Vikupautomsk.ru

Выкуп Авто МСК
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Что такое рабочее тело реактивного двигателя

Энциклопедия

  • 1

Двигатель, создающий необходимую для движения силу тяги путём преобразования исходной энергии в кинетическую энергию реактивной струи рабочего тела; в результате истечения рабочего тела из сопла двигателя образуется реактивная сила в виде реакции (отдачи) струи, перемещающая в пространстве двигатель и конструктивно связанный с ним аппарат в сторону, противоположную истечению струи. В кинетическую (скоростную) энергию реактивной струи в Р.д. могут преобразовываться различные виды энергии (химическая, ядерная, электрическая, солнечная). Р.д. (двигатель прямой реакции) сочетает в себе собственно двигатель с движителем, т. е. обеспечивает собственное движение без участия промежуточных механизмов.

Для создания реактивной тяги, используемой Р.д., необходимы: источник исходной (первичной) энергии, которая превращается в кинетическую энергию реактивной струи; рабочее тело, которое в виде реактивной струи выбрасывается из двигателя; сам Р.д., как преобразователь энергии. Исходная энергия может запасаться на борту летательного или др. аппарата, оснащенного Р.д. (химическое топливо, ядерное топливо, источник электрической энергии и т.д.), или поступать извне (например, энергия Солнца). Для получения рабочего тела в Р.д. может использоваться вещество, отбираемое из окружающей среды (например, воздух или вода); вещество, находящееся в баках аппарата или непосредственно в камере Р.д.; смесь веществ, поступающих из окружающей среды и запасаемых на борту аппарата. В современных Р.д. в качестве первичной чаще всего используется химическая энергия. В этом случае рабочее тело представляет собой продукты сгорания химического топлива. При работе Р.д. химическая энергия сгорающих веществ преобразуется в тепловую энергию продуктов сгорания, которая, в свою очередь, превращается в механическую энергию поступательного движения реактивной струи и, следовательно, аппарата, на котором установлен двигатель. Основной частью любого Р.д. является камера сгорания, в которой генерируется рабочее тело. Конечная часть камеры, служащая для ускорения рабочего тела и получения реактивной струи, называется газодинамическим или реактивным соплом.

В зависимости от того, используется или нет при работе Р.д. окружающая среда, их подразделяют на два основных класса: воздушно-реактивные двигатели (ВРД) и ракетные двигатели (РД). Все ВРД — тепловые двигатели, рабочее тело которых образуется при реакции окисления горючего вещества кислородом воздуха. Поступающий из атмосферы воздух составляет основную массу рабочего тела ВРД. Таким образом, аппарат с ВРД несёт на борту источник энергии (горючее), а большую часть рабочего тела (окислитель) черпает из окружающей среды. В отличие от ВРД все компоненты рабочего тела РД находятся на борту аппарата, оснащенного РД. Отсутствие движителя, взаимодействующего с окружающей средой, и наличие всех компонентов рабочего тела на борту аппарата делают РД единственно пригодным для работы в космосе.

Р.д. имеют различное назначение и область их применения постоянно расширяется. Наиболее широко Р.д. используются на летательных аппаратах различных типов. Турбореактивными двигателями и двухконтурными турбореактивными двигателями оснащено большинство военных и гражданских самолётов во всём мире, а также ряд типов вертолётов. Эти Р.д. пригодны для полётов как с дозвуковыми, так и со сверхзвуковыми скоростями; их устанавливают также на самолётах-снарядах. Сверхзвуковые турбореактивные двигатели могут использоваться на первых ступенях воздушно-космических самолётов. Прямоточные ВРД устанавливают на зенитных управляемых ракетах, крылатых ракетах, сверхзвуковых истребителях-перехватчиках. Пульсирующие ВРД имеют небольшую тягу и предназначаются лишь для летательных аппаратов с дозвуковой скоростью.

Основные характеристики Р.д.: реактивная тяга, удельный импульс тяги – отношение тяги к массе ракетного топлива (рабочего тела), расходуемого в 1 сек; удельная масса двигателя – масса заправленного Р.д. в рабочем состоянии, приходящаяся на единицу развиваемой им тяги. Для многих типов Р.д. важными характеристиками являются также габариты и ресурс.

Реактивная тяга – есть результирующая сил, действующих на внутреннюю и внешнюю поверхность камеры реактивного двигателя, т.е. сила, с которой Р.д. воздействует на аппарат, оснащенный этим реактивным двигателем. Тяга определяется по формуле:P = mwа+ Fа(pа – pн); где m – массовый расход (расход массы) рабочего тела за 1 сек; wа – скорость рабочего тела (продуктов сгорания) в выходном сечении сопла; Fа – площадь выходного сечения сопла; pа – давление продуктов сгорания в выходном сечении сопла; pн – давление окружающей среды (наружное).

Как видно из формулы, тяга Р.д. зависит от давления окружающей среды. Она больше всего в пустоте и меньше всего в наиболее плотных слоях атмосферы, т. е. изменяется в зависимости от высоты полёта аппарата над уровнем моря, если речь идёт о полёте в атмосфере Земли. Удельный импульс Р.д. прямо пропорционален скорости истечения рабочего тела из сопла. Скорость же истечения увеличивается с ростом температуры истекающего рабочего тела и уменьшением молекулярной массы топлива (чем меньше молекулярная масса топлива, тем больше объём газов, образующихся при его сгорании, и, следовательно, скорость их истечения).

Читать еще:  Волга 3110 двигатель 405 технические характеристики

Р.д. используются в различных видах реактивного оружия, основу которого составляют наземные. авиационные и морские реактивные системы залпового огня («Град», «Ураган», «Смерч»; С-8, С-13; «Удав-1», «Дамба» и др. Разновидность Р.д.-ракетные двигатели — применяются на ракетах стратегического назначения, которыми вооружены РВСН.

Что такое рабочее тело реактивного двигателя

Создание газодинамических лазеров (ГДЛ) прошло через ряд трудных фаз своего становления. Многие разработки ГДЛ в 70 годы прошлого столетия в России

оказывались практически неработоспособными. Ряд фирм-разработчиков по этой причине был закрыт. Впоследствии этот трудный этап был преодолен. К настоящему времени имеется достаточный научный задел с уже успешно работающими автономными ГДЛ.

Рассматривается авиационный газотурбинный двигатель (ГТД) с турбиной новых форм и новых параметров функционирования. В названной турбине межлопаточные каналы рабочего колеса выполняются в виде последовательности вращающихся сопел Лаваля с существенно сверхзвуковым перепадом давления на них. Для подобной турбины (будем называть ее суперреактивной: с-реактивной) характерна высокая выходная скорость рабочего тела. С учетом этого факта, за названной турбиной устанавливается биротативное рабочее колесо активного типа.

Состав и параметры течения в рабочем колесе с-турбины (Т3 > 1500 К; Pi > 5 – 7) обуславливают создание в рабочем теле на выходе инверсии населенности. Установка за рабочим колесом двух концентрических кольцевых резонаторов сформирует основные элементы газодинамического лазера (ГДЛ). Включение и выключение ГДЛ, при штатно работающем ГТД, возможно введением в систему обтюратора, заслоняющего поток рабочего тела от резонаторов.

Работа системы. Рабочее тело штатного ГТД (см. рис.) после камеры сгорания (не показано) подается на сопловые лопатки каскада высокого давления – 1, далее на рабочее колесо – 2. Здесь минимальное сечение у рабочих лопаток находится в районе входной кромки. Выход потока из рабочего колеса существенно сверхзвуковой.

Наличие в продуктах сгорания углекислого газа СО2 дает возможность создания инверсии населенности в условиях сверхзвукового потока. За время движения газа между резонаторами 4 и 5 энергия от N2 переходит к молекулам CO2, а те, в свою очередь, отдают ее электромагнитному полю. В силу относительно большого времени жизни верхнего энергетического уровня молекул CO2 и малого времени прохождения газа через сопло населенность этого уровня cохраняется на значительных (до 1 м) расстояниях от сопла. Сгенерированный в бочкообразном резонаторе – 3 (между внутренним – 4 и наружным резонатором – 5) луч поступает через полупрозрачный сегмент (не показано) наружного бочкообразного резонатора – 5, на прицельную систему – 6 и далее – на очаг поражения. Ожидаемая мощность излучения от 50 до 250 кВт (или от 1-1,5% от циркуляционной мощности каскада высокого давления). Само рабочее тело после резонатора и обтюратора – 7 поступает на биротативное колесо активного типа – 8, где срабатывается часть высокой выходной скорости от рабочего колеса – 2. Далее рабочее тело поступает на реактивное сопло – 9. Обтюратор – 7 при продольном перемещении с перекрытием зеркал служит для включения и выключения способности генерирования излучения. Развитие данного предложения может открыть перспективу к созданию авиационных силовых установок с новыми возможностями. Система может быть развита для вертолетных и судовых ГТД.

Реактивный двигатель

Реактивный двигатель — двигатель, создающий необходимую для движения силу тяги посредством преобразования внутренней энергии топлива в кинетическую энергию реактивной струи рабочего тела.

Рабочее тело с большой скоростью истекает из двигателя, и, в соответствии с законом сохранения импульса, образуется реактивная сила, толкающая двигатель в противоположном направлении. Для разгона рабочего тела может использоваться как расширение газа, нагретого тем или иным способом до высокой температуры (т. н. тепловые реактивные двигатели), так и другие физические принципы, например, ускорение заряженных частиц в электростатическом поле (см. ионный двигатель).

Реактивный двигатель сочетает в себе собственно двигатель с движителем, то есть он создаёт тяговое усилие только за счёт взаимодействия с рабочим телом, без опоры или контакта с другими телами. По этой причине чаще всего он используется для приведения в движение самолётов, ракет и космических аппаратов.

Содержание

  • 1 Классы реактивных двигателей
  • 2 Составные части реактивного двигателя
  • 3 Основные технические параметры реактивного двигателя
  • 4 История
  • 5 См. также

Классы реактивных двигателей

Существует два основных класса реактивных двигателей:

  • Воздушно-реактивные двигатели — тепловые двигатели, которые используют энергию окисления горючегокислородомвоздуха, забираемого из атмосферы. Рабочее тело этих двигателей представляет собой смесь продуктов горения с остальными компонентами забранного воздуха.
  • Ракетные двигатели — содержат все компоненты рабочего тела на борту и способны работать в любой среде, в том числе и в безвоздушном пространстве.
Читать еще:  Что такое рабочие характеристики двигателя постоянного тока

Составные части реактивного двигателя

Любой реактивный двигатель должен иметь, по крайней мере, две составные части:

  • Камера сгорания («химический реактор») — в нем происходит освобождение химической энергии топлива и её преобразование в тепловую энергиюгазов.
  • Реактивное сопло («газовый туннель») — в котором тепловая энергия газов переходит в их кинетическую энергию, когда из сопла газы вытекают наружу с большой скоростью, тем самым создавая реактивную тягу.

Основные технические параметры реактивного двигателя

Основным техническим параметром, характеризующим реактивный двигатель, является тяга (иначе — сила тяги) — усилие, которое развивает двигатель в направлении движения аппарата.

Ракетные двигатели помимо тяги характеризуются удельным импульсом, являющимся показателем степени совершенства или качества двигателя. Этот показатель является также мерой экономичности двигателя. В приведённой ниже диаграмме в графической форме представлены верхние значения этого показателя для разных типов реактивных двигателей, в зависимости от скорости полёта, выраженной в форме числа Маха, что позволяет видеть область применимости каждого типа двигателей. ПуВРД — Пульсирующий воздушно-реактивный двигатель, ТРД — Турбореактивный двигатель, ПВРД — Прямоточный воздушно-реактивный двигатель, ГПВРД — Гиперзвуковой прямоточный воздушно-реактивный двигатель

История

Реактивный двигатель был изобретен Гансом фон Охайном (Dr. Hans von Ohain), выдающимся немецким инженером-конструктором и Фрэнком Уиттлом (Sir Frank Whittle). Первый патент на работающий газотурбинный двигатель был получен в 1930 году Фрэнком Уиттлом. Однако первую рабочую модель собрал именно Охайн.

2 августа 1939 года в Германии в небо поднялся первый реактивный самолет — Хейнкель He 178, оснащённый двигателем HeS 3, разработанный Охайном.

См. также

  • Реактивная тяга
  • Ракетный двигатель
Это заготовка статьи о ракетной, ракетно-космической технике или космическом аппарате. Вы можете помочь проекту, дополнив её.

Напишите отзыв о статье «Реактивный двигатель»

Отрывок, характеризующий Реактивный двигатель

На вопрос о колодниках, которые сидели в яме, граф сердито крикнул на смотрителя:
– Что ж, тебе два батальона конвоя дать, которого нет? Пустить их, и всё!
– Ваше сиятельство, есть политические: Мешков, Верещагин.
– Верещагин! Он еще не повешен? – крикнул Растопчин. – Привести его ко мне.

К девяти часам утра, когда войска уже двинулись через Москву, никто больше не приходил спрашивать распоряжений графа. Все, кто мог ехать, ехали сами собой; те, кто оставались, решали сами с собой, что им надо было делать.
Граф велел подавать лошадей, чтобы ехать в Сокольники, и, нахмуренный, желтый и молчаливый, сложив руки, сидел в своем кабинете.
Каждому администратору в спокойное, не бурное время кажется, что только его усилиями движется всо ему подведомственное народонаселение, и в этом сознании своей необходимости каждый администратор чувствует главную награду за свои труды и усилия. Понятно, что до тех пор, пока историческое море спокойно, правителю администратору, с своей утлой лодочкой упирающемуся шестом в корабль народа и самому двигающемуся, должно казаться, что его усилиями двигается корабль, в который он упирается. Но стоит подняться буре, взволноваться морю и двинуться самому кораблю, и тогда уж заблуждение невозможно. Корабль идет своим громадным, независимым ходом, шест не достает до двинувшегося корабля, и правитель вдруг из положения властителя, источника силы, переходит в ничтожного, бесполезного и слабого человека.
Растопчин чувствовал это, и это то раздражало его. Полицеймейстер, которого остановила толпа, вместе с адъютантом, который пришел доложить, что лошади готовы, вошли к графу. Оба были бледны, и полицеймейстер, передав об исполнении своего поручения, сообщил, что на дворе графа стояла огромная толпа народа, желавшая его видеть.
Растопчин, ни слова не отвечая, встал и быстрыми шагами направился в свою роскошную светлую гостиную, подошел к двери балкона, взялся за ручку, оставил ее и перешел к окну, из которого виднее была вся толпа. Высокий малый стоял в передних рядах и с строгим лицом, размахивая рукой, говорил что то. Окровавленный кузнец с мрачным видом стоял подле него. Сквозь закрытые окна слышен был гул голосов.
– Готов экипаж? – сказал Растопчин, отходя от окна.
– Готов, ваше сиятельство, – сказал адъютант.
Растопчин опять подошел к двери балкона.
– Да чего они хотят? – спросил он у полицеймейстера.
– Ваше сиятельство, они говорят, что собрались идти на французов по вашему приказанью, про измену что то кричали. Но буйная толпа, ваше сиятельство. Я насилу уехал. Ваше сиятельство, осмелюсь предложить…
– Извольте идти, я без вас знаю, что делать, – сердито крикнул Растопчин. Он стоял у двери балкона, глядя на толпу. «Вот что они сделали с Россией! Вот что они сделали со мной!» – думал Растопчин, чувствуя поднимающийся в своей душе неудержимый гнев против кого то того, кому можно было приписать причину всего случившегося. Как это часто бывает с горячими людьми, гнев уже владел им, но он искал еще для него предмета. «La voila la populace, la lie du peuple, – думал он, глядя на толпу, – la plebe qu’ils ont soulevee par leur sottise. Il leur faut une victime, [„Вот он, народец, эти подонки народонаселения, плебеи, которых они подняли своею глупостью! Им нужна жертва“.] – пришло ему в голову, глядя на размахивающего рукой высокого малого. И по тому самому это пришло ему в голову, что ему самому нужна была эта жертва, этот предмет для своего гнева.
– Готов экипаж? – в другой раз спросил он.
– Готов, ваше сиятельство. Что прикажете насчет Верещагина? Он ждет у крыльца, – отвечал адъютант.
– А! – вскрикнул Растопчин, как пораженный каким то неожиданным воспоминанием.
И, быстро отворив дверь, он вышел решительными шагами на балкон. Говор вдруг умолк, шапки и картузы снялись, и все глаза поднялись к вышедшему графу.
– Здравствуйте, ребята! – сказал граф быстро и громко. – Спасибо, что пришли. Я сейчас выйду к вам, но прежде всего нам надо управиться с злодеем. Нам надо наказать злодея, от которого погибла Москва. Подождите меня! – И граф так же быстро вернулся в покои, крепко хлопнув дверью.

Читать еще:  Двигатели для камаз камминз технические характеристики

реактивный двигатель

Энциклопедия «Техника». — М.: Росмэн . 2006 .

Авиация: Энциклопедия. — М.: Большая Российская Энциклопедия . Главный редактор Г.П. Свищев . 1994 .

  • рафинёр
  • реактивный самолёт

Смотреть что такое «реактивный двигатель» в других словарях:

РЕАКТИВНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ — РЕАКТИВНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ, двигатель, который обеспечивает продвижение вперед, быстро выпуская струю жидкости или газа в направлении, противоположном направлению движения. Чтобы создать высокоскоростной поток газов, в реактивном двигателе горючее… … Научно-технический энциклопедический словарь

Реактивный двигатель — двигатель, создающий необходимую для движения силу тяги путём преобразования исходной энергии в кинетическую энергию реактивной струи рабочего тела (См. Рабочее тело); в результате истечения рабочего тела из сопла двигателя образуется… … Большая советская энциклопедия

РЕАКТИВНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ — (двигатель прямой реакции) двигатель, тяга которого создается реакцией (отдачей) вытекающего из него рабочего тела. Подразделяются на воздушно реактивные и ракетные двигатели … Большой Энциклопедический словарь

Реактивный двигатель — двигатель, преобразующий какой либо вид первичной энергии в кинетическую энергию рабочего тела (реактивной струи), которая создает реактивную тягу. В реактивном двигателе сочетаются собственно двигатель и движитель. Основной частью любого… … Морской словарь

РЕАКТИВНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ — РЕАКТИВНЫЙ двигатель, двигатель, тяга которого создается прямой реакцией (отдачей) истекающего из него рабочего тела (например, продуктов сгорания химического топлива). Подразделяются на ракетные двигатели (если запасы рабочего тела размещаются… … Современная энциклопедия

Реактивный двигатель — РЕАКТИВНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ, двигатель, тяга которого создается прямой реакцией (отдачей) истекающего из него рабочего тела (например, продуктов сгорания химического топлива). Подразделяются на ракетные двигатели (если запасы рабочего тела размещаются… … Иллюстрированный энциклопедический словарь

РЕАКТИВНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ — двигатель прямой реакции, реактивная (см.) которого создаётся отдачей вытекающей из него струи рабочего тела. Различают воздушно реактивные и ракетные (см.) … Большая политехническая энциклопедия

реактивный двигатель — — [http://slovarionline.ru/anglo russkiy slovar neftegazovoy promyishlennosti/] Тематики нефтегазовая промышленность EN jet engine … Справочник технического переводчика

Реактивный двигатель — Испытания ракетного двигателя Спейс Шаттла … Википедия

реактивный двигатель — (двигатель прямой реакции), двигатель, тяга которого создаётся реакцией (отдачей) вытекающего из него рабочего тела. Подразделяются на воздушно реактивные и ракетные двигатели. * * * РЕАКТИВНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ РЕАКТИВНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ (двигатель прямой… … Энциклопедический словарь

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector