Parimi i funksionimit të një motori reaktiv. Përshkrimi dhe pajisja. Historia e krijimit dhe parimi i funksionimit të një motori turbojet Një motor reaktiv që funksionon i aftë të lëvizë një person

Sot, aviacioni është pothuajse 100% i përbërë nga makina që përdorin një lloj turbine me gaz. termocentrali. Me fjale te tjera - motorët me turbina me gaz. Megjithatë, pavarësisht nga popullariteti në rritje i udhëtimeve ajrore tani, pak njerëz e dinë se si funksionon ai kontejner që gumëzhimë dhe fërshëllejë që varet nën krahun e një avioni.

Parimi i funksionimit motor me turbinë me gaz.

Një motor me turbinë me gaz, si një motor pistoni në çdo makinë, i referohet motorëve djegia e brendshme. Të dyja e shndërrojnë energjinë kimike të lëndës djegëse në nxehtësi, me djegie, dhe më pas në të dobishme, mekanike. Megjithatë, mënyra se si ndodh kjo është disi e ndryshme. Në të dy motorët, ndodhin 4 procese kryesore - këto janë: marrja, kompresimi, zgjerimi, shkarkimi. Ato. në çdo rast, ajri (nga atmosfera) dhe karburanti (nga rezervuarët) së pari hyjnë në motor, pastaj ajri kompresohet dhe karburanti injektohet në të, pas së cilës përzierja ndizet, për shkak të së cilës zgjerohet ndjeshëm dhe përfundimisht lirohet. në atmosferë. Nga të gjitha këto veprime, vetëm zgjerimi jep energji, të gjitha të tjerat janë të nevojshme për të siguruar këtë veprim.

Tani cili është ndryshimi. Në motorët me turbina me gaz, të gjitha këto procese ndodhin vazhdimisht dhe njëkohësisht, por në pjesë të ndryshme të motorit dhe në një motor pistoni, në një vend, por në kohë të ndryshme dhe me radhë. Përveç kësaj, sa më i ngjeshur të jetë ajri, aq më shumë energji mund të merret gjatë djegies, dhe sot raporti i kompresimit të motorëve me turbina me gaz ka arritur tashmë 35-40:1, d.m.th. në procesin e kalimit nëpër motor, ajri zvogëlohet në vëllim, dhe në përputhje me rrethanat rrit presionin e tij me 35-40 herë. Për krahasim, në motorët me pistoni, kjo shifër nuk kalon 8-9: 1, në modelet më moderne dhe të avancuara. Prandaj, duke pasur peshë dhe dimensione të barabarta, motori i turbinës me gaz është shumë më i fuqishëm dhe koeficienti veprim i dobishëm ai është më i lartë. Kjo është arsyeja e një përdorimi kaq të gjerë të motorëve me turbina me gaz në aviacion sot.

Dhe tani më shumë rreth dizajnit. Katër proceset e listuara më sipër ndodhin në motor, i cili tregohet në diagramin e thjeshtuar nën numrat:

  • marrja e ajrit - 1 (marrja e ajrit)
  • kompresim - 2 (kompresor)
  • përzierja dhe ndezja - 3 (dhoma e djegies)
  • shter - 5 (grykë shkarkimi)
  • Seksioni misterioz në numrin 4 quhet turbina. Ky është një pjesë integrale e çdo motori me turbina me gaz, qëllimi i tij është të marrë energji nga gazrat që dalin nga dhoma e djegies me shpejtësi të lartë dhe ndodhet në të njëjtin bosht si kompresori (2), i cili e drejton atë.

Kështu, fitohet një cikël i mbyllur. Ajri hyn në motor, ngjeshet, përzihet me karburant, ndizet, drejtohet te fletët e turbinës, të cilat heqin deri në 80% të fuqisë së gazit për të rrotulluar kompresorin, gjithçka që mbetet përcakton fuqinë përfundimtare të motorit, e cila mund të përdoret në shume menyra.

Në varësi të metodës së përdorimit të mëtejshëm të kësaj energjie, motorët me turbina me gaz ndahen në:

  • turbojet
  • turboprop
  • turbofan
  • turbobosht

Motori i paraqitur në diagramin e mësipërm është turbojet. Mund të thuhet se është një turbinë gazi "e pastër", sepse pasi kalojnë nëpër turbinën, e cila rrotullon kompresorin, gazrat dalin nga motori përmes grykës së shkarkimit me shpejtësi të madhe dhe kështu e shtyjnë avionin përpara. Motorë të tillë tani përdoren kryesisht në avionë luftarakë me shpejtësi të lartë.

Turboprop motorët ndryshojnë nga motorët turbojet në atë që kanë seksion shtesë turbinë, e quajtur edhe turbinë presion i ulët, i përbërë nga një ose më shumë rreshta tehe që marrin energjinë e mbetur pas turbinës së kompresorit nga gazrat dhe kështu rrotullojnë helikën, e cila mund të vendoset si përpara ashtu edhe pas motorit. Pas seksionit të dytë të turbinës, gazrat e shkarkimit në fakt dalin nga graviteti, duke mos pasur praktikisht asnjë energji, kështu që ato përdoren thjesht për t'i hequr ato. tubacionet e shkarkimit. Motorë të ngjashëm përdoren në avionët me shpejtësi të ulët dhe me lartësi të ulët.

Turbofans motorët kanë një skemë të ngjashme me turbopropa, vetëm seksioni i dytë i turbinës nuk merr të gjithë energjinë nga gazrat e shkarkimit, kështu që këta motorë kanë gjithashtu një hundë shkarkimi. Por ndryshimi kryesor është se turbina me presion të ulët drejton tifozin, i cili është i mbyllur në një shtresë të jashtme. Prandaj, një motor i tillë quhet edhe motor me qark të dyfishtë, sepse ajri kalon përmes qarkut të brendshëm (vetë motori) dhe atij të jashtëm, i cili është i nevojshëm vetëm për të drejtuar rrymën e ajrit që e shtyn motorin përpara. Sepse kanë një formë mjaft "topolake". Janë këta motorë që përdoren në shumicën e avionëve modernë, pasi janë më ekonomikët me shpejtësi që i afrohen shpejtësisë së zërit dhe efikas kur fluturojnë në lartësi mbi 7000-8000m dhe deri në 12000-13000m.

Turbobosht motorët janë pothuajse identikë në dizajn me motorët turbo, përveç se boshti që lidhet me turbinën me presion të ulët del nga motori dhe mund të fuqizojë absolutisht çdo gjë. Motorë të tillë përdoren në helikopterë, ku dy ose tre motorë drejtojnë një rotor të vetëm kryesor dhe një helikë të bishtit kompensues. Edhe tanket, T-80 dhe amerikani Abrams, tani kanë termocentrale të ngjashme.

Motorët me turbina me gaz klasifikohen gjithashtu sipas të tjerëve shenjat:

  • sipas llojit të pajisjes hyrëse (e rregullueshme, e parregulluar)
  • sipas llojit të kompresorit (aksial, centrifugal, boshtor-centrifugal)
  • sipas llojit të rrugës ajër-gaz (drejtpërdrejt, lak)
  • sipas llojit të turbinës (numri i fazave, numri i rotorëve, etj.)
  • sipas llojit të grykës jet (e rregullueshme, e parregulluar), etj.

Motor turbojet me kompresor boshtor marrë aplikim të gjerë. Kur vraponi motori po vjen proces i vazhdueshëm. Ajri kalon përmes difuzorit, ngadalësohet dhe futet në kompresor. Pastaj hyn në dhomën e djegies. Karburanti gjithashtu furnizohet në dhomë përmes grykave, përzierja digjet, produktet e djegies lëvizin nëpër turbinë. Produktet e djegies në fletët e turbinës zgjerohen dhe bëjnë që ajo të rrotullohet. Më tej, gazrat nga turbina me presion të reduktuar hyjnë në grykën e avionit dhe shpërthejnë me shpejtësi të madhe, duke krijuar shtytje. Temperatura maksimale ndodh edhe në ujin e dhomës së djegies.

Kompresori dhe turbina janë të vendosura në të njëjtin bosht. Për të ftohur produktet e djegies, ajri i ftohtë. Në motorët modernë të avionëve temperatura e punës mund të tejkalojë pikën e shkrirjes së lidhjeve të tehut të rotorit me rreth 1000 °C. Sistemi i ftohjes për pjesët e turbinave dhe zgjedhja e pjesëve të motorit rezistente ndaj nxehtësisë dhe nxehtësisë janë një nga problemet kryesore në projektimin e motorëve reaktiv të të gjitha llojeve, përfshirë ato turbojet.

Një tipar i motorëve turbojet me një kompresor centrifugal është dizajni i kompresorëve. Parimi i funksionimit të motorëve të tillë është i ngjashëm me motorët me një kompresor boshtor.

Motori me turbinë me gaz. Video.

Artikuj të dobishëm të lidhur.

Motori reaktiv

Motori reaktiv

një motor, shtytja e të cilit krijohet nga reaksioni (tërheqja) e rrymës së lëngut punues që rrjedh prej tij. Lëngu i punës në lidhje me motorët kuptohet si një substancë (gaz, lëng, trup i ngurtë), me ndihmën e së cilës nxehtësia e çliruar gjatë djegies së karburantit shndërrohet në të dobishme. punë mekanike. Baza e një motori reaktiv është vendi ku ai digjet (burimi i energjisë primare) dhe gjenerohet - gazrat e nxehtë (produktet e djegies së karburantit).

Sipas metodës së gjenerimit të lëngut të punës, motorët jet ndahen në ajër-jet (AJ) dhe motorët e raketave(RD). Në motorët reaktiv, karburanti digjet në rrymën e ajrit (oksidohet nga oksigjeni atmosferik), duke u shndërruar në energjinë termike të gazrave të nxehtë, e cila nga ana tjetër shndërrohet në energjinë kinetike të rrymës së avionit. Në varësi të metodës së furnizimit me ajër në dhomën e djegies, dallohen motorët turbokompresor, ramjet dhe pulsi jet.

Në një motor me turbocharged, ajri futet me forcë në dhomën e djegies nga një kompresor. Motorë të tillë janë lloji kryesor i motorit të avionit. Ato ndahen në motorë turboprop, turbojet dhe puls jet.

Motori turboprop (TVD) - turbokompresor, në të cilin shtytja krijohet kryesisht nga një helikë e drejtuar në rrotullim turbinë me gaz, dhe pjesërisht nga reagimi i drejtpërdrejtë i rrjedhës së gazrave që rrjedhin nga hunda e avionit.

1 - ajri; 2 - kompresor; 3 - gaz; 4 - hundë; 5 - gazra të nxehtë; 6 - dhoma e djegies; 7 - karburant i lëngshëm; 8 - grykë

Turbo motor reaktiv(TRD) - një motor turbokompresor në të cilin shtytja krijohet nga reagimi i drejtpërdrejtë i një rryme gazesh të ngjeshur që rrjedhin nga një hundë. Motori reaktiv pulsues - një motor reaktiv në të cilin ajri që hyn periodikisht në dhomën e djegies kompresohet nën veprimin e presionit të shpejtësisë. Ka pak tërheqje përdoret kryesisht në avionët nënsonikë. Një motor ramjet (ramjet) është një motor reaktiv në të cilin ajri që hyn vazhdimisht në dhomën e djegies kompresohet nën veprimin e një presioni të shpejtësisë. Ka një shtytje të madhe në shpejtësitë supersonike të fluturimit; nuk ka shtytje statike, kështu që një fillim i detyruar është i nevojshëm për ramjet.

Enciklopedia "Teknologji". - M.: Rosman. 2006 .

Motori reaktiv

motori i reagimit të drejtpërdrejtë, - emri i koduar klasë e madhe motorë për avionë për qëllime të ndryshme. Ndryshe nga një termocentral me një motor me djegie të brendshme reciproke dhe një helikë, ku forca tërheqëse krijohet si rezultat i ndërveprimit të helikës me mjedisin e jashtëm, motori R. krijon një forcë lëvizëse, të quajtur forcë reaktive ose shtytje, si rezultat i skadimit të një rryme lëngu pune prej tij, i cili ka energji kinetike. Kjo forcë drejtohet e kundërta me daljen e lëngut të punës. Në këtë rast, vetë helika është lëvizësi kryesor. Energjia primare e nevojshme për funksionimin e shtytësit, si rregull, përmbahet në vetë lëngun e punës (energjia kimike e karburantit të djegur, energjia potenciale e gazit të ngjeshur. ).
R. d. ndahen në dy grupe kryesore. Grupi i parë përbëhet nga motorë raketash - motorë që krijojnë tërheqje vetëm për shkak të lëngut të punës të ruajtur në bordin e avionit. Këto përfshijnë motorë raketash të lëngëta, motorë raketash me lëndë djegëse të ngurtë, motorë raketash elektrike, etj. Ato përdoren në raketa për qëllime të ndryshme, duke përfshirë përforcuesit e fuqishëm që shërbejnë për të prodhuar anije kozmike në orbitë.
Grupi i dytë përfshin motorët jet, në të cilët përbërësi kryesor i lëngut të punës është ajri i marrë në motor nga mjedisi. Në motorët e raketave - motorët turbojet, motorët ramjet, motorët me puls jet - i gjithë shtytja gjenerohet nga reagimi i drejtpërdrejtë. Sipas procesit të punës dhe karakteristikave të projektimit, disa motorë turbinash me gaz të avionëve të reagimit indirekt janë ngjitur me motorët me raketa ajri - motorët turboprop dhe varietetet e tyre (motorët turbopropfan dhe motorët turbobosht), në të cilët pjesa e shtytjes për shkak të reagimit të drejtpërdrejtë është e parëndësishme ose praktikisht mungon. Turbojet motorët me qark të dyfishtë me raporte të ndryshme bypass zënë një pozicion të ndërmjetëm në këtë kuptim midis motorëve turbojet dhe motorëve turboprop. Motorët me raketa ajrore përdoren kryesisht në aviacion si pjesë e termocentralit ushtarak dhe qëllim civil. Duke përdorur ajrin e ambientit si një agjent oksidues, motorët me raketa ajrore ofrojnë një efekt dukshëm më të madh efikasiteti i karburantit sesa motorët e raketave, pasi në bordin e avionit nevojitet vetëm karburant. Në të njëjtën kohë, mundësia e kryerjes së një procesi pune duke përdorur ajrin e ambientit kufizon hapësirën e përdorimit të motorëve me raketa ajrore në atmosferë.
Avantazhi kryesor i një motori rakete ndaj një motori raketë-ajër është aftësia e tij për të operuar me çdo shpejtësi dhe lartësi fluturimi (shtresa e një motori rakete nuk varet nga shpejtësia e fluturimit dhe rritet me lartësinë). Në disa raste, përdoren motorë të kombinuar që kombinojnë tiparet e motorëve raketash dhe ajri-raketë. AT motorët e kombinuar për të përmirësuar efikasitetin, ajri përdoret në fazën fillestare të përshpejtimit me kalimin në modalitetin e raketës në lartësi të mëdha fluturimi.

Aviacioni: Enciklopedi. - M.: Enciklopedia e Madhe Ruse. Kryeredaktor G.P. Svishçev. 1994 .


Shihni se çfarë është një "motor reaktiv" në fjalorë të tjerë:

    MOTORI JET, një motor që siguron shtytje duke lëshuar shpejt një rrymë lëngu ose gazi në drejtim të kundërt me drejtimin e lëvizjes. Për të krijuar një rrjedhje me shpejtësi të lartë të gazrave, karburant në një motor jet ... ... Fjalor enciklopedik shkencor dhe teknik

    Një motor që krijon forcën tërheqëse të nevojshme për lëvizjen duke e shndërruar energjinë fillestare në energjinë kinetike të rrjedhës së avionit të lëngut punues; si rezultat i skadimit të lëngut të punës nga hunda e motorit, ... ... Enciklopedia e Madhe Sovjetike

    - (motor i reagimit të drejtpërdrejtë) një motor, shtytja e të cilit krijohet nga reaksioni (tërheqja) e lëngut punues që rrjedh prej tij. Të ndara në motorë avionësh ajri dhe raketash ... Fjalori i madh enciklopedik

    Një motor që konverton çdo lloj energjie parësore në energjinë kinetike të lëngut punues (rrymë jet), e cila krijon shtytje jet. Në një motor reaktiv, vetë motori dhe njësia shtytëse janë të kombinuara. Pjesa kryesore e çdo fjalori detar

    Motori JET, një motor, shtytja e të cilit krijohet nga reagimi i drejtpërdrejtë (tërheqja) e lëngut të punës që rrjedh prej tij (për shembull, produktet e djegies së karburantit kimik). Ato ndahen në motorë raketash (nëse vendosen rezerva të lëngut të punës ... ... Enciklopedia moderne

    Motori reaktiv- MOTORI JET, një motor, shtytja e të cilit krijohet nga reagimi i drejtpërdrejtë (tërheqja) e lëngut të punës që rrjedh prej tij (për shembull, produktet e djegies së karburantit kimik). Ato ndahen në motorë raketash (nëse vendosen rezerva të lëngut të punës ... ... Fjalor Enciklopedik i Ilustruar

    MOTORI JET- një motor me reagim të drejtpërdrejtë, reaktivi (shih) i të cilit krijohet nga kthimi i avionit të lëngut të punës që rrjedh prej tij. Ka avion ajror dhe raketë (shih) ... Enciklopedia e Madhe Politeknike

    motor reaktiv- — Temat industria e naftës dhe gazit EN motori reaktiv… Manuali i Përkthyesit Teknik

    Testet e motorit të raketës Space Shuttle ... Wikipedia

    - (motor i reagimit të drejtpërdrejtë), motor, shtytja e të cilit krijohet nga reaksioni (tërheqja) e lëngut punues që rrjedh prej tij. Ato ndahen në motorë ajri dhe raketash. * * * MOTORI JET MOTORI JET (motor direkt… … fjalor enciklopedik

libra

  • Modeli i avionit motor pulsues me ajër-jet, V. A. Borodin, Libri mbulon dizajnin, funksionimin dhe teorinë elementare të një WFD pulsuese. Libri është i ilustruar me diagrame të modeleve të avionëve reaktiv. Riprodhuar në origjinal… Kategoria: Makina bujqësore Botuesi: YoYo Media, Prodhuesi:

ESE

NË KËTË TEMË:

Motorët reaktiv .

SHKRUAR: Kiselev A.V.

KALININGRAD

Prezantimi

Motor reaktiv, motor që krijon forcën tërheqëse të nevojshme për lëvizje duke e shndërruar energjinë fillestare në energjinë kinetike të rrymës së avionit të lëngut punues; si rezultat i skadimit të lëngut të punës nga hunda e motorit, formohet një forcë reaktive në formën e një reaksioni (tërheqjeje) të avionit, i cili lëviz motorin dhe aparatin e lidhur strukturor me të në drejtim të kundërt. deri te dalja e avionit. Energjia kinetike (shpejtësia) e një rryme reaktiv mund të shndërrohet në R. j. lloje te ndryshme energji (kimike, bërthamore, elektrike, diellore). R. d. (motori i reagimit të drejtpërdrejtë) kombinon motorin aktual me lëvizësin, d.m.th., siguron lëvizjen e tij pa pjesëmarrje mekanizmat e ndërmjetëm.

Për krijimin shtytje jet përdorur nga R. d., ju duhet:

burimi i energjisë fillestare (primare), e cila shndërrohet në energjinë kinetike të avionit;

lëngu i punës, i cili nxirret nga R. d. në formën e një rryme jet;

Vetë R. D. është një konvertues i energjisë.

Energjia fillestare ruhet në bordin e një avioni ose aparati tjetër të pajisur me RD (karburant kimik, karburant bërthamor), ose (në parim) mund të vijë nga jashtë (energjia diellore). Për të marrë një lëng pune në R. d., mund të përdoret një substancë e marrë nga mjedisi (për shembull, ajri ose uji);

substanca e cila ndodhet në rezervuarët e pajisjes ose drejtpërdrejt në dhomën e R. të d.; një përzierje substancash që vijnë nga mjedisi dhe ruhen në bordin e automjetit.

Në R. d. moderne, kimikati përdoret më shpesh si parësor

Testet e qitjes me raketa

motorri Anije kozmike

Motorë turbojet AL-31F avion Su-30MK. i përkasin klasës motorët reaktiv

energji. Në këtë rast, lëngu i punës është gaze inkandeshente - produkte të djegies së karburantit kimik. Gjatë funksionimit të një motori rakete, energjia kimike e substancave të djegura shndërrohet në energjinë termike të produkteve të djegies, dhe energjia termike e gazeve të nxehtë shndërrohet në energjinë mekanike të lëvizjes përkthimore të rrymës së avionit dhe, për rrjedhojë aparati mbi të cilin është instaluar motori. Pjesa kryesore e çdo R. d. është dhoma e djegies në të cilën krijohet lëngu i punës. Pjesa fundore e dhomës, e cila shërben për të përshpejtuar lëngun e punës dhe për të marrë një rrymë rryme, quhet hundë jet.

Në varësi të faktit nëse mjedisi përdoret ose jo gjatë funksionimit të motorëve të raketave, ato ndahen në 2 klasa kryesore - motorë me ajër-jet (WRD) dhe motorë raketash (RD). Të gjithë WFD-të janë motorë nxehtësie, lëngu i punës i të cilëve formohet nga reaksioni i oksidimit të një lënde të djegshme me oksigjenin atmosferik. Ajri që vjen nga atmosfera përbën pjesën më të madhe të lëngut të punës të WFD. Kështu, një aparat me një WFD mbart një burim energjie (karburant) në bord dhe tërheq pjesën më të madhe të lëngut të punës nga mjedisi. Ndryshe nga WFD, të gjithë përbërësit e lëngut të punës të RD janë në bordin e aparatit të pajisur me RD. Mungesa e një shtytëse që ndërvepron me mjedisin dhe prania e të gjithë përbërësve të lëngut të punës në bordin e aparatit e bëjnë RD të vetmen të përshtatshme për punë në hapësirë. Ekzistojnë gjithashtu motorë raketash të kombinuar, të cilët janë, si të thuash, një kombinim i të dy llojeve kryesore.

Historia e motorëve të avionëve

Parimi i shtytjes së avionëve ka qenë i njohur për një kohë shumë të gjatë. Topi i Heronit mund të konsiderohet paraardhësi i R. d. Motorët e ngurtë të raketave - raketat pluhur u shfaqën në Kinë në shekullin e 10-të. n. e. Për qindra vjet, raketa të tilla u përdorën së pari në Lindje, dhe më pas në Evropë si fishekzjarre, sinjale, luftime. Në vitin 1903, K. E. Tsiolkovsky, në veprën e tij "Hetimi i hapësirave botërore me pajisje reaktive", ishte i pari në botë që parashtroi dispozitat kryesore të teorisë së motorëve të raketave me lëndë të lëngshme dhe propozoi elementët kryesorë të një karburanti të lëngshëm. motor rakete. Motorët e parë të raketave të lëngshme sovjetike - ORM, ORM-1, ORM-2 u projektuan nga V. P. Glushko dhe u krijuan nën udhëheqjen e tij në 1930-31 në Laboratorin e Dinamikës së Gazit (GDL). Në vitin 1926, R. Goddard lëshoi ​​një raketë duke përdorur karburant të lëngshëm. Për herë të parë, një RD elektrotermale u krijua dhe u testua nga Glushko në GDL në 1929-33.

Në 1939, raketat me motorë ramjet të projektuar nga I. A. Merkulov u testuan në BRSS. Skema e parë motor turbojet? u propozua nga inxhinieri rus N. Gerasimov në vitin 1909.

Në 1939, filloi ndërtimi i motorëve turbojet të projektuar nga A. M. Lyulka në Uzinën Kirov në Leningrad. Testet e motorit të krijuar u penguan nga Lufta e Madhe Patriotike e 1941-45. Në vitin 1941, një motor turbojet i projektuar nga F. Whittle (Britania e Madhe) u instalua për herë të parë në një avion dhe u testua. Punët teorike të shkencëtarëve rusë S. S. Nezhdanovsky, I. V. Meshchersky dhe N. E. Zhukovsky, veprat e shkencëtarit francez R. Enot-Peltri dhe shkencëtarit gjerman G. Oberth patën një rëndësi të madhe për krijimin e R. D.. Një kontribut i rëndësishëm në krijimin e VRD ishte vepra e shkencëtarit sovjetik B. S. Stechkin "Teoria e një motori që merr frymë", botuar në 1929.

R. d. kanë një qëllim tjetër dhe fusha e zbatimit të tyre po zgjerohet vazhdimisht.

R. d. përdoren më gjerësisht në lloje të ndryshme avionësh.

Motorët turbojet dhe motorët turbojet me qark të dyfishtë janë të pajisur me shumicën e avionëve ushtarakë dhe civilë në mbarë botën, ato përdoren në helikopterë. Këta motorë raketash janë të përshtatshëm për fluturime me shpejtësi nënsonike dhe supersonike; ato janë instaluar edhe në avionë me predha; motorët supersonikë turbojet mund të përdoren në fazat e para të avionëve të hapësirës ajrore. Motorët Ramjet janë instaluar në raketa të drejtuara kundërajrore, raketa lundrimi, gjuajtës-përgjues supersonikë. Nënsonik motorët me rrjedhje të drejtpërdrejtë përdoret në helikopterë (të instaluar në skajet e teheve kryesore të rotorit). Motorët pulsues të avionëve kanë pak shtytje dhe janë të destinuara vetëm për avionë me shpejtësi nënsonike. Gjatë Luftës së Dytë Botërore të viteve 1939-45, këta motorë ishin të pajisur me predha V-1.

RD në shumicën e rasteve përdoren në avionë me shpejtësi të lartë.

Motorët e raketave me lëndë të lëngshme përdoren në mjetet lëshuese të anijeve kozmike dhe anijeve kozmike si motorë marshimi, frenimi dhe kontrolli, si dhe në raketat balistike të drejtuara. Motorët e raketave me shtytje të ngurtë përdoren në raketa balistike, kundërajrore, antitanke dhe raketa të tjera ushtarake, si dhe në mjetet lëshuese dhe anije kozmike. Motorë të vegjël të ngurtë shtytës përdoren si përforcues për ngritjen e avionëve. Motorët elektrikë të raketave dhe motorët e raketave bërthamore mund të përdoren në anije kozmike.


Sidoqoftë, ky trung i fuqishëm, parimi i reagimit të drejtpërdrejtë, i dha jetë një kurore të madhe të "pemës familjare" të familjes së motorëve reaktivë. Për t'u njohur me degët kryesore të kurorës së saj, duke kurorëzuar "trungun" e reagimit të drejtpërdrejtë. Së shpejti, siç mund të shihet nga figura (shih më poshtë), ky trung ndahet në dy pjesë, si i ndarë nga një goditje rrufeje. Të dy trungjet e reja janë zbukuruar në mënyrë të barabartë me kurora të fuqishme. Kjo ndarje ka ndodhur për faktin se të gjithë motorët reaktiv "kimikë" ndahen në dy klasa, varësisht nëse përdorin ajrin e ambientit për punën e tyre apo jo.

Një nga trungjet e sapoformuara është klasa e motorëve të frymëmarrjes së ajrit (VRD). Siç sugjeron emri, ato nuk mund të veprojnë jashtë atmosferës. Kjo është arsyeja pse këta motorë janë shtylla kurrizore e aviacionit modern, si me pilot ashtu edhe pa pilot. Përdorimi i WFD oksigjenit atmosferik për djegien e karburantit, pa të, reagimi i djegies në motor nuk do të shkojë. Por megjithatë, motorët turbojet janë aktualisht më të përdorurit.

(TRD), i instaluar në pothuajse të gjithë avionët modernë pa përjashtim. Ashtu si të gjithë motorët që përdorin ajrin atmosferik, motorët turbojet kanë nevojë pajisje speciale për të kompresuar ajrin përpara se të hyjë në dhomën e djegies. Në fund të fundit, nëse presioni në dhomën e djegies nuk e tejkalon ndjeshëm presionin atmosferik, atëherë gazrat nuk do të rrjedhin nga motori me një shpejtësi më të lartë - është presioni që i shtyn ato. Por me një shpejtësi të ulët shkarkimi, shtytja e motorit do të jetë e vogël dhe motori do të konsumojë shumë karburant, një motor i tillë nuk do të gjejë aplikim. Në një motor turbojet, një kompresor përdoret për të kompresuar ajrin, dhe dizajni i motorit varet kryesisht nga lloji i kompresorit. Ka motorë me kompresorë boshtor dhe centrifugal, kompresorët aksialë mund të kenë më pak ose më shumë faza kompresimi falë përdorimit të sistemit tonë, të jenë një-dyfazësh, etj. Për të drejtuar kompresorin, motori turbojet ka një turbinë me gaz, e cila i dha emrin motorit. Për shkak të kompresorit dhe turbinës, dizajni i motorit është shumë kompleks.

Motorët me ajër pa kompresorë janë shumë më të thjeshtë në dizajn, në të cilët rritja e nevojshme e presionit kryhet në mënyra të tjera, të cilat kanë emra: motorë pulsues dhe ramjet.

Në një motor pulsues, kjo zakonisht bëhet nga një skarë valvulash e instaluar në hyrjen e motorit, kur një pjesë e re e përzierjes së karburantit-ajrit mbush dhomën e djegies dhe në të ndodh një ndezje, valvulat mbyllen, duke izoluar dhomën e djegies nga hyrja e motorit. Si rezultat, presioni në dhomë rritet dhe gazrat nxitojnë jashtë përmes grykës së avionit, pas së cilës i gjithë procesi përsëritet.

Në një motor pa kompresor të një lloji tjetër, një ramjet, nuk ekziston as ky rrjet valvulash dhe presioni në dhomën e djegies rritet si rezultat i presionit dinamik, d.m.th. ngadalësimi i rrjedhës së ajrit që hyn në motor gjatë fluturimit. Është e qartë se një motor i tillë është në gjendje të funksionojë vetëm kur avioni tashmë po fluturon me një shpejtësi mjaft të lartë, ai nuk do të zhvillojë shtytje në parking. Por në një shumë shpejtësi e lartë, 4-5 herë më shumë shpejtësi tingull, një motor ramjet zhvillon tërheqje shumë të lartë dhe konsumon më pak karburant se çdo motor tjetër reaktiv "kimik" në këto kushte. Kjo është arsyeja pse motorët ramjet.

E veçanta e skemës aerodinamike të avionëve supersonikë me motorë ramjet (motorë ramjet) është për shkak të pranisë së motorëve specialë përshpejtues që ofrojnë shpejtësinë e nevojshme për të filluar funksionimin e qëndrueshëm të ramjet. Kjo e bën pjesën e bishtit të strukturës më të rëndë dhe kërkon instalimin e stabilizuesve për të siguruar stabilitetin e nevojshëm.

Parimi i funksionimit të një motori reaktiv.

Në zemër të motorëve modernë të fuqishëm reaktivë të llojeve të ndryshme është parimi i reagimit të drejtpërdrejtë, d.m.th. parimi i krijimit forca lëvizëse(ose shtytje) në formën e një reaksioni (tërheqjeje) të një rryme "substancë pune" që rrjedh nga motori, zakonisht gazra të nxehtë.

Në të gjithë motorët, ekzistojnë dy procese të konvertimit të energjisë. Së pari, energjia kimike e karburantit shndërrohet në energji termike të produkteve të djegies, dhe më pas energjia termike përdoret për të kryer punë mekanike. Këta motorë përfshijnë motorët me piston makina, lokomotiva me naftë, turbina me avull dhe gaz të termocentraleve etj.

Konsideroni këtë proces në lidhje me motorët jet. Le të fillojmë me dhomën e djegies së motorit, në të cilën tashmë është krijuar një përzierje e djegshme në një mënyrë ose në një tjetër, në varësi të llojit të motorit dhe llojit të karburantit. Kjo mund të jetë, për shembull, një përzierje ajri dhe vajguri, si në një motor modern turbojet. avion reaktiv, ose një përzierje e oksigjenit të lëngshëm me alkoolin, si në disa motorë raketash të lëngëta, ose, së fundi, një lloj shtytësi i ngurtë për raketat pluhur. Përzierja e djegshme mund të digjet, d.m.th. hyjnë në një reaksion kimik me një çlirim të shpejtë të energjisë në formën e nxehtësisë. Aftësia për të çliruar energji reaksion kimik, dhe është energjia kimike potenciale e molekulave të përzierjes. Energjia kimike e molekulave lidhet me veçoritë e strukturës së tyre, më saktë me strukturën e predhave të tyre elektronike, d.m.th. reja e elektroneve që rrethon bërthamat e atomeve që përbëjnë molekulën. Si rezultat i një reaksioni kimik, në të cilin disa molekula shkatërrohen, ndërsa të tjera formohen, ndodh natyrshëm një rirregullim i predhave të elektroneve. Në këtë ristrukturim, ai është burimi i energjisë kimike të çliruar. Mund të shihet se vetëm substancat që gjatë një reaksioni kimik në motor (djegia), lëshojnë një sasi mjaft të madhe nxehtësie, dhe gjithashtu formojnë një sasi të madhe gazesh, mund të shërbejnë si lëndë djegëse për motorët jet. Të gjitha këto procese ndodhin në dhomën e djegies, por le të ndalemi në reagimin jo në nivelin molekular (kjo është diskutuar tashmë më lart), por në "fazat" e punës. Derisa të fillojë djegia, përzierja ka një furnizim të madh të energjisë kimike të mundshme. Por më pas flaka e përfshiu përzierjen, një moment tjetër - dhe reaksioni kimik ka mbaruar. Tani, në vend të molekulave të përzierjes së djegshme, dhoma është e mbushur me molekula të produkteve të djegies, të "paketuara" më dendur. Energjia e tepërt e lidhjes, e cila është energjia kimike e reaksionit të djegies që ka ndodhur, është çliruar. Molekulat që zotëronin këtë energji të tepërt e transferuan atë pothuajse menjëherë në molekula dhe atome të tjera si rezultat i përplasjeve të shpeshta me to. Të gjitha molekulat dhe atomet në dhomën e djegies filluan të lëvizin rastësisht, në mënyrë kaotike me një shpejtësi shumë më të lartë, temperatura e gazeve u rrit. Pra, ka pasur një kalim të energjisë kimike potenciale të karburantit në energjinë termike të produkteve të djegies.

Një tranzicion i ngjashëm u krye në të gjithë motorët e tjerë të nxehtësisë, por motorët reaktivë ndryshojnë rrënjësisht prej tyre në lidhje me fatin e mëtejshëm të produkteve të djegies së nxehtë.

Pasi në motorin e nxehtësisë janë formuar gazra të nxehtë, që përmbajnë energji të madhe termike, kjo energji duhet të shndërrohet në energji mekanike. Në fund të fundit qëllimi i motorëve është të kryejnë punë mekanike, të "lëvizin" diçka, ta vënë në veprim, nuk ka rëndësi nëse është dinamo me kërkesë për të plotësuar vizatimet e një termocentrali, një nafte. lokomotivë, një makinë ose një aeroplan.

Në mënyrë që energjia termike e gazeve të shndërrohet në energji mekanike, vëllimi i tyre duhet të rritet. Me një zgjerim të tillë gazet bëjnë punën për të cilën harxhohet energjia e tyre e brendshme dhe termike.

Në rastin e një motori pistoni, gazrat në zgjerim shtypin një pistoni që lëviz brenda cilindrit, pistoni shtyn shufrën lidhëse, e cila tashmë rrotullon boshtin me gunga të motorit. Boshti është i lidhur me rotorin e një dinamo, boshtet lëvizëse të një lokomotivë ose makine me naftë, ose helikën e një avioni - motori kryen punë të dobishme. AT motorr me avull, ose një turbinë me gaz, gazrat, duke u zgjeruar, detyrojnë rrotën e lidhur me boshtin e turbinës të rrotullohet - nuk ka nevojë për një mekanizëm fiksimi transmisioni, i cili është një nga avantazhet e mëdha të turbinës

Gazrat zgjerohen, natyrisht, në një motor reaktiv, sepse pa të nuk funksionojnë. Por puna e zgjerimit në atë rast nuk shpenzohet në rrotullimin e boshtit. I lidhur me mekanizmin e lëvizjes, si në motorët e tjerë të nxehtësisë. Qëllimi i një motori reaktiv është i ndryshëm - të krijojë shtytje jet, dhe për këtë është e nevojshme që një avion gazesh - produkte të djegies të rrjedhin nga motori me një shpejtësi të lartë: forca e reagimit të këtij avion është shtytja e motorit. . Rrjedhimisht, puna e zgjerimit të produkteve të gazta të djegies së karburantit në motor duhet të shpenzohet në përshpejtimin e vetë gazrave. Kjo do të thotë që energjia termike e gazeve në një motor reaktiv duhet të shndërrohet në energjinë e tyre kinetike - lëvizja termike e rastësishme kaotike e molekulave duhet të zëvendësohet nga rrjedha e tyre e organizuar në një drejtim të përbashkët për të gjithë.

Për këtë qëllim shërben një nga pjesët më të rëndësishme të motorit, e ashtuquajtura hundë jet. Pavarësisht se cilit lloj motori reaktiv i përket, ai domosdoshmërisht është i pajisur me një hundë përmes së cilës gazrat e nxehtë rrjedhin nga motori me shpejtësi të madhe - produktet e djegies së karburantit në motor. Në disa motorë, gazrat hyjnë në grykë menjëherë pas dhomës së djegies, për shembull, në motorët me raketa ose ramjet. Në të tjerët, turbojet, gazrat fillimisht kalojnë përmes një turbine, së cilës i japin një pjesë të energjisë së tyre termike. Ai konsumon në këtë rast drejtimin e kompresorit, i cili shërben për të ngjeshur ajrin përpara dhomës së djegies. Por gjithsesi, hunda është pjesa e fundit e motorit - gazrat rrjedhin nëpër të para se të largohen nga motori.

Gryka e avionit mund të ketë forma të ndryshme, dhe, për më tepër, një dizajn i ndryshëm në varësi të llojit të motorit. Gjëja kryesore është shpejtësia me të cilën gazrat rrjedhin nga motori. Nëse kjo shpejtësi e daljes nuk e kalon shpejtësinë me të cilën përhapen valët e zërit në gazrat që dalin, atëherë gryka është një seksion i thjeshtë cilindrik ose tubi ngushtues. Nëse shpejtësia e daljes duhet të kalojë shpejtësinë e zërit, atëherë grykës i jepet forma e një tubi zgjerues ose, së pari, ngushtohet, dhe më pas zgjerohet (hrykë e dashurisë). Vetëm në një tub të një forme të tillë, siç tregon teoria dhe përvoja, është e mundur të shpërndahet gazi në shpejtësi supersonike, të kalojë mbi "barrierën sonike".

Diagrami i motorit reaktiv

Motori turbofan është motori reaktiv më i përdorur në aviacionin civil.

Karburanti që hyn në motor (1) përzihet me ajrin e kompresuar dhe digjet në dhomën e djegies (2). Gazrat në zgjerim rrotullojnë turbinat me shpejtësi të lartë (3) dhe me shpejtësi të ulët, të cilat, nga ana tjetër, drejtojnë kompresorin (5), duke shtyrë ajrin në dhomën e djegies dhe tifozët (6), duke e çuar ajrin nëpër këtë dhomë dhe duke e drejtuar atë. në tubin e shkarkimit. Duke zhvendosur ajrin, tifozët sigurojnë shtytje shtesë. Një motor i këtij lloji është i aftë të zhvillojë shtytje deri në 13,600 kg.

konkluzioni

Motori reaktiv ka shumë karakteristika të jashtëzakonshme, por kryesore është si më poshtë. Një raketë nuk ka nevojë për tokë, ujë ose ajër për të lëvizur, pasi lëviz si rezultat i ndërveprimit me gazrat e formuar gjatë djegies së karburantit. Prandaj, raketa mund të lëvizë në hapësirën pa ajër.

K. E. Tsiolkovsky është themeluesi i teorisë së fluturimeve në hapësirë. Prova shkencore e mundësisë së përdorimit të një rakete për fluturime në hapësirën e jashtme, përtej atmosferës së tokës dhe në planetë të tjerë të sistemit diellor u dha për herë të parë nga shkencëtari dhe shpikësi rus Konstantin Eduardovich Tsiolkovsky.

Bibliografi

Fjalor Enciklopedik i Teknikut të Ri.

Dukuritë termike në teknologji.

Materialet nga faqja http://goldref.ru/;

  1. jet Lëvizja (2)

    Abstrakt >> Fizikë

    E cila është në formë reaktive avioni është hedhur nga reaktive motorri; veten time reaktive motorri- një konvertues energjie ... me të cilin reaktive motorri prek një pajisje të pajisur me këtë reaktive motorri. shtytje reaktive motorri varet nga...

  2. jet lëvizje në natyrë dhe teknologji

    Abstrakt >> Fizikë

    Salp përpara. Me interesin më të madh është reaktive motorri kallamar. Kallamari është më...d.m.th. aparat me reaktive motorri duke përdorur karburant dhe oksidues të vendosur në vetë aparatin. Reaktive motorri- kjo është motorri duke transformuar...

  3. Reaktive sistem raketash me shumë lëshime BM-13 Katyusha

    Abstrakt >> Figura historike

    kokë e barut reaktive motorri. Koka ndahet në mënyrën e vet ... një fitil dhe një detonator shtesë. Reaktive motorri ka një dhomë djegieje, në ... një rritje të mprehtë të aftësive të zjarrit reaktive

A keni menduar ndonjëherë se si funksionon një motor jet? Shtytja e avionit që e fuqizon atë ka qenë e njohur që nga kohërat e lashta. Por ata ishin në gjendje ta zbatonin atë vetëm në fillim të shekullit të kaluar, si rezultat i garës së armatimeve midis Anglisë dhe Gjermanisë.

Parimi i funksionimit të një motori avioni reaktiv është mjaft i thjeshtë, por ai ka disa nuanca që respektohen rreptësisht në prodhimin e tyre. Në mënyrë që avioni të jetë në gjendje të qëndrojë në ajër në mënyrë të besueshme, ata duhet të punojnë në mënyrë të përsosur. Në fund të fundit, jeta dhe siguria e të gjithë atyre që janë në bordin e avionit varen prej saj.

Ai drejtohet nga shtytja e avionit. Ai ka nevojë për një lloj lëngu të shtyrë nga pjesa e pasme e sistemit dhe t'i japë atij lëvizje përpara. Punon këtu Ligji i tretë i Njutonit i cili thotë: “Për çdo veprim ka një reagim të barabartë dhe të kundërt”.

Në motorin e avionit ajër në vend të lëngut. Krijon një forcë që siguron lëvizje.

Ajo përdor gazra të nxehtë dhe një përzierje e ajrit me lëndë djegëse të djegshme. Kjo përzierje del prej tij me shpejtësi të madhe dhe e shtyn avionin përpara, duke e lejuar atë të fluturojë.

Nëse flasim për pajisjen e një motori avioni reaktiv, atëherë është kombinimi i të katërt detaje të rëndësishme:

  • kompresor;
  • dhomat e djegies;
  • turbina;
  • shter.

Kompresori përbëhet nga disa turbina, të cilat thithin ajrin dhe e ngjeshin ndërsa kalon nëpër tehet me kënd. Kur kompresohet, temperatura dhe presioni i ajrit rriten. Pjesë ajri i kompresuar futet në dhomën e djegies, ku përzihet me karburant dhe ndizet. Ajo rritet energjia termike e ajrit.

Motori reaktiv.

përzierje e nxehtë në shpejtësi e lartë del nga dhoma dhe zgjerohet. Atje ajo kalon ende një turbinë me fletë që rrotullohen për shkak të energjisë së gazit.

Turbina është e lidhur me kompresorin në pjesën e përparme të motorit., dhe kështu e vë në lëvizje. Ajer i nxehte del përmes shkarkimit. Në këtë pikë, temperatura e përzierjes është shumë e lartë. Dhe vazhdon të rritet falë efekt mbytës. Pas kësaj, ajri del prej tij.

Ka filluar zhvillimi i avionëve me motor jet në vitet 30 të shekullit të kaluar. Britanikët dhe gjermanët filluan të zhvillonin modele të ngjashme. Kjo garë u fitua nga shkencëtarët gjermanë. Prandaj, avioni i parë me një motor reaktiv ishte "Dallëndyshja" në Luftwaffe. "Meteori Gloucester" u ngrit në ajër pak më vonë. Avionët e parë me motorë të tillë janë përshkruar në detaje

Motori i një avioni supersonik është gjithashtu reaktiv, por në një modifikim krejtësisht të ndryshëm.

Si funksionon një motor turbojet?

Motorët jet përdoren kudo, dhe motorët turbojet janë instaluar të mëdhenj. Dallimi i tyre është se i pari mbart me vete një furnizim me karburant dhe oksidues, dhe dizajni siguron furnizimin e tyre nga rezervuarët.

motor turbojet avioni mbart me vete vetëm karburant, dhe agjenti oksidues - ajri - detyrohet nga turbina nga atmosfera. Përndryshe, parimi i funksionimit të tij është i njëjtë me atë të reaktivit.

Një nga detajet e tyre më të rëndësishme është Ky është tehu i turbinës. Varet nga fuqia e motorit.

Skema e një motori turbojet.

Janë ata që zhvillojnë forcat tërheqëse të nevojshme për aeroplanin. Secila prej teheve prodhon 10 herë më shumë energji sesa një motor tipik makine. Ato janë instaluar pas dhomës së djegies, në pjesën e motorit ku më së shumti shtypje e lartë, dhe temperatura arrin deri në 1400 gradë Celsius.

Gjatë prodhimit të teheve, ato kalojnë përmes procesit të monokristalizimit që u jep atyre forcë dhe qëndrueshmëri.

Çdo motor testohet për shtytje të plotë përpara se të instalohet në një avion. Ai duhet të kalojë certifikim nga Këshilli Evropian i Sigurisë dhe kompania që e ka prodhuar atë. Një nga më firmat e mëdha prodhimi i tyre është Rolls-Royce.

Çfarë është një avion me energji bërthamore?

Gjatë Luftës së Ftohtë u bënë përpjekje për të krijuar një motor reaktiv jo në një reaksion kimik, por në nxehtësinë që do të prodhohej nga një reaktor bërthamor. Ai u vendos në vend të dhomës së djegies.

Ajri kalon nëpër bërthamën e reaktorit, duke ulur temperaturën e tij dhe duke rritur temperaturën e tij. Zgjerohet dhe rrjedh nga hunda me një shpejtësi më të madhe se shpejtësia e fluturimit.

Motori i kombinuar turbo-bërthamor.

Në BRSS, ajo u testua bazuar në TU-95. Edhe në SHBA nuk mbetën pas shkencëtarëve në Bashkimin Sovjetik.

Në vitet '60 studimet në të dyja palët u ndërprenë gradualisht. Tre problemet kryesore që penguan zhvillimin ishin:

  • siguria e pilotëve gjatë fluturimit;
  • lëshimi i grimcave radioaktive në atmosferë;
  • në rast të një rrëzimi avioni, një reaktor radioaktiv mund të shpërthejë, duke shkaktuar dëme të pariparueshme për të gjitha gjallesat.

Si prodhohen motorët e avionëve për modele të avionëve?

Prodhimi i tyre për modelet e avionëve merr rreth 6 orë. U kthye i pari pllakë bazë alumini të cilit i janë bashkangjitur të gjitha pjesët e tjera. Ka të njëjtën madhësi si një top hokeji.

Bashkangjitur me të është një cilindër., kështu që rezulton diçka si një kanaçe. atë motori i ardhshëm djegia e brendshme. Më pas, instalohet sistemi i furnizimit. Për ta rregulluar atë, vidhat vidhosen në pllakën kryesore, të ulur më parë në një ngjitës të veçantë.

Motori i modelit të avionit.

Kanalet fillestare janë montuar në anën tjetër të dhomës për të ridrejtuar emetimet e gazit në rrotën e turbinës. Instaluar në vrimën në anën e dhomës së djegies spirale inkandeshente. Ai ndez karburantin brenda motorit.

Pastaj vendosin turbinën dhe boshtin qendror të cilindrit. Ata e vendosën atë rrota e kompresorit e cila detyron ajrin në dhomën e djegies. Kontrollohet me një kompjuter përpara se lëshuesi të fiksohet.

Motori i përfunduar kontrollohet edhe një herë për fuqi. Tingulli i tij është paksa i ndryshëm nga tingulli i një motori avioni. Ai, natyrisht, me më pak forcë, por plotësisht i ngjan atij, duke i dhënë më shumë ngjashmëri modelit.

MOTORI JET, një motor që krijon forcën tërheqëse të nevojshme për lëvizjen duke e shndërruar energjinë potenciale në energji kinetike të rrjedhës së avionit të lëngut punues. Nën lëngun punues m, në raport me motorët, kuptohet një substancë (gaz, lëng, i ngurtë), me ndihmën e së cilës energjia termike e çliruar gjatë djegies së karburantit shndërrohet në punë mekanike të dobishme. Si rezultat i skadimit të lëngut të punës nga hunda e motorit, formohet një forcë reaktive në formën e një reagimi (tërheqjeje) të një avion të drejtuar në hapësirë ​​në drejtim të kundërt me daljen e avionit. Lloje të ndryshme të energjisë (kimike, bërthamore, elektrike, diellore) mund të shndërrohen në energjinë kinetike (me shpejtësi) të një rryme avioni në një motor reaktiv.

Një motor reaktiv (motori i reagimit të drejtpërdrejtë) kombinon vetë motorin me një helikë, domethënë siguron lëvizjen e tij pa pjesëmarrjen e mekanizmave të ndërmjetëm. Për të krijuar një shtytje jet (ngulje motori) të përdorur nga një motor reaktiv, ju nevojiten: një burim energjie fillestare (primare), e cila shndërrohet në energjinë kinetike të rrymës së avionit; lëngu i punës, i cili nxirret nga motori reaktiv në formën e një rryme reaktiv; vetë motori reaktiv është një konvertues i energjisë. Shtytja e motorit - kjo është një forcë reaktive, e cila është rezultat i forcave dinamike të gazit të presionit dhe fërkimit të aplikuara në sipërfaqet e brendshme dhe të jashtme të motorit. Dalloni midis shtytjes së brendshme (shtytje reaktive) - rezultante e të gjitha forcave dinamike të gazit të aplikuara në motor, pa marrë parasysh rezistencën e jashtme dhe shtytje efektive, duke marrë parasysh rezistencën e jashtme të termocentralit. Energjia fillestare ruhet në bordin e një avioni ose aparate të tjera të pajisura me një motor reaktiv (karburant kimik, karburant bërthamor), ose (në parim) mund të vijë nga jashtë (energjia diellore).

Për të marrë një lëng pune në një motor reaktiv, mund të përdoret një substancë e marrë nga mjedisi (për shembull, ajri ose uji); një substancë e vendosur në rezervuarët e aparatit ose drejtpërdrejt në dhomën e një motori reaktiv; një përzierje substancash që vijnë nga mjedisi dhe ruhen në bordin e automjetit. Motorët modernë të avionëve përdorin më shpesh energjinë kimike si energji primare. Në këtë rast, lëngu i punës është gaze inkandeshente - produkte të djegies së karburantit kimik. Gjatë funksionimit të një motori reaktiv, energjia kimike e substancave djegëse shndërrohet në energjinë termike të produkteve të djegies dhe energjia termike e gazeve të nxehtë shndërrohet në energji mekanike të lëvizjes përpara të avionit dhe, rrjedhimisht. , aparati në të cilin është instaluar motori.

Parimi i funksionimit të një motori reaktiv

Në një motor reaktiv (Fig. 1), një rrymë ajri hyn në motor, takohet me turbinat që rrotullohen me shpejtësi të madhe kompresor , që thith ajrin nga mjedisi i jashtëm (duke përdorur një ventilator të integruar). Kështu, zgjidhen dy detyra - marrja kryesore e ajrit dhe ftohja e të gjithë motorit në tërësi. Tehet e turbinës së kompresorit e ngjeshin ajrin rreth 30 herë ose më shumë dhe e "shtyjnë" atë (injektojnë) në dhomën e djegies (krijohet lëngu i punës), i cili është pjesa kryesore e çdo motori reaktiv. Dhoma e djegies gjithashtu vepron si karburator, duke përzier karburantin me ajrin. Kjo mund të jetë, për shembull, një përzierje ajri dhe vajguri, si në një motor turbojet të një avioni modern reaktiv, ose një përzierje e oksigjenit të lëngshëm dhe alkoolit, si në disa motorë raketash të lëngëta, ose një lloj shtytës i ngurtë për raketat pluhur. . Pas arsimimit përzierje karburant-ajër ndizet dhe energjia lirohet në formën e nxehtësisë, d.m.th., motorët e avionëve mund të ushqehen vetëm nga substanca që, gjatë një reaksioni kimik në motor (djegie), lëshojnë shumë nxehtësi dhe gjithashtu formojnë një sasi të madhe gazesh. .

Në procesin e ndezjes, ka një ngrohje të konsiderueshme të përzierjes dhe pjesëve përreth, si dhe zgjerim vëllimor. Në fakt, motori reaktiv përdor një shpërthim të kontrolluar për shtytje. Dhoma e djegies së një motori reaktiv është një nga pjesët më të nxehta të tij (temperatura në të arrin 2700 ° C), duhet të ftohet vazhdimisht intensivisht. Motori reaktiv është i pajisur me një hundë përmes së cilës gazrat e nxehtë, produktet e djegies së karburantit në motor, rrjedhin nga motori me shpejtësi të madhe. Në disa motorë, gazrat hyjnë në grykë menjëherë pas dhomës së djegies, për shembull, në motorët me raketa ose ramjet. Në motorët turbojet, gazrat pas dhomës së djegies së pari kalojnë përmes turbinë , të cilit i jepet një pjesë e energjisë së tij termike për të drejtuar një kompresor që ngjesh ajrin përpara dhomës së djegies. Por gjithsesi, hunda është pjesa e fundit e motorit - gazrat rrjedhin nëpër të para se të largohen nga motori. Ajo krijon drejtpërdrejt rrymë jet. Ajri i ftohtë drejtohet në grykë, i pompuar nga kompresori për ftohje detajet e brendshme motorri. Gryka e avionit mund të ketë forma dhe dizajne të ndryshme në varësi të llojit të motorit. Nëse shpejtësia e daljes duhet të kalojë shpejtësinë e zërit, atëherë grykës i jepet forma e një tubi zgjerues, ose fillimisht ngushtohet dhe më pas zgjerohet (hrykë Laval). Vetëm në një tub të kësaj forme gazi mund të përshpejtohet në shpejtësi supersonike, për të kaluar mbi "pengesën zanore".

Në varësi të faktit nëse mjedisi përdoret apo jo gjatë funksionimit të një motori reaktiv, ato ndahen në dy klasa kryesore - motorët reaktiv(WFD) dhe motorët e raketave(RD). Të gjitha WFD - motorët me ngrohje, lëngu punues i të cilit formohet gjatë reaksionit të oksidimit të një lënde të djegshme me oksigjen atmosferik. Ajri që vjen nga atmosfera përbën pjesën më të madhe të lëngut të punës të WFD. Kështu, një aparat me një WFD mbart një burim energjie (karburant) në bord dhe tërheq pjesën më të madhe të lëngut të punës nga mjedisi. Këto përfshijnë motorin turbojet (TRD), motorin ramjet (ramjet), motorin reaktiv pulsues (PuVRD), motorin ramjet hipersonik (scramjet). Ndryshe nga WFD, të gjithë përbërësit e lëngut të punës të RD janë në bordin e automjetit të pajisur me RD. Mungesa e një helike që ndërvepron me mjedisin dhe prania e të gjithë përbërësve të lëngut të punës në bordin e automjetit e bëjnë RD të përshtatshme për funksionimin në hapësirë. Ekzistojnë gjithashtu motorë raketash të kombinuar, të cilët janë, si të thuash, një kombinim i të dy llojeve kryesore.

Karakteristikat kryesore të motorëve reaktiv

Kryesor parametri teknik që karakterizon një motor reaktiv është shtytja - forca që zhvillon motorin në drejtim të lëvizjes së pajisjes, impuls specifik - raporti i shtytjes së motorit me masën e karburantit të raketës (lëngu pune) të konsumuar në 1 s, ose një karakteristikë identike - konsumi specifik karburanti (sasia e karburantit të konsumuar në 1 s për 1 N të shtytjes së zhvilluar nga një motor reaktiv), graviteti specifik i motorit (masa e një motori reaktiv në gjendje pune për njësinë e shtytjes së zhvilluar prej tij). Për shumë lloje të motorëve reaktiv karakteristika të rëndësishme janë dimensionet dhe burimet. Impulsi specifik është një tregues i shkallës së përsosmërisë ose cilësisë së motorit. Diagrami i mësipërm (Fig. 2) paraqet grafikisht vlerat e sipërme të këtij treguesi për tipe te ndryshme motorët jet në varësi të shpejtësisë së fluturimit, të shprehur në formën e një numri Mach, i cili ju lejon të shihni shtrirjen e secilit lloj motori. Ky tregues është gjithashtu një masë e efikasitetit të motorit.

Shtytja - forca me të cilën një motor reaktiv vepron në një pajisje të pajisur me këtë motor - përcaktohet nga formula: $$P = mW_c + F_c (p_c - p_n),$$ ku është $m$ rrjedhje masive(konsumi masiv) i lëngut të punës për 1 s; $W_c$ është shpejtësia e lëngut të punës në pjesën e hundës; $F_c$ është zona e seksionit të daljes së hundës; $p_c$ – presioni i gazit në pjesën e hundës; $p_n$ – presioni i ambientit (zakonisht presioni atmosferik). Siç mund të shihet nga formula, shtytja e një motori reaktiv varet nga presioni i ambientit. Ai është më i madhi në zbrazëti dhe më së paku në shtresat më të dendura të atmosferës, d.m.th., ndryshon në varësi të lartësisë së fluturimit të një aparati të pajisur me një motor reaktiv mbi nivelin e detit, nëse merret parasysh fluturimi në atmosferën e Tokës. Impulsi specifik i një motori reaktiv është drejtpërdrejt proporcional me shpejtësinë e daljes së lëngut të punës nga hunda. Shkalla e daljes rritet me një rritje të temperaturës së lëngut të punës në dalje dhe një ulje të peshës molekulare të karburantit (sa më e ulët të jetë pesha molekulare e karburantit, aq më i madh është vëllimi i gazrave të formuar gjatë djegies së tij, dhe, rrjedhimisht, shkalla e daljes së tyre). Meqenëse shkalla e shkarkimit të produkteve të djegies (lëngu i punës) përcaktohet nga vetitë fiziko-kimike të përbërësve të karburantit dhe karakteristikat e projektimit motori, duke qenë një vlerë konstante në jo shumë ndryshime të mëdha mënyra e funksionimit të një motori reaktiv, atëherë madhësia e forcës reaktive përcaktohet kryesisht nga masa për sekondë konsumi i karburantit dhe ndryshon në një gamë shumë të gjerë (një minimum për ato elektrike - një maksimum për motorët e raketave të lëngët dhe të ngurtë). Motorët reaktivë me shtytje të ulët përdoren kryesisht në sistemet e stabilizimit dhe kontrollit të avionëve. Në hapësirë, ku forcat gravitacionale ndjehen dobët dhe praktikisht nuk ka medium, rezistenca e të cilit do të duhej të kapërcehej, ato mund të përdoren edhe për mbingarkesë. RD me shtytje maksimale është e nevojshme për lëshimin e raketave në rreze të gjata dhe lartësi, dhe veçanërisht për lëshimin e avionëve në hapësirë, d.m.th., për përshpejtimin e tyre në shpejtësinë e parë hapësinore. Motorë të tillë konsumojnë një sasi shumë të madhe karburanti; ato zakonisht punojnë për një kohë shumë të shkurtër, duke i përshpejtuar raketat në një shpejtësi të caktuar.

WFD-të përdorin ajrin e ambientit si përbërësin kryesor të lëngut të punës, i cili është shumë më ekonomik. WJD-të mund të funksionojnë vazhdimisht për shumë orë, duke i bërë ato të përshtatshme për përdorim në aviacion. Skema të ndryshme lejuan që ato të përdoren për aeroplanët që operojnë mënyra të ndryshme fluturimi. Përdoren gjerësisht motorët turbojet (TRD), të cilët instalohen pothuajse në të gjithë avionët modernë pa përjashtim. Ashtu si të gjithë motorët që përdorin ajrin atmosferik, motorët turbojet kanë nevojë për një pajisje të veçantë për të kompresuar ajrin përpara se të hyjë në dhomën e djegies. Në një motor turbojet, një kompresor përdoret për të kompresuar ajrin, dhe dizajni i motorit varet kryesisht nga lloji i kompresorit. Motorët reaktiv pa kompresorë janë shumë më të thjeshtë në dizajn, në të cilët rritja e nevojshme e presionit kryhet në mënyra të tjera; këta janë motorë pulsues dhe me rrjedhje të drejtpërdrejtë. Në një pulsuese motor reaktiv(PuVRD) kjo zakonisht bëhet nga një skarë valvulash e instaluar në hyrjen e motorit, kur një pjesë e re e përzierjes së karburantit-ajrit mbush dhomën e djegies dhe në të ndodh një ndezje, valvulat mbyllen, duke izoluar dhomën e djegies nga hyrja e motorit. . Si rezultat, presioni në dhomë rritet dhe gazrat nxitojnë jashtë përmes grykës së avionit, pas së cilës i gjithë procesi përsëritet. Në një motor pa kompresor të një lloji tjetër, një ramjet, nuk ka as këtë rrjet valvulash dhe ajër atmosferik që hyn në hyrjen e motorit me një shpejtësi shpejtësi të barabartë fluturimi, ngjeshet për shkak të presionit të shpejtësisë dhe futet në dhomën e djegies. Karburanti i injektuar digjet, përmbajtja e nxehtësisë së rrjedhës rritet, e cila rrjedh jashtë përmes grykës së avionit me një shpejtësi më të madhe se shpejtësia e fluturimit. Për shkak të kësaj krijohet shtytja jet e ramjetit. Disavantazhi kryesor i ramjet është pamundësia për të siguruar në mënyrë të pavarur ngritjen dhe përshpejtimin e avionit (LA). Fillimisht kërkohet të përshpejtohet avioni në një shpejtësi me të cilën lëshohet ramjet dhe të sigurohet funksionimi i qëndrueshëm i tij. E veçanta e skemës aerodinamike të avionëve supersonikë me motorë ramjet (motorë ramjet) është për shkak të pranisë së motorëve specialë përshpejtues që ofrojnë shpejtësinë e nevojshme për të filluar funksionimin e qëndrueshëm të ramjet. Kjo e bën pjesën e bishtit të strukturës më të rëndë dhe kërkon instalimin e stabilizuesve për të siguruar stabilitetin e nevojshëm.

Referenca e historisë

Parimi i shtytjes së avionëve është i njohur për një kohë të gjatë. Topi i Heronit mund të konsiderohet paraardhësi i motorit reaktiv. Motorë të ngurtë raketash(RDTT - motor rakete me lëndë djegëse të ngurtë) - raketat pluhur u shfaqën në Kinë në shekullin e 10-të. n. e. Për qindra vjet, raketa të tilla u përdorën së pari në Lindje, dhe më pas në Evropë si fishekzjarre, sinjale, luftime. Një fazë e rëndësishme në zhvillimin e idesë së shtytjes reaktiv ishte ideja e përdorimit të një rakete si motor për një avion. Ajo u formulua për herë të parë nga revolucionari rus Narodnaya Volya N. I. Kibalchich, i cili në mars 1881, pak para ekzekutimit të tij, propozoi një skemë për një avion (avion raketë) duke përdorur shtytje reaktiv nga gazrat pluhur shpërthyes. Motorët e raketave me lëndë djegëse të ngurta përdoren në të gjitha klasat e raketave ushtarake (balistike, kundërajrore, antitank, etj.), në hapësirë ​​(për shembull, si motorë nisjeje dhe mbështetëse) dhe teknologjinë e aviacionit (përforcuesit e ngritjes së avionëve, në sistemeve nxjerrje), etj. Motorët e vegjël të ngurtë shtytës përdoren si përforcues për ngritjen e avionëve. Motorët elektrikë të raketave dhe motorët e raketave bërthamore mund të përdoren në anije kozmike.

Motorët turbojet dhe motorët turbojet me qark të dyfishtë janë të pajisur me shumicën e avionëve ushtarakë dhe civilë në mbarë botën, ato përdoren në helikopterë. Këta motorë reaktivë janë të përshtatshëm për fluturime me shpejtësi nënsonike dhe supersonike; ato janë instaluar edhe në avionë me predha, motorët supersonikë turbojet mund të përdoren në fazat e para aeroplanët e hapësirës ajrore, teknologji raketore dhe hapësinore etj.

Me rëndësi të madhe për krijimin e motorëve reaktiv ishin punimet teorike të shkencëtarëve rusë S. S. Nezhdanovsky, I. V. Meshchersky, N. E. Zhukovsky, veprat e shkencëtarit francez R. Enot-Peltri, shkencëtarit gjerman G. Oberth. Një kontribut i rëndësishëm në krijimin e VRD ishte puna e shkencëtarit sovjetik B. S. Stechkin, Theory of an Air Jet Engine, botuar në vitin 1929. Praktikisht më shumë se 99% e avionëve përdorin një motor reaktiv në një shkallë ose në një tjetër.

Lexoni gjithashtu