Enjin jet. Sejarah ciptaan dan pengeluaran

Perpustakaan teknikal percuma

SEJARAH TEKNOLOGI, TEKNOLOGI, OBJEK DI SEKITAR KITA
Perpustakaan percuma / Buku Panduan / Sejarah teknologi, teknologi, objek di sekeliling kita

Enjin jet. Sejarah ciptaan dan pengeluaran

Sejarah teknologi, teknologi, objek di sekeliling kita

Buku Panduan / Sejarah teknologi, teknologi, objek di sekeliling kita

Komen artikel

Enjin jet ialah enjin yang mencipta daya tarikan yang diperlukan untuk pergerakan dengan menukar tenaga dalaman bahan api kepada tenaga kinetik aliran jet bendalir kerja.

Bendalir kerja mengalir keluar dari enjin pada kelajuan tinggi, dan, mengikut undang-undang pemuliharaan momentum, daya reaktif terbentuk yang menolak enjin ke arah yang bertentangan. Untuk mempercepatkan bendalir kerja, kedua-dua pengembangan gas yang dipanaskan dalam satu cara atau yang lain kepada suhu terma yang tinggi (yang dipanggil enjin jet haba) dan prinsip fizikal lain, sebagai contoh, pecutan zarah bercas dalam medan elektrostatik ( lihat enjin ion), boleh digunakan.

Enjin jet menggabungkan enjin itu sendiri dengan kipas, iaitu, ia mencipta daya tarikan hanya melalui interaksi dengan bendalir kerja, tanpa sokongan atau sentuhan dengan badan lain. Atas sebab ini, ia paling biasa digunakan untuk menggerakkan pesawat, roket, dan kapal angkasa.

Enjin jet

Dalam enjin jet, daya tujah yang diperlukan untuk pergerakan dicipta dengan menukar tenaga awal kepada tenaga kinetik bendalir kerja. Akibat daripada tamatnya cecair kerja dari muncung enjin, daya reaktif terbentuk dalam bentuk recoil (jet). Recoil menggerakkan enjin dan peranti secara struktur bersambung dengannya di angkasa. Pergerakan berlaku dalam arah yang bertentangan dengan aliran keluar jet. Pelbagai jenis tenaga boleh ditukar kepada tenaga kinetik aliran jet: kimia, nuklear, elektrik, solar. Enjin jet menyediakan pergerakannya sendiri tanpa penyertaan mekanisme perantaraan.

Untuk mencipta tujahan jet, sumber tenaga awal diperlukan, yang ditukarkan kepada tenaga kinetik aliran jet, bendalir kerja yang dikeluarkan dari enjin dalam bentuk aliran jet, dan enjin jet itu sendiri, yang menukarkan yang pertama. jenis tenaga ke dalam kedua.

Bahagian utama enjin jet ialah kebuk pembakaran, di mana bendalir kerja dicipta.

Semua enjin jet dibahagikan kepada dua kelas utama, bergantung kepada sama ada mereka menggunakan persekitaran dalam kerja mereka atau tidak.

Kelas pertama ialah enjin jet (WFD). Kesemuanya adalah haba, di mana bendalir kerja terbentuk semasa tindak balas pengoksidaan bahan mudah terbakar dengan oksigen dari udara sekeliling. Jisim utama bendalir kerja ialah udara atmosfera.

Dalam enjin roket, semua komponen bendalir kerja berada di atas peralatan yang dilengkapi dengannya.

Terdapat juga enjin gabungan yang menggabungkan kedua-dua jenis di atas.

Buat pertama kalinya, pendorongan jet digunakan dalam bola Heron - prototaip turbin stim. Enjin jet bahan api pepejal muncul di China pada abad ke-XNUMX. n. e. Roket sedemikian digunakan di Timur, dan kemudian di Eropah untuk bunga api, isyarat, dan kemudian sebagai pertempuran.

Peringkat penting dalam pembangunan idea pendorongan jet adalah idea menggunakan roket sebagai enjin untuk pesawat. Ia pertama kali dirumuskan oleh revolusioner Rusia N. I. Kibalchich, yang pada Mac 1881, sejurus sebelum pelaksanaannya, mencadangkan skim untuk pesawat (pesawat roket) menggunakan tujahan jet daripada gas serbuk letupan.

N. E. Zhukovsky dalam karyanya "Mengenai tindak balas cecair keluar dan masuk" (1880-an) dan "Mengenai teori kapal yang bergerak oleh daya tindak balas air yang mengalir" (1908) mula-mula mengembangkan isu utama teori jet. enjin.

Kerja menarik mengenai kajian penerbangan roket juga dimiliki oleh saintis terkenal Rusia I. V. Meshchersky, khususnya dalam bidang teori umum gerakan badan jisim berubah-ubah.

Pada tahun 1903, K. E. Tsiolkovsky, dalam karyanya "Penyiasatan Ruang Dunia dengan Peranti Reaktif", memberikan justifikasi teori untuk penerbangan roket, serta gambarajah skematik enjin roket, yang menjangkakan banyak asas dan reka bentuk. ciri-ciri enjin roket pendorong cecair (LRE) moden. Jadi, Tsiolkovsky menyediakan penggunaan bahan api cecair untuk enjin jet dan bekalannya kepada enjin dengan pam khas. Dia mencadangkan untuk mengawal penerbangan roket dengan menggunakan kemudi gas - plat khas yang diletakkan di dalam jet gas yang dikeluarkan dari muncung.

Satu ciri enjin pendorong cecair ialah, tidak seperti enjin jet lain, ia membawa bersamanya keseluruhan bekalan pengoksida bersama bahan api, dan tidak mengambil udara yang mengandungi oksigen yang diperlukan untuk membakar bahan api dari atmosfera. Ini adalah satu-satunya enjin yang boleh digunakan untuk penerbangan ultra-tinggi di luar atmosfera bumi.

Roket pertama di dunia dengan enjin roket pendorong cecair telah dicipta dan dilancarkan pada 16 Mac 1926 oleh American R. Goddard. Ia mempunyai berat kira-kira 5 kilogram, dan panjangnya mencapai 3 m. Roket Goddard didorong oleh petrol dan oksigen cecair. Penerbangan roket ini berlangsung selama 2,5 saat, di mana ia terbang 56 m.

Kerja eksperimen sistematik pada enjin ini bermula pada 30-an abad XX.

Enjin roket Soviet pertama telah dibangunkan dan dicipta pada tahun 1930-1931. di Makmal Dinamik Gas Leningrad (GDL) di bawah bimbingan ahli akademik masa depan V.P. Glushko. Siri ini dipanggil ORM - motor roket berpengalaman. Glushko menggunakan beberapa perkara baru, sebagai contoh, menyejukkan enjin dengan salah satu komponen bahan api.

Secara selari, pembangunan enjin roket telah dijalankan di Moscow oleh Jet Propulsion Study Group (GIRD). Penginspirasi ideologinya ialah F. A. Zander, dan penganjurnya ialah S. P. Korolev muda. Matlamat Korolev adalah untuk membina alat roket baharu - pesawat roket.

Pada tahun 1933, F.A. Zander membina dan berjaya menguji enjin roket OR1, yang menggunakan petrol dan udara termampat, dan pada tahun 1932-1933. - enjin OP2, pada petrol dan oksigen cecair. Enjin ini direka untuk dipasang pada glider yang sepatutnya terbang sebagai pesawat roket.

Pada tahun 1933, roket bahan api cecair Soviet pertama dicipta dan diuji di GIRD.

Membangunkan kerja yang dimulakan, jurutera Soviet kemudiannya terus mengusahakan penciptaan enjin jet propelan cecair. Secara keseluruhan, dari tahun 1932 hingga 1941, 118 reka bentuk enjin jet propelan cecair telah dibangunkan di USSR.

Di Jerman pada tahun 1931, roket telah diuji oleh I. Winkler, Riedel, dan lain-lain.

Penerbangan pertama menggunakan pesawat yang digerakkan oleh roket dengan enjin pendorong cecair telah dibuat di Kesatuan Soviet pada Februari 1940. LRE digunakan sebagai loji kuasa pesawat itu. Pada tahun 1941, di bawah pimpinan pereka Soviet VF Bolkhovitinov, pesawat pejuang jet pertama dengan enjin pendorong cecair telah dibina. Ujian beliau telah dijalankan pada Mei 1942 oleh juruterbang G. Ya. Bakhchivadzhi.

Pada masa yang sama, penerbangan pertama pejuang Jerman dengan enjin sedemikian berlaku. Pada tahun 1943, Amerika Syarikat menguji pesawat jet Amerika yang pertama, di mana enjin pendorong cecair dipasang. Di Jerman, pada tahun 1944, beberapa pejuang dengan enjin rekaan Messerschmitt ini telah dibina dan pada tahun yang sama ia digunakan dalam situasi pertempuran di Barisan Barat.

Di samping itu, enjin roket propelan cecair digunakan pada roket V2 Jerman, dicipta di bawah arahan W. von Braun.

Pada tahun 1950-an, enjin roket cecair dipasang pada peluru berpandu balistik, dan kemudian pada satelit buatan Bumi, Matahari, Bulan dan Marikh, stesen antara planet automatik.

Enjin roket terdiri daripada kebuk pembakaran dengan muncung, unit turbopump, penjana gas atau penjana gas-wap, sistem automasi, elemen kawalan, sistem pencucuhan dan unit tambahan (penukar haba, pengadun, pemacu).

Idea enjin jet telah dikemukakan lebih daripada sekali di negara yang berbeza. Karya yang paling penting dan asli dalam hal ini adalah kajian yang dijalankan pada tahun 1908-1913. Saintis Perancis R. Loren, yang, khususnya, pada tahun 1911 mencadangkan beberapa skim untuk enjin ramjet. Enjin ini menggunakan udara atmosfera sebagai pengoksida, dan udara dalam kebuk pembakaran dimampatkan oleh tekanan udara dinamik.

Pada Mei 1939, ujian pertama roket dengan enjin ramjet yang direka oleh P. A. Merkulov berlaku di USSR. Ia adalah roket dua peringkat (peringkat pertama ialah roket serbuk) dengan berat berlepas 7,07 kg, dan berat bahan api untuk peringkat kedua enjin ramjet hanya 2 kg. Semasa ujian, roket itu mencapai ketinggian 2 km.

Pada tahun 1939-1940. buat pertama kalinya di dunia di Kesatuan Soviet, ujian musim panas enjin jet yang dipasang sebagai enjin tambahan pada pesawat yang direka oleh N.P. Polikarpov telah dijalankan. Pada tahun 1942, enjin ramjet yang direka oleh E. Senger telah diuji di Jerman.

Enjin jet terdiri daripada peresap di mana udara dimampatkan kerana tenaga kinetik aliran udara yang akan datang. Bahan api disuntik ke dalam kebuk pembakaran melalui muncung dan campuran menyala. Aliran jet keluar melalui muncung.

Operasi WFD adalah berterusan, jadi tiada tujahan permulaan di dalamnya. Dalam hal ini, pada kelajuan penerbangan kurang daripada separuh kelajuan bunyi, enjin jet tidak digunakan. Penggunaan WFD adalah paling berkesan pada kelajuan supersonik dan altitud tinggi. Berlepas pesawat dengan enjin jet dilakukan menggunakan enjin roket propelan pepejal atau cecair.

Satu lagi kumpulan enjin jet, enjin turbocompressor, menerima lebih banyak pembangunan. Mereka dibahagikan kepada turbojet, di mana tujahan dicipta oleh jet gas yang mengalir dari muncung jet, dan turboprop, di mana tujahan utama dicipta oleh kipas.

Pada tahun 1909, reka bentuk enjin turbojet telah dibangunkan oleh jurutera N. Gerasimov. Pada tahun 1914, Leftenan Tentera Laut Rusia M.N. Nikolskoy mereka bentuk dan membina model enjin pesawat turboprop. Hasil pembakaran gas daripada campuran turpentin dan asid nitrik berfungsi sebagai bendalir kerja untuk menggerakkan turbin tiga peringkat. Turbin berfungsi bukan sahaja pada kipas: produk gas ekzos pembakaran, diarahkan ke muncung ekor (jet), mencipta tujahan jet sebagai tambahan kepada daya tujahan kipas.

Pada tahun 1924, V. I. Bazarov membangunkan reka bentuk enjin jet turbocompressor pesawat, yang terdiri daripada tiga elemen: kebuk pembakaran, turbin gas, dan pemampat. Buat pertama kalinya, aliran udara termampat di sini dibahagikan kepada dua cabang: bahagian yang lebih kecil masuk ke dalam kebuk pembakaran (ke penunu), dan bahagian yang lebih besar dicampur dengan gas kerja untuk menurunkan suhunya di hadapan turbin. Ini memastikan keselamatan bilah turbin. Kuasa turbin berbilang peringkat digunakan untuk memacu pemampat emparan enjin itu sendiri dan sebahagiannya untuk memutarkan kipas. Sebagai tambahan kepada kipas, tujahan dicipta oleh tindak balas jet gas yang melalui muncung ekor.

Pada tahun 1939, pembinaan enjin turbojet yang direka oleh A. M. Lyulka bermula di Loji Kirov di Leningrad. Percubaan beliau terganggu oleh perang.

Pada tahun 1941, di England, penerbangan pertama dibuat pada pesawat pejuang eksperimen yang dilengkapi dengan enjin turbojet yang direka oleh F. Whittle. Ia dilengkapi dengan enjin turbin gas yang memacu pemampat emparan yang membekalkan udara ke kebuk pembakaran. Produk pembakaran digunakan untuk mencipta tujahan jet.

Enjin jet
Pesawat Whittle's Gloster (E.28/39)

Dalam enjin turbojet, udara yang masuk semasa penerbangan dimampatkan terlebih dahulu dalam pengambilan udara dan kemudian dalam pengecas turbo. Udara termampat disalurkan ke dalam kebuk pembakaran, di mana bahan api cecair (paling kerap minyak tanah penerbangan) disuntik. Pengembangan separa gas yang terbentuk semasa pembakaran berlaku dalam turbin yang memutarkan pemampat, dan pengembangan terakhir berlaku dalam muncung jet. Pembakar selepas boleh dipasang di antara turbin dan enjin jet, direka untuk pembakaran bahan api tambahan.

Hari ini, kebanyakan pesawat tentera dan awam, serta beberapa helikopter, dilengkapi dengan enjin turbojet.

Dalam enjin turboprop, tujahan utama dicipta oleh kipas, dan tambahan (kira-kira 10%) - oleh jet gas yang mengalir dari muncung jet. Prinsip operasi enjin turboprop adalah serupa dengan enjin turbojet, dengan perbezaan bahawa turbin berputar bukan sahaja pemampat, tetapi juga kipas. Enjin ini digunakan dalam pesawat subsonik dan helikopter, serta untuk pergerakan kapal dan kereta berkelajuan tinggi.

Enjin jet propelan pepejal terawal digunakan dalam peluru berpandu tempur. Penggunaan meluas mereka bermula pada abad ke-XNUMX, apabila unit peluru berpandu muncul dalam banyak tentera. Pada akhir abad XIX. serbuk tanpa asap pertama dicipta, dengan pembakaran yang lebih stabil dan kecekapan yang lebih tinggi.

Pada tahun 1920-an-1930-an, kerja sedang dijalankan untuk mencipta senjata jet. Ini membawa kepada kemunculan pelancar roket - "Katyusha" di Kesatuan Soviet, mortar roket enam laras di Jerman.

Mendapatkan jenis baru serbuk mesiu memungkinkan untuk menggunakan enjin jet propelan pepejal dalam peluru berpandu tempur, termasuk yang balistik. Di samping itu, ia digunakan dalam penerbangan dan astronautik sebagai enjin peringkat pertama kenderaan pelancar, memulakan enjin untuk pesawat dengan enjin ramjet dan enjin brek untuk kapal angkasa.

Enjin jet propelan pepejal terdiri daripada badan (kebuk pembakaran) di mana keseluruhan bekalan bahan api dan muncung jet terletak. Badan diperbuat daripada keluli atau gentian kaca. Nozel - diperbuat daripada grafit, aloi refraktori, grafit.

Bahan api dinyalakan oleh penyala.

Tujahan dikawal dengan menukar permukaan pembakaran cas atau kawasan bahagian kritikal muncung, serta dengan menyuntik cecair ke dalam kebuk pembakaran.

Arah tujahan boleh diubah oleh kemudi gas, muncung pesongan (deflektor), enjin kawalan tambahan, dsb.

Enjin propelan pepejal jet sangat dipercayai, boleh disimpan untuk masa yang lama, dan oleh itu, sentiasa bersedia untuk dilancarkan.

Pengarang: Pristinsky V.L.

Kami mengesyorkan artikel yang menarik bahagian Sejarah teknologi, teknologi, objek di sekeliling kita:

▪ Tomograf

▪ Diesel

▪ Календарь

Lihat artikel lain bahagian Sejarah teknologi, teknologi, objek di sekeliling kita.

Baca dan tulis berguna komen pada artikel ini.

<< Belakang

Berita terkini sains dan teknologi, elektronik baharu:

Kulit tiruan untuk emulasi sentuhan 15.04.2024

Dalam dunia teknologi moden di mana jarak menjadi semakin biasa, mengekalkan hubungan dan rasa dekat adalah penting. Perkembangan terkini dalam kulit tiruan oleh saintis Jerman dari Universiti Saarland mewakili era baharu dalam interaksi maya. Penyelidik Jerman dari Universiti Saarland telah membangunkan filem ultra nipis yang boleh menghantar sensasi sentuhan dari jauh. Teknologi canggih ini menyediakan peluang baharu untuk komunikasi maya, terutamanya bagi mereka yang mendapati diri mereka jauh daripada orang tersayang. Filem ultra-nipis yang dibangunkan oleh penyelidik, hanya 50 mikrometer tebal, boleh disepadukan ke dalam tekstil dan dipakai seperti kulit kedua. Filem ini bertindak sebagai penderia yang mengenali isyarat sentuhan daripada ibu atau ayah, dan sebagai penggerak yang menghantar pergerakan ini kepada bayi. Ibu bapa yang menyentuh fabrik mengaktifkan penderia yang bertindak balas terhadap tekanan dan mengubah bentuk filem ultra-nipis. ini ...>>

Petgugu Global kotoran kucing 15.04.2024

Menjaga haiwan peliharaan selalunya boleh menjadi satu cabaran, terutamanya dalam hal menjaga kebersihan rumah anda. Penyelesaian menarik baharu daripada pemula Global Petgugu telah dipersembahkan, yang akan menjadikan kehidupan lebih mudah bagi pemilik kucing dan membantu mereka memastikan rumah mereka bersih dan kemas dengan sempurna. Startup Petgugu Global telah melancarkan tandas kucing unik yang boleh menyiram najis secara automatik, memastikan rumah anda bersih dan segar. Peranti inovatif ini dilengkapi dengan pelbagai sensor pintar yang memantau aktiviti tandas haiwan kesayangan anda dan diaktifkan untuk membersihkan secara automatik selepas digunakan. Peranti ini bersambung ke sistem pembetung dan memastikan penyingkiran sisa yang cekap tanpa memerlukan campur tangan daripada pemilik. Selain itu, tandas mempunyai kapasiti storan boleh siram yang besar, menjadikannya sesuai untuk isi rumah berbilang kucing. Mangkuk sampah kucing Petgugu direka bentuk untuk digunakan dengan sampah larut air dan menawarkan pelbagai jenis tambahan ...>>

Daya tarikan lelaki penyayang 14.04.2024

Stereotaip bahawa wanita lebih suka "budak jahat" telah lama tersebar luas. Walau bagaimanapun, penyelidikan baru-baru ini yang dijalankan oleh saintis British dari Universiti Monash menawarkan perspektif baru mengenai isu ini. Mereka melihat bagaimana wanita bertindak balas terhadap tanggungjawab emosi lelaki dan kesanggupan untuk membantu orang lain. Penemuan kajian itu boleh mengubah pemahaman kita tentang perkara yang menjadikan lelaki menarik kepada wanita. Kajian yang dijalankan oleh saintis dari Universiti Monash membawa kepada penemuan baharu tentang daya tarikan lelaki kepada wanita. Dalam eksperimen itu, wanita ditunjukkan gambar lelaki dengan cerita ringkas tentang tingkah laku mereka dalam pelbagai situasi, termasuk reaksi mereka terhadap pertemuan dengan gelandangan. Sebahagian daripada lelaki itu tidak mengendahkan gelandangan itu, manakala yang lain membantunya, seperti membelikan dia makanan. Kajian mendapati lelaki yang menunjukkan empati dan kebaikan lebih menarik perhatian wanita berbanding lelaki yang menunjukkan empati dan kebaikan. ...>>

Berita rawak daripada Arkib

Fasad elektrik 02.03.2008

Ahli fizik Jerman telah memperkenalkan panel solar ke dalam pelapisan dinding. Kecekapan rekod bateri silikon ialah 40%. Bateri polimer serupa berfungsi sepuluh kali lebih teruk, tetapi ia jauh lebih murah dan mudah dibuat.

Di sini, sebagai contoh, adalah teknologi yang ditawarkan oleh ahli fizik dari Institut Fraunhofer untuk Sistem Tenaga Suria. Menggunakan pencetak khas, mereka mencetak corak plastik yang mengandungi nanopartikel terus pada kaca. Plastik ini akan menukar cahaya matahari kepada elektrik. Kemudian ia ditutup dengan lembaran kedua kaca nipis, dan cermin mata dikimpal bersama - supaya udara tidak menembusi ke dalam dan tidak memusnahkan polimer.

Bateri yang terhasil menukarkan 4% tenaga suria kepada elektrik. Sudah tentu, jika anda menutup bumbung dengan panel sedemikian, anda tidak akan mendapat banyak tenaga walaupun di negara yang cerah. Walau bagaimanapun, bangunan itu mempunyai dinding yang kini biasanya ditutup dengan panel yang serupa. Dan kawasan mereka jauh lebih besar daripada bumbung. Ia adalah dinding bangunan yang dicadangkan saintis Jerman untuk menghiasi dengan panel solar.

"Panelnya adalah lut sinar dan anda boleh meletakkan beberapa corak atau teks yang cantik padanya. Ia akan membolehkan pereka bentuk menghias bangunan. Sepanjang perjalanan, kami akan mendapat bekalan elektrik, dan bangunan akan kurang panas," kata pengurus kerja Dr. Andreas Hinsch. Ujian telah menunjukkan bahawa walaupun selepas beberapa ribu jam, bateri solar polimer mengekalkan prestasinya.

Berita menarik lain:

▪ Bayi menangis dalam bahasa ibunda mereka

▪ Perisian penyembuhan diri

▪ bola solar

▪ Modul Pemancar Mornsun RS-485

▪ Otak burung bertindak balas terhadap medan magnet

Suapan berita sains dan teknologi, elektronik baharu

Bahan-bahan menarik Perpustakaan Teknikal Percuma:

▪ bahagian tapak Dosimeters. Pemilihan artikel

▪ artikel Penyodok moden. Lukisan, penerangan

▪ artikel Mengapa bernafas melalui hidung anda? Jawapan terperinci

▪ artikel Pemasang peralatan teknologi. Arahan standard mengenai perlindungan buruh