Oggi l'aviazione è composta quasi al 100% da macchine che utilizzano un tipo di turbina a gas. centrale elettrica. In altre parole - motori a turbina a gas. Tuttavia, nonostante la crescente popolarità dei viaggi aerei ora, poche persone sanno come funziona quel container ronzante e sibilante che pende sotto l'ala di un aereo di linea.

Principio di funzionamento motore a turbina a gas.

Un motore a turbina a gas, come un motore a pistoni su qualsiasi auto, si riferisce ai motori combustione interna. Entrambi convertono l'energia chimica del combustibile in calore, bruciando, e poi in utile, meccanico. Tuttavia, il modo in cui ciò accade è in qualche modo diverso. In entrambi i motori avvengono 4 processi principali: aspirazione, compressione, espansione, scarico. Quelli. in ogni caso, l'aria (dall'atmosfera) e il carburante (dai serbatoi) entrano prima nel motore, quindi l'aria viene compressa e vi viene iniettato carburante, dopodiché la miscela si accende, per cui si espande notevolmente, e alla fine viene rilasciata nell'atmosfera. Di tutte queste azioni, solo l'espansione dà energia, tutto il resto è necessario per garantire questa azione.

Ora qual è la differenza. Nei motori a turbina a gas, tutti questi processi avvengono costantemente e simultaneamente, ma in diverse parti del motore, e in un motore a pistoni, in un punto, ma in momenti diversi ea turno. Inoltre, più l'aria è compressa, più energia si può ottenere durante la combustione, e oggi il rapporto di compressione dei motori a turbina a gas ha già raggiunto 35-40:1, cioè nel processo di passaggio attraverso il motore, l'aria diminuisce di volume e di conseguenza aumenta la sua pressione di 35-40 volte. Per confronto, nei motori a pistoni, questa cifra non supera 8-9: 1, nei modelli più moderni e avanzati. Di conseguenza, a parità di peso e dimensioni, il motore a turbina a gas è molto più potente e il coefficiente azione utile lui è più alto. Questa è la ragione di un uso così diffuso di motori a turbina a gas nell'aviazione oggi.

E ora di più sul design. I quattro processi sopra elencati avvengono nel motore, che è mostrato nel diagramma semplificato sotto i numeri:

• presa d'aria - 1 (presa d'aria)
• compressione - 2 (compressore)
• miscelazione e accensione - 3 (camera di combustione)
• scarico - 5 (ugello di scarico)
• La sezione misteriosa al numero 4 è chiamata la turbina. Questo è parte integrante di qualsiasi turbomotore a gas, il suo scopo è quello di ottenere energia dai gas che escono dalla camera di combustione ad alte velocità, ed è situato sullo stesso albero del compressore (2), che lo aziona.

Si ottiene così un ciclo chiuso. L'aria entra nel motore, viene compressa, miscelata al carburante, incendiata, diretta alle pale della turbina, che assorbono fino all'80% della potenza del gas per far ruotare il compressore, tutto ciò che rimane determina la potenza finale del motore, che può essere utilizzata in molti modi.

A seconda del metodo di ulteriore utilizzo di questa energia, i motori a turbina a gas sono suddivisi in:

• turbogetto
• turboelica
• turboventola
• turboalbero

Il motore mostrato nel diagramma sopra è turbogetto. Si può dire che sia una turbina a gas “pulita”, perché dopo essere passati attraverso la turbina, che fa ruotare il compressore, i gas escono dal motore attraverso l'ugello di scarico a grande velocità e spingono così l'aereo in avanti. Tali motori sono ora utilizzati principalmente negli aerei da combattimento ad alta velocità.

Turboelica i motori differiscono dai motori a turbogetto in quanto hanno sezione aggiuntiva turbina, detta anche turbina bassa pressione, costituito da uno o più ranghi di pale che prelevano dai gas l'energia rimasta dopo la turbina del compressore e quindi fanno ruotare l'elica, che può essere posizionata sia davanti che dietro il motore. Dopo la seconda sezione della turbina, i gas di scarico escono effettivamente per gravità, non avendo praticamente energia, quindi vengono semplicemente utilizzati per rimuoverli. tubi di scarico. Motori simili sono utilizzati su velivoli a bassa velocità e bassa quota.

Turbofan i motori hanno uno schema simile con i turboelica, solo la seconda sezione della turbina non assorbe tutta l'energia dai gas di scarico, quindi anche questi motori hanno un ugello di scarico. Ma la differenza principale è che la turbina a bassa pressione aziona la ventola, che è racchiusa in un involucro. Pertanto, un tale motore è anche chiamato motore a doppio circuito, perché l'aria passa attraverso il circuito interno (il motore stesso) e quello esterno, necessario solo per dirigere il flusso d'aria che spinge il motore in avanti. Perché hanno una forma piuttosto "paffuta". Sono questi motori che vengono utilizzati sulla maggior parte degli aerei di linea moderni, poiché sono i più economici a velocità che si avvicinano alla velocità del suono ed efficienti quando volano ad altitudini superiori a 7000-8000 me fino a 12000-13000 m.

Turboalbero i motori sono quasi identici nel design ai turboelica, tranne per il fatto che l'albero collegato alla turbina a bassa pressione fuoriesce dal motore e può alimentare qualsiasi cosa. Tali motori sono utilizzati negli elicotteri, dove due o tre motori azionano un singolo rotore principale e un'elica di coda compensatrice. Anche i carri armati, il T-80 e l'American Abrams, ora hanno centrali elettriche simili.

Anche i motori a turbina a gas sono classificati secondo altri segni:

• per tipo di dispositivo di input (regolabile, non regolato)
• per tipo di compressore (assiale, centrifugo, assiale-centrifugo)
• in funzione del tipo di percorso aria-gas (diretto, ad anello)
• per tipo di turbina (numero di stadi, numero di rotori, ecc.)
• per tipo di ugello a getto (regolabile, non regolato), ecc.

Motore turbogetto con compressore assiale ricevuto ampia applicazione. Quando si corre il motore sta arrivando processo continuo. L'aria passa attraverso il diffusore, rallenta ed entra nel compressore. Quindi entra nella camera di combustione. Anche il carburante viene fornito alla camera attraverso gli ugelli, la miscela viene bruciata, i prodotti della combustione si muovono attraverso la turbina. I prodotti della combustione nelle pale della turbina si espandono e la fanno ruotare. Inoltre, i gas della turbina con pressione ridotta entrano nell'ugello del getto ed esplodono a grande velocità, creando spinta. La temperatura massima si verifica anche nell'acqua della camera di combustione.

Il compressore e la turbina si trovano sullo stesso albero. Per raffreddare i prodotti della combustione, aria fredda. Nei moderni motori a reazione temperatura di lavoro può superare il punto di fusione delle leghe delle pale del rotore di circa 1000 °C. Il sistema di raffreddamento delle parti della turbina e la scelta di parti del motore resistenti al calore e al calore sono uno dei principali problemi nella progettazione di motori a reazione di tutti i tipi, compresi quelli a turbogetto.

Una caratteristica dei motori a turbogetto con compressore centrifugo è il design dei compressori. Il principio di funzionamento di tali motori è simile ai motori con compressore assiale.

Motore a turbina a gas. Video.

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Motore a reazione

Motore a reazione

un motore la cui spinta è creata dalla reazione (rinculo) del getto del fluido di lavoro che scorre da esso. Il fluido di lavoro in relazione ai motori è inteso come una sostanza (gas, liquido, corpo solido), con l'aiuto della quale il calore rilasciato durante la combustione del carburante viene convertito in utile lavoro meccanico. La base di un motore a reazione è dove viene bruciato (fonte di energia primaria) e generato - gas caldi (prodotti di combustione del carburante).

Secondo il metodo di generazione del fluido di lavoro, i motori a reazione sono divisi in getto d'aria (AJ) e motori a razzo(RD). Nei motori a reazione, il carburante brucia nel flusso d'aria (viene ossidato dall'ossigeno atmosferico), trasformandosi nell'energia termica dei gas caldi, che a sua volta viene convertita nell'energia cinetica del flusso del getto. A seconda del metodo di alimentazione dell'aria alla camera di combustione, si distinguono i motori turbocompressore, ramjet e pulse jet.

In un motore turbocompresso, l'aria viene forzata nella camera di combustione da un compressore. Tali motori sono il tipo principale di motore aeronautico. Sono divisi in motori turboelica, turbojet e pulse jet.

Motore turboelica (TVD) - turbocompressore, in cui la spinta viene creata principalmente da un'elica azionata in rotazione turbina a gas, e in parte per reazione diretta del flusso di gas che fluisce dall'ugello del getto.

1 - aria; 2 - compressore; 3 - gas; 4 - ugello; 5 - gas caldi; 6 - camera di combustione; 7 - combustibile liquido; 8 - ugelli

Turbo motore a reazione(TRD) - un motore turbocompressore in cui la spinta viene creata dalla reazione diretta di un flusso di gas compressi che scorre da un ugello. Motore a reazione pulsante - un motore a reazione in cui l'aria che entra periodicamente nella camera di combustione viene compressa sotto l'azione della pressione della velocità. Ha poca trazione utilizzato principalmente su aerei subsonici. Un motore ramjet (ramjet) è un motore a reazione in cui l'aria che entra continuamente nella camera di combustione viene compressa sotto l'azione di una pressione di velocità. Ha una grande spinta a velocità di volo supersoniche; non c'è spinta statica, quindi per il ramjet è necessario un avviamento forzato.

Enciclopedia "Tecnologia". - M.: Rosman. 2006 .

Motore a reazione

motore a reazione diretta, - nome in codice grande classe motori per aeromobili per vari scopi. A differenza di una centrale con motore alternativo a combustione interna ed elica, dove la forza di trazione si crea per effetto dell'interazione dell'elica con l'ambiente esterno, il motore R. crea una forza motrice, detta forza reattiva o spinta, in quanto un risultato della scadenza di un getto di fluido funzionante da esso, che ha energia cinetica. Questa forza è diretta di fronte al deflusso del fluido di lavoro. In questo caso, l'elica stessa è il motore primo.L'energia primaria necessaria per il funzionamento del propellente, di norma, è contenuta nel fluido di lavoro stesso (l'energia chimica del combustibile bruciato, l'energia potenziale del gas compresso ).
R. d. sono divisi in due gruppi principali. Il primo gruppo è costituito da motori a razzo, motori che creano trazione solo grazie al fluido di lavoro immagazzinato a bordo dell'aeromobile. Questi includono motori a razzo liquido, motori a razzo a combustibile solido, motori a razzo elettrici, ecc. Sono utilizzati nei razzi per vari scopi, inclusi potenti booster che servono a produrre astronavi in orbita.
Il secondo gruppo comprende i motori a reazione, in cui il componente principale del fluido di lavoro è l'aria aspirata nel motore ambiente. Nei motori a razzo - motori a turbogetto, motori ramjet, motori a getto d'impulsi - tutta la propulsione è generata dalla reazione diretta. Secondo il processo di lavoro e le caratteristiche del progetto, alcuni motori a turbina a gas per aeromobili a reazione indiretta sono adiacenti ai motori a razzo aereo - motori turboelica e loro varietà (motori turboelica e motori turboalbero), in cui la quota di spinta dovuta alla reazione diretta è insignificante oppure è praticamente assente. Turbogetto motori a doppio circuito con rapporti di bypass diversi occupano una posizione intermedia in questo senso tra i motori a turbogetto e i motori a turboelica. I motori a razzo ad aria sono utilizzati principalmente nell'aviazione come parte della centrale elettrica di militari e scopo civile. Usando l'aria ambiente come agente ossidante, i motori a razzo ad aria forniscono un effetto significativamente maggiore efficienza del carburante rispetto ai motori a razzo, poiché a bordo dell'aeromobile è necessario solo carburante. Allo stesso tempo, la possibilità di eseguire un processo di lavoro utilizzando l'aria ambiente limita l'ambito di utilizzo dei motori a razzo all'atmosfera.
Il vantaggio principale di un motore a razzo rispetto a un motore a razzo aereo è la sua capacità di operare a qualsiasi velocità e altitudine di volo (la spinta di un motore a razzo non dipende dalla velocità di volo e aumenta con l'altitudine). In alcuni casi vengono utilizzati motori combinati che combinano le caratteristiche dei motori a razzo e ad aria compressa. IN motori combinati per migliorare l'efficienza, l'aria viene utilizzata nella fase iniziale dell'accelerazione con il passaggio alla modalità razzo ad altitudini di volo elevate.

Aviazione: Enciclopedia. - M .: Grande enciclopedia russa. Capo redattore G.P. Svischev. 1994 .

Guarda cos'è un "motore a reazione" in altri dizionari:

JET ENGINE, un motore che fornisce propulsione rilasciando rapidamente un getto di liquido o gas in direzione opposta alla direzione del movimento. Per creare un flusso di gas ad alta velocità, carburante in un motore a reazione ... ... Dizionario enciclopedico scientifico e tecnico

Un motore che crea la forza di trazione necessaria per il movimento convertendo l'energia iniziale in energia cinetica della corrente a getto del fluido di lavoro; a seguito della scadenza del fluido di lavoro dall'ugello del motore, ... ... Grande enciclopedia sovietica

- (motore a reazione diretta) un motore la cui spinta è creata dalla reazione (rinculo) del fluido di lavoro che scorre da esso. Suddiviso in motori a getto d'aria e a razzo ... Grande dizionario enciclopedico

Un motore che converte qualsiasi tipo di energia primaria nell'energia cinetica del fluido di lavoro (jet stream), che crea la spinta del getto. In un motore a reazione, il motore stesso e l'unità di propulsione sono combinati. La parte principale di qualsiasi ... ... dizionario marino

Motore JET, un motore la cui spinta è creata dalla reazione diretta (rinculo) del fluido di lavoro che ne fuoriesce (ad esempio, i prodotti della combustione del combustibile chimico). Sono divisi in motori a razzo (se vengono posizionate scorte del fluido di lavoro ... ... Enciclopedia moderna

Motore a reazione- JET ENGINE, un motore la cui spinta è creata dalla reazione diretta (rinculo) del fluido di lavoro che ne fuoriesce (ad esempio, prodotti della combustione di combustibile chimico). Sono divisi in motori a razzo (se vengono posizionate scorte del fluido di lavoro ... ... Dizionario Enciclopedico Illustrato

MOTORE A REAZIONE- un motore a reazione diretta, il cui reattivo (vedi) è creato dal ritorno del getto del fluido di lavoro che scorre da esso. Ci sono getto d'aria e razzo (vedi) ... Grande Enciclopedia Politecnico

motore a reazione- — Argomenti industria petrolifera e del gas EN motore a reazione … Manuale del traduttore tecnico

Test del motore a razzo dello Space Shuttle ... Wikipedia

- (motore a reazione diretta), un motore la cui spinta è creata dalla reazione (rinculo) del fluido di lavoro che scorre da esso. Sono divisi in motori a getto d'aria e motori a razzo. * * * JET ENGINE JET ENGINE (motore diretto… … Dizionario enciclopedico

Libri

• Modello di aeromobile motore a getto d'aria pulsante , V. A. Borodin , Il libro copre la progettazione, il funzionamento e la teoria elementare di un WFD pulsante. Il libro è illustrato con diagrammi di modelli di aerei a reazione. Riprodotto in originale... Categoria: Macchine agricole Editore: Yo Yo Media, Produttore:

TEMA

SU QUESTO ARGOMENTO:

Motori jet .

SCRITTO: Kiselev A.V.

KALININGRAD

introduzione

Motore a reazione, un motore che crea la forza di trazione necessaria per il movimento convertendo l'energia iniziale in energia cinetica della corrente a getto del fluido di lavoro; a seguito dell'espirazione del fluido di lavoro dall'ugello del motore, si forma una forza reattiva sotto forma di reazione (rinculo) del getto, che sposta il motore e l'apparato ad esso strutturalmente associato nella direzione opposta al deflusso del getto. L'energia cinetica (velocità) di una corrente a getto può essere convertita in R. j. diversi tipi energia (chimica, nucleare, elettrica, solare). R. d. (motore a reazione diretta) combina il motore effettivo con il motore, cioè fornisce il proprio movimento senza partecipazione meccanismi intermedi.

Per creare spinta del getto utilizzato da R. d., è necessario:

la fonte dell'energia iniziale (primaria), che viene convertita nell'energia cinetica del getto;

il fluido di lavoro, che viene espulso dalla R. d. sotto forma di corrente a getto;

R. D. stesso è un convertitore di energia.

L'energia iniziale viene immagazzinata a bordo di un aereo o altro apparato dotato di RD (combustibile chimico, combustibile nucleare), oppure (in linea di principio) può provenire dall'esterno (energia solare). Per ottenere un fluido di lavoro in R.d. si può utilizzare una sostanza prelevata dall'ambiente (ad esempio aria o acqua);

la sostanza che si trova nei serbatoi del dispositivo o direttamente nella camera di R. di d.; una miscela di sostanze provenienti dall'ambiente e immagazzinate a bordo dell'apparato.

Nella moderna R. d., la sostanza chimica è spesso usata come primaria

Prove di lancio di missili

motore Space Shuttle

Motori a turbogetto AL-31F aereo Su-30MK. appartengono alla classe motori jet

energia. In questo caso, il fluido di lavoro sono i gas incandescenti, i prodotti della combustione del combustibile chimico. Durante il funzionamento di un motore a razzo, l'energia chimica delle sostanze in fiamme viene convertita nell'energia termica dei prodotti della combustione e l'energia termica dei gas caldi viene convertita nell'energia meccanica del moto traslatorio della corrente a getto e, di conseguenza, l'apparato su cui è installato il motore. La parte principale di qualsiasi R. d. è la camera di combustione in cui viene generato il fluido di lavoro. La parte terminale della camera, che serve per accelerare il fluido di lavoro e ottenere una corrente a getto, è chiamata ugello a getto.

A seconda che l'ambiente venga utilizzato o meno durante il funzionamento dei motori a razzo, sono divisi in 2 classi principali: motori a getto d'aria (WRD) e motori a razzo (RD). Tutti i WFD sono motori termici, il cui fluido di lavoro è formato dalla reazione di ossidazione di una sostanza combustibile con l'ossigeno atmosferico. L'aria proveniente dall'atmosfera costituisce la maggior parte del fluido di lavoro della WFD. Pertanto, un apparecchio con un WFD porta a bordo una fonte di energia (carburante) e preleva la maggior parte del fluido di lavoro dall'ambiente. A differenza della WFD, tutti i componenti del fluido di lavoro della RD sono a bordo dell'apparato equipaggiato con la RD. L'assenza di un propulsore che interagisce con l'ambiente e la presenza di tutti i componenti del fluido di lavoro a bordo dell'apparato rendono l'RD l'unico adatto al lavoro nello spazio. Esistono anche motori a razzo combinati, che sono, per così dire, una combinazione di entrambi i tipi principali.

Storia dei motori a reazione

Il principio della propulsione a getto è noto da molto tempo. La palla di Heron può essere considerata l'antenata di R. d. Motori a razzo solido: i razzi a polvere sono apparsi in Cina nel X secolo. n. e. Per centinaia di anni, tali missili sono stati usati prima in Oriente e poi in Europa come fuochi d'artificio, segnali, combattimenti. Nel 1903, K. E. Tsiolkovsky, nella sua opera "Indagine sugli spazi mondiali con dispositivi reattivi", fu il primo al mondo a proporre le principali disposizioni della teoria dei motori a razzo a propellente liquido e propose gli elementi principali di un propellente liquido motore a razzo. I primi motori a razzo liquido sovietici - ORM, ORM-1, ORM-2 furono progettati da V. P. Glushko e creati sotto la sua guida nel 1930-31 presso il Gas Dynamics Laboratory (GDL). Nel 1926, R. Goddard lanciò un razzo utilizzando combustibile liquido. Per la prima volta, un RD elettrotermico fu creato e testato da Glushko al GDL nel 1929-33.

Nel 1939, i missili con motori ramjet progettati da I. A. Merkulov furono testati in URSS. Primo schema motore a turbogetto? fu proposto dall'ingegnere russo N. Gerasimov nel 1909.

Nel 1939 iniziò la costruzione di motori a turbogetto progettati da A. M. Lyulka nello stabilimento di Kirov a Leningrado. I test del motore creato furono impediti dalla Grande Guerra Patriottica del 1941-45. Nel 1941, un motore a turbogetto progettato da F. Whittle (Gran Bretagna) fu installato per la prima volta su un aereo e testato. I lavori teorici degli scienziati russi S. S. Nezhdanovsky, I. V. Meshchersky e N. E. Zhukovsky, i lavori dello scienziato francese R. Enot-Peltri e dello scienziato tedesco G. Oberth furono di grande importanza per la creazione di R. D.. Un contributo importante alla creazione del VRD fu il lavoro dello scienziato sovietico B. S. Stechkin "Theory of an air-breathing engine", pubblicato nel 1929.

R. d. hanno uno scopo diverso e l'ambito della loro applicazione è in continua espansione.

R. d. sono ampiamente utilizzati su vari tipi di aeromobili.

I motori a turbogetto e i motori a turbogetto a doppio circuito sono equipaggiati con la maggior parte degli aerei militari e civili in tutto il mondo, sono utilizzati negli elicotteri. Questi motori a razzo sono adatti per voli sia a velocità subsonica che supersonica; sono installati anche su velivoli a proiettili; i motori a turbogetto supersonici possono essere utilizzati nei primi stadi dei velivoli aerospaziali. I motori Ramjet sono installati su missili guidati antiaerei, missili da crociera, caccia intercettori supersonici. Subsonico motori a flusso diretto utilizzato sugli elicotteri (installato alle estremità delle pale del rotore principale). I motori a reazione pulsanti hanno poca spinta e sono destinati solo agli aerei a velocità subsoniche. Durante la seconda guerra mondiale del 1939-45, questi motori furono equipaggiati con proiettili V-1.

RD nella maggior parte dei casi viene utilizzato su aeromobili ad alta velocità.

I motori a razzo a propellente liquido sono utilizzati su veicoli di lancio di veicoli spaziali e veicoli spaziali come motori di marcia, frenata e controllo, nonché su missili balistici guidati. I motori a razzo a propellente solido sono utilizzati in missili balistici, antiaerei, anticarro e altri missili militari, nonché su veicoli di lancio e veicoli spaziali. Piccoli motori a propellente solido vengono utilizzati come booster per il decollo degli aerei. I motori a razzo elettrici e i motori a razzo nucleare possono essere utilizzati nei veicoli spaziali.

Tuttavia, questo possente tronco, principio di reazione diretta, ha dato vita a un'enorme corona dell '"albero genealogico" della famiglia dei motori a reazione. Per conoscere i rami principali della sua corona, incoronando il "tronco" della reazione diretta. Ben presto, come si vede dalla figura (vedi sotto), questo tronco si divide in due parti, come se fosse stato spaccato da un fulmine. Entrambi i nuovi tronchi sono ugualmente decorati con possenti corone. Questa divisione è avvenuta a causa del fatto che tutti i motori a reazione "chimici" sono divisi in due classi, a seconda che utilizzino o meno l'aria ambiente per il loro lavoro.

Uno dei tronchi appena formati è la classe dei motori a respirazione d'aria (VRD). Come suggerisce il nome, non possono operare al di fuori dell'atmosfera. Ecco perché questi motori sono la spina dorsale dell'aviazione moderna, sia con equipaggio che senza equipaggio. Utilizzo della direttiva quadro sui rifiuti ossigeno atmosferico per la combustione del carburante, senza di esso, la reazione di combustione nel motore non andrà. Tuttavia, i motori a turbogetto sono attualmente i più utilizzati.

(TRD), installato su quasi tutti gli aeromobili moderni senza eccezioni. Come tutti i motori che utilizzano l'aria atmosferica, i motori a turbogetto ne hanno bisogno dispositivo speciale per comprimere l'aria prima che entri nella camera di combustione. Dopotutto, se la pressione nella camera di combustione non supera significativamente la pressione atmosferica, i gas non usciranno dal motore a una velocità maggiore: è la pressione che li espelle. Ma a bassa velocità di scarico, la spinta del motore sarà piccola e il motore consumerà molto carburante, un tale motore non troverà applicazione. In un motore a turbogetto, viene utilizzato un compressore per comprimere l'aria e il design del motore dipende in gran parte dal tipo di compressore. Esistono motori con compressori assiali e centrifughi, i compressori assiali possono avere meno o più stadi di compressione grazie all'utilizzo del nostro sistema, essere mono-bistadio, ecc. Per azionare il compressore, il motore a turbogetto ha una turbina a gas, che ha dato il nome al motore. A causa del compressore e della turbina, il design del motore è molto complesso.

I motori a getto d'aria senza compressori sono molto più semplici nel design, in cui l'aumento di pressione necessario viene effettuato in altri modi, che hanno nomi: motori pulsanti e ramjet.

In un motore pulsante, questo viene solitamente fatto da una griglia della valvola installata all'ingresso del motore, quando una nuova porzione della miscela aria-carburante riempie la camera di combustione e si verifica un lampo, le valvole si chiudono, isolando la camera di combustione dal ingresso del motore. Di conseguenza, la pressione nella camera aumenta ei gas fuoriescono attraverso l'ugello del getto, dopodiché l'intero processo viene ripetuto.

In un motore senza compressore di un altro tipo, un ramjet, non c'è nemmeno questa griglia di valvole e la pressione nella camera di combustione aumenta per effetto della pressione dinamica, cioè decelerazione del flusso d'aria in arrivo che entra nel motore in volo. È chiaro che un tale motore è in grado di funzionare solo quando l'aereo sta già volando a una velocità sufficientemente elevata, non svilupperà spinta nel parcheggio. Ma molto ad alta velocità, 4-5 volte più velocità suono, un motore ramjet sviluppa una trazione molto elevata e consuma meno carburante di qualsiasi altro motore a reazione "chimico" in queste condizioni. Ecco perché i motori ramjet.

La particolarità dello schema aerodinamico degli aerei supersonici con motori ramjet (motori ramjet) è dovuta alla presenza di speciali motori acceleratori che forniscono la velocità necessaria per avviare il funzionamento stabile del ramjet. Ciò rende più pesante la parte di coda della struttura e richiede l'installazione di stabilizzatori per garantire la necessaria stabilità.

Il principio di funzionamento di un motore a reazione.

Al centro dei moderni potenti motori a reazione di vario tipo c'è il principio della reazione diretta, ad es. principio di creazione forza trainante(o spinta) sotto forma di reazione (rinculo) di un getto di "sostanza di lavoro" che fuoriesce dal motore, solitamente gas caldi.

In tutti i motori ci sono due processi di conversione dell'energia. Innanzitutto, l'energia chimica del combustibile viene convertita in energia termica dei prodotti della combustione, quindi l'energia termica viene utilizzata per eseguire il lavoro meccanico. Questi motori includono motori a pistoni automobili, locomotive diesel, turbine a vapore e a gas di centrali elettriche, ecc.

Considera questo processo in relazione ai motori a reazione. Partiamo dalla camera di combustione del motore, nella quale in un modo o nell'altro è già stata creata una miscela combustibile, a seconda del tipo di motore e del tipo di carburante. Questo può essere, ad esempio, una miscela di aria e cherosene, come in un moderno motore a turbogetto. aerei a reazione, o una miscela di ossigeno liquido con alcool, come in alcuni motori a razzo liquido, o, infine, una sorta di propellente solido per razzi a polvere. La miscela combustibile può bruciare, ad es. entrare in una reazione chimica con un rapido rilascio di energia sotto forma di calore. La capacità di rilasciare energia reazione chimica, ed è l'energia chimica potenziale delle molecole della miscela. L'energia chimica delle molecole è correlata alle caratteristiche della loro struttura, più precisamente, alla struttura dei loro gusci elettronici, ad es. la nuvola di elettroni che circonda i nuclei degli atomi che compongono la molecola. Come risultato di una reazione chimica, in cui alcune molecole vengono distrutte, mentre altre si formano, si verifica naturalmente un riarrangiamento dei gusci elettronici. In questa ristrutturazione, è la fonte dell'energia chimica rilasciata. Si può vedere che solo le sostanze che, durante una reazione chimica nel motore (combustione), emettono una quantità sufficientemente grande di calore e formano anche una grande quantità di gas, possono servire come combustibili per i motori a reazione. Tutti questi processi avvengono nella camera di combustione, ma soffermiamoci sulla reazione non a livello molecolare (di questo si è già parlato sopra), ma alle "fasi" di lavoro. Fino a quando la combustione non è iniziata, la miscela ha una grande riserva di energia chimica potenziale. Ma poi la fiamma ha inghiottito la miscela, un altro momento - e la reazione chimica è finita. Ora, invece delle molecole della miscela combustibile, la camera è riempita con molecole di prodotti della combustione, più densamente "impaccate". L'energia di legame in eccesso, che è l'energia chimica della reazione di combustione avvenuta, è stata rilasciata. Le molecole che possiedono questa energia in eccesso la trasferiscono quasi istantaneamente ad altre molecole e atomi a seguito di frequenti collisioni con loro. Tutte le molecole e gli atomi nella camera di combustione iniziarono a muoversi in modo casuale e caotico a una velocità molto più elevata, la temperatura dei gas aumentò. Quindi c'è stata una transizione dell'energia chimica potenziale del combustibile nell'energia termica dei prodotti della combustione.

Una transizione simile è stata effettuata in tutti gli altri motori termici, ma i motori a reazione differiscono sostanzialmente da essi in relazione all'ulteriore destino dei prodotti di combustione a caldo.

Dopo che nel motore termico si sono formati gas caldi, contenenti una grande energia termica, questa energia deve essere convertita in energia meccanica. Dopotutto, lo scopo dei motori è eseguire un lavoro meccanico, "spostare" qualcosa, metterlo in azione, non importa se si tratta di una dinamo su richiesta per integrare i disegni di una centrale elettrica, un diesel locomotiva, un'auto o un aeroplano.

Affinché l'energia termica dei gas venga convertita in energia meccanica, il loro volume deve aumentare. Con una tale espansione, i gas svolgono il lavoro per il quale viene spesa la loro energia interna e termica.

Nel caso di un motore a pistoni, i gas in espansione premono su un pistone che si muove all'interno del cilindro, il pistone spinge la biella, che già fa ruotare l'albero motore del motore. L'albero è collegato al rotore di una dinamo, agli assi motori di una locomotiva o automobile diesel o all'elica di un aereo: il motore svolge un lavoro utile. IN motore a vapore, o una turbina a gas, i gas, espandendosi, fanno ruotare la ruota collegata all'albero della turbina - non è necessario un meccanismo a manovella di trasmissione, che è uno dei grandi vantaggi della turbina

I gas si espandono, ovviamente, in un motore a reazione, perché senza di esso non funzionano. Ma il lavoro di espansione in quel caso non viene speso per la rotazione dell'albero. Associato al meccanismo di azionamento, come in altri motori termici. Lo scopo di un motore a reazione è diverso: creare spinta del getto, e per questo è necessario che un getto di gas - i prodotti della combustione fuoriescano dal motore ad alta velocità: la forza di reazione di questo getto è la spinta del motore . Di conseguenza, il lavoro di espansione dei prodotti gassosi della combustione del carburante nel motore deve essere speso per accelerare i gas stessi. Ciò significa che l'energia termica dei gas in un motore a reazione deve essere convertita nella loro energia cinetica: il movimento termico casuale e caotico delle molecole deve essere sostituito dal loro flusso organizzato in una direzione comune a tutte.

A tale scopo serve una delle parti più importanti del motore, il cosiddetto ugello a getto. Indipendentemente dal tipo a cui appartiene un particolare motore a reazione, è necessariamente dotato di un ugello attraverso il quale i gas caldi fuoriescono dal motore a grande velocità: i prodotti della combustione del carburante nel motore. In alcuni motori, i gas entrano nell'ugello immediatamente dopo la camera di combustione, ad esempio nei motori a razzo o ramjet. In altri, turboreattori, i gas passano prima attraverso una turbina, alla quale cedono parte della loro energia termica. Consuma in questo caso per azionare il compressore, che serve a comprimere l'aria davanti alla camera di combustione. Comunque, l'ugello è l'ultima parte del motore: i gas lo attraversano prima di lasciare il motore.

L'ugello del getto potrebbe avere varie forme e, inoltre, un design diverso a seconda del tipo di motore. La cosa principale è la velocità con cui i gas escono dal motore. Se questa velocità di efflusso non supera la velocità con cui le onde sonore si propagano nei gas in efflusso, allora l'ugello è un semplice tratto di tubo cilindrico o restringente. Se la velocità di deflusso deve superare la velocità del suono, all'ugello viene data la forma di un tubo che si espande o, prima, si restringe e poi si espande (ugello dell'amore). Solo in un tubo di tale forma, come dimostrano la teoria e l'esperienza, è possibile disperdere il gas a velocità supersoniche, oltrepassare la "barriera sonora".

Schema del motore a reazione

Il motore turbofan è il motore a reazione più utilizzato nell'aviazione civile.

Il carburante che entra nel motore (1) viene miscelato con aria compressa e bruciato nella camera di combustione (2). I gas in espansione fanno ruotare le turbine ad alta velocità (3) e a bassa velocità, che a loro volta azionano il compressore (5), spingendo l'aria nella camera di combustione, e le ventole (6), spingendo l'aria attraverso questa camera e dirigendola al tubo di scarico. Spostando l'aria, i ventilatori forniscono una spinta aggiuntiva. Un motore di questo tipo è in grado di sviluppare una spinta fino a 13.600 kg.

Conclusione

Il motore a reazione ha molte caratteristiche notevoli, ma la principale è la seguente. Un razzo non ha bisogno di terra, acqua o aria per muoversi, poiché si muove a causa dell'interazione con i gas formati durante la combustione del carburante. Pertanto, il razzo può muoversi nello spazio senz'aria.

K. E. Tsiolkovsky è il fondatore della teoria dei voli spaziali. La prova scientifica della possibilità di utilizzare un razzo per voli nello spazio, oltre l'atmosfera terrestre e verso altri pianeti del sistema solare è stata data per la prima volta dallo scienziato e inventore russo Konstantin Eduardovich Tsiolkovsky

Bibliografia

Dizionario enciclopedico del giovane tecnico.

Fenomeni termici nella tecnologia.

Materiali dal sito http://goldref.ru/;

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Ti sei mai chiesto come funziona un motore a reazione? La spinta del getto che lo alimenta è nota fin dall'antichità. Ma riuscirono a metterlo in pratica solo all'inizio del secolo scorso, a seguito della corsa agli armamenti tra Inghilterra e Germania.

Il principio di funzionamento di un motore per aerei a reazione è abbastanza semplice, ma presenta alcune sfumature che vengono rigorosamente osservate nella loro produzione. Affinché l'aereo possa rimanere in volo in modo affidabile, devono funzionare perfettamente. Dopotutto, la vita e la sicurezza di tutti coloro che si trovano a bordo dell'aereo dipendono da questo.

È guidato dalla spinta del getto. Ha bisogno di una sorta di fluido espulso dalla parte posteriore del sistema e che gli dia movimento in avanti. Funziona qui Terza legge di Newton che dice: "Ad ogni azione corrisponde una reazione uguale e contraria".

Al motore a reazione aria anziché liquido. Crea una forza che fornisce movimento.

Utilizza gas caldi e una miscela di aria con combustibile combustibile. Questa miscela ne esce ad alta velocità e spinge l'aereo in avanti, permettendogli di volare.

Se parliamo del dispositivo di un motore per aerei a reazione, allora lo è combinazione dei quattro dettagli importanti:

• compressore;
• camere di combustione;
• turbine;
• scarico.

Il compressore è costituito da diverse turbine, che aspirano l'aria e la comprimono mentre passa attraverso le lame angolate. Quando viene compresso, la temperatura e la pressione dell'aria aumentano. Parte aria compressa entra nella camera di combustione, dove viene miscelato con il carburante e acceso. Aumenta energia termica dell'aria.

Motore a reazione.

miscela calda su ad alta velocità esce dalla camera e si espande. Eccola ancora una turbina con pale che ruotano per l'energia del gas.

La turbina è collegata al compressore nella parte anteriore del motore., e quindi lo mette in moto. Aria calda esce dallo scarico. A questo punto la temperatura della miscela è molto alta. E continua a crescere grazie a effetto di strozzamento. Dopodiché, l'aria ne esce.

È iniziato lo sviluppo di velivoli a propulsione a reazione negli anni '30 del secolo scorso. Gli inglesi e i tedeschi iniziarono a sviluppare modelli simili. Questa gara è stata vinta da scienziati tedeschi. Pertanto, il primo aereo con un motore a reazione era "Rondine" nella Luftwaffe. "Meteora di Gloucester" prese il volo un po' più tardi. I primi velivoli con tali motori sono descritti in dettaglio

Anche il motore di un aereo supersonico è a reazione, ma con una modifica completamente diversa.

Come funziona un motore a turbogetto?

I motori a reazione sono utilizzati ovunque e i motori a turbogetto sono installati in grandi dimensioni. La loro differenza è questa il primo porta con sé una scorta di carburante e ossidante, e il progetto ne garantisce l'approvvigionamento dai serbatoi.

motore aeronautico a turbogetto porta con sé solo carburante e l'agente ossidante - l'aria - viene espulso dalla turbina dall'atmosfera. Altrimenti, il principio del suo funzionamento è lo stesso di quello reattivo.

Uno dei loro dettagli più importanti è Questa è la pala della turbina. Dipende dalla potenza del motore.

Schema di un motore a turbogetto.

Sono loro che sviluppano le forze di trazione necessarie per l'aeromobile. Ciascuna delle pale produce 10 volte più energia di un tipico motore di un'auto. Sono installati dietro la camera di combustione, nella parte del motore dove più alta pressione, e la temperatura raggiunge fino a 1400 gradi Celsius.

Durante la produzione delle lame, passano attraverso il processo di monocristallizzazione che conferisce loro forza e durata.

Ogni motore viene testato per la massima spinta prima di essere installato su un aereo. Deve passare certificazione da parte dell'European Safety Council e dell'azienda che lo ha prodotto. Una delle più grandi imprese la loro produzione è Rolls-Royce.

Cos'è un aereo a propulsione nucleare?

Durante la Guerra Fredda furono fatti tentativi per creare un motore a reazione non su una reazione chimica, ma sul calore che sarebbe stato prodotto da un reattore nucleare. È stato messo al posto della camera di combustione.

L'aria passa attraverso il nocciolo del reattore, abbassandone la temperatura e aumentandone la propria. Si espande e fuoriesce dall'ugello a una velocità maggiore della velocità di volo.

Motore turbonucleare combinato.

In URSS, è stato testato basato su TU-95. Anche negli Stati Uniti non sono rimasti indietro rispetto agli scienziati dell'Unione Sovietica.

Negli anni '60 gli studi in entrambe le parti cessarono gradualmente. I tre principali problemi che hanno ostacolato lo sviluppo sono stati:

• sicurezza dei piloti durante il volo;
• rilascio di particelle radioattive nell'atmosfera;
• in caso di incidente aereo, un reattore radioattivo può esplodere, provocando danni irreparabili a tutti gli esseri viventi.

Come vengono realizzati i motori a reazione per aeromodelli?

La loro produzione per i modelli di aerei prende circa 6 ore. Girato per primo piastra base in alluminio a cui sono attaccate tutte le altre parti. Ha le stesse dimensioni di un disco da hockey.

Attaccato ad esso è un cilindro., quindi risulta qualcosa come un barattolo di latta. esso futuro motore combustione interna. Successivamente, viene installato il sistema di alimentazione. Per ripararlo, le viti vengono avvitate nella piastra principale, precedentemente abbassate in uno speciale sigillante.

Motore modello aereo.

I canali di avviamento sono montati sull'altro lato della camera per reindirizzare le emissioni di gas alla ruota della turbina. Installato nel foro sul lato della camera di combustione spirale incandescente. Accende il carburante all'interno del motore.

Quindi mettono la turbina e l'asse centrale del cilindro. Lo hanno messo ruota del compressore che spinge l'aria nella camera di combustione. Viene verificato con un computer prima che il programma di avvio venga riparato.

Il motore finito viene nuovamente controllato per la potenza. Il suo suono è leggermente diverso dal suono di un motore aeronautico. Lui, ovviamente, di forza minore, ma gli somiglia completamente, dando più somiglianza al modello.

MOTORE A REAZIONE, un motore che crea la forza di trazione necessaria per il movimento convertendo l'energia potenziale in energia cinetica della corrente a getto del fluido di lavoro. Sotto il fluido di lavoro m, in relazione ai motori, si intende una sostanza (gas, liquido, solido), con l'aiuto della quale l'energia termica rilasciata durante la combustione del carburante viene convertita in utile lavoro meccanico. Come risultato dell'espirazione del fluido di lavoro dall'ugello del motore, si forma una forza reattiva sotto forma di reazione (rinculo) di un getto diretto nello spazio nella direzione opposta al deflusso del getto. Vari tipi di energia (chimica, nucleare, elettrica, solare) possono essere convertiti nell'energia cinetica (velocità) di una corrente a getto in un motore a reazione.

Un motore a reazione (motore a reazione diretta) combina il motore stesso con un'elica, ovvero fornisce il proprio movimento senza la partecipazione di meccanismi intermedi. Per creare la spinta del getto (spinta del motore) utilizzata da un motore a reazione, è necessario: una fonte di energia iniziale (primaria), che viene convertita nell'energia cinetica della corrente a getto; il fluido di lavoro, che viene espulso dal motore a reazione sotto forma di corrente a getto; il motore a reazione stesso è un convertitore di energia. Spinta del motore - si tratta di una forza reattiva, che è il risultato di forze gasdinamiche di pressione e di attrito applicate alle superfici interne ed esterne del motore. Distinguere tra spinta interna (spinta reattiva) - la risultante di tutte le forze gasdinamiche applicate al motore, senza tener conto della resistenza esterna e spinta effettiva, tenendo conto della resistenza esterna della centrale. L'energia iniziale viene immagazzinata a bordo di un aeromobile o altro apparato dotato di motore a reazione (combustibile chimico, combustibile nucleare), oppure (in linea di principio) può provenire dall'esterno (energia solare).

Per ottenere un fluido di lavoro in un motore a reazione, può essere utilizzata una sostanza prelevata dall'ambiente (ad esempio aria o acqua); una sostanza situata nei serbatoi dell'apparato o direttamente nella camera di un motore a reazione; una miscela di sostanze provenienti dall'ambiente e immagazzinate a bordo dell'apparato. I moderni motori a reazione usano molto spesso l'energia chimica come energia primaria. In questo caso, il fluido di lavoro sono i gas incandescenti, i prodotti della combustione del combustibile chimico. Durante il funzionamento di un motore a reazione, l'energia chimica delle sostanze in fiamme viene convertita in energia termica dei prodotti della combustione, e l'energia termica dei gas caldi viene convertita in energia meccanica del moto di avanzamento del getto e, di conseguenza, , l'apparato su cui è installato il motore.

Il principio di funzionamento di un motore a reazione

In un motore a reazione (Fig. 1), un getto d'aria entra nel motore, incontra turbine che ruotano a grande velocità compressore , che aspira aria dall'ambiente esterno (tramite un ventilatore incorporato). Pertanto, vengono risolti due compiti: la presa d'aria primaria e il raffreddamento dell'intero motore nel suo insieme. Le pale della turbina del compressore comprimono l'aria di circa 30 volte o più e la "spingono" (iniettano) nella camera di combustione (viene generato il fluido di lavoro), che è la parte principale di qualsiasi motore a reazione. La camera di combustione funge anche da carburatore, miscelando il carburante con l'aria. Può essere, ad esempio, una miscela di aria e cherosene, come in un motore a turbogetto di un moderno aereo a reazione, o una miscela di ossigeno liquido e alcol, come in alcuni motori a razzo liquido, o una sorta di propellente solido per razzi a polvere . Dopo l'istruzione miscela aria-carburante si accende e l'energia viene rilasciata sotto forma di calore, cioè i motori a reazione possono essere alimentati solo da sostanze che, durante una reazione chimica nel motore (combustione), rilasciano molto calore, e formano anche una grande quantità di gas .

Nel processo di accensione si verifica un notevole riscaldamento della miscela e delle parti circostanti, nonché un'espansione volumetrica. In effetti, il motore a reazione utilizza un'esplosione controllata per la propulsione. La camera di combustione di un motore a reazione è una delle sue parti più calde (la temperatura al suo interno raggiunge i 2700 ° C), deve essere costantemente raffreddato intensamente. Il motore a reazione è dotato di un ugello attraverso il quale i gas caldi, i prodotti della combustione del carburante nel motore, escono dal motore a grande velocità. In alcuni motori, i gas entrano nell'ugello immediatamente dopo la camera di combustione, ad esempio nei motori a razzo o ramjet. Nei motori a turbogetto, i gas dopo la camera di combustione passano prima turbina , a cui viene data parte della sua energia termica per azionare un compressore che comprime l'aria davanti alla camera di combustione. Comunque, l'ugello è l'ultima parte del motore: i gas lo attraversano prima di lasciare il motore. Crea direttamente corrente a getto. L'aria fredda viene diretta nell'ugello, pompata dal compressore per il raffreddamento parti interne motore. L'ugello del getto può avere varie forme e disegni a seconda del tipo di motore. Se la velocità di efflusso deve superare la velocità del suono, all'ugello viene data la forma di un tubo in espansione, oppure prima restringente e poi in espansione (ugello Laval). Solo in un tubo di questa forma il gas può essere accelerato a velocità supersoniche, per scavalcare la "barriera sonica".

A seconda che l'ambiente venga utilizzato o meno durante il funzionamento di un motore a reazione, sono divisi in due classi principali: motori jet(WFD) e motori a razzo(RD). Tutto WFD - motori termici, il cui fluido di lavoro si forma durante la reazione di ossidazione di una sostanza combustibile con l'ossigeno atmosferico. L'aria proveniente dall'atmosfera costituisce la maggior parte del fluido di lavoro della WFD. Pertanto, un apparecchio con un WFD porta a bordo una fonte di energia (carburante) e preleva la maggior parte del fluido di lavoro dall'ambiente. Questi includono il motore turbojet (TRD), il motore ramjet (ramjet), il motore a getto pulsato (PuVRD), il motore ramjet ipersonico (scramjet). A differenza della WFD, tutti i componenti del fluido di lavoro della RD sono a bordo del veicolo equipaggiato con la RD. L'assenza di un'elica che interagisce con l'ambiente e la presenza di tutti i componenti del fluido di lavoro a bordo del veicolo rendono l'RD adatto al funzionamento spaziale. Esistono anche motori a razzo combinati, che sono, per così dire, una combinazione di entrambi i tipi principali.

Principali caratteristiche dei motori a reazione

Principale parametro tecnico che caratterizza un motore a reazione è la spinta - la forza che sviluppa il motore nella direzione di movimento del dispositivo, impulso specifico - il rapporto tra la spinta del motore e la massa di carburante per razzi (fluido di lavoro) consumato in 1 s, o una caratteristica identica - consumo specifico carburante (la quantità di carburante consumata in 1 s per 1 N di spinta sviluppata da un motore a reazione), peso specifico del motore (massa di un motore a reazione in condizioni di lavoro per unità di spinta sviluppata da esso). Per molti tipi di motori a reazione caratteristiche importanti sono dimensioni e risorsa. L'impulso specifico è un indicatore del grado di perfezione o qualità del motore. Il diagramma sopra (Fig. 2) presenta graficamente i valori superiori di questo indicatore per tipi diversi motori a reazione a seconda della velocità di volo, espressa sotto forma di un numero di Mach, che consente di vedere la portata di ogni tipo di motore. Questo indicatore è anche una misura dell'efficienza del motore.

La spinta - la forza con cui un motore a reazione agisce su un dispositivo dotato di questo motore - è determinata dalla formula: $$P = mW_c + F_c (p_c - p_n),$$ dove $m$ è flusso di massa(consumo di massa) del fluido di lavoro per 1 s; $W_c$ è la velocità del fluido di lavoro nella sezione dell'ugello; $F_c$ è l'area della sezione di uscita dell'ugello; $p_c$ – pressione del gas nella sezione dell'ugello; $p_n$ – pressione ambiente (solitamente pressione atmosferica). Come si può vedere dalla formula, la spinta di un motore a reazione dipende dalla pressione ambiente. È massima nel vuoto e meno che mai negli strati più densi dell'atmosfera, cioè varia a seconda della quota di volo di un apparato dotato di motore a reazione sul livello del mare, se si considera il volo nell'atmosfera terrestre. L'impulso specifico di un motore a reazione è direttamente proporzionale alla velocità di deflusso del fluido di lavoro dall'ugello. La portata aumenta con un aumento della temperatura del fluido di lavoro in uscita e una diminuzione del peso molecolare del carburante (minore è il peso molecolare del carburante, maggiore è il volume dei gas formati durante la sua combustione e, di conseguenza, la velocità del loro deflusso). Poiché il tasso di scarico dei prodotti della combustione (fluido di lavoro) è determinato dalle proprietà fisico-chimiche dei componenti del carburante e caratteristiche del progetto motore, essendo un valore costante a non molto grandi cambiamenti modalità di funzionamento di un motore a reazione, quindi l'entità della forza reattiva è determinata principalmente dalla massa al secondo del consumo di carburante e varia in un intervallo molto ampio (un minimo per quelli elettrici - un massimo per motori a razzo liquido e solido). I motori a reazione a bassa spinta sono utilizzati principalmente nei sistemi di stabilizzazione e controllo degli aeromobili. Nello spazio, dove le forze gravitazionali si fanno sentire debolmente e non c'è praticamente alcun mezzo, la cui resistenza dovrebbe essere superata, possono essere utilizzate anche per l'overclocking. RD con la massima spinta è necessario per lanciare razzi a lunghe distanze e altitudini, e soprattutto per lanciare aerei nello spazio, cioè per accelerarli alla prima velocità spaziale. Tali motori consumano una quantità molto elevata di carburante; di solito funzionano per un tempo molto breve, accelerando i razzi a una data velocità.

I WFD utilizzano l'aria ambiente come componente principale del fluido di lavoro, che è molto più economico. I WJD possono funzionare ininterrottamente per molte ore, rendendoli adatti all'uso in aviazione. Diversi schemi ne consentivano l'utilizzo per gli aeromobili operati diverse modalità volo. I motori a turbogetto (TRD) sono ampiamente utilizzati, installati su quasi tutti gli aeromobili moderni senza eccezioni. Come tutti i motori che utilizzano aria atmosferica, i motori a turbogetto necessitano di uno speciale dispositivo per comprimere l'aria prima che entri nella camera di combustione. In un motore a turbogetto, viene utilizzato un compressore per comprimere l'aria e il design del motore dipende in gran parte dal tipo di compressore. I motori a reazione senza compressore sono molto più semplici nel design, in cui l'aumento di pressione necessario viene effettuato in altri modi; si tratta di motori pulsanti ea flusso diretto. In un pulsante motore a reazione(PuVRD) questo di solito viene fatto da una griglia della valvola installata all'ingresso del motore, quando una nuova porzione della miscela aria-carburante riempie la camera di combustione e si verifica un lampo, le valvole si chiudono, isolando la camera di combustione dall'ingresso del motore . Di conseguenza, la pressione nella camera aumenta ei gas fuoriescono attraverso l'ugello del getto, dopodiché l'intero processo viene ripetuto. In un motore senza compressore di un altro tipo, un ramjet, non c'è nemmeno questa griglia di valvole e aria atmosferica, che entra nell'ingresso del motore a una velocità uguale velocità volo, viene compresso a causa della pressione dinamica ed entra nella camera di combustione. Il carburante iniettato brucia, aumenta il contenuto di calore del flusso, che scorre attraverso l'ugello del getto a una velocità maggiore della velocità di volo. A causa di ciò, viene creata la spinta del getto del ramjet. Il principale svantaggio del ramjet è l'incapacità di fornire autonomamente il decollo e l'accelerazione dell'aeromobile (LA). È necessario prima accelerare l'aeromobile a una velocità alla quale viene lanciato il ramjet e viene garantito il suo funzionamento stabile. La particolarità dello schema aerodinamico degli aerei supersonici con motori ramjet (motori ramjet) è dovuta alla presenza di speciali motori acceleratori che forniscono la velocità necessaria per avviare il funzionamento stabile del ramjet. Ciò rende più pesante la parte di coda della struttura e richiede l'installazione di stabilizzatori per garantire la necessaria stabilità.

Riferimento storico

Il principio della propulsione a getto è noto da molto tempo. La palla di Heron può essere considerata l'antenata del motore a reazione. Motori a propellente solido(RDTT - motore a razzo a combustibile solido) - i razzi a polvere apparvero in Cina nel X secolo. n. e. Per centinaia di anni, tali missili sono stati usati prima in Oriente e poi in Europa come fuochi d'artificio, segnali, combattimenti. Una tappa importante nello sviluppo dell'idea della propulsione a reazione è stata l'idea di utilizzare un razzo come motore per un aereo. Fu formulato per la prima volta dal rivoluzionario russo Narodnaya Volya N. I. Kibalchich, che nel marzo 1881, poco prima della sua esecuzione, propose uno schema per un aereo (aereo a razzo) che utilizzava la propulsione a reazione da gas in polvere esplosivi. I motori a razzo a propellente solido sono utilizzati in tutte le classi di missili militari (balistici, antiaerei, anticarro, ecc.), nello spazio (ad esempio, come motori di avviamento e di sostegno) e nella tecnologia aeronautica (booster per il decollo degli aerei, in sistemi espulsione), ecc. Piccoli motori a propellente solido vengono utilizzati come booster per il decollo degli aerei. I motori a razzo elettrici e i motori a razzo nucleare possono essere utilizzati nei veicoli spaziali.

I motori a turbogetto e i motori a turbogetto a doppio circuito sono equipaggiati con la maggior parte degli aerei militari e civili in tutto il mondo, sono utilizzati negli elicotteri. Questi motori a reazione sono adatti per voli sia a velocità subsonica che supersonica; sono installati anche su velivoli a proiettili, nei primi stadi possono essere utilizzati motori a turbogetto supersonici aereo aerospaziale, missilistica e tecnologia spaziale, ecc.

Di grande importanza per la creazione di motori a reazione furono i lavori teorici degli scienziati russi S. S. Nezhdanovsky, I. V. Meshchersky, N. E. Zhukovsky, le opere dello scienziato francese R. Enot-Peltri, lo scienziato tedesco G. Oberth. Un importante contributo alla creazione del VRD fu il lavoro dello scienziato sovietico B. S. Stechkin, The Theory of an Air Jet Engine, pubblicato nel 1929. Praticamente più del 99% degli aerei utilizza un motore a reazione in un modo o nell'altro.