La hélice giratoria empuja el avión hacia adelante. Pero el motor a reacción alta velocidad expulsa gases de escape calientes hacia la parte trasera y, por lo tanto, crea una fuerza de empuje reactiva dirigida hacia adelante.

Tipos de motores a reacción

Hay cuatro tipos de motores a reacción o de turbina de gas:

Turborreactor;

Turboventiladores- como los utilizados en los aviones de pasajeros Boeing-747;

turbohélice donde se utilicen hélices impulsadas por turbinas;

Y turboeje que se montan en helicópteros.

motor turboventilador consta de tres partes principales: un compresor, una cámara de combustión y una turbina que proporciona energía. Primero, el aire ingresa al motor y es comprimido por un ventilador. Luego, en la cámara de combustión, el aire comprimido se mezcla con el combustible y se quema, formando gas en alta temperatura y alta presión. Este gas pasa a través de la turbina, lo que hace que gire a una velocidad tremenda y es lanzado hacia atrás, creando así una fuerza de empuje hacia adelante.

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Una vez en el motor de turbina, el aire pasa por varias etapas de compresión. La presión y el volumen del gas aumentan con especial fuerza después de pasar por la cámara de combustión. El empuje generado por los gases de escape permite que los aviones a reacción viajen a altitudes y velocidades muy superiores a las disponibles para los helicópteros con motor de pistón.

En un motor turborreactor, el aire se toma desde el frente, se comprime y se quema junto con el combustible. resultante de la combustión humos por tráfico vehicular generar empuje reactivo.

Los turbohélices conectan el empuje del jet gases de escape con empuje hacia adelante generado por la rotación de la hélice.

Los motores de turbina de gas son de bastante alta tecnología y superan significativamente a los motores tradicionales (convencionales) en términos de sus características. Combustión interna. Los motores de turbina de gas han recibido su principal distribución en la industria de la aviación. Pero en industria automotriz motores de este tipo no han ganado distribución, lo que está asociado a problemas con su consumo de combustible de aviación, que es demasiado caro para los vehículos terrestres. Sin embargo, en el mundo existen varios y que están equipados con motores a reacción. Nuestra publicación en línea para sus lectores habituales decidió hoy publicar el Top 10 (top ten) de este increíble en nuestra opinión y poderosos vehículos.

1) Tractor tirando Putten

Este tractor se puede llamar con seguridad el pináculo del logro humano. Los ingenieros han creado un vehículo que es capaz de remolcar 4,5 toneladas a una velocidad vertiginosa, y esto es gracias a unos pocos motores de turbina de gas.

2) Locomotora de ferrocarril con motor de turbina de gas

Este experimento de ingenieros nunca obtuvo la fama comercial esperada. Una pena, por supuesto. Dicho tren ferroviario utilizó, en particular, un motor del bombardero estratégico Convair B-36 "Peacemaker" ("Peacemaker" - fabricado en los EE. UU.). Gracias a este motor, la locomotora ferroviaria pudo acelerar hasta una velocidad de 295,6 km/h.

3) Empuje SSC

En este momento, los ingenieros de la empresa "SSC Program Ltd" se están preparando para las pruebas, que tendrán que establecer un nuevo récord de velocidad en tierra. Pero, a pesar del diseño de este nuevo automóvil, el Thrust SSC original, que previamente estableció oficialmente el récord mundial de velocidad entre todos los terrestres vehículos también muy impresionante.

La potencia de este Thrust SSC es de 110 mil hp, que se logra mediante dos motores de turbina de gas Rolls-Royce. Recordamos a nuestros lectores que este coche a reacción en 1997 aceleró a una velocidad de 1228 km/h. Así, Thrust SSC se convirtió en el primer automóvil del mundo en romper la barrera del sonido en la tierra.

4) Volkswagen Nuevo Escarabajo

Ron Patrick, entusiasta de los automóviles de 47 años, instalado en su automóvil Modelos volkswagen Motor cohete escarabajo. La potencia de esta máquina después de su modernización fue de 1350 hp. Ahora velocidad máxima coche es de 225 km/h. Pero en el funcionamiento de un motor de este tipo existe un inconveniente muy significativo. Este chorro deja tras de sí un penacho caliente de 15 metros de largo.

5) Extintor de incendios ruso "Big Wind"

¿Y cómo te gusta el viejo proverbio ruso: "La cuña se golpea con una cuña", recuerdas esta? En nuestro ejemplo, este proverbio, curiosamente, funciona específicamente. Les presentamos, queridos lectores, el desarrollo ruso: "Extinguir el fuego con fuego". ¿No crees? Pero es verdad. Instalación similar utilizado en Kuwait para apagar incendios de petróleo durante la Guerra del Golfo.

Este vehículo se creó sobre la base del T-34, en el que se instalaron (entregó) dos motores a reacción del caza MIG-21. El principio de funcionamiento de este vehículo de extinción de incendios es bastante simple: la extinción se produce con la ayuda de chorros de aire junto con agua. Los motores de los aviones a reacción se modificaron ligeramente, esto se hizo con la ayuda de mangueras a través de las cuales se suministraba agua a alta presión. Durante el funcionamiento del motor de turbina de gas, el agua cayó sobre el fuego que salía de las boquillas del motor a reacción, como resultado de lo cual se formó un fuerte vapor, que se movió en grandes corrientes de aire a gran velocidad.

Este método hizo posible apagar plataformas petrolíferas. Las corrientes de vapor en sí se cortaron de la capa de combustión.

6) Coche de carreras STP-Paxton Turbocar

Este auto de carrera fue diseñado por Ken Wallis para las 500 Millas de Indianápolis. Este deportivo participó por primera vez en la "Indy 500" en 1967. La turbina de gas del automóvil y el asiento del piloto estaban ubicados uno al lado del otro. El par con la ayuda del convertidor se transmitió inmediatamente a las cuatro ruedas.

En 1967, durante el evento principal, este automóvil fue un candidato a la victoria. Pero 12 kilómetros antes de la meta por la falla de los rodamientos, el auto abandonó la carrera.

7) Rompehielos polar estadounidense USCGC Polar-Class Icereaker

Este poderoso rompehielos puede moverse a través del hielo, cuyo espesor puede alcanzar hasta 6 metros. El rompehielos está equipado con 6 motores diesel con una capacidad total de 18 mil hp, así como tres motores de turbina de gas Pratt & Whitney con una capacidad total de 75 mil hp. Pero a pesar de la enorme potencia de todas sus centrales eléctricas, la velocidad del rompehielos no es muy grande. Pero para este vehículo, la velocidad no es lo principal -.

8) Vehículo Luge de Verano

Si no tiene ningún sentido de autoconservación, entonces este vehículo puede ser perfecto para que obtenga una gran dosis de adrenalina. Este vehículo inusual está equipado con un pequeño motor de turbina de gas. Gracias a él, en 2007, un intrépido atleta logró acelerar a una velocidad de 180 km/h. Pero eso no es nada. en comparación con otro australiano que está preparando un vehículo similar para sí mismo, todo con el fin de establecer un récord mundial. Esta persona planea acelerar sobre una tabla con motor de turbina de gas hasta una velocidad de 480 km/h.

9) Superbike de turbina MTT

La empresa "MTT" decidió equipar su motocicleta motor de turbina de gas. en última instancia, en rueda trasera Se transmite una potencia de 286 hp. Tal motor a reacción fue producido por la compañía " Rolls Royce". Jay Leno hoy ya posee una superbike de este tipo. Según él, conducir tal cosa es aterrador e interesante al mismo tiempo.

El mayor peligro para cualquier piloto de motos que esté detrás del volante de una moto de este tipo es mantener su estabilidad durante la aceleración y asegurarse de reducir la velocidad a tiempo.

10) Quitanieves

¿Saben, queridos amigos, dónde terminan la mayoría de los motores a reacción viejos después de haber sido retirados de los aviones? ¿No lo sé? Muy a menudo en muchos países del mundo se utilizan en la industria ferroviaria, se utilizan para la limpieza vías del tren de la nieve que cae.

Además, quitanieves similares vehículos también se utilizan en las pistas de los aeródromos y donde sea necesario para Corto plazo eliminar la acumulación de nieve de un área determinada.

Un motor a reacción es un motor que crea la fuerza de tracción necesaria para el movimiento al convertir la energía interna del combustible en la energía cinética de la corriente en chorro del fluido de trabajo.

El fluido de trabajo sale del motor a alta velocidad y, de acuerdo con la ley de conservación del momento, se forma una fuerza reactiva que empuja el motor en la dirección opuesta. Para acelerar el fluido de trabajo, tanto la expansión de un gas calentado de una forma u otra a una temperatura térmica alta (los llamados motores térmicos a reacción) como otros principios físicos, por ejemplo, la aceleración de partículas cargadas en un campo electrostático ( ver motor de iones), se puede utilizar.

Un motor a reacción combina el propio motor con una hélice, es decir, crea tracción solo a través de la interacción con el fluido de trabajo, sin apoyo ni contacto con otros cuerpos. Por esta razón, se usa más comúnmente para propulsar aviones, cohetes y naves espaciales.

En un motor a reacción, la fuerza de empuje necesaria para el movimiento se crea convirtiendo la energía inicial en energía cinética del fluido de trabajo. Como resultado de la expiración del fluido de trabajo de la boquilla del motor, se forma una fuerza reactiva en forma de retroceso (chorro). El retroceso mueve el motor y el dispositivo estructuralmente conectado con él en el espacio. El movimiento se produce en la dirección opuesta a la salida del chorro. La energía cinética de la corriente en chorro se puede convertir diferentes tipos energía: química, nuclear, eléctrica, solar. El motor a reacción proporciona su propio movimiento sin la participación de mecanismos intermedios.

Para crear propulsión a chorro se necesita una fuente de energía inicial, que se convierte en la energía cinética de una corriente en chorro, un fluido de trabajo expulsado del motor en forma de corriente en chorro, y el propio motor a reacción, que convierte el primer tipo de energía en la segundo.

La parte principal de un motor a reacción es la cámara de combustión, en la que se crea el fluido de trabajo.

Todos los motores a reacción se dividen en dos clases principales, dependiendo de si utilizan el entorno en su trabajo o no.

La primera clase son los motores a reacción (WFD). Todos ellos son térmicos, en los que el fluido de trabajo se forma durante la reacción de oxidación de una sustancia combustible con oxígeno del aire circundante. La masa principal del fluido de trabajo es el aire atmosférico.

En un motor cohete, todos los componentes del fluido de trabajo están a bordo del aparato equipado con él.

también hay motores combinados, combinando los dos tipos anteriores.

Por primera vez, la propulsión a chorro se utilizó en la bola de Heron, el prototipo de una turbina de vapor. motores de jet Los combustibles sólidos aparecieron en China en el siglo X. norte. mi. Dichos cohetes se usaron en el Este, y luego en Europa para fuegos artificiales, señalización y luego como cohetes de combate.

Una etapa importante en el desarrollo de la idea. propulsión a Chorro hubo una idea de usar un cohete como motor para un avión. Fue formulado por primera vez por el revolucionario ruso N. I. Kibalchich, quien en marzo de 1881, poco antes de su ejecución, propuso un esquema para un avión (avión cohete) usando propulsión a chorro de gases explosivos en polvo.

N. E. Zhukovsky en sus obras "Sobre la reacción del fluido entrante y saliente" (década de 1880) y "Sobre la teoría de los barcos puestos en movimiento por la fuerza de reacción del agua saliente" (1908) desarrolló por primera vez los principales problemas de la teoría de un chorro motor.

Un trabajo interesante sobre el estudio del vuelo de cohetes también pertenece al famoso científico ruso I. V. Meshchersky, en particular en el campo de la teoría general del movimiento de cuerpos de masa variable.

En 1903, K. E. Tsiolkovsky, en su obra "Investigación de los espacios del mundo con dispositivos reactivos", dio una justificación teórica para el vuelo de un cohete, así como un diagrama esquemático de un motor de cohete, que anticipó muchos de los principios fundamentales y de diseño. características de los motores de cohetes de propulsante líquido (LRE) modernos. Entonces, Tsiolkovsky previó el uso de combustible líquido para un motor a reacción y su suministro al motor con bombas especiales. Propuso controlar el vuelo del cohete por medio de timones de gas, placas especiales colocadas en un chorro de gases emitidos por la boquilla.

Una característica de un motor de propulsante líquido es que, a diferencia de otros motores a reacción, lleva consigo todo el suministro de oxidante junto con el combustible y no toma de la atmósfera el aire que contiene oxígeno necesario para quemar el combustible. Este es el único motor que se puede utilizar para vuelos a gran altitud fuera de la atmósfera terrestre.

El primer cohete del mundo con motor de cohete de combustible líquido fue creado y lanzado el 16 de marzo de 1926 por el estadounidense R. Goddard. Pesaba unos 5 kilogramos y su longitud alcanzaba los 3 m.El cohete de Goddard funcionaba con gasolina y oxígeno líquido. El vuelo de este cohete duró 2,5 segundos, durante los cuales voló 56 m.

El trabajo experimental sistemático en estos motores comenzó en los años 30 del siglo XX.

Los primeros motores de cohetes soviéticos se diseñaron y construyeron en 1930-1931. en el Laboratorio de Dinámica de Gases de Leningrado (GDL) bajo la dirección del futuro académico V.P. Glushko. Esta serie se llamó ORM, un motor cohete experimentado. Glushko aplicó algunas novedades, por ejemplo, enfriar el motor con uno de los componentes del combustible.

Paralelamente, el Jet Propulsion Study Group (GIRD) llevó a cabo en Moscú el desarrollo de motores de cohetes. Su inspirador ideológico fue F. A. Zander, y el organizador fue el joven S. P. Korolev. El objetivo de Korolev era construir un nuevo aparato cohete: un avión cohete.

En 1933, F.A. Zander construyó y probó con éxito el motor cohete OR1, que funcionaba con gasolina y aire comprimido, y en 1932–1933. - motor OP2, a gasolina y oxígeno líquido. Este motor fue diseñado para instalarse en un planeador que se suponía que volaría como un avión cohete.

En 1933, se creó y probó en GIRD el primer cohete soviético de combustible líquido.

Desarrollando el trabajo iniciado, los ingenieros soviéticos continuaron trabajando posteriormente en la creación de motores a reacción de propulsante líquido. En total, desde 1932 hasta 1941, se desarrollaron 118 diseños de motores a reacción de propulsante líquido en la URSS.

En Alemania, en 1931, I. Winkler, Riedel y otros probaron cohetes.

El primer vuelo en un avión propulsado por cohetes con un motor de combustible líquido se realizó en la Unión Soviética en febrero de 1940. Como planta de energía avión se utilizó motor de cohete. En 1941, bajo la dirección del diseñador soviético V. F. Bolkhovitinov, se construyó el primer avión a reacción: un caza con motor de propulsor líquido. Sus pruebas fueron realizadas en mayo de 1942 por el piloto G. Ya. Bakhchivadzhi.

Al mismo tiempo, tuvo lugar el primer vuelo de un caza alemán con dicho motor. En 1943, Estados Unidos probó el primer avión a reacción estadounidense, en el que se instaló un motor de combustible líquido. En Alemania, en 1944, se construyeron varios cazas con estos motores diseñados por Messerschmitt y en el mismo año se utilizaron en una situación de combate en el Frente Occidental.

Además, se utilizaron motores de cohetes de propulsante líquido en cohetes alemanes V2, creados bajo la dirección de W. von Braun.

En la década de 1950, líquido motores de cohetes se instalaron en misiles balísticos, y luego en satélites artificiales de la Tierra, el Sol, la Luna y Marte, estaciones interplanetarias automáticas.

El motor cohete consta de una cámara de combustión con tobera, un grupo turbobomba, un generador de gas o de vapor a gas, un sistema de automatización, elementos de control, un sistema de encendido y unidades auxiliares(intercambiadores de calor, mezcladores, accionamientos).

La idea de los motores a reacción se ha planteado repetidamente en diferentes paises. Los trabajos más importantes y originales a este respecto son los estudios realizados en 1908-1913. El científico francés R. Loren, quien, en particular, en 1911 propuso una serie de esquemas para motores estatorreactores. Estos motores usan aire atmosférico como oxidante, y el aire en la cámara de combustión es comprimido por presión de aire dinámica.

En mayo de 1939, tuvo lugar en la URSS la primera prueba de un cohete con motor estatorreactor diseñado por P. A. Merkulov. Era un cohete de dos etapas (la primera etapa era un cohete de pólvora) con un peso de despegue de 7,07 kg, y el peso del combustible para la segunda etapa de un motor estatorreactor era de solo 2 kg. Durante la prueba, el cohete alcanzó una altura de 2 km.

En 1939-1940 Por primera vez en el mundo, en la Unión Soviética, se llevaron a cabo pruebas de verano de motores a reacción instalados como motores adicionales en un avión diseñado por N.P. Polikarpov. En 1942, los motores estatorreactores diseñados por E. Senger se probaron en Alemania.

El motor a reacción consta de un difusor en el que se comprime el aire debido a la energía cinética del flujo de aire que se aproxima. El combustible se inyecta en la cámara de combustión a través de la boquilla y la mezcla se enciende. La corriente en chorro sale por la boquilla.

El funcionamiento de los WFD es continuo, por lo que no existe empuje de arranque en los mismos. En este sentido, a velocidades de vuelo inferiores a la mitad de la velocidad del sonido, no se utilizan motores a reacción. El uso de WFD es más efectivo a velocidades supersónicas y grandes altitudes. El despegue de una aeronave con motor a reacción se lleva a cabo utilizando motores cohete de combustible sólido o líquido.

Otro grupo de motores a reacción, los motores turbocompresores, ha recibido más desarrollo. Se dividen en turborreactores, en los que el empuje lo crea un chorro de gases que fluye desde una tobera de chorro, y turbohélices, en los que el empuje principal lo crea una hélice.

En 1909, el ingeniero N. Gerasimov desarrolló el diseño de un motor turborreactor. En 1914, el teniente de la Armada rusa M. N. Nikolskoy diseñó y construyó un modelo de motor de avión turbohélice. Los productos de la combustión gaseosa de una mezcla de trementina y ácido nítrico sirvieron como fluido de trabajo para impulsar la turbina de tres etapas. La turbina no solo trabajaba en la hélice: los productos gaseosos de escape de la combustión, dirigidos a la boquilla de cola (chorro), creaban un empuje de chorro además de la fuerza de empuje de la hélice.

En 1924, V. I. Bazarov desarrolló el diseño de un motor a reacción turbocompresor para aviones, que constaba de tres elementos: una cámara de combustión, una turbina de gas y un compresor. Fluir aire comprimido aquí por primera vez se dividía en dos ramas: la parte más pequeña iba a la cámara de combustión (al quemador), y la parte más grande se mezclaba con los gases de trabajo para bajar su temperatura frente a la turbina. Esto aseguró la seguridad de las palas de la turbina. La potencia de la turbina multietapa se utilizó para accionar el compresor centrífugo del propio motor y en parte para hacer girar la hélice. Además de la hélice, el empuje fue creado por la reacción de un chorro de gases que pasó a través de la tobera de cola.

En 1939, comenzó la construcción de motores turborreactores diseñados por A. M. Lyulka en la planta de Kirov en Leningrado. Sus juicios fueron interrumpidos por la guerra.

En 1941, en Inglaterra, se realizó el primer vuelo en un avión de combate experimental equipado con un motor turborreactor diseñado por F. Whittle. Estaba equipado con un motor turbina de gas, que accionó un compresor centrífugo que suministra aire a la cámara de combustión. Los productos de combustión se utilizaron para crear empuje a chorro.

Avión Gloster de Whittle (E.28/39)

En un motor turborreactor, el aire que entra durante el vuelo se comprime primero en la entrada de aire y luego en el turbocargador. El aire comprimido se alimenta a la cámara de combustión, donde se inyecta combustible líquido (más a menudo queroseno de aviación). La expansión parcial de los gases formados durante la combustión se produce en la turbina que hace girar el compresor, y la expansión final se produce en la tobera de chorro. Se puede instalar un postquemador entre la turbina y el motor a reacción, diseñado para la combustión adicional de combustible.

Hoy en día, la mayoría de las aeronaves militares y civiles, así como algunos helicópteros, están equipados con motores turborreactores.

En un motor turbohélice, el impulso principal es creado por una hélice y un adicional (alrededor del 10%) por un chorro de gases que fluye de una boquilla de chorro. El principio de funcionamiento de un motor turbohélice es similar al de un motor turborreactor, con la diferencia de que la turbina hace girar no solo al compresor, sino también a la hélice. Estos motores se utilizan en aviones y helicópteros subsónicos, así como para el movimiento de barcos y automóviles de alta velocidad.

Los primeros motores a reacción de propulsante sólido se utilizaron en misiles de combate. Su aplicación amplia comenzó en el siglo XIX, cuando aparecieron unidades de misiles en muchos ejércitos. A finales del siglo XIX. se crearon las primeras pólvoras sin humo, con combustión más estable y mayor eficiencia.

En las décadas de 1920 y 1930, se estaba trabajando para crear armas a reacción. Esto condujo a la aparición de lanzacohetes: "Katyusha" en la Unión Soviética, morteros de cohetes de seis cañones en Alemania.

La obtención de nuevos tipos de pólvora hizo posible el uso de motores a reacción de propulsante sólido en misiles de combate, incluidos los balísticos. Además, se utilizan en aviación y astronáutica como motores de las primeras etapas de vehículos de lanzamiento, motores de arranque para aviones con motores estatorreactores y motores de freno para naves espaciales.

Un motor a reacción de propulsante sólido consta de un cuerpo (cámara de combustión) en el que se encuentra todo el suministro de combustible y una tobera de chorro. El cuerpo está hecho de acero o fibra de vidrio. Boquilla: hecha de grafito, aleaciones refractarias, grafito.

El combustible es encendido por un encendedor.

El empuje se controla cambiando la superficie de combustión de la carga o el área de la sección crítica de la boquilla, así como inyectando líquido en la cámara de combustión.

La dirección de empuje se puede cambiar mediante timones de gas, una boquilla deflectora (deflector), motores de control auxiliar, etc.

Los motores a reacción de propulsante sólido son muy fiables, se pueden almacenar durante mucho tiempo y, por lo tanto, están constantemente listos para el lanzamiento.

¿Alguna vez te has preguntado cómo funciona un motor a reacción? El chorro de propulsión que lo impulsa se conoce desde la antigüedad. Pero solo pudieron ponerlo en práctica a principios del siglo pasado, como resultado de la carrera armamentista entre Inglaterra y Alemania.

El principio de funcionamiento de un motor de avión a reacción es bastante simple, pero tiene algunos matices que se observan estrictamente en su producción. Para que el avión pueda permanecer en el aire de manera confiable, deben funcionar perfectamente. Después de todo, la vida y la seguridad de todos los que están a bordo del avión dependen de ello.

Es impulsado por propulsión a chorro. Necesita algún tipo de fluido empujado desde la parte posterior del sistema y dándole movimiento hacia adelante. trabaja aquí tercera ley de newton que dice: "Por cada acción hay una reacción igual y opuesta".

En el motor a reacción aire en lugar de líquido. Crea una fuerza que proporciona movimiento.

Usa gases calientes y una mezcla de aire con combustible combustible. Esta mezcla sale de él a gran velocidad y empuja el avión hacia adelante, permitiéndole volar.

Si hablamos del dispositivo de un motor de avión a reacción, entonces es combinación de los cuatro detalles importantes:

• compresor;
• cámaras de combustión;
• turbinas;
• escape.

El compresor consta de varias turbinas, que aspiran aire y lo comprimen a medida que pasa a través de las palas en ángulo. Cuando se comprime, la temperatura y la presión del aire aumentan. Parte del aire comprimido ingresa a la cámara de combustión, donde se mezcla con el combustible y se enciende. Incrementa energía térmica del aire.

motor a reacción

mezcla caliente en alta velocidad sale de la cámara y se expande. Allí ella pasa todavía una turbina con álabes que giran debido a la energía del gas.

La turbina está conectada al compresor en la parte delantera del motor., y así lo pone en marcha. Aire caliente sale por el escape. En este punto, la temperatura de la mezcla es muy alta. Y sigue creciendo gracias a efecto de estrangulamiento. Después de eso, el aire sale de él.

Ha comenzado el desarrollo de aviones a reacción en los años 30 del siglo pasado. Los británicos y los alemanes comenzaron a desarrollar modelos similares. Esta carrera fue ganada por científicos alemanes. Por lo tanto, el primer avión con un motor a reacción fue "Golondrina" en la Luftwaffe. "Meteorito de Gloucester" tomó el aire un poco más tarde. Los primeros aviones con tales motores se describen en detalle.

El motor de un avión supersónico también es a reacción, pero en una modificación completamente diferente.

¿Cómo funciona un motor turborreactor?

Los motores a reacción se utilizan en todas partes, y los motores turborreactores se instalan en grandes cantidades. Su diferencia es que el primero lleva consigo un suministro de combustible y comburente, y el diseño asegura su suministro desde los tanques.

motor turborreactor de avión lleva consigo solo combustible, y el agente oxidante, el aire, es expulsado de la atmósfera por la turbina. Por lo demás, el principio de su funcionamiento es el mismo que el del reactivo.

Uno de sus detalles más importantes es Esta es la pala de la turbina. Depende de la potencia del motor.

Esquema de un motor turborreactor.

Son ellos quienes desarrollan las fuerzas de tracción necesarias para la aeronave. Cada una de las aspas produce 10 veces más energía que un motor de automóvil típico. Están instalados detrás de la cámara de combustión, en la parte del motor donde más alta presión, y la temperatura alcanza hasta 1400 grados Celsius.

Durante la producción de palas, pasan a través del proceso de monocristalización lo que les da resistencia y durabilidad.

Cada motor se prueba para el empuje completo antes de instalarlo en un avión. el debe pasar certificación del Consejo Europeo de Seguridad y de la empresa que lo produjo. uno de los mas grandes empresas su producción es Rolls-Royce.

¿Qué es un avión de propulsión nuclear?

Durante la Guerra Fría se hicieron intentos para crear un motor a reacción no en reacción química, sino en el calor que produciría un reactor nuclear. Se puso en lugar de la cámara de combustión.

El aire pasa a través del núcleo del reactor, bajando su temperatura y subiendo la suya propia. Se expande y sale de la boquilla a una velocidad mayor que la velocidad de vuelo.

Motor turbo-nuclear combinado.

En la URSS, se probó basado en TU-95. En los EE. UU., tampoco se quedaron atrás de los científicos en la Unión Soviética.

en los años 60 los estudios en ambos lados cesaron gradualmente. Los tres principales problemas que obstaculizaron el desarrollo fueron:

• seguridad de los pilotos durante el vuelo;
• liberación de partículas radiactivas a la atmósfera;
• en caso de accidente de avión, un reactor radiactivo puede explotar, causando un daño irreparable a todos los seres vivos.

¿Cómo se fabrican los motores a reacción para aeromodelos?

Su producción para maquetas de aviones lleva unas 6 horas. convertido primero placa base de aluminio al que se unen todas las demás partes. Es del mismo tamaño que un disco de hockey.

Adjunto a él hay un cilindro., por lo que resulta algo así como una lata. Este futuro motor Combustión interna. A continuación, se instala el sistema de suministro. Para arreglarlo, los tornillos se atornillan en la placa principal, previamente sumergidos en un sellador especial.

Motor modelo de avión.

Los canales de inicio están montados en el otro lado de la cámara. redirigir las emisiones de gases a la rueda de la turbina. Instalado en el agujero en el lado de la cámara de combustión espiral incandescente. Enciende el combustible dentro del motor.

Luego pusieron la turbina y el eje central del cilindro. se lo pusieron rueda de compresor que fuerza el aire en la cámara de combustión. Se verifica con una computadora antes de reparar el lanzador.

El motor terminado se comprueba una vez más para ver si tiene potencia. Su sonido es ligeramente diferente del sonido de un motor de avión. Él, por supuesto, de menor fuerza, pero se parece completamente a él, dando más similitud al modelo.

motor a reacción, un motor que crea la fuerza de tracción necesaria para el movimiento al convertir la energía potencial en energía cinética de la corriente en chorro del fluido de trabajo. Bajo el fluido de trabajo m, en relación con los motores, se entiende una sustancia (gas, líquido, cuerpo sólido), con la ayuda de la cual la energía térmica liberada durante la combustión del combustible se convierte en útil Trabajo mecánico. Como resultado de la expiración del fluido de trabajo de la tobera del motor, se forma una fuerza reactiva en forma de reacción (retroceso) de un chorro dirigido en el espacio en la dirección opuesta a la salida del chorro. Varios tipos de energía (química, nuclear, eléctrica, solar) se pueden convertir en la energía cinética (velocidad) de una corriente en chorro en un motor a reacción.

Un motor a reacción (motor de reacción directa) combina el propio motor con una hélice, es decir, proporciona su propio movimiento sin la participación de mecanismos intermedios. Para crear el empuje del chorro (empuje del motor) utilizado por un motor a reacción, necesita: una fuente de energía inicial (primaria), que se convierte en la energía cinética de la corriente en chorro; el fluido de trabajo, que es expulsado del motor a reacción en forma de corriente en chorro; el propio motor a reacción es un convertidor de energía. Empuje del motor - esta es una fuerza reactiva, que es el resultado de fuerzas dinámicas de gas de presión y fricción aplicadas a las superficies internas y externas del motor. Distinga entre empuje interno (empuje reactivo): la resultante de todas las fuerzas dinámicas de gas aplicadas al motor, sin tener en cuenta la resistencia externa y el empuje efectivo, teniendo en cuenta la resistencia externa de la planta de energía. La energía inicial se almacena a bordo de un avión u otro aparato equipado con un motor a reacción (combustible químico, combustible nuclear), o (en principio) puede provenir del exterior (energía solar).

Para obtener un fluido de trabajo en un motor a reacción, se puede utilizar una sustancia tomada del medio ambiente (por ejemplo, aire o agua); una sustancia ubicada en los tanques del aparato o directamente en la cámara de un motor a reacción; una mezcla de sustancias provenientes del medio ambiente y almacenadas a bordo del vehículo. Los motores a reacción modernos suelen utilizar energía química como energía primaria. En este caso, el fluido de trabajo son los gases incandescentes, productos de combustión del combustible químico. Durante el funcionamiento de un motor a reacción, la energía química de las sustancias que se queman se convierte en energía térmica de los productos de la combustión, y la energía térmica de los gases calientes se convierte en energía mecánica del movimiento de avance del avión y, en consecuencia, , el aparato en el que está instalado el motor.

El principio de funcionamiento de un motor a reacción.

En un motor a reacción (Fig. 1), un chorro de aire ingresa al motor, se encuentra con turbinas que giran a gran velocidad. compresor , que aspira el aire del ambiente exterior (utilizando un ventilador incorporado). Por lo tanto, se resuelven dos tareas: la entrada de aire principal y el enfriamiento de todo el motor en su conjunto. Las palas de la turbina del compresor comprimen el aire unas 30 veces o más y lo "empujan" (inyectan) en la cámara de combustión (se genera el fluido de trabajo), que es la parte principal de cualquier motor a reacción. La cámara de combustión también actúa como carburador, mezclando combustible con aire. Esto puede ser, por ejemplo, una mezcla de aire y queroseno, como en un motor turborreactor moderno. avion a reacción, o una mezcla de oxígeno líquido con alcohol, como en algunos motores de cohetes líquidos, o algún tipo de propulsor sólido para cohetes de pólvora. después de la educación mezcla aire-combustible se enciende y se libera energía en forma de calor, es decir, los motores a reacción solo pueden ser alimentados por sustancias que, durante una reacción química en el motor (combustión), liberan mucho calor y también forman una gran cantidad de gases. .

En el proceso de ignición, hay un calentamiento significativo de la mezcla y las partes circundantes, así como una expansión volumétrica. De hecho, el motor a reacción utiliza una explosión controlada para la propulsión. La cámara de combustión de un motor a reacción es una de sus partes más calientes (la temperatura en ella alcanza los 2700 ° C), debe enfriarse constantemente de forma intensiva. El motor a reacción está equipado con una tobera a través de la cual los gases calientes, los productos de la combustión del combustible en el motor, salen del motor a gran velocidad. En algunos motores, los gases ingresan a la tobera inmediatamente después de la cámara de combustión, por ejemplo, en motores de cohetes o estatorreactores. En los motores turborreactores, los gases después de la cámara de combustión pasan primero a través turbina , que recibe parte de su energía térmica para accionar un compresor que comprime aire frente a la cámara de combustión. Pero de todos modos, la boquilla es la última parte del motor: los gases fluyen a través de ella antes de salir del motor. Se crea directamente corriente en chorro. La boquilla se envía aire frio, forzado por el compresor para refrigeración detalles internos motor. La boquilla de chorro puede tener diversas formas y diseño dependiendo del tipo de motor. Si la velocidad del flujo de salida debe exceder la velocidad del sonido, entonces se le da a la boquilla la forma de un tubo que se expande, o que primero se estrecha y luego se expande (boquilla de Laval). Solo en una tubería de esta forma se puede acelerar el gas a velocidades supersónicas, para pasar por encima de la "barrera sónica".

Dependiendo de si el entorno se utiliza o no durante el funcionamiento de un motor a reacción, se dividen en dos clases principales: motores de jet(DMA) y motores de cohetes(RD). Toda la DMA - motores de calor, cuyo fluido de trabajo se forma durante la reacción de oxidación de una sustancia combustible con oxígeno atmosférico. El aire procedente de la atmósfera constituye la mayor parte del fluido de trabajo de la WFD. Por lo tanto, un aparato con una WFD lleva una fuente de energía (combustible) a bordo y extrae la mayor parte del fluido de trabajo del medio ambiente. Estos incluyen el motor turborreactor (TRD), el motor estatorreactor (ramjet), el motor a reacción pulsado (PuVRD), el motor estatorreactor hipersónico (scramjet). A diferencia del WFD, todos los componentes del fluido de trabajo del RD están a bordo del vehículo equipado con el RD. La ausencia de una hélice que interactúe con el entorno y la presencia de todos los componentes del fluido de trabajo a bordo del vehículo hacen que el RD sea adecuado para la operación espacial. También hay motores de cohetes combinados, que son, por así decirlo, una combinación de los dos tipos principales.

Principales características de los motores a reacción

Principal parámetro técnico lo que caracteriza a un motor a reacción es el empuje: la fuerza que desarrolla el motor en la dirección del movimiento del dispositivo, el impulso específico: la relación entre el empuje del motor y la masa de combustible del cohete (fluido de trabajo) consumido en 1 s, o una característica idéntica: consumo especifico combustible (la cantidad de combustible consumido en 1 s por 1 N de empuje desarrollado por un motor a reacción), gravedad específica del motor (masa de un motor a reacción en condiciones de trabajo por unidad de empuje desarrollado por él). Para muchos tipos de motores a reacción caracteristicas importantes son dimensiones y recurso. El impulso específico es un indicador del grado de perfección o calidad del motor. El diagrama anterior (Fig. 2) presenta gráficamente los valores superiores de este indicador para diferentes tipos motores a reacción en función de la velocidad de vuelo, expresada en forma de número de Mach, que permite ver el alcance de cada tipo de motor. Este indicador es también una medida de la eficiencia del motor.

El empuje, la fuerza con la que un motor a reacción actúa sobre un dispositivo equipado con este motor, está determinado por la fórmula: $$P = mW_c + F_c (p_c - p_n),$$ donde $m$ es Flujo de masa(consumo de masa) del fluido de trabajo durante 1 s; $W_c$ es la velocidad del fluido de trabajo en la sección de boquilla; $F_c$ es el área de la sección de salida de la boquilla; $p_c$ – presión de gas en la sección de boquilla; $p_n$ – presión ambiental (generalmente presión atmosférica). Como puede verse en la fórmula, el empuje de un motor a reacción depende de la presión ambiental. Es mayor en el vacío y menor en las capas más densas de la atmósfera, es decir, varía según la altitud de vuelo de un aparato equipado con un motor a reacción sobre el nivel del mar, si se considera el vuelo en la atmósfera terrestre. El impulso específico de un motor a reacción es directamente proporcional a la velocidad de salida del fluido de trabajo de la boquilla. La tasa de flujo de salida aumenta con un aumento en la temperatura del fluido de trabajo saliente y una disminución en el peso molecular del combustible (cuanto menor sea el peso molecular del combustible, mayor será el volumen de gases formados durante su combustión y, en consecuencia, la tasa de su salida). Dado que la tasa de escape de los productos de combustión (fluido de trabajo) está determinada por las propiedades fisicoquímicas de los componentes del combustible y caracteristicas de diseño motor, siendo un valor constante a no muy grandes cambios modo de operación de un motor a reacción, entonces la magnitud de la fuerza reactiva está determinada principalmente por el consumo de combustible de masa por segundo y varía en un rango muy amplio (un mínimo para los eléctricos, un máximo para los motores de cohetes líquidos y sólidos). Los motores a reacción de bajo empuje se utilizan principalmente en sistemas de control y estabilización de aeronaves. En el espacio, donde las fuerzas gravitatorias se sienten débilmente y prácticamente no hay medio, cuya resistencia tendría que vencerse, también se pueden usar para overclocking. RD con empuje máximo es necesario para lanzar cohetes a grandes distancias y altitudes, y especialmente para lanzar aviones al espacio, es decir, para acelerarlos a la primera velocidad espacial. Dichos motores consumen una gran cantidad de combustible; por lo general funcionan durante un tiempo muy corto, acelerando los cohetes a una velocidad determinada.

WFD se utiliza como componente principal del fluido de trabajo aire ambiente, mucho más económico. Los WJD pueden funcionar de forma continua durante muchas horas, lo que los hace adecuados para el uso en la aviación. Diferentes esquemas les permitieron ser utilizados para aeronaves operadas en diferentes modos vuelo. Los motores turborreactores (TRD) son ampliamente utilizados y se instalan en casi todos los aviones modernos sin excepción. Como todos los motores que utilizan aire atmosférico, los turborreactores necesitan dispositivo especial para comprimir el aire antes de que entre en la cámara de combustión. En un motor turborreactor, se utiliza un compresor para comprimir el aire y el diseño del motor depende en gran medida del tipo de compresor. Los motores a reacción sin compresor tienen un diseño mucho más simple, en el que el aumento de presión necesario se lleva a cabo de otras maneras; es palpitante y motores de flujo directo. en un palpitante motor a reacción(PuVRD) esto generalmente lo hace una parrilla de válvulas instalada en la entrada del motor, cuando una nueva porción de la mezcla aire-combustible llena la cámara de combustión y se produce un destello en ella, las válvulas se cierran, aislando la cámara de combustión de la entrada del motor. . Como resultado, la presión en la cámara aumenta y los gases salen a través de la boquilla del chorro, después de lo cual se repite todo el proceso. En un motor sin compresor de otro tipo, un estatorreactor, ni siquiera existe esta rejilla de válvulas y aire atmosférico, entrando a la entrada del motor a una velocidad igual velocidad vuelo, se comprime debido a la presión de la velocidad y entra en la cámara de combustión. El combustible inyectado se quema, aumenta el contenido de calor de la corriente, que fluye a través de la boquilla del chorro a una velocidad más velocidad vuelo. Debido a esto, se crea el empuje del estatorreactor. La principal desventaja del estatorreactor es la incapacidad de proporcionar de forma independiente el despegue y la aceleración de la aeronave (LA). Primero se requiere acelerar la aeronave a una velocidad a la que se lanza el estatorreactor y se asegura su funcionamiento estable. La peculiaridad del esquema aerodinámico de los aviones supersónicos con motores estatorreactores (motores estatorreactores) se debe a la presencia de motores aceleradores especiales que proporcionan la velocidad necesaria para iniciar el funcionamiento estable del estatorreactor. Esto hace que la parte de cola de la estructura sea más pesada y requiere la instalación de estabilizadores para garantizar la estabilidad necesaria.

Referencia histórica

El principio de la propulsión a chorro se conoce desde hace mucho tiempo. La bola de Heron puede considerarse el antepasado del motor a reacción. Motores de cohetes sólidos(RDTT - motor de cohete de combustible sólido): los cohetes de pólvora aparecieron en China en el siglo X. norte. mi. Durante cientos de años, tales misiles se usaron primero en el Este y luego en Europa como fuegos artificiales, señales, combate. Una etapa importante en el desarrollo de la idea de la propulsión a chorro fue la idea de utilizar un cohete como motor de un avión. Fue formulado por primera vez por el revolucionario ruso Narodnaya Volya N. I. Kibalchich, quien en marzo de 1881, poco antes de su ejecución, propuso un esquema para un avión (avión cohete) usando propulsión a chorro de gases explosivos en polvo. Los motores de cohetes de propulsante sólido se utilizan en todas las clases de misiles militares (balísticos, antiaéreos, antitanques, etc.), en el espacio (por ejemplo, como motores de arranque y mantenimiento) y en tecnología aeronáutica (propulsores de despegue de aeronaves, en sistemas expulsión), etc. Los pequeños motores de combustible sólido se utilizan como propulsores para el despegue de aeronaves. Los motores de cohetes eléctricos y los motores de cohetes nucleares se pueden utilizar en naves espaciales.

Los motores turborreactores y los motores turborreactores de doble circuito están equipados con la mayoría de los aviones militares y civiles del mundo, se utilizan en helicópteros. Estos motores a reacción son adecuados para vuelos a velocidades subsónicas y supersónicas; también se instalan en aviones de proyectiles, los motores turborreactores supersónicos se pueden utilizar en las primeras etapas aviones aeroespaciales, cohetes y tecnología espacial, etc.

De gran importancia para la creación de motores a reacción fueron los trabajos teóricos de los científicos rusos S. S. Nezhdanovsky, I. V. Meshchersky, N. E. Zhukovsky, los trabajos del científico francés R. Enot-Peltri, el científico alemán G. Oberth. Una contribución importante a la creación del VRD fue el trabajo del científico soviético B. S. Stechkin, The Theory of an Air Jet Engine, publicado en 1929. Prácticamente más del 99% de las aeronaves utilizan un motor a reacción en un grado u otro.