Меню

§ 4.6 Реактивные и ракетные двигатели

Содержание

Подумайте и попробуйте объяснить, почему реактивные самолёты летают быстрее, чем те, у которых установлен пропеллер.

Основными видами тепловых двигателей внутреннего сгорания являются также воздушно-реактивные и ракетные двигатели.

Воздушно-реактивный двигатель. Самым простым по конструкции является прямоточный воздушно-реактивный двигатель (рис. 4.13). Воздух подаётся через носовую часть двигателя в камеру сгорания, смешивается с распылённым топливом и поджигается. Напор набегающего воздуха не даёт образующимся в камере сгорания газам выходить через носовую часть двигателя.

Рис. 4.13. Схема прямоточного воздушно-реактивного двигателя:
1 — набегающий поток воздуха: 2 — подача горючего; 3 — форсунки; 4 — стабилизатор пламени; 5 — камера сгорания; 6 — сопло; 7 — выброс газов с большой скоростью

Газы под большим давлением отбрасываются с большой скоростью через сопло и толкают двигатель в противоположную сторону.

Аппараты с прямоточными воздушно-реактивными двигателями нуждаются в предварительном разгоне. Они не могут стартовать с места, однако такие двигатели позволяют летательным аппаратам достигать сверхзвуковых и гиперзвуковых скоростей.

Пульсирующий воздушно-реактивный двигатель. В носовой части такого двигателя установлена решётка 3 с клапанами (рис. 4.14). Они пропускают воздух и газы только в одну сторону — в камеру сгорания. Воздух попадает в камеру сгорания 6 и смешивается там с горючим.

Полученная смесь поджигается искрой от свечи зажигания 5.

Рис. 4.14. Схема пульсирующего воздушно-реактивного двигателя:
1 — воздух; 2 — подача горючего; 3 — решётка с клапанами; 4 — форсунки распыления топлива: 5 — свеча зажигания: 6 — камера сгорания; 7 — сопло; 8 — выброс газов с большой скоростью

Турбореактивный двигатель. Аппарат с таким двигателем не нуждается в предварительном разгоне. Воздух засасывается в двигатель компрессором и подаётся в камеру сгорания. Там он смешивается с распылённым топливом и поджигается искрой. Образуются газы, и в камере сгорания создаётся большое давление этих газов. Они выбрасываются с большой скоростью через сопло и толкают двигатель. Самолёт движется в другую сторону. Одновременно вылетающие газы раскручивают газовую турбину, которая приводит в действие компрессор. Разгон компрессора холодного неподвижного двигателя проводится от специального электрического мотора — стартёра.

Турбореактивные двигатели получили наибольшее распространение в авиации.

Ракетный двигатель. Вариантом реактивного двигателя является ракетный двигатель. В отличие от воздушно-реактивного, он не нуждается в кислороде для сгорания топлива.

В корпусе ракеты с химическим ракетным двигателем размещается и само горючее вещество, и то вещество, которое обеспечивает горение, — окислитель.

Если они жидкие, то располагаются в разных ёмкостях. Горючее и окислитель называют ракетным топливом. Сгорая в двигателе, топливо превращается в газ, который с огромной скоростью выбрасывается из сопла. Ракета как бы отталкивается от газа и летит в противоположную сторону.

Существуют проекты ракетных двигателей с ядерным реактором. Такой двигатель можно ставить только на космический корабль и запускать его только в отдалённом космосе. На Земле это очень опасно для людей, так как контакт с таким радиоактивным веществом может привести человека к лучевой болезни и смерти.

Проверьте себя:

1. Какие существуют типы воздушно-реактивных двигателей?

2. В чем достоинство и недостаток прямоточных реактивных двигателей?

3. Как запускается в работу турбореактивный двигатель?

4. Почему ракета может двигаться в безвоздушном пространстве?

* Подумайте самолёты с реактивными двигателями могут летать на очень большой высоте? Там ведь очень мало воздуха и необходимого для сгорания топлива кислорода.