën pjesë në Luftën Japoneze-Koreane më shumë se një herë.
  3. B-45 Tornado është një prototip i bombarduesve modernë amerikanë B-52, krijuar në 1947.
  4. MiG-15 është një ndjekës i luftëtarit të njohur MiG-9, i cili mori pjesë aktive në konfliktin ushtarak në Kore, u prodhua në Dhjetor 1947.
  5. Tu-144 është avioni i parë sovjetik i pasagjerëve me avion supersonik.

Automjete moderne jet

Çdo vit, avionët po përmirësohen, sepse projektuesit nga e gjithë bota po punojnë për të krijuar një gjeneratë të re të avionëve të aftë për të fluturuar me shpejtësinë e zërit dhe me shpejtësi supersonike. Tani ka aeroplanë të aftë për të akomoduar një numër të madh pasagjerësh dhe ngarkesa, me madhësi të madhe dhe një shpejtësi të paimagjinueshme prej mbi 3000 km / orë, avionë ushtarakë të pajisur me pajisje moderne luftarake.

Por në mesin e kësaj larmie, ekzistojnë disa modele të avionëve me avionë që thyejnë rekord:

  1. Airbus A380 është avioni më i madh i aftë të strehojë 853 pasagjerë në bord, i cili sigurohet nga një strukturë me dy kuvertë. Ai është gjithashtu një nga avionët më luksozë dhe më të shtrenjtë të kohës sonë. Linja më e madhe e udhëtarëve në ajër.
  2. Boeing 747 - për më shumë se 35 vjet ai u konsiderua avioni më i madh dykatëshe dhe mund të mbante 524 pasagjerë.
  3. AN-225 Mriya është një aeroplan mallrash që mburret me një kapacitet mbajtës prej 250 ton.
  4. LockheedSR-71 është një aeroplan jet që arrin një shpejtësi prej 3529 km / orë gjatë fluturimit.

Hulumtimet e aviacionit nuk qëndrojnë ende, sepse avionët jet janë baza e aviacionit modern që po zhvillohet me shpejtësi. Disa aeroplanë perëndimorë dhe rusë, me pasagjerë, pa pilot dhe me avion janë aktualisht në projektim dhe janë planifikuar të lëshohen në vitet e ardhshme.

Zhvillimet novatore ruse të së ardhmes përfshijnë gjeneratën e 5 -të PAK FA - T -50 luftëtar, kopjet e para të të cilave do të mbërrijnë në trupat me sa duket në fund të 2017 ose në fillim të 2018 pas testimit të një motori të ri jet.

Natyra është një shembull i shtytjes së avionëve

Parimi reaktiv i lëvizjes u nxit fillimisht nga vetë natyra. Veprimi i tij përdoret nga larvat e disa llojeve të pilivesave, kandil deti, shumë molusqe - fiston, sepje, oktapodë, kallamarë. Ata përdorin një lloj "parimi të zmbrapsjes". Sepat thithin ujë dhe e hedhin jashtë aq shpejt saqë ata vetë bëjnë një hap përpara. Kallamarët që përdorin këtë metodë mund të arrijnë shpejtësi deri në 70 kilometra në orë. Kjo është arsyeja pse kjo metodë e lëvizjes bëri të mundur thirrjen e kallamarit "raketa biologjike". Inxhinierët tashmë kanë shpikur një motor të bazuar në lëvizjen e një kallamari. Një shembull i përdorimit të shtytjes jet në natyrë dhe teknologji është një top uji.

Kjo është një pajisje që siguron lëvizje duke përdorur forcën e ujit të hedhur jashtë nën një presion të fortë. Në pajisje, uji pompohet në dhomë, dhe pastaj shkarkohet prej tij përmes hundës, dhe anija lëviz në drejtim të kundërt të nxjerrjes së avionit. Uji tërhiqet me një motor nafte ose benzinë.

Bota e bimëve gjithashtu ofron shembuj të shtytjes së avionëve. Midis tyre ka lloje që përdorin këtë lëvizje për të përhapur farat, siç është kastraveci i çmendur. Vetëm nga jashtë, kjo bimë është e ngjashme me kastravecat me të cilët jemi mësuar. Dhe karakteristika "e tërbuar" e mori për shkak të mënyrës së çuditshme të riprodhimit. Duke u pjekur, frutat kërcejnë nga kërcelli. Si rezultat, hapet një vrimë përmes së cilës kastraveci lëshon një substancë që përmban fara të përshtatshme për mbirje, duke aplikuar reaktivitet. Dhe vetë kastraveci kërcen deri në dymbëdhjetë metra në anën përballë goditjes.

Shfaqja e shtytjes së avionëve në natyrë dhe teknologji i nënshtrohet të njëjtave ligje të universit. Njerëzimi po përdor gjithnjë e më shumë këto ligje për të arritur qëllimet e tij jo vetëm në atmosferën e Tokës, por edhe në pafundësinë e hapësirës, ​​dhe shtytja e avionëve është një shembull i mrekullueshëm i kësaj.