Тяга двигателя

Технические характеристики

1 Диапазоны измерений массовой концентрации и пределы допускаемой основной погрешности газовых измерительных каналов и каналов измерения пыли приведены в таблице 2. Таблица 2

Измерительный канал (определяемый компонент)	Диапазоны	Пределы допускаемой основной погрешности		Расход пробы газа, дм3/мин
измерений массовой концентрации, мг/м3	Приведенной Y, %	Относительной, 5, %	Абсолютной, А, мг/м3	Тип газоанализатора
1	2	3	4	5	6	7
Основная комплектация
Оксид углерода (CO)	0 — 3 св. 3 — 50	± 20	± 20	—	К-100	1,0±0,5
Оксид азота
(NO)	0 — 0,08	± 25	—	—	Р-310А	1,0±0,2
Диоксид азота	св. 0,08 — 1,0	—	± 25	—
(NO2)
Диоксид серы (SO2)	0 — 0,05 св. 0,05 — 5,0	—	± 20	± 0,01	С-105А	0,6±0,2
Озон (О3)	0 — 0,1 св.0,1 — 0,5	—	—	± 0,02 ±(0,014+0,06Сх)	Ф-105	1,0±0,3
РМ10, РМ2.5	0,02** — 1 ** 0,02 — 10	—	± 20 ± 20	—	F-701-20	16,7
Дополнительная комплектация
Оксид углерода (CO)	0 — 2,5 св. 2,5 — 62,5	± 25	± 25	—	СО12М	1,0
Оксид азота	0 — 0,065	± 15	—	—
(NO)	св. 0,065 — 13,5	—	± 15	—	АС32М
Диоксид азота	0 — 0,100	± 15	—	—	0,7±0,1
(NO2)	св. 0,100 — 20,0	—	± 15	—
	0 — 0,040	± 15	—	—	АС32М/
Аммиак (NH3)	св. 0,040 — 4,0	—	± 15	—	CNH3
0 — 0,2	± 25	—	—	H-320	0,8
	св. 0,2 — 1,0	—	± 25	—
Диоксид серы (SO2)	0 — 0,06 св. 0,06 — 30	± 15	± 15	—	AF22M	0,4±0,2

1	2	3	4	5	6	7
Диоксид серы	0 — 0,05	± 25			С-310А	1,0± 0,2
(SO2)	св. 0,05 — 2,0	—	± 25	—	СВ-320-А2	0,8±0,2
	0-0,008	± 20	—	—	AF22M/	0,4±0,2
Сероводород	св. 0,008-1,5	—	± 20	—	CH2S
№S)	0-0,008 св. 0,008-0,2	± 25	± 25	—	СВ-320-А2	0,8±0,2
	0 — 0,04	± 15	—	—
Озон (О3)	св. 0,04 — 0,5 св. 0,5 — 2,0	—	± 15 ± 15	—	0342М	1,0±0,2
	0 — 0,03 св. 0,03 — 0,5	± 20	± 20	—	3.02 П-А	1,8±0,2
	0 — 10	± 20	—	—
Сумма	св. 10 — 100	—	± 20	—	НС51М	1,3
углеводородов (ЕСН), метан	0 — 100 св. 100 — 500	± 15	± 15	—
(СН4)	0 — 5 св. 5 — 100	—	± 20	± 1,0	Г амма ЕТ	2,2
	** 0 — 0,03 ** св. 0,03 — 10	± 20			МР 101М
РМ10, РМ2.5	± 20		мод.	16,7
			МР 101-09
Сх — измеренное значение массовой концентрации, мг/м1 Нижняя граница диапазона измерений приведена для объема отобранной пробы: F-701-20 — не менее 15 м3,
МР 101М модели МР 101-09 — не менее 4 м .
Пределы допускаемой основной погрешности нормированы при условии использования для
градуировки и поверки газоанализаторов поверочного нулевого газа с объемной долей определяемой примеси не более 0,007 мг/м3

Лист № 7 Всего листов 11

6.2 Система автоматического пробоотбора PNS-3.1 (№ 53360-13 в Госреестре РФ): Диапазон измерений объема пробы, м    0,05 — 10000

Пределы допускаемой основной относительной погрешности, %    ± 5

Диапазон объемного расхода воздуха, дм /мин    1 — 3,5

Диапазон задания времени отбора пробы (один цикл), ч    5 — 1000

7 Основные метрологические характеристики канала измерения мощности амбиентного эквивалента дозы гамма-излучения приведены в таблице 3.

Таблица 3

Измерительный канал	Диапазон измерений, мкЗв/ч	Пределы допускаемой основной относительной погрешности, %	Тип прибора
Мощность амбиентного эквивалента дозы гамма-излучения (МАЭД), мкЗв/ч	0,1 — 1105	± 30 % в диапазоне энергий от 0,06 до 1,5 МэВ	УДБГ-01-02
В диапазоне свыше 1,5 МэВ погрешность не нормируется.

8 Основные метрологические характеристики каналов измерения величин, характеризующих состояние атмосферного воздуха, метеорологическим комплексом МК-14-1, приведены в таблице 4.

Таблица 4

Наименование измеряемой величины	Диапазон измерения	Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерения	Тип датчика
Основная комплектация
Атмосферное давление, гПа (мм рт. ст.)	от 800 до 1100 ( от 600 до 825)	± 0,5 (± 0,375)	МИДА
Дополнительная комплектация
Температура атмосферного воздуха, °С	от минус 40 до 50	± 0,25	ДТВ
Относительная влажность атмосферного воздуха, %	от 10 до 98	±5
Скорость ветра V, м/с	от 0,6 до 60	± (0,3 + 0,05V*)	ДВМ
± 0,2-(0,2 +0,02V*)	WAA
Направление ветра, градус	от 0 до 360	± 10,0	ДВМ
± 3,0	WAV
Примечание: *V — измеренная скорость ветра, м/с.

9    Время прогрева, ч, не более: 24.

10    Питание осуществляется от однофазной или трехфазной сети переменного тока с напряжением фазы (230 ± 23) В и частотой (50 ± 1) Гц.

11    Габаритные размеры павильона, мм , не более:

Длина: 3200

Ширина: 2400 Высота: 2700

Высота с учетом метеорологической мачты: 7000.

12    Масса, кг, не более: 3000.

13    Потребляемая мощность, В А, не более: 5000.

14    Условия эксплуатации:

—    диапазон температуры атмосферного воздуха от минус 40 °С до 50 °С;

—    диапазон относительной влажности    от 30 до 100 % при 25 °С;

Лист № 8 Всего листов 11

—    диапазон атмосферного давления    от 84,0 до 106,7 кПа.

15    Условия эксплуатации внутри станции:

—    диапазон температуры окружающего воздуха: от 10 °С □ дЗ»5 °С;

—    диапазон относительной влажности окружающего воздуха: от 15 % до 95 % при 25 °С (без конденсации влаги);

—    диапазон атмосферного давления: 84 — 106,7 кПа (630 — 800 мм.рт.ст);

16    Параметры анализируемого воздуха (на входе пробоотборного зонда):

—    диапазон температуры: от минус 40 °С до 50 °С

—    относительная влажность: до 98 % (без конденсации влаги);

—    диапазон атмосферного давления: 84 — 106,7 кПа (630 — 800 мм.рт.ст);

—    предельное содержание неизмеряемых газовых компонентов в анализируемой газовой среде в соответствии с нормами, указанными в РЭ на каждый газоанализатор.

17    Средняя наработка на отказ системы жизнеобеспечения станции и устройства подогрева проб на входе газоанализаторов, ч: 10000.

18    Средний срок службы до капитального ремонта, лет, не менее: 6.

Стоимость грузовика КамАЗ-43253

Тяга самолета. тяга двигателя самолета. тяга реактивного двигателя.

Тяга – сила, выработанная двигателем. Она толкает самолет через воздушный поток. Единственное, что противостоит тяге – лобовое сопротивление. В прямолинейном горизонтально установившемся полете они относительно равны. В случае если летчик увеличивает тягу методом добавления оборотов двигателя и сохраняет постоянную высоту, тяга начинает превосходить сопротивление воздуха. Летательный аппарат (ЛА) наряду с этим ускоряется. Весьма скоро сопротивление возрастает и опять уравнивает тягу.

ЛА стабилизируется на постоянной высокой скорости. Тяга – один из самых ответственных факторов для определения скороподъемности самолета, в частности как скоро ЛА может подняться на определенную высоту. Вертикальная скорость зависит не от подъемной силы, а от запаса тяги, которым владеет самолет.

Тяга реактивного двигателя самолета

Сила тяги двигателя, либо его движущая сила, равноценна всем силам давления воздуха на внутреннюю поверхность силовой установки. Тяга некоторых видов реактивных двигателей зависит от высоты и скорости полета. Для вычисления силы тяги реактивного двигателя довольно часто приходится определять тягу на конкретной высоте, у почвы, на взлете и на протяжении какой-либо скорости.

Для ЖРД сила тяги равноценна произведению массы исходящих газов на скорость, с которой они вылетают из сопла двигателя.

Для ВРД (воздушно-реактивный двигатель) сила тяги измеряется как следствие массы газов на разность скоростей, в частности скорости воздушной струи, выходящей из сопла двигателя, и скорости поступающего воздуха в двигатель. Несложнее говоря, эта скорость уравнивается к скорости полета самолета с реактивным двигателем. Тяга ВРД в большинстве случаев измеряется в тоннах либо килограммах. Серьёзным качественным показателем ВРД есть его удельная тяга.

Для турбореактивного двигателя – тяга, отнесенная к конкретной единице веса воздуха, что проходит через двигатель в секунду. Данный показатель разрешает осознать, как высока эффективность эксплуатации воздуха в двигателе для образования тяги. Удельная тяга измеряется в килограммах тяги на 1 кг воздуха, расходуемого за секунду.

В некоторых случаях используется второй показатель, что кроме этого именуется удельной тягой, показывающей отношение количества горючего, которое расходуется, к силе тяги за секунду. Конечно, что чем выше показатель удельной тяги ВРД, тем меньше размеры и поперечный вес самого двигателя.

Показатель полетной либо тяговой мощности – это сила, которая задействует реактивный двигатель при конкретной скорости полета. В большинстве случаев, измеряется в лошадиных силах. Величина лобовой тяги говорит о степени конструктивного оптимума реактивного двигателя.

Лобовая тяга – это отношение громаднейшего показателя площади поперечного сечения к тяге. Лобовая тяга равна тяге, в кг поделенной на площадь в метрах квадратных.

Во всемирной авиации самый ценится тот двигатель, что владеет высокой лобовой тягой.

Чем идеальнее ВРД в конструктивном отношении, тем меньший показатель его удельного веса, в частности неспециализированный вес двигателя вместе с обслуживающими агрегатами и приборами, поделенный на величину собственной тяги.

Реактивные двигатели, как и тепловые по большому счету, отличаются друг от друга не только по мощности, весу, другим показателям и тяге. При оценивании ВРД огромную роль играются параметры, каковые зависят от собственной экономичности, в частности от КПД (коэффициент нужного действия). Среди данных показателей главным считается удаленный расход горючего на конкретную единицу тяги.

Он выражается в килограммах горючего, которое расходуется за час на образование одного килограмма тяги.

Увлекательные записи:

Турбовинтовые двигатели употребляются в тех случаях, в то время, когда скорости полета самолета довольно малы. На громадном количестве современных…

Реактивный двигатель самолета — двигатель, создающий нужную для перемещения силу тяги при помощи преобразования внутренней энергии горючего в…

Реверс – механизм для направления части реактивной либо воздушной струи по направлению перемещения создания и воздушного судна обратной тяги. Кроме…

Известны следующие главные типы реактивных двигателей: ракетные, пороховой, жидкостной ракетный; воздушно-реактивные двигатели, прямоточный…

Реактивный двигатель – силовой агрегат, что формирует требуемое для полета самолета тяговое упрочнение посредством изменения внутренней энергии горючего…

Реактивный двигатель – устройство, создающее требуемую для перемещения силу тяги, преобразовывая внутреннюю энергию горючего в кинетическую энергию…

Источник

Действие силы тяги

Множество сил, действующих на движущийся объект, для упрощения вычислений делят на две группы: силу тяги и силы сопротивления.

Её прекращение

Когда действие силы тяги прекращается, движущееся тело замедляется и постепенно останавливается, так как на него воздействуют силы, мешающие продолжать двигаться, например, трение.

1 закон Ньютона о действии

Согласно этому закону в формулировке самого Ньютона, любое тело остается в покое или равномерно движется по прямой, пока на него не воздействуют силы, заставляющие его изменить это состояние.

В современной физике в формулировку внесены уточнения:

• закон применим только в системах отсчета, называемых инерциальными;
• тело может вращаться на месте, не находясь под воздействием внешних сил, поэтому вместо термина «тело» следует использовать термин «материальная точка».

Чтобы переместить неподвижный предмет, на него должна воздействовать некая сила. Чтобы изменить скорость движения предмета, также необходимо воздействие силы, замедляющей его или ускоряющей. Так как предметы обладают разной массой и соответственно разной инертностью, силы, достаточные для эффективного воздействия, тоже будут различаться.

Состояние ускорения после воздействия силы тяги

Когда движение равномерное, сила тяги и сила трения совершают одинаковую работу, уравновешивая друг друга. Воздействие силы на тело в направлении движения придает ему ускорение. Если направить ту же силу в противоположном направлении, она замедлит движение тела, что можно назвать отрицательным ускорением.

Отличие крутящего момента и лошадиных сил

Мощность двигателя в лошадиных силах, так или иначе, связана с максимальной скоростью автомобиля. Чем она выше, тем выше максималка у конкретного авто. При этом часто нам не требуется бить рекорды скорости, да и подобное скоростное передвижение по магистралям попросту опасно и запрещено правилами дорожного движения. Куда более важны характеристики интенсивности разгона до определенной скорости.

Именно от показателя крутящего момента напрямую будет зависеть время, за которое автомобиль может ускориться в определенном диапазоне скоростей. Использование слабого и медленного автомобиля в городском потоке транспорта или на скоростной трассе может быть не слишком удобным, а зачастую попросту небезопасным.

Показатель крутящего момента зависит в первую очередь от длины шатунов поршней и характеристик сжатия топливной смеси в камере сгорания. Из-за особенностей дизельных силовых агрегатов именно они имеют максимально возможный крутящий момент, который достигается уже на низких оборотах. Тогда как у классических бензиновых моторов максимум крутящего момента достигается у красной зоны тахометра.

Формулы для определения силы тяги

Согласно второму закону Ньютона, сумма сил, воздействующих на движущееся тело, равна массе \(m\), умноженной на ускорение \(a\). Универсальной формулы, подходящей для любого сочетания сил, не существует. Чаще всего силу тяги находят с помощью общей формулы\( F_т-\;F_{с}=m\;\times\;a\), где \(F_т\) — сила тяги, \(F_{с}\) — силы сопротивления.
При решении конкретной задачи силы, воздействующие на тело, схематически изображают в виде векторов. На схеме:

• сила тяжести mg;
• сила реакции опоры \(N\);
• сила трения\( F_{тр}\);
• сила тяги \(F\). 

При нахождении тела на горизонтальной поверхности сила тяжести и сила реакции опоры уравновесят друг друга. Но если транспортное средство движется в гору или под гору, придется учесть влияние уклона. Тогда формула может выглядеть так: \(F_т-\;F_с-\;mg\;\times\;\sin\alpha=m\;\times\;a.\)

Работа A, которую должна совершить сила тяги, сдвигая тело, связана с ней соотношением \(A\;=\;F\;\times\;s\). \(s\) здесь — расстояние, на которое тело переместилось.

Формула через мощность

Полезную механическую мощность \(N\) можно вычислить по формуле \(N=F_т\;\times\;v\), где \(v\) — скорость. Для определения силы тяги нужно разделить мощность на скорость: \(F_т\;=\;\frac N v.\)

Самые мощные реактивные двигатели в мире

Галерея

Тяга самолета. Тяга двигателя самолета. Тяга реактивного двигателя.

Тяга – сила, выработанная двигателем. Она толкает самолет сквозь воздушный поток. Единственное, что противостоит тяге – лобовое сопротивление. В прямолинейном горизонтально установившемся полете они сравнительно равны. Если летчик увеличивает тягу путем добавления оборотов двигателя и сохраняет постоянную высоту, тяга начинает превосходить сопротивление воздуха. Летательный аппарат (ЛА) при этом ускоряется. Очень быстро сопротивление увеличивается и снова уравнивает тягу. ЛА стабилизируется на постоянной высокой скорости. Тяга – один из самых важных факторов для определения скороподъемности самолета, а именно насколько быстро ЛА может подняться на определенную высоту. Вертикальная скорость зависит не от подъемной силы, а от запаса тяги, которым обладает самолет.

Принцип работы турбовентиляторного двигателя

Турбовентиляторный двигатель технологически очень сложное изделие, но работающее по довольно простому и понятному принципу. Расскажем, о его устройстве и какие процессы и как в нём протекают. Сначала разберёмся с терминами. Слово турбовентиляторный произошло от английского turbofan, причём англоязычный мир имеет под словом turbofan абсолютно любой двухконтурный турбореактивный двигатель.

При этом они разделяют их с низкой и высокой степенью двухконтурности соответственно, а степень двухконтурности – это параметр, который показывает отношение расхода массы воздуха через внешний контур к расходу во внутреннем. Итак, неотъемлемое свойство турбовентиляторного двигателя высокая степень двухконтурности – для современных изделий от 4 и выше.

Чтобы как можно больше воздуха расходовать через внешний контур используется вентилятор большого диаметра, энергия для его вращения появляется за счёт работы внутреннего контура и в этом заключается суть работы турбовентиляторного двигателя, где с помощью вентилятора создаётся около 80% всей тяги.

Рассмотрим типичное устройство и как это работает. Турбовентиляторный двигатель имеет внешний и внутренний контуры. На входе в двигатель имеется вентилятор большого диаметра, который подаёт воздух в оба контура, устройство внутреннего контура подобно обычному турбореактивному двигателю, который состоит из компрессора, турбины, камеры сгорания и реактивного сопла.

Сначала воздух, немного увеличив давление, после вентилятора попадает в компрессор низкого давления, затем он попадает в компрессор высокого давления, который вращается в несколько раз быстрее. После прохождения обоих компрессоров, воздух, сжатый более чем в 30 раз и сильно нагретый от высокого давления попадает в камеру сгорания. Здесь он смешивается с топливом, которое подаётся с помощью форсунок и поджигается. Далее раскалённый газ с температурой около 1600 градусов и выше начинает совершать полезную работу.

Сначала он попадает в турбину высокого давления, которая заставляет вращаться, находящийся с ней на одном валу компрессор высокого давления. Затем, потратив часть энергии и снизив свою температуру, раскаленный газ попадает в турбину низкого давления, которая находится на одном валу с компрессором и вентилятором. Потеряв большую часть энергии, раскалённый газ попадает в сопло и совершает последнее полезное действие – создаёт реактивную тягу. Таков принцип работы внутреннего контура, который создаёт лишь 20% всей тяги вентиляторного двигателя.

Принцип работы внешнего контура. Турбина низкого давления, находящаяся на одном валу с вентилятором, заставляет его вращаться, воздух, пройдя через лопатки вентилятора и немного увеличив своё давление, проходит через спрямляющий аппарат, его неподвижные лопатки поворачивают поток воздуха в осевом направлении, заодно повышая его давление. Затем воздушный поток попадает в сопло, где создаётся реактивная тяга.

Вот и весь принцип работы вентиляторного двигателя. Разумеется, каждый конкретный двигатель имеет свои особенности и различия, больше всего они касаются устройства внутреннего контура, но схема исполнения всегда остаётся плюс минус одинаковой. Обычно разница заключается в количестве ступеней компрессора и турбины, также помимо двухвальной схемы используется и трёхвальная, когда вентилятор и компрессор низкого давления больше не связаны, в таком случае используется промежуточная турбина, которая вращает только компрессор низкого давления на отдельном валу.

Ещё один способ увеличения эффективности конструкции – это установка редуктора на валу, который соединяет турбину низкого давления и вентилятор, такое решение позволяет им работать на оптимальных для себя режимах. Устройство внешнего контура также может иметь заметные отличия. При относительно небольшой степени двухконтурности в двигателе может использоваться смешение потоков, где газ из обоих контуров попадает в единую камеру сгорания и покидает через общее сопло.

Но, такая схема не подходит для более габаритных двигателей с высокой степенью двухконтурности, так как масса двигателя значительно вырастет, поэтому практически во всех вентиляторных двигателях потоки не смешиваются и длина внешнего контура всегда меньше внутреннего. Вот собственно и всё – таков принцип и способы повышения эффективности работы турбовентиляторного двигателя.

Источник

Явление отдачи

Но научные поиски и разработки на этом не прекращались. Как всегда, на помощь пришла природа, которая, в большинстве случаев и наталкивает изобретателей на удивительные открытия.

Наблюдения за морскими жителями, такими как осьминоги, кальмары и каракатицы, привели к неожиданным результатам. Манера движения этих морских обитателей, была схожа с кратковременным толчком. Будто тело отталкивается отчего – то и продвигается вперед.

Эти наблюдения были чем-то схожи с замечаниями Гюегенса про выстрел и пушку, которые мы упоминали выше.

Таким образом, в физики появилось понятие «явление отдачи». В ходе дальнейших научных исследований было выяснено, что именно благодаря явлению отдачи происходит все движение на планете Земля: автомобиль отталкивается от земли, корабль – от воды и т.д.

Движение тел происходит благодаря передаче импульса от одного объекта другому. Для объяснения явления приведем простейший пример: вы решили толкнуть своего товарища в плечо, приложили определенную силу, в результате которой, он сдвинулся с места, но и вы испытали силу, отталкивающую вас в противоположную сторону.

Конечно, расстояние, на которое сдвинетесь вы и ваш друг, будет зависеть от ряда факторов: сколько вы весите, как сильно вы его толкнули.

Что такое статическая тяга одного двигателя

Судовые двигатели

Если необходимо подчеркнуть те или иные взаимосвязи между па­раметрами, справедливые для установившихся режимов, из всего многообразия взаимосвязей (6) выбирают лишь необходимые и на их основе строят статические характеристики двигателя. Если воспользоваться для этой цели поверхностью

А (см. рис. 22), то соответствующие статические характеристики могут быть получены сечениями этой поверхности плоскостями В , С и D , парал­лельными соответствующим координатным плоскостям.

Проекции на плоскость (М; ?) сечений поверхности А плоско­стями (В), параллельными координатной плоскости (М; со), дают на плоскости (М; ?) внешнюю 1 (при h = const) и частичную 2 скоростные характеристики двигателя: М = f (?) при h = const. Проекции сечений поверхности А плоскостями (D), параллель­ными координатной плоскости (h; ?), дают на плоскости (h; ?) регулировочные характеристики 3 и 4: h = f (?) при М = const, и, наконец, проекции сечения поверхности А плоско­стями (С), параллельными координатной плоскости ( М ; h ), дают на плоскости ( М ; h) нагрузочные характеристики 5 и 6; М = f ( h ) при ? = const. Все сказанное применительно к выбран­ным трем параметрам М, ? и h можно практически повторить, если выбрать любые другие три параметра.

Таким образом, каждая точка любой статической характери­стики, т. е. каждая точка, лежащая на поверхности А и определя­емая функциональной зависимостью (6), соответствует только одному установившемуся режиму, а каждая статическая характе­ристика двигателя представляет собой последовательную совокуп­ность установившихся режимов, выраженных определенными па­раметрами при определенных условиях (например, постоянство того или иного параметра).

Один установившийся режим определяется одной точкой любой статической характери­стики, например точкой В, принадлежащей скоростной (рис. 23) или нагрузочной (рис. 24) характеристике дизеля. Этот режим соот­ветствует определенным значениям параметров М _в ; ? _в ; h _в ; g _eB ; N _eB .

Все сказанное о статических характеристиках свидетельствует о том, что их применяют для определения тех или иных статиче­ских свойств двигателя. Каждая статическая характеристика ил­люстрирует взаимосвязь параметров при установившихся режи­мах работы двигателя в определенных условиях.

Источник

Реактивный двигатель: современные варианты исполнения

Реактивными двигателями называют такие устройства, которые создают нужную для процесса движения силу тяги преобразованием внутренней энергии горючего в кинетическую энергию реактивных струй в рабочем теле. Рабочее тело стремительно проистекает из двигателя, и по закону сохранения импульса формируется реактивная сила, которая толкает двигатель в противолежащем направлении. Чтобы разогнать рабочее тело может применяться как расширение газов, нагретых самыми разнообразными способами до высоких температур, а также и другими физическими процессами, в частности, ускорением заряженных частиц в электростатическом поле.

Таможенные ограничения

История создания

Время проверки

Памятник

Классы реактивных двигателей:

Все реактивные двигатели подразделяют на 2 класса:

• Воздушно-реактивные – тепловые двигатели, использующие энергию окисления воздуха, получаемого из атмосферы. В этих двигателях рабочее тело представлено смесью продуктов горения с остальными элементами отобранного воздуха.
• Ракетные – двигатели, которые на борту содержат все необходимые компоненты и способны работать даже в безвоздушном пространстве.

Прямоточный воздушно-реактивный двигатель – самый простой в классе ВРД по конструкции. Требуемое для работы устройства повышение давления образуется путем торможения встречного воздушного потока.

Рабочий процесс ПВРД можно кратко описать следующим образом:

Во входное устройство двигателя поступает воздух со скоростью полета, кинетическая его энергия преобразуется во внутреннюю, давление и температура воздуха повышаются. На входе в камеру сгорания и по всей длине проточной части наблюдается максимальное давление.

• Нагревание сжатого воздуха в камере сгорания происходит путем окисления подаваемого воздуха, при этом внутренняя энергия рабочего тела увеличивается.
• Далее поток сужается в сопле, рабочее тело достигает звуковой скорости, а вновь при расширении – сверхзвуковой. За счет того, что рабочее тело движется со скоростью, превышающей скорость встречного потока, внутри создается реактивная тяга.

В конструктивном плане ПВРД является предельно простым устройством. В составе двигателя есть камера сгорания, внутрь которой горючее поступает из топливных форсунок, а воздух – из диффузора. Камера сгорания заканчивается входом в сопло, которое является суживающейся-расширяющимся.

Развитие технологии смесевого твердого топлива повлекло за собой использование этого горючего в ПВРД. В камере сгорания располагается топливная шашка с центральным продольным каналом. Проходя по каналу, рабочее тело постепенно окисляет поверхность топлива и нагревается само. Применение твердого горючего еще более упрощает состоящую конструкцию двигателя: топливная система становится ненужной.

Смесевое топливо по своему составу в ПВРД отличается от применяемого в РДТТ. Если в ракетном двигателе большую часть состава топлива занимает окислитель, то в ПВРД он используется в небольших пропорциях для активирования процесса горения.

Наполнитель смесевого топлива ПВРД преимущественно состоит из мелкодисперсного порошка бериллия, магния или алюминия. Их теплота окисления существенно превосходит теплоту сгорания углеводородного горючего. В качестве примера твердотопливного ПВРД можно привести маршевый двигатель крылатой противокорабельной ракеты «П-270 Москит».

Тяга ПВРД зависит от скорости полета и определяется исходя из влияния нескольких факторов:

• Чем больше показатель скорости полета, тем большим будет расход воздуха, проходящего через тракт двигателя, соответственно, большее количество кислорода будет проникать в камеру сгорания, что увеличивает расход топлива, тепловую и механическую мощность мотора.
• Чем больше расход воздуха сквозь тракт двигателя, тем выше будет создаваемая мотором тяга. Однако существует некий предел, расход воздуха сквозь тракт мотора не может увеличиваться неограниченно.
• При возрастании скорости полета увеличивается уровень давления в камере сгорания. Вследствие этого увеличивается термический КПД двигателя.
• Чем больше разница между скоростью полета аппарата и скоростью прохождения реактивной струи, тем больше тяга двигателя.

Зависимость тяги прямоточного воздушно-реактивного двигателя от скорости полета можно представить следующим образом: до того момента, пока скорость полета намного ниже скорости прохождения реактивной струи, тяга будет увеличиваться вместе с ростом скорости полета. Когда скорость полета приближается к скорости реактивной струи, тяга начинает падать, миновав определенный максимум, при котором наблюдается оптимальная скорость полета.

В зависимости от скорости полета выделяют такие категории ПВРД:

• дозвуковые;
• сверхзвуковые;
• гиперзвуковые.

Каждая из групп имеет свои отличительные особенности конструкции.

Аэродинамические схемы ла

Планером называется конструкция, объединяющая корпус, крылья, органы управления и стабилизации в единую аэродинамическую схему. Он предназначен для создания управляющих сил и размещения всей аппаратуры ракеты. Корпус планера обычно цилиндрической формы, за исключением ракеты типа «несущий конус», с конической (сферической) головной частью. Форма корпуса и головной части выбирается в целях получения наименьшей силы лобового сопротивления ракеты при полете. Материалом для корпуса служат легкие прочные металлы и сплавы

Аэродинамические поверхности планера служат для создания подъемной и управляющих сил. Подъемная сила, которая возникает при взаимодействии ракеты с воздухом во время ее полета, обеспечивает удержание ЛА в воздухе. Управляющие силы необходимы для изменения направления полета ракеты.

Различают подвижные и неподвижные аэродинамические поверхности (АП). Подвижные АП, предназначенные для управления полетом и стабилизацией ЛА, называются рулями, поворотными крыльями. Свои функции они выполняют путем поворота вокруг осей, перпендикулярных продольной оси корпуса ракеты, либо при выдвижении из корпуса на определенное время и в определенной последовательности.

Неподвижные АП служат для стабилизации полета ЛА (стабилизаторы) и для создания подъемной силы (несущие крылья, поверхности). По взаимному расположению рулей и неподвижных аэродинамических поверхностей можно выделить следующие аэродинамические схемы ракет (рис.30):

— нормальная или обычная;

В нормальной схеме рули и стабилизатор располагаются позади крыльев в хвостовой части ракеты.

Схема «бесхвостка». Данная схема является разновидностью нормальной схемы. Здесь крылья выполняют одновременно функции крыльев и стабилизаторов и отличаются большей стреловидностью и малым размахом. С целью увеличения подъемной силы в этой схеме увеличена площадь крыльев. При этом рули оказываются расположенными непосредственно за крыльями и связываются с ними конструктивно.

В аэродинамической схеме «утка» рули находятся в головной части ракеты (впереди центра масс), а крылья, выполняющие и функцию стабилизатора, расположены в хвостовой части корпуса ракеты. Эта схема удобна с точки зре­ния компоновки ракеты, так как рулевые машинки могут быть расположены близко к рулям. При такой компоновке ракеты подъемная сила рулей совпадает по направлению с подъемной силой крыльев и корпуса. Однако расположение рулей в носовой части ракеты и возникновение скоса воздушного потока при отклонении рулей приводит к потере подъемной силы на крыльях и возникновению значительных моментов крена. Чтобы избежать «момента косой обдувки» крыльевой блок делается вращающимся вокруг оси ракеты, что позволяет избежать воздействия скоса воздушного потока на них.

В схеме «поворотное крыло» подвижные поверхности (поворотные крылья) располагаются в районе центра тяжести и наряду с функцией крыла выполняют функцию рулей, а неподвижные стабилизаторы расположены в хвостовой части корпуса.

Рис. 30 Аэродинамические схемы: а)Нормальная; б)»Бесхвостка»; в)»Утка»; г)»Поворотное крыло».

Принципиально не существует наилучшей аэродинамической схемы. Выбор схемы аэродинамической компоновки определяется требуемыми высотами и дальностями полета ракеты, маневренностью и составом бортовой аппаратуры.

Источник

Бабочка из семейства павлиноглазок (Attacus Atlas)

Гусеница до превращения в бабочку.

Роскошная ночная бабочка семейства павлиноглазок.