Suihkumoottorit - abstrakti. Suihkuturbiinikone (keksintöhistoria)

Suihkumoottori on moottori, joka luo liikkeelle tarvittavan vetovoiman muuntamalla polttoaineen sisäisen energian käyttönesteen suihkuvirran liike-energiaksi.

Työneste virtaa ulos moottorista suurella nopeudella, ja liikemäärän säilymislain mukaisesti syntyy reaktiivinen voima, joka työntää moottoria vastakkaiseen suuntaan. Käyttönesteen nopeuttamiseksi sekä tavalla tai toisella korkeaan lämpölämpötilaan lämmitetyn kaasun paisuminen (ns. lämpösuihkumoottorit) että muut fyysisiä periaatteita esimerkiksi varautuneiden hiukkasten kiihtyvyys sähköstaattisessa kentässä (katso ionimoottori).

Suihkumoottori yhdistää itse moottorin propulsiolaitteeseen, eli se luo vetovoimaa vain vuorovaikutuksessa käyttönesteen kanssa ilman tukea tai kosketusta muihin kehoihin. Tästä syystä sitä käytetään useimmiten lentokoneiden, rakettien ja avaruusalusten kuljettamiseen.

Suihkumoottorissa propulsion vaatima työntövoima syntyy muuntamalla alkuenergia energiaksi kineettinen energia työnestettä. Työnesteen ulosvirtauksen seurauksena moottorin suuttimesta syntyy reaktiivinen voima rekyylin (suihkun) muodossa. Rekyyli liikuttaa moottoria ja siihen rakenteellisesti yhdistettyä laitetta avaruudessa. Liike tapahtuu suihkun ulosvirtausta vastakkaiseen suuntaan. Voidaan muuntaa suihkuvirran kineettiseksi energiaksi erilaisia energiat: kemiallinen, ydin, sähkö, aurinko. Suihkumoottori tarjoaa oman käyttövoimansa ilman välimekanismeja.

Suihkun työntövoiman luomiseksi tarvitset alkuenergian lähteen, joka muunnetaan suihkuvirran kineettiseksi energiaksi, moottorista suihkuvirtauksen muodossa ulos tulevan työnesteen ja suihkumoottori, muuntaa ensimmäisen energiatyypin toiseksi.

Suihkumoottorin pääosa on polttokammio, jossa työneste syntyy.

Kaikki suihkumoottorit on jaettu kahteen pääluokkaan sen mukaan, toimivatko ne ympäristöä vai eivät.

Ensimmäinen luokka on ilmaa hengittävät moottorit (WRE). Ne ovat kaikki termisiä, joissa työneste muodostuu palavan aineen hapetusreaktion aikana ympäröivän ilman hapen kanssa. Käyttönesteen päämassa on ilmakehän ilmaa.

Rakettimoottorissa kaikki käyttönesteen komponentit sijaitsevat sillä varustetussa laitteessa.

On myös yhdistettyjä moottoreita, joissa yhdistyvät molemmat edellä mainitut tyypit.

Suihkuvoimaa käytettiin ensimmäisen kerran Heronin pallossa, joka on höyryturbiinin prototyyppi. Kiinteän polttoaineen suihkumoottorit ilmestyivät Kiinaan 1000-luvulla. n. e. Tällaisia ​​ohjuksia käytettiin idässä ja sitten Euroopassa ilotulitusvälineenä, merkinantona ja sitten taisteluohjuksina.

Tärkeä vaihe suihkuvoiman idean kehittämisessä oli ajatus käyttää rakettia moottorina ilma-alus. Sen muotoili ensimmäisenä venäläinen vallankumouksellinen N.I. Kibalchich, joka maaliskuussa 1881, vähän ennen teloitustaan, ehdotti suunnittelua lentokoneelle (rakettikoneelle), joka käyttää suihkuvoimaa räjähtävistä jauhekaasuista.

N. E. Zhukovsky kehitti teoksissaan "Välivirtaavien ja sisäänvirtaavien nesteiden reaktiosta" (1880-luku) ja "Teoriasta ulosvirtaavan veden reaktiovoiman ohjaamista aluksista" (1908) ensimmäisen kerran suihkukoneen teorian peruskysymykset. moottori.

Mielenkiintoisia teoksia rakettilennon tutkimuksesta kuuluu myös kuuluisalle venäläiselle tiedemiehelle I. V. Meshcherskylle, erityisesti alalla yleinen teoria vaihtelevan massaisten kappaleiden liikettä.

Vuonna 1903 K. E. Tsiolkovski esitti teoksessaan "Maailman avaruuden tutkiminen suihkuinstrumenteilla" raketin lennon teoreettisen perustelun sekä kaavion rakettimoottorista, joka ennakoi monia perustavanlaatuisia ja suunnitteluominaisuuksia moderni neste rakettimoottorit(LPRE). Siten Tsiolkovsky suunnitteli nestemäisen polttoaineen käyttöä suihkumoottorille ja sen syöttämistä moottoriin erityisillä pumpuilla. Hän ehdotti ohjaamaan raketin lentoa kaasuperäsimellä - erikoislevyillä, jotka asetettiin suuttimesta karkaavaan kaasuvirtaan.

Nestesuihkumoottorin erikoisuus on, että toisin kuin muut suihkumoottorit, se kuljettaa mukanaan koko hapettimen polttoaineen mukana, eikä ota polttoaineen polttamiseen tarvittavaa happea sisältävää ilmaa ilmakehästä. Tämä on ainoa moottori, jota voidaan käyttää ultrakorkean lentoon maan ilmakehän ulkopuolella.

Maailman ensimmäisen nesterakettimoottorilla varustetun raketin loi ja laukaisi 16. maaliskuuta 1926 amerikkalainen R. Goddard. Se painoi noin 5 kiloa ja sen pituus oli 3 m. Goddardin raketin polttoaineena oli bensiiniä ja nestemäistä happea. Tämän raketin lento kesti 2,5 sekuntia, jonka aikana se lensi 56 m.

Näiden moottoreiden järjestelmällinen kokeellinen työ alkoi 1900-luvun 30-luvulla.

Ensimmäiset Neuvostoliiton nestemäistä polttoainetta käyttävät rakettimoottorit kehitettiin ja luotiin vuosina 1930–1931. Leningrad Gas Dynamic Laboratoryssa (GDL) tulevan akateemikon V. P. Glushkon johdolla. Tämän sarjan nimi oli ORM - kokeellinen rakettimoottori. Glushko käytti uusia innovaatioita, esimerkiksi jäähdytti moottoria jollain polttoainekomponentilla.

Samanaikaisesti rakettimoottoreiden kehittämistä suoritti Moskovassa Jet Propulsion Research Group (GIRD). Sen ideologinen inspiroija oli F.A. Tsander ja sen järjestäjä nuori S.P. Korolev. Korolevin tavoitteena oli rakentaa uusi rakettiajoneuvo – rakettilentokone.

Vuonna 1933 F.A. Zander rakensi ja testasi menestyksekkäästi OR1-rakettimoottoria, joka käytti bensiiniä ja paineilmaa, ja vuosina 1932–1933. – OR2-moottori, joka toimii bensiinillä ja nestemäisellä hapella. Tämä moottori on suunniteltu asennettavaksi purjelentokoneeseen, joka oli tarkoitettu lentämään rakettilentokoneena.

Vuonna 1933 ensimmäinen Neuvostoliiton nestemäistä polttoainetta käyttävä raketti luotiin ja sitä testattiin GIRD:ssä.

Kehittämällä aloittamaansa työtä Neuvostoliiton insinöörit jatkoivat myöhemmin työtä nestesuihkumoottoreiden luomiseksi. Yhteensä vuosina 1932-1941 Neuvostoliitto kehitti 118 nestesuihkumoottorimallia.

Saksassa vuonna 1931 suoritettiin I. Winklerin, Riedelin ja muiden ohjuskokeita.

Nestepolttoainemoottorilla varustetun rakettikoneen ensimmäinen lento tehtiin Neuvostoliitossa helmikuussa 1940. Lentokoneen voimalaitoksena käytettiin nestemäistä polttoainetta käyttävää rakettimoottoria. Vuonna 1941 johdolla Neuvostoliiton suunnittelija V. F. Bolkhovitinov rakensi ensimmäisen suihkukoneen - hävittäjä, jossa oli nestemäinen polttoainemoottori. Sen testit suoritti toukokuussa 1942 lentäjä G. Ya. Bakhchivadzhi.

Samaan aikaan tapahtui saksalaisen hävittäjän ensimmäinen lento tällaisella moottorilla. Vuonna 1943 Yhdysvallat testasi ensimmäistä amerikkalaista suihkukonetta, joka oli varustettu nestemäisellä polttoaineella toimivalla suihkumoottorilla. Saksassa valmistettiin useita hävittäjiä näillä Messerschmittin suunnittelemilla moottoreilla vuonna 1944, ja niitä käytettiin taisteluissa länsirintamalla samana vuonna.

Lisäksi nestemäisiä rakettimoottoreita käytettiin saksalaisissa V2-raketeissa, jotka luotiin V. von Braunin johdolla.

1950-luvulla nestemäisiä polttoaineita käyttäviä moottoreita asennettiin ballistisiin ohjuksiin ja sitten Maan, Auringon, Kuun ja Marsin keinotekoisiin satelliitteihin sekä automaattisiin planeettojen välisiin asemiin.

Nestepolttoaineen rakettimoottori koostuu polttokammiosta, jossa on suutin, turbopumppuyksikkö, kaasugeneraattori tai höyry-kaasugeneraattori, automaatiojärjestelmä, ohjauselementit, sytytysjärjestelmä ja apuyksiköt (lämmönvaihtimet, sekoittimet, käyttölaitteet).

Ajatus ilmaa hengittävistä moottoreista on esitetty useammin kuin kerran eri maat. Tältä osin tärkeimpiä ja omaperäisimpiä teoksia ovat vuosina 1908–1913 tehdyt tutkimukset. Ranskalainen tiedemies R. Lauren, joka erityisesti vuonna 1911 ehdotti useita malleja ramjet-moottoreille. Näissä moottoreissa käytetään ilmakehän ilmaa hapettimena, ja ilman puristus palotilassa varmistetaan dynaamisella ilmanpaineella.

Toukokuussa 1939 P. A. Merkulovin suunnittelema raketti suihkumoottorilla testattiin ensimmäistä kertaa Neuvostoliitossa. Se oli kaksivaiheinen raketti (ensimmäinen vaihe on jauheraketti), jonka lentoonlähtöpaino oli 7,07 kg, ja polttoaineen paino ramjet-moottorin toiselle vaiheelle oli vain 2 kg. Testin aikana raketti saavutti 2 kilometrin korkeuden.

Vuosina 1939-1940 Ensimmäistä kertaa maailmassa N. P. Polikarpovin suunnittelemaan lentokoneeseen lisämoottoreiksi asennettujen ilmahengitysmoottoreiden kesätestit suoritettiin Neuvostoliitossa. Vuonna 1942 E. Zengerin suunnittelemia ramjet-moottoreita testattiin Saksassa.

Ilmaa hengittävä moottori koostuu diffuusorista, jossa ilma puristuu vastaan ​​tulevan ilmavirran kineettisen energian vuoksi. Polttoaine ruiskutetaan polttokammioon suuttimen kautta ja seos syttyy palamaan. Suihkuvirta poistuu suuttimen kautta.

Suihkumoottoreiden toimintaprosessi on jatkuva, joten niillä ei ole käynnistystyöntöä. Tässä suhteessa ilmaa hengittäviä moottoreita ei käytetä lentonopeuksilla, jotka ovat alle puolet äänen nopeudesta. Suihkumoottoreiden tehokkain käyttö on yliäänenopeuksilla ja suurilla korkeuksilla. Suihkumoottorilla toimiva lentokone lähtee lentoon käyttämällä rakettimoottoreita, jotka toimivat kiinteällä tai nestemäisellä polttoaineella.

Toinen ryhmä ilmaa hengittäviä moottoreita – turbokompressorimoottorit – on saanut enemmän kehitystä. Ne on jaettu suihkuturbiiniin, jossa työntövoima syntyy suihkusuuttimesta virtaavasta kaasuvirrasta, ja potkuriturbiiniin, jossa potkuri tuottaa päätyöntövoiman.

Vuonna 1909 insinööri N. Gerasimov kehitti suihkuturbiinimoottorin suunnittelun. Vuonna 1914 venäläinen luutnantti laivasto M. N. Nikolskoy suunnitteli ja rakensi mallin potkuriturbiinimoottorista. Kolmivaiheisen turbiinin käyttöneste oli tärpätin ja tärpätin seoksen kaasumaisia ​​palamistuotteita. typpihappo. Turbiini ei toiminut vain potkurissa: pakokaasumaiset palamistuotteet, jotka ohjattiin peräsuuttimeen (suihku) suihkun työntövoima potkurin työntövoiman lisäksi.

Vuonna 1924 V.I. Bazarov kehitti lentokoneen turbokompressorisuihkumoottorin suunnittelun, joka koostui kolmesta elementistä: palokammiosta, kaasuturbiinista ja kompressorista. Paineilmavirtaus jaettiin täällä ensimmäistä kertaa kahteen haaraan: pienempi osa meni polttokammioon (polttimeen) ja suurempi osa sekoitettiin työkaasujen kanssa alentamaan niiden lämpötilaa turbiinin edessä. Tämä varmisti turbiinien siipien turvallisuuden. Monivaiheisen turbiinin teho kului itse moottorin keskipakokompressorin ohjaamiseen ja osittain potkurin pyörittämiseen. Potkurin lisäksi työntövoima syntyi peräsuuttimen läpi kulkeneen kaasuvirran reaktion vuoksi.

Vuonna 1939 A. M. Lyulkan suunnittelemien suihkuturbimoottoreiden rakentaminen aloitettiin Kirovin tehtaalla Leningradissa. Hänen oikeudenkäynninsä keskeytti sota.

Vuonna 1941 Englannissa suoritettiin ensimmäinen lento kokeellisella hävittäjäkoneella, joka oli varustettu F. Whittlen suunnittelemalla suihkuturbiinimoottorilla. Se oli varustettu kaasuturbiinilla varustetulla moottorilla, joka käytti keskipakokompressoria, joka toimitti ilmaa polttokammioon. Palamistuotteita käytettiin suihkun työntövoiman luomiseen.

Whittle's Gloster (E.28/39)

Suihkuturbimoottoreissa lennon aikana sisään tuleva ilma puristuu ensin ilmanottoaukossa ja sitten turboahtimessa. Paineilma syötetään polttokammioon, jossa ruiskutetaan nestemäistä polttoainetta (useimmiten lentopetrolia). Palamisen aikana muodostuneiden kaasujen osittainen laajeneminen tapahtuu kompressoria pyörittävässä turbiinissa ja lopullinen laajeneminen suihkusuuttimessa. Turbiinin ja suihkumoottorin väliin voidaan asentaa jälkipoltin lisäämään polttoaineen palamista.

Nyt turboreettiset moottorit suurin osa sotilas- ja siviililentokoneista sekä jotkin helikopterit on varustettu.

Potkuriturbiinimoottorissa päätyöntövoiman tuottaa potkuri ja lisätyöntövoiman (noin 10 %) tuottaa suihkusuuttimesta virtaava kaasuvirta. Potkuriturbiinimoottorin toimintaperiaate on samanlainen kuin suihkuturbiini, sillä erolla, että turbiini ei pyöritä vain kompressoria, vaan myös potkuria. Näitä moottoreita käytetään ääntä hitaampiin lentokoneisiin ja helikoptereihin sekä nopeiden laivojen ja autojen käyttövoimaan.

Varhaisimmat kiinteän polttoaineen suihkumoottorit käytettiin taisteluohjuksissa. Heidän laaja sovellus alkoi 1800-luvulla, jolloin moniin armeijoihin ilmestyi ohjusyksiköitä. SISÄÄN myöhään XIX V. Luotiin ensimmäiset savuttomat jauheet, joilla oli vakaampi palaminen ja parempi suorituskyky.

1920- ja 1930-luvuilla tehtiin työtä suihkuaseiden luomiseksi. Tämä johti rakettikäyttöisten kranaatinheittimien syntymiseen - Katyushat Neuvostoliitossa, kuusipiippuiset rakettikäyttöiset kranaatit Saksassa.

Uusien ruutityyppien kehittäminen on mahdollistanut kiinteän polttoaineen suihkumoottoreiden käytön taisteluohjuksissa, myös ballistisissa. Lisäksi niitä käytetään ilmailussa ja astronautiikassa rakettien kantorakettien ensimmäisten vaiheiden moottoreina, ramjet-moottorien lentokoneiden käynnistysmoottoreina ja avaruusalusten jarrumoottoreina.

Kiinteän polttoaineen suihkumoottori koostuu kotelosta (polttokammiosta), joka sisältää koko polttoaineen syötön ja suihkusuuttimen. Runko on valmistettu teräksestä tai lasikuidusta. Suutin - valmistettu grafiitista, tulenkestävästä metalliseoksesta, grafiitista.

Polttoaine sytytetään sytytyslaitteella.

Työntövoiman ohjaus suoritetaan muuttamalla panoksen palamispintaa tai suuttimen kriittistä poikkipinta-alaa sekä ruiskuttamalla nestettä palotilaan.

Työntövoiman suuntaa voidaan muuttaa kaasuperäsimellä, deflektorilla (deflektorilla), apuohjausmoottoreilla jne.

Kiinteän polttoaineen suihkumoottorit ovat erittäin luotettavia, niitä voidaan säilyttää pitkään, ja siksi ne ovat aina valmiita käynnistymään.

ABSTRAKTI

TÄSSÄ AIHEESSA:

Suihkumoottorit .

KIRJOITTAJA: Kiselev A.V.

KALININGRAD

Johdanto

Suihkumoottori, moottori, joka luo liikkeelle tarvittavan vetovoiman muuntamalla alkuenergian käyttönesteen suihkuvirran kineettiseksi energiaksi; Työnesteen ulosvirtauksen seurauksena moottorin suuttimesta syntyy suihkun reaktion (rekyylin) muodossa reaktiivinen voima, joka siirtää moottoria ja siihen rakenteellisesti yhdistettyä laitetta avaruudessa vastakkaiseen suuntaan. suihkun ulosvirtaus. Erilaisia ​​energiatyyppejä (kemiallinen, ydin, sähkö, aurinko) voidaan muuntaa suihkuvirran kineettiseksi (nopeus)energiaksi rakettisuihkussa. Suorareaktiomoottori (suorareaktiomoottori) yhdistää itse moottorin propulsiolaitteeseen, eli se tarjoaa oman liikkeensä ilman välimekanismien osallistumista.

R.D:n käyttämän suihkun työntövoiman luomiseksi tarvitaan:

alkuenergian (primääri) lähde, joka muunnetaan suihkuvirran kineettiseksi energiaksi;

työneste, joka suihkutetaan suihkusta suihkuvirran muodossa;

R.D. itsessään on energian muunnin.

Alkuenergia varastoidaan lentokoneeseen tai muuhun rakettimoottorilla varustettuun ajoneuvoon (kemiallinen polttoaine, ydinpolttoaine) tai se voi (periaatteessa) tulla ulkopuolelta (aurinkoenergia). Käyttönesteen saamiseksi nestemäiseen ponneaineeseen voidaan käyttää ympäristöstä (esimerkiksi ilmasta tai vedestä) otettua ainetta;

aine, joka sijaitsee laitteen säiliöissä tai suoraan R.D.-kammiossa; ympäristöstä tulevien ja ajoneuvoon varastoitujen aineiden seos.

Nykyaikaisessa tutkimustoiminnassa kemikaalia käytetään useimmiten ensisijaisena

Ohjusten palokokeet

moottori Avaruussukkula

Turboreettiset moottorit AL-31F lentokone Su-30MK. Kuuluu luokkaan ilmaa hengittävät moottorit

energiaa. Tässä tapauksessa käyttöneste on kuumia kaasuja - kemiallisten polttoaineiden palamistuotteita. Polttomoottorin käytön aikana palamisaineiden kemiallinen energia muuttuu palamistuotteiden lämpöenergiaksi ja lämpöenergia kuumat kaasut muunnetaan suihkuvirran ja siten laitteen, johon moottori on asennettu, translaatioliikkeen mekaaniseksi energiaksi. Minkä tahansa polttomoottorin pääosa on polttokammio, jossa työneste syntyy. Kammion viimeistä osaa, jonka tehtävänä on nopeuttaa työnestettä ja tuottaa suihkuvirtaa, kutsutaan suihkusuuttimeksi.

Riippuen siitä, käytetäänkö ympäristöä rakettimoottoreiden käytön aikana, ne jaetaan kahteen pääluokkaan - ilmaa hengittävät moottorit (ARE) ja rakettimoottorit (RE). Kaikki VRD:t ovat lämpömoottoreita, joiden käyttöneste muodostuu palavan aineen hapetusreaktiossa ilmakehän hapen kanssa. Ilmakehästä tuleva ilma muodostaa suurimman osan WRD:n työnesteestä. Siten suihkumoottorilla varustetussa laitteessa on energialähde (polttoaine) aluksella ja suurin osa työskentelyelin ammentaa ympäristöstä. Toisin kuin VRD:ssä, kaikki potkurin työnesteen komponentit sijaitsevat potkurilla varustetussa laitteessa. Propulsion puute, joka on vuorovaikutuksessa ympäristöön, ja kaikkien työnesteen komponenttien läsnäolo laitteessa tekee RD:stä ainoan avaruudessa työskentelyyn sopivan. On myös yhdistettyjä rakettimoottoreita, jotka ovat yhdistelmä molempia päätyyppejä.

Suihkumoottoreiden historia

Suihkukoneiston periaate on ollut tunnettu jo pitkään. R. d.:n esi-isä voidaan pitää Heronin pallona. Kiinteän polttoaineen rakettimoottorit - jauheraketit - ilmestyivät Kiinaan 1000-luvulla. n. e. Satojen vuosien ajan tällaisia ​​ohjuksia käytettiin ensin idässä ja sitten Euroopassa ilotulitus-, signaali- ja taisteluohjuksina. Vuonna 1903 K. E. Tsiolkovski esitti teoksessaan "Maailman avaruuden tutkiminen suihkuinstrumenteilla" ensimmäisenä maailmassa nestemäisten rakettimoottorien teorian perusperiaatteet ja ehdotti nestemäisen polttoaineen rakettimoottorin peruselementtejä. design. Ensimmäiset Neuvostoliiton nestemäiset rakettimoottorit - ORM, ORM-1, ORM-2 suunnitteli V. P. Glushko, ja ne luotiin hänen johdollaan vuosina 1930-31 Gas Dynamics Laboratoryssa (GDL). Vuonna 1926 R. Goddard laukaisi raketin käyttämällä nestemäistä polttoainetta. Ensimmäisen sähkötermisen RD:n loi ja testasi Glushko GDL:ssä vuosina 1929-33.

Vuonna 1939 Neuvostoliitto testasi ohjuksia I. A. Merkulovin suunnittelemilla ramjet-moottoreilla. Ensimmäinen turbosuihkumoottorin kaavio? ehdotti venäläinen insinööri N. Gerasimov vuonna 1909.

Vuonna 1939 A. M. Lyulkan suunnittelemien suihkuturbimoottoreiden rakentaminen aloitettiin Kirovin tehtaalla Leningradissa. Luodun moottorin testaamisen esti suuri isänmaallinen sota 1941-45. Vuonna 1941 F. Whittlen (Iso-Britannia) suunnittelema suihkuturbiinimoottori asennettiin ensimmäisen kerran lentokoneeseen ja sitä testattiin. Hyvin tärkeä R.D:n luominen perustui venäläisten tiedemiesten S. S. Nezhdanovskyn, I. V. Meshcherskyn, N. E. Žukovskin teoreettisiin töihin, ranskalaisen tiedemiehen R. Hainault-Peltryn ja saksalaisen tiedemiehen G. Oberthin töihin. Tärkeä panos WRD:n luomiseen oli neuvostotieteilijän B. S. Stechkinin vuonna 1929 julkaistu teos "The Theory of an Air-Jet Engine".

R.D:llä on erilaisia ​​tarkoituksia ja niiden käyttöalue laajenee jatkuvasti.

Tutkakäyttöjä käytetään yleisimmin erityyppisissä lentokoneissa.

Suurin osa sotilas- ja siviililentokoneista ympäri maailmaa on varustettu suihkuturbimoottoreilla ja ohitusturbimoottoreilla, ja niitä käytetään helikoptereissa. Nämä tutkamoottorit soveltuvat lentoihin sekä aliäänenopeuksilla että yliäänenopeuksilla; Niitä asennetaan myös ammuslentokoneisiin; yliääniturbimoottoreita voidaan käyttää ilmailulentokoneiden ensimmäisissä vaiheissa. Ramjet-moottorit asennetaan ilmatorjuntaohjuksiin, risteilyohjuksiin ja yliäänihävittäjiin. Helikoptereissa käytetään aliäänivirtaussuihkumoottoreita (asennettu pääroottorin siipien päihin). Pulssisuihkumoottoreilla on pieni työntövoima, ja ne on tarkoitettu vain ääntä alinopeudella toimiviin lentokoneisiin. Toisen maailmansodan 1939-45 aikana nämä moottorit varustettiin V-1-ammuslentokoneilla.

Rullausteitä käytetään enimmäkseen nopeissa lentokoneissa.

Nestemäisiä rakettimoottoreita käytetään avaruusalusten ja avaruusalusten kantoraketeissa propulsio-, jarru- ja ohjausmoottoreina sekä ohjatuissa ballistisissa ohjuksissa. Kiinteän polttoaineen rakettimoottoreita käytetään ballistisissa, ilmatorjunta-, panssarintorjunta- ja muissa sotilaallisissa ohjuksissa sekä kantoraketeissa ja avaruusaluksissa. Pieniä kiinteää polttoainetta käyttäviä moottoreita käytetään tehostimena lentokoneen nousussa. Avaruusaluksissa voidaan käyttää sähkörakettimoottoreita ja ydinrakettimoottoreita.

Tämä mahtava runko, suoran reaktion periaate, synnytti kuitenkin valtavan kruunun suihkumoottoriperheen "sukupuusta". Tutustua sen kruunun päähaaroihin, kruunaten suoran reaktion "runkoa". Pian, kuten kuvasta näkyy (katso alla), tämä runko on jaettu kahteen osaan, ikään kuin salamanisku halkaisee. Molemmat uudet arkut on koristeltu yhtä voimakkailla kruunuilla. Tämä jakautuminen tapahtui, koska kaikki "kemialliset" suihkumoottorit on jaettu kahteen luokkaan sen mukaan, käyttävätkö ne toimintaansa ympäröivää ilmaa vai eivät.

Yksi uusista rungoista on ilmaa hengittävien moottorien luokka (WRE). Kuten nimikin kertoo, ne eivät voi toimia ilmakehän ulkopuolella. Siksi nämä moottorit ovat perusta moderni ilmailu, sekä miehitetty että miehittämätön. WRD:t käyttävät polttoaineen polttamiseen ilmakehän happea, ilman sitä polttoreaktio moottorissa ei etene. Silti turboreettimoottoreita käytetään tällä hetkellä eniten.

(turbojet-moottorit), asennettu lähes kaikkiin nykyaikaisiin lentokoneisiin poikkeuksetta. Kuten kaikki moottorit, jotka käyttävät ilmakehän ilmaa, turboreettimoottorit vaativat erityisen laitteen puristamaan ilmaa ennen kuin se syötetään polttokammioon. Loppujen lopuksi, jos polttokammion paine ei merkittävästi ylitä ilmakehän painetta, niin kaasut eivät virtaa ulos moottorista suuremmalla nopeudella - se on paine, joka työntää ne ulos. Mutta alhaisella pakokaasunopeudella moottorin työntövoima on alhainen ja moottori kuluttaa paljon polttoainetta; tällainen moottori ei löydä sovellusta. Suihkuturbimoottoreissa kompressoria käytetään kompressorin puristamiseen, ja moottorin rakenne riippuu suurelta osin kompressorin tyypistä. On moottoreita, joissa on aksiaali- ja keskipakokompressorit, aksiaalikompressoreilla voi olla vähemmän tai vähemmän kiitosta järjestelmämme käytöstä suurempi määrä pakkausvaiheita, olla yksi tai kaksi kaskadia jne. Kompressorin käyttämiseksi suihkuturbiinimoottorissa on kaasuturbiini, joka antaa moottorille nimen. Kompressorin ja turbiinin vuoksi moottorin rakenne on melko monimutkainen.

Ei-kompressoriset ilmahengitysmoottorit ovat suunnittelultaan paljon yksinkertaisempia, joissa tarvittava paineen nousu saavutetaan muilla menetelmillä, joilla on nimet: sykkivät ja ramjet-moottorit.

Sykkivässä moottorissa tämä tapahtuu yleensä moottorin imuaukkoon asennetulla venttiiliverkolla; kun uusi osa polttoaine-ilmaseosta täyttää palotilan ja siinä tapahtuu välähdys, venttiilit sulkeutuvat ja eristävät palotilan palokammiosta. moottorin imuaukko. Tämän seurauksena paine kammiossa kasvaa ja kaasut ryntäävät ulos suihkusuuttimen läpi, minkä jälkeen koko prosessi toistetaan.

Toisen tyyppisessä ei-kompressorimoottorissa, suoravirtausmoottorissa, ei ole edes tätä venttiiliverkkoa ja palokammion paine kasvaa korkean nopeuden paineen seurauksena, ts. jarruttaa vastaantulevaa ilmavirtaa, joka tulee moottoriin lennon aikana. On selvää, että tällainen moottori pystyy toimimaan vain, kun lentokone lentää jo riittävän suurella nopeudella, eikä se kehitä työntövoimaa pysäköitynä. Mutta erittäin suuri nopeus 4-5 kertaa äänen nopeus, ramjet-moottori kehittää erittäin suuren työntövoiman ja kuluttaa vähemmän polttoainetta kuin mikään muu "kemiallinen" suihkumoottori näissä olosuhteissa. Siksi ramjet-moottorit.

Yliäänikoneiden, joissa on ramjet-moottorit (ramjet-moottorit), aerodynaamisen suunnittelun erikoisuus johtuu erityisistä kiihdytinmoottoreista, jotka tarjoavat nopeuden, joka tarvitaan ramjet-moottorin vakaan toiminnan aloittamiseen. Tämä tekee rakenteen pyrstöosasta raskaamman ja vaatii tukien asentamista tarvittavan vakauden varmistamiseksi.

Suihkumoottorin toimintaperiaate.

Nykyaikaiset tehokkaat erityyppiset suihkumoottorit perustuvat suoran reaktion periaatteeseen, ts. luomisen periaate liikkeellepaneva voima(tai työntövoima) reaktion (rekyylin) muodossa moottorista virtaavan "työaineen" virran, yleensä kuumien kaasujen, kanssa.

Kaikissa moottoreissa on kaksi energian muunnosprosessia. Ensiksi kemiallinen energia polttoaine muunnetaan palamistuotteiden lämpöenergiaksi ja sitten lämpöenergiaa käytetään mekaaniseen työhön. Tällaisia ​​moottoreita ovat autojen mäntämoottorit, dieselveturit, voimalaitosten höyry- ja kaasuturbiinit jne.

Tarkastellaan tätä prosessia suihkumoottoreiden suhteen. Aloitetaan moottorin polttokammiosta, jossa palava seos on jo muodostettu tavalla tai toisella, riippuen moottorin tyypistä ja polttoainetyypistä. Tämä voi olla esimerkiksi ilman ja kerosiinin seos, kuten nykyaikaisessa suihkuturbiinimoottorissa. suihkukone tai nestemäisen hapen ja alkoholin seos, kuten joissakin nestemäisissä rakettimoottoreissa, tai lopuksi jotain kiinteää polttoainetta jauheraketteihin. Syttyvä seos voi palaa, ts. joutuu kemialliseen reaktioon, jossa vapautuu nopeasti energiaa lämmön muodossa. Kyky vapauttaa energiaa kemiallisen reaktion aikana on seoksen molekyylien potentiaalinen kemiallinen energia. Molekyylien kemiallinen energia liittyy niiden rakenteen ominaisuuksiin, tarkemmin sanoen niiden elektronisten kuorien rakenteeseen, ts. se elektronipilvi, joka ympäröi molekyylin muodostavien atomien ytimiä. Kemiallisen reaktion seurauksena, jossa jotkin molekyylit tuhoutuvat ja toiset syntyvät, tapahtuu luonnollisesti elektronikuorten rakennemuutos. Tässä uudelleenjärjestelyssä on vapautuvan kemiallisen energian lähde. Voidaan nähdä, että lentokonepolttoaineina voivat olla vain sellaisia ​​aineita, jotka moottorissa tapahtuvan kemiallisen reaktion (palamisen) aikana vapauttavat melko paljon lämpöä ja muodostavat myös suuren määrän kaasuja. Kaikki nämä prosessit tapahtuvat polttokammiossa, mutta keskitytään reaktioon ei molekyylitasolla (tätä on jo käsitelty edellä), vaan työn "vaiheisiin". Kunnes palaminen on alkanut, seoksella on runsaasti potentiaalista kemiallista energiaa. Mutta sitten liekit nielaisivat seoksen, toinen hetki - ja kemiallinen reaktio valmis. Nyt palavan seoksen molekyylien sijasta kammio on täytetty palamistuotteiden molekyyleillä, jotka ovat tiheämmin "pakattu". Ylimääräinen sitoutumisenergia, joka on tapahtuneen palamisreaktion kemiallinen energia, vapautuu. Molekyylit, joilla oli tämä ylimääräinen energia, siirsivät sen lähes välittömästi muihin molekyyleihin ja atomeihin usein tapahtuneiden törmäysten seurauksena. Kaikki polttokammion molekyylit ja atomit alkoivat liikkua satunnaisesti, kaoottisesti huomattavasti suuremmalla nopeudella, ja kaasujen lämpötila nousi. Näin polttoaineen potentiaalinen kemiallinen energia muutettiin palamistuotteiden lämpöenergiaksi.

Samanlainen siirtymä tehtiin kaikissa muissa lämpömoottoreissa, mutta suihkumoottorit eroavat niistä olennaisesti kuumien palamistuotteiden jatkokohtalon suhteen.

Kun lämpökoneessa on syntynyt suuria lämpöenergiaa sisältäviä kuumia kaasuja, tämä energia on muutettava mekaaniseksi energiaksi. Loppujen lopuksi moottorit palvelevat suorituskykyä mekaaninen työ, "siirtää" jotain, panna se toimeen, ei väliä onko se dynamo, liitä piirustukset voimalaitoksesta, dieselveturista, autosta tai lentokoneesta.

Jotta kaasujen lämpöenergia muuttuisi mekaaniseksi energiaksi, niiden tilavuuden on kasvattava. Tällaisella laajenemalla kaasut tekevät työtä, joka kuluttaa niiden sisäistä ja lämpöenergiaa.

Mäntämoottorissa laajenevat kaasut painavat sylinterin sisällä liikkuvaa mäntää, mäntä työntää kiertokankea, joka pyörittää sitten moottorin kampiakselia. Akseli on kytketty dynamon roottoriin, dieselveturin tai auton vetoakseleihin tai lentokoneen potkuriin - moottori tekee hyödyllistä työtä. Höyrykoneessa tai kaasuturbiinissa kaasut paisuessaan pakottavat turbiinin akseliin liitetyn pyörän pyörimään - tässä ei tarvita voimansiirron kampimekanismia, mikä on yksi turbiinin suurista eduista.

Kaasut tietysti laajenevat myös suihkumoottorissa, koska ilman tätä ne eivät toimi. Mutta laajennustyötä ei tällöin kuluteta akselin pyörittämiseen. Liittyy käyttömekanismiin, kuten muissa lämpömoottoreissa. Suihkumoottorin tarkoitus on erilainen - luoda suihkutyöntövoima, ja tätä varten on välttämätöntä, että kaasuvirta - palamistuotteet - virtaa ulos moottorista suurella nopeudella: tämän virran reaktiovoima on moottorin työntövoima. . Tästä johtuen moottorin polttoaineen palamiskaasumaisten tuotteiden paisuntatyö on käytettävä itse kaasujen kiihdyttämiseen. Tämä tarkoittaa, että suihkumoottorissa olevien kaasujen lämpöenergia on muutettava niiden kineettiseksi energiaksi - molekyylien satunnainen kaoottinen lämpöliike on korvattava niiden järjestäytyneellä virtauksella yhteen kaikille yhteiseen suuntaan.

Yksi moottorin tärkeimmistä osista, niin kutsuttu suihkusuutin, palvelee tätä tarkoitusta. Riippumatta siitä, mihin tyyppiin tämä tai tuo suihkumoottori kuuluu, se on välttämättä varustettu suuttimella, jonka läpi kuumat kaasut - polttoaineen palamistuotteet moottorissa - virtaavat ulos moottorista suurella nopeudella. Joissakin moottoreissa kaasut tulevat suuttimeen välittömästi polttokammion jälkeen, esimerkiksi raketti- tai ramjet-moottoreissa. Toisissa, turbimoottoreissa, kaasut kulkevat ensin turbiinin läpi, jonne ne luovuttavat osan lämpöenergiastaan. Tässä tapauksessa sitä käytetään kompressorin ohjaamiseen, joka puristaa ilmaa polttokammion edessä. Mutta tavalla tai toisella, suutin on moottorin viimeinen osa - kaasut virtaavat sen läpi ennen kuin poistuvat moottorista.

Suihkusuuttimella voi olla eri muotoja ja lisäksi eri muotoisia moottorityypistä riippuen. Pääasia on nopeus, jolla kaasut virtaavat ulos moottorista. Jos tämä ulosvirtausnopeus ei ylitä nopeutta, jolla ääniaallot etenevät ulos virtaavissa kaasuissa, suutin on yksinkertainen lieriömäinen tai kartiomainen putken osa. Jos ulosvirtausnopeus ylittää äänen nopeuden, suutin on muotoiltu laajenevan putken muotoon tai ensin kapenevan ja sitten laajenevan (Lavl-suutin). Vain tämän muotoisessa putkessa, kuten teoria ja kokemus osoittavat, kaasu voidaan kiihdyttää yliäänenopeuksiin ja ylittää "äänivalli".

Suihkumoottorin kaavio

Turbopuhallinmoottori on siviili-ilmailun yleisimmin käytetty suihkumoottori.

Moottoriin (1) tuleva polttoaine sekoittuu paineilmaan ja palaa palotilassa (2). Laajentuvat kaasut pyörittävät nopeita (3) ja hitaita turbiineja, jotka puolestaan ​​käyttävät kompressoria (5), joka työntää ilmaa polttokammioon, ja puhaltimia (6), jotka ajavat ilmaa tämän kammion läpi ja ohjaavat se pakoputkeen. Ilmaa siirtämällä tuulettimet lisäävät työntövoimaa. Tämän tyyppinen moottori pystyy kehittämään työntövoimaa jopa 13 600 kg.

Johtopäätös

Suihkumoottorissa on monia upeita ominaisuuksia, mutta tärkein niistä on tämä. Raketti ei tarvitse liikkuakseen maata, vettä tai ilmaa, koska se liikkuu vuorovaikutuksen seurauksena polttoaineen palamisen aikana muodostuvien kaasujen kanssa. Siksi raketti voi liikkua ilmattomassa tilassa.

K. E. Tsiolkovsky on avaruuslennon teorian perustaja. Venäläinen tiedemies ja keksijä Konstantin Eduardovich Tsiolkovski antoi ensimmäistä kertaa tieteellisen todisteen mahdollisuudesta käyttää rakettia lennoille ulkoavaruuteen, Maan ilmakehän ulkopuolelle ja muille aurinkokunnan planeetoille.

Bibliografia

Nuorten teknikkojen tietosanakirja.

Lämpöilmiöt tekniikassa.

Materiaalit sivustolta http://goldref.ru/;

1. Jet liike (2)

   Tiivistelmä >> Fysiikka

   Joka on muodossa reaktiivinen suihkut heitetään ulos reaktiivinen moottori; itse reaktiivinen moottori- energianmuunnin... jolla reaktiivinen moottori vaikuttaa tällä varustettuun laitteeseen reaktiivinen moottori. Pito reaktiivinen moottori riippuu...

2. Jet liikkuminen luonnossa ja tekniikassa

   Tiivistelmä >> Fysiikka

   Salpu eteenpäin. Suurin mielenkiinto on reaktiivinen moottori kalmari Kalmari on eniten... eli. laitteen kanssa reaktiivinen moottori, käyttämällä itse laitteessa olevaa polttoainetta ja hapetinta. Reaktiivinen moottori- Tämä moottori, muuttaa...

3. Reaktiivinen BM-13 Katyusha usean laukaisun rakettijärjestelmä

   Tiivistelmä >> Historiallisia henkilöitä

   Sotakärki ja ruuti reaktiivinen moottori. Pääosa on... sulake ja lisäsytytin. Reaktiivinen moottori siinä on polttokammio,... jyrkästi lisääntynyt palokyky reaktiivinen

Suihkumoottori keksittiin Hans von Ohain, erinomainen saksalainen suunnitteluinsinööri ja Sir Frank Whittle. Ensimmäinen toimiva patentti kaasuturbiinimoottori Frank Whittle hankki vuonna 1930. Kuitenkin ensimmäinen toimiva malli Ohain keräsi sen.

2. elokuuta 1939 ensimmäinen suihkukone He 178 (Heinkel 178), jonka voimanlähteenä oli Ohainin kehittämä HeS 3 -moottori, nousi taivaalle.

Melko yksinkertaista ja samalla erittäin vaikeaa. Yksinkertaisesti toimintaperiaatteella: ulkoilma (rakettimoottoreissa - nestemäinen happi) imetään turbiiniin, jossa se sekoitetaan polttoaineeseen ja poltetaan, turbiinin päässä muodostaa ns. "työneste" (suihkuvirta), joka liikuttaa autoa.

Kaikki on niin yksinkertaista, mutta todellisuudessa se on koko tieteenala, koska tällaisissa moottoreissa Työskentelylämpötila saavuttaa tuhansia celsiusasteita. Yksi tärkeimmistä suihkuturbiinimoottorien rakentamisen ongelmista on sulamattomien osien luominen sulavista metalleista. Mutta ymmärtääksesi suunnittelijoiden ja keksijöiden ongelmat, sinun on ensin opittava yksityiskohtaisemmin peruslaite moottori.

Suihkumoottorin suunnittelu

suihkumoottorin pääosat

Turbiinin alussa on aina tuuletin, joka imee ilmaa ulkoinen ympäristö turbiineiksi. Tuulettimessa on suuri alue ja valtava määrä terät erityinen muoto, valmistettu titaanista. On kaksi päätehtävää - ensisijainen ilmanotto ja koko moottorin jäähdytys pumppaamalla ilmaa moottorin ulkovaipan ja sisäosien väliin. Tämä jäähdyttää sekoitus- ja polttokammioita ja estää niitä romahtamasta.

Välittömästi tuulettimen takana on voimakas kompressori, joka pakottaa korkeapaineisen ilman palotilaan.

Polttokammio Se toimii myös kaasuttimena sekoittaen polttoainetta ilmaan. Kun polttoaine-ilmaseos on muodostunut, se sytytetään. Polttoprosessin aikana tapahtuu merkittävää seoksen ja sitä ympäröivien osien kuumenemista sekä tilavuuden laajenemista. Itse asiassa suihkumoottori käyttää hallittua räjähdystä ajaakseen itsensä.

Suihkumoottorin palotila on yksi sen kuumimmista osista - se vaatii jatkuvaa intensiivistä jäähdytystä. Mutta tämä ei riitä. Sen lämpötila saavuttaa 2700 astetta, joten se on usein valmistettu keramiikasta.

Polttokammion jälkeen palava polttoaine-ilmaseos lähetetään suoraan turbiiniin.

Turbiini koostuu sadoista siipistä, joihin suihkuvirta painaa ja saa turbiinin pyörimään. Turbiini puolestaan ​​pyörittää akselia, jolla tuuletin ja kompressori "istuvat". Siten järjestelmä on suljettu ja vaatii vain polttoaineen ja ilman syöttöä toimiakseen.

Turbiinin jälkeen virtaus suunnataan suuttimeen. Suihkumoottorin suutin on suihkumoottorin viimeinen mutta ei vähäisin osa. Se muodostaa suoraan suihkuvirran. Kylmä ilma ohjataan suuttimeen, jonka tuuletin pakottaa jäähdyttämään moottorin sisäosia. Tämä virtaus rajoittaa suuttimen kaulusta superkuumasta suihkusuihkusta ja saa sen sulamaan.

Taivutettava työntövoimavektori

Suihkumoottorin suuttimia on useita erilaisia. Hän pitää edistyneimpänä liikkuvaa suutinta, joka on asennettu moottoreihin, joissa on taipuva työntövoimavektori. Se voi puristaa ja laajentaa, ja myös taipua merkittävissä kulmissa, säätämällä ja suuntaamalla suoraan suihkuvirtaus. Tämä tekee työntövoimavektorilla varustetuista lentokoneista erittäin ohjattavia, koska ohjailu ei tapahdu vain siipimekanismien ansiosta, vaan myös suoraan moottorin avulla.

Suihkumoottorien tyypit

Suihkumoottoreita on useita päätyyppejä.

Klassinen F-15 suihkumoottori

Klassinen suihkumoottori– jonka perusrakenne kuvailimme edellä. Käytetään pääasiassa hävittäjälentokoneissa erilaisissa modifikaatioissa.

Potkuriturbiinikone. Tämäntyyppisissä moottoreissa turbiinin teho ohjataan alennusvaihteiston kautta klassisen potkurin pyörittämiseen. Tällaisten moottoreiden ansiosta suuret lentokoneet voivat lentää hyväksyttävillä nopeuksilla ja kuluttaa vähemmän polttoainetta. Potkuriturbiinikoneen normaaliksi matkalentonopeudeksi katsotaan 600-800 km/h.

Tämäntyyppinen moottori on klassisen tyypin taloudellisempi sukulainen. tärkein ero on, että sisääntuloon on asennettu halkaisijaltaan suurempi tuuletin, joka ei toimita ilmaa vain turbiiniin, vaan myös luo melko voimakkaan virtauksen sen ulkopuolelle. Näin tehokkuutta parannetaan tehokkuutta parantamalla.

Käytetään lentokoneissa ja suurissa lentokoneissa.

Ramjet moottori

Toimii ilman liikkuvia osia. Ilmaa pakotetaan palotilaan luonnollisella tavalla, johtuen virtauksen jarrutuksesta tulosuojaa vasten.

Käytetään junissa, lentokoneissa, UAV:issa ja sotilaallisissa ohjuksissa sekä polkupyörissä ja skoottereissa.

Ja lopuksi video suihkumoottorista toiminnassa:

Kuvia otettu eri lähteistä. Kuvien venäläistäminen – Laboratorio 37.

sivusto ja Rostec muistavat ihmisiä, jotka saivat raketteja lentämään.

Alkuperät

"Raketti ei lennä itsestään" on ilmaus, jonka monet kuuluisat tiedemiehet lukevat. Ja Sergei Korolev ja Wernher von Braun ja Konstantin Tsiolkovski. Uskotaan, että Arkhimedes itse muotoili ajatuksen rakettilennosta, mutta hänelläkään ei ollut aavistustakaan kuinka saada se lentämään.

Konstantin Tsiolkovski

Tähän mennessä on olemassa monenlaisia ​​rakettimoottoreita. Kemiallinen, ydin, sähkö, jopa plasma. Raketit ilmestyivät kuitenkin kauan ennen kuin ihminen keksi ensimmäisen moottorin. Sanat "ydinfuusio" tai "kemiallinen reaktio" tuskin merkitsivät mitään muinaisen Kiinan asukkaille. Mutta ohjukset ilmestyivät juuri sinne. Tarkka päivämäärä On vaikea nimetä, mutta oletettavasti tämä tapahtui Han-dynastian hallituskaudella (III-II vuosisatoja eKr.). Ensimmäiset maininnat ruudista ovat peräisin noilta ajoilta. Ruudin räjähdyksen aiheuttaman voiman vaikutuksesta ylöspäin noussut rakettia käytettiin noina aikoina yksinomaan rauhanomaisiin tarkoituksiin- ilotulituksiin. Tyypillisesti näillä ohjuksilla oli oma polttoainevarastonsa, tässä tapauksessa ruuti.

Conrad Haasia pidetään ensimmäisen taisteluraketin luojana

Seuraavan askeleen otti vasta vuonna 1556 saksalainen keksijä Conrad Haas, joka oli asiantuntija ampuma-aseita Ferdinand I:n armeijassa - Pyhän Rooman valtakunnan keisari. Haasia pidetään ensimmäisen sotilaraketin luojana. Vaikka tiukasti ottaen keksijä ei luonut sitä, vaan vain asetti sen teoreettinen perusta. Haas keksi idean monivaiheisesta raketista.

Tiedemies kuvaili yksityiskohtaisesti mekanismia lentokoneen luomiseksi kahdesta raketista, jotka erottuvat lennon aikana. "Sellainen laite voisi saavuttaa valtavan nopeuden", hän vakuutti. Haasin ideat kehitti pian puolalainen kenraali Kazimir Semenovich.

Vuonna 1650 hän ehdotti projektia kolmivaiheisen raketin luomiseksi. Tätä ideaa ei kuitenkaan koskaan toteutettu. Niin se tietysti oli, mutta vasta 1900-luvulla, useita vuosisatoja Semenovichin kuoleman jälkeen.

Raketit armeijassa

Armeija ei tietenkään koskaan menetä mahdollisuutta adoptoida uutta lajia tuhoisia aseita. 1800-luvulla heillä oli mahdollisuus käyttää rakettia taistelussa. Vuonna 1805 brittiläinen upseeri William Congreve esitteli Royal Arsenalissa luomiaan ruutiraketteja, joilla oli tuolloin ennennäkemätön voima. On oletettu, että Congreve "varasti" suurimman osan ideoista irlantilaiselta nationalistilta Robert Emmettiltä, ​​joka käytti jonkinlaista rakettia vuoden 1803 kansannousun aikana. Tästä aiheesta voidaan väittää loputtomiin, mutta siitä huolimatta rakettia, jonka brittiläiset joukot omaksuivat, kutsutaan Congreve-raketiksi, ei Emmett-raketiksi.

Armeija alkoi käyttää raketteja 1800-luvun aamunkoitteessa

Congreve-raketin laukaisu, 1890

Ase oli käytössä monta kertaa Napoleonin sotien aikana. Venäjällä kenraaliluutnantti Alexander Zasyadkoa pidetään rakettitieteen edelläkävijänä.

Hän ei ainoastaan ​​parantanut Congreve-rakettia, vaan myös ajatteli, että tämän tuhoavan aseen energiaa voitaisiin käyttää rauhanomaisiin tarkoituksiin. Esimerkiksi Zasyadko ilmaisi ensimmäisenä ajatuksen siitä, että raketin avulla olisi mahdollista lentää avaruuteen. Insinööri jopa laski tarkalleen kuinka paljon ruutia tarvittaisiin, jotta raketti pääsisi Kuuhun.

Zasyadko ehdotti ensimmäisenä rakettien käyttöä avaruuteen lentämiseen

Raketilla avaruuteen

Zasyadkon ideat muodostivat perustan monille Konstantin Tsiolkovskyn teoksille. Tämä kuuluisa tiedemies ja keksijä perusteli teoriassa mahdollisuuden lentää avaruuteen rakettitekniikalla. Totta, hän ehdotti, että polttoaineena ei käytetä ruutia, vaan nestemäisen hapen ja nestemäisen vedyn seosta. Samanlaisia ​​ajatuksia ilmaisi Tsiolkovskin nuorempi aikalainen Herman Oberth.

Hän kehitti myös ajatuksen planeettojen välisestä matkustamisesta. Oberth ymmärsi täydellisesti tehtävän monimutkaisuuden, mutta hänen työnsä ei ollut luonteeltaan fantastista. Tiedemies ehdotti erityisesti ideaa rakettimoottorista. Hän jopa suoritti kokeellisia testejä tällaisille laitteille. Vuonna 1928 Obert tapasi nuoren opiskelijan, Wernher von Braunin. Tämän nuoren berliiniläisen fyysikon oli pian tehtävä läpimurto rakettitieteessä ja saatava monet Oberthin ideat eloon. Mutta lisää siitä myöhemmin, koska kaksi vuotta ennen näiden kahden tiedemiehen tapaamista, historian ensimmäinen nestemäisen polttoaineen raketti laukaistiin.

Rakettien ikä

Tämä merkittävä tapahtuma tapahtui 16. maaliskuuta 1926. Ja päähenkilö oli amerikkalainen fyysikko ja insinööri Robert Goddard. Vuonna 1914 hän patentoi monivaiheisen raketin. Hän onnistui pian toteuttamaan Haasin lähes neljäsataa vuotta aiemmin ehdottaman idean. Goddard ehdotti bensiinin ja dityppioksidin käyttöä polttoaineena. Useiden epäonnistuneiden laukaisujen jälkeen hän saavutti menestystä. 16. maaliskuuta 1926 Goddard laukaisi tätinsä tilalla raketin kokoisen. ihmisen käsi. Hieman yli kahdessa sekunnissa hän lensi 12 metriä ilmaan. On kummallista, että Bazooka luodaan myöhemmin Goddardin teosten perusteella.

Goddardin, Oberthin ja Tsiolkovskin löydöksillä oli suuri resonanssi. Yhdysvalloissa, Saksassa ja Neuvostoliitossa rakettitieteen harrastajien seurat alkoivat syntyä spontaanisti. Neuvostoliitossa perustettiin Jet Institute jo vuonna 1933. Samana vuonna ilmestyi täysin uudenlainen ase - raketit. Asennus niiden käynnistämiseksi jäi historiaan nimellä "Katyusha".

Saksassa Oberthin ideoiden kehittämistä toteutti jo tuttu Wernher von Braun. Hän loi raketteja Saksan armeijalle eikä jättänyt tätä toimintaa natsien valtaantulon jälkeen. Lisäksi Brown sai heiltä upeaa rahoitusta ja rajattomat mahdollisuudet työtä varten.

Orjatyövoimaa käytettiin uusien rakettien luomiseen. Tiedetään, että Brown yritti protestoida tätä vastaan, mutta sai vastauksena uhkauksen, että hän saattaa itse joutua pakkotyöläisten paikalle. Näin luotiin ballistinen ohjus, jonka ilmestymistä Tsiolkovski ennusti. Ensimmäiset testit suoritettiin vuonna 1942. Vuonna 1944 Wehrmacht otti käyttöön pitkän kantaman ballistisen V-2-ohjuksen. Sen avulla he ampuivat pääasiassa Ison-Britannian aluetta (ohjus saavutti Lontoon Saksan alueelta 6 minuutissa). V-2 aiheutti hirvittävän tuhon ja iski pelkoa ihmisten sydämiin. Ainakin 2 700 kuoli siviilejä Sumuinen Albion. Brittilehdistössä V-2:ta kutsuttiin "siivekkääksi kauhuksi".

Natsit käyttivät orjatyövoimaa luodakseen raketteja

Sodan jälkeen

Yhdysvaltain ja Neuvostoliiton armeijat ovat metsästäneet Brownia vuodesta 1944 lähtien. Molemmat maat olivat kiinnostuneita hänen ideoistaan ​​ja kehityksestään. Tiedemies itse oli avainasemassa tämän ongelman ratkaisemisessa. Vielä keväällä 1945 hän kokosi ryhmänsä neuvostoon, jossa päätettiin, kenen tulee antautua sodan päätyttyä. Tutkijat ovat tulleet siihen tulokseen, että amerikkalaisten on parempi antautua. Brown itse jäi kiinni melkein vahingossa. Hänen veljensä Magnus, nähdessään amerikkalaisen sotilaan, juoksi hänen luokseen ja sanoi: "Nimeni on Magnus von Braun, veljeni keksi V-2:n, haluamme antautua."

R-7 Korolev - ensimmäinen raketti, joka lensi avaruuteen

Yhdysvalloissa Wernher von Braun jatkoi rakettien parissa työskentelemistä. Nyt hän kuitenkin työskenteli pääasiassa rauhanomaisissa tarkoituksissa. Juuri hän antoi valtavan sysäyksen amerikkalaisen avaruusteollisuuden kehitykselle suunnittelemalla ensimmäiset kantoraketit Yhdysvaltoihin (tietenkin Brown loi myös taisteluballistisia ohjuksia). Helmikuussa 1958 hänen tiiminsä lanseerasi ensimmäisen amerikkalaisen keinotekoinen satelliitti Maapallo. Neuvostoliitto päihitti Yhdysvallat satelliitin laukaisulla lähes kuudella kuukaudella. 4. lokakuuta 1957 ensimmäinen keinotekoinen satelliitti laukaistiin Maan kiertoradalle. Se laukaistiin käyttämällä Sergei Korolevin luomaa Neuvostoliiton R-7-rakettia.

R-7:stä tuli maailman ensimmäinen mannertenvälinen ballistinen ohjus, sekä ensimmäinen raketti, jota käytetään avaruuslento.

Rakettimoottorit Venäjällä

Vuonna 1912 Moskovaan avattiin tehdas lentokoneiden moottoreiden tuotantoa varten. Yritys oli osa ranskalaista Gnome-yhdistystä. Täällä luotiin myös lentokoneiden moottoreita. Venäjän valtakunta ensimmäisen maailmansodan aikana. Tehdas selviytyi menestyksekkäästi vallankumouksesta, sai uuden nimen "Icarus" ja jatkoi toimintaansa Neuvostoliiton vallan alla.

Vuonna 1912 Venäjälle ilmestyi lentokoneiden moottoreiden tuotantolaitos

Lentokoneiden moottorit luotiin täällä 1930- ja 1940-luvuilla, sotavuosina. Icaruksella valmistetut moottorit asennettiin eturintamassa Neuvostoliiton lentokoneet. Ja jo 1950-luvulla yritys alkoi tuottaa turbo-rakettimoottoreita, myös avaruusteollisuudelle. Nyt tehdas kuuluu OJSC Kuznetsoville, joka sai nimensä erinomaisen Neuvostoliiton lentokonesuunnittelijan Nikolai Dmitrievich Kuznetsovin kunniaksi. Yhtiö on osa Rostec State Corporationia.

Nykyinen tila

Rostec jatkaa rakettimoottoreiden tuotantoa myös rakettiteollisuudelle. SISÄÄN viime vuodet tuotantomäärät kasvavat. Viime vuonna ilmestyi tietoa, että Kuznetsov sai tilauksia moottoreiden valmistukseen jopa 20 vuotta etukäteen. Moottoreita ei luoda ainoastaan ​​avaruusteollisuudelle, vaan myös lento-, energia- ja rautateiden tavarakuljetuksiin.

Vuonna 2012 Rostec testasi kuun moottoria

Vuonna 2012 Rostec testasi kuun moottoria. Asiantuntijat onnistuivat elvyttämään Neuvostoliiton kuuohjelmaa varten luotuja tekniikoita. Itse ohjelma, kuten tiedämme, lopulta lopetettiin. Mutta näennäisesti unohdettuja saavutuksia on nyt löydetty uusi elämä. Kuupotkurin odotetaan saavan laajaa käyttöä Venäjän avaruusohjelmassa.