Абстрактно реактивно задвижване. Интересна информация за реактивното задвижване

СВЪРШИХ РАБОТАТА:

УЧЕНИК 10 КЛ

САДОВ ДМИТРИЙ

Реактивно задвижване- движение, което възниква, когато някоя част от него се отдели от тялото с определена скорост.

Реактивната сила възниква без взаимодействие с външни тела.

Приложение на реактивното задвижване в техниката

Идеята за използване на ракети за космически полети е предложена в началото на този век от руския учен Константин Едуардович Циолковски. През 1903 г. в печат се появява статия на учител от гимназията в Калуга „Изследване на световните пространства с помощта на реактивни инструменти“. Тази работа съдържа най-важното математическо уравнение за астронавтиката, сега известно като „формулата на Циолковски“, което описва движението на тяло с променлива маса. Впоследствие той разработи проект за ракетен двигател с течно гориво, предложи многостепенна конструкция на ракета и изрази идеята за възможността за създаване на цели космически градове в ниска околоземна орбита. Той показа, че единственото устройство, способно да преодолее гравитацията, е ракета, тоест устройство с реактивен двигател, който използва гориво и окислител, разположен на самото устройство.

Реактивен двигателе двигател, който преобразува химическата енергия на горивото в кинетична енергия на газова струя, докато двигателят придобива скорост в обратна посока.

Идеята е реализирана от съветски учени под ръководството на академик Сергей Павлович Королев. Първият в историята изкуствен спътник на Земята е изстрелян с ракета в Съветския съюз на 4 октомври 1957 г.

Принципът на реактивното задвижване е широко използван практическа употребав авиацията и космонавтиката. В космическото пространство няма среда, с която тялото да взаимодейства и по този начин да промени посоката и големината на своята скорост, следователно само реактивни самолети, т.е. ракети, могат да се използват за космически полети.

Ракетно устройство

Движението на ракетата се основава на закона за запазване на импулса. Ако в даден момент някое тяло бъде изхвърлено от ракетата, то ще получи същия импулс, но насочен в обратна посока

DIV_ADBLOCK301">

Най-масивната част от ракетата, предназначена за изстрелване и ускоряване на цялата ракета, се нарича първа степен. Когато първата масивна степен на многостепенна ракета изчерпи всичките си резерви от гориво по време на ускорението, тя се отделя. По-нататъшното ускорение продължава от втората, по-малко масивна степен, която добавя малко повече скорост към скоростта, постигната преди това с помощта на първата степен, и след това се разделя. Третата степен продължава да увеличава скоростта до необходимата стойност и доставя полезния товар в орбита.

Приложение на реактивното задвижване в природата

Реактивното задвижване се използва от много мекотели - октоподи, калмари, сепия. Например мекотелото на морски миди се движи напред поради реактивната сила на поток вода, изхвърлен от черупката по време на рязко компресиране на клапите му.

октопод

Сепия

медуза

Сепията, както повечето главоноги, се движи във водата по следния начин. Тя поема вода в хрилната кухина през страничен прорез и специална фуния пред тялото и след това енергично изхвърля поток от вода през фунията. Сепията насочва тръбата на фунията отстрани или назад и, бързо изстисквайки вода от нея, може да се движи в различни посоки.

Реактивният двигател на калмара представлява най-голям интерес. Калмарът е най-големият безгръбначен обитател на океанските дълбини. Калмарите са постигнали най-високо съвършенство в реактивната навигация. Дори тялото им с външните си форми копира ракетата (или по-добре казано, ракетата копира калмара, тъй като има безспорен приоритет в това отношение). Когато се движи бавно, калмарът използва голяма перка с форма на диамант, която периодично се огъва. Използва реактивен двигател за бързо хвърляне. Мускул- мантията обгражда тялото на мекотелото от всички страни, обемът на неговата кухина е почти половината от обема на тялото на калмара. Животното изсмуква вода в кухината на мантията, след което рязко изхвърля водна струя през тясна дюза и се движи назад с високоскоростни тласъци. В същото време всичките десет пипала на калмара се събират във възел над главата му и той придобива опростена форма. Дюзата е оборудвана със специален клапан и мускулите могат да я въртят, променяйки посоката на движение. Калмарният двигател е много икономичен, способен е да развива скорост до 60 - 70 км/ч. (Някои изследователи смятат, че дори до 150 км/ч!) Нищо чудно, че сепията се нарича „живо торпедо“. Чрез огъване на снопчетата на пипалата надясно, наляво, нагоре или надолу, калмарът се обръща в една или друга посока.

Реактивното движение може да се открие и в растителния свят. Например, узрели плодове " луда краставица” при най-лекото докосване отскачат от дръжката, а от образувалата се дупка със сила се изхвърля лепкава течност със семена. Самата краставица излита в обратна посока до 12 m.

Познавайки закона за запазване на импулса, можете да промените собствената си скорост на движение в открито пространство. Ако сте в лодка и имате няколко тежки камъка, тогава хвърлянето на камъни в определена посока ще ви премести в обратната посока. Същото ще се случи и в открития космос, но там за това използват реактивни двигатели.

Всеки знае, че изстрелът от пистолет е придружен от откат. Ако теглото на куршума беше равно на теглото на пистолета, те щяха да се разлетят със същата скорост. Откатът възниква, защото изхвърлената маса от газове създава реактивна сила, благодарение на която може да се осигури движение както във въздушно, така и в безвъздушно пространство. И колкото по-голяма е масата и скоростта на протичащите газове, толкова по-голяма е силата на отката, която усеща рамото ни, толкова по-силна е реакцията на пистолета, толкова по-голяма е реактивната сила.

Реактивното задвижване в природата и техниката

РЕЗЮМЕ ПО ФИЗИКА

Реактивно задвижване- движение, което възниква, когато някоя част от него се отдели от тялото с определена скорост.

Реактивната сила възниква без взаимодействие с външни тела.

Приложение на реактивното задвижване в природата

Много от нас през живота си са срещали медузи, докато плуват в морето. Така или иначе в Черно море ги има достатъчно. Но малко хора са мислили, че медузите също използват реактивно задвижване, за да се движат. Освен това по този начин се движат ларвите на водните кончета и някои видове морски планктон. И често ефективността на морските безгръбначни животни при използване на реактивно задвижване е много по-висока от тази на технологичните изобретения.

Реактивното задвижване се използва от много мекотели - октоподи, калмари, сепия. Например мекотелото на морски миди се движи напред поради реактивната сила на поток вода, изхвърлен от черупката по време на рязко компресиране на клапите му.

октопод

Сепия

Сепията, както повечето главоноги, се движи във водата по следния начин. Тя поема вода в хрилната кухина през страничен прорез и специална фуния пред тялото и след това енергично изхвърля поток от вода през фунията. Сепията насочва тръбата на фунията отстрани или назад и, бързо изстисквайки вода от нея, може да се движи в различни посоки.

Салпата е морско животно с прозрачно тяло, когато се движи, получава вода през предния отвор и водата навлиза в широка кухина, вътре в която хрилете са опънати диагонално. Веднага щом животното отпие голяма глътка вода, дупката се затваря. След това надлъжните и напречните мускули на солта се свиват, цялото тяло се свива и водата се изтласква през задния отвор. Реакцията на изтичащата струя избутва салпата напред.

Реактивният двигател на калмара представлява най-голям интерес. Калмарът е най-големият безгръбначен обитател на океанските дълбини. Калмарите са постигнали най-високо съвършенство в реактивната навигация. Дори тялото им с външните си форми копира ракетата (или по-добре казано, ракетата копира калмара, тъй като има безспорен приоритет в това отношение). Когато се движи бавно, калмарът използва голяма перка с форма на диамант, която периодично се огъва. Използва реактивен двигател за бързо хвърляне. Мускулна тъкан - мантията обгражда тялото на мекотелото от всички страни; обемът на неговата кухина е почти половината от обема на тялото на калмара. Животното изсмуква вода в кухината на мантията, след което рязко изхвърля водна струя през тясна дюза и се движи назад с високоскоростни тласъци. В същото време всичките десет пипала на калмара се събират във възел над главата му и той придобива опростена форма. Дюзата е оборудвана със специален клапан и мускулите могат да я въртят, променяйки посоката на движение. Калмарният двигател е много икономичен, способен е да развива скорост до 60 - 70 км/ч. (Някои изследователи смятат, че дори до 150 км/ч!) Нищо чудно, че сепията се нарича „живо торпедо“. Чрез огъване на снопчетата на пипалата надясно, наляво, нагоре или надолу, калмарът се обръща в една или друга посока. Тъй като такъв волан, в сравнение със самото животно, има много големи размери, тогава лекото му движение е достатъчно, за да може калмарът, дори и при пълна скорост, лесно да избегне сблъсък с препятствие. Джапанкаволан - и плувецът се втурва в обратната посока. Така че той огъна края на фунията назад и сега се плъзга с главата напред. Той го огъна надясно - и тласъкът на струята го хвърли наляво. Но когато трябва да плувате бързо, фунията винаги стърчи точно между пипалата и калмарът се втурва с опашката напред, точно както ракът би тичал - бързоходец, надарен с ловкостта на състезател.

Ако няма нужда да бързате, калмарите и сепията плуват с вълнообразни перки - миниатюрни вълни преминават по тях отпред назад и животното се плъзга грациозно, като от време на време се натиска и с поток от вода, изхвърлен изпод мантията. Тогава ясно се виждат отделните удари, които мекотелото получава в момента на изригване на водни струи. Някои главоноги могат да достигнат скорост до петдесет и пет километра в час. Изглежда, че никой не е правил директни измервания, но това може да се съди по скоростта и обхвата на полета на летящите калмари. И се оказва, че октоподите имат такива таланти в семейството си! Най-добрият пилот сред мекотелите е калмарът Stenoteuthis. Английските моряци го наричат ​​летящи калмари („летящи калмари“). Това е малко животно с размерите на херинга. Той преследва рибата с такава скорост, че често изскача от водата, плъзгайки се по повърхността й като стрела. Той прибягва до този трик, за да спаси живота си от хищници - риба тон и скумрия. След като е развил максимална реактивна тяга във водата, пилотният калмар излита във въздуха и лети над вълните на повече от петдесет метра. Апогеят на полета на жива ракета е толкова високо над водата, че летящите калмари често се озовават на палубите на океански кораби. Четири-пет метра не е рекордна височина, до която калмарите се издигат в небето. Понякога летят дори по-високо.

Английският изследовател на мекотели д-р Рийс описа в научна статия калмар (дълъг само 16 сантиметра), който, прелетял доста разстояние във въздуха, падна върху моста на яхта, която се издигна почти седем метра над водата.

Случва се много летящи калмари да паднат на кораба в искряща каскада. Древният писател Требиус Нигер веднъж разказа тъжна история за кораб, който уж потънал под тежестта на летящи калмари, паднали на палубата му. Калмарите могат да излитат без ускорение.

Октоподите също могат да летят. Френският натуралист Жан Верани видя как обикновен октопод се ускори в аквариум и внезапно изскочи от водата назад. След като описа дъга с дължина около пет метра във въздуха, той се хвърли обратно в аквариума. Когато набираше скорост за скок, октоподът се движеше не само благодарение на реактивната тяга, но и гребеше с пипалата си.
Торбестите октоподи плуват, разбира се, по-лошо от калмарите, но в критични моменти могат да покажат рекорден клас за най-добрите спринтьори. Служителите на калифорнийския аквариум се опитаха да заснемат октопод, нападащ рак. Октоподът се втурна към плячката си с такава скорост, че филмът, дори когато снимаше на най-високи скорости, винаги съдържаше мазнина. Това означава, че хвърлянето е продължило стотни от секундата! Обикновено октоподите плуват сравнително бавно. Джоузеф Сейнл, който изучава миграциите на октоподите, изчислява: октопод с размери половин метър плува в морето с Средната скоростоколо петнадесет километра в час. Всяка струя вода, изхвърлена от фунията, я тласка напред (или по-скоро назад, тъй като октоподът плува назад) два до два метра и половина.

Реактивното движение може да се открие и в растителния свят. Например, узрелите плодове на „лудата краставица“ с най-малкото докосване отскачат от дръжката и лепкава течност със семена се изхвърля със сила от получената дупка. Самата краставица излита в обратна посока до 12 m.

Познавайки закона за запазване на импулса, можете да промените собствената си скорост на движение в открито пространство. Ако сте в лодка и имате няколко тежки камъка, тогава хвърлянето на камъни в определена посока ще ви премести в обратната посока. Същото ще се случи и в открития космос, но там за това използват реактивни двигатели.

Всеки знае, че изстрелът от пистолет е придружен от откат. Ако теглото на куршума беше равно на теглото на пистолета, те щяха да се разлетят със същата скорост. Откатът възниква, защото изхвърлената маса от газове създава реактивна сила, благодарение на която може да се осигури движение както във въздушно, така и в безвъздушно пространство. И колкото по-голяма е масата и скоростта на протичащите газове, толкова по-голяма е силата на отката, която усеща рамото ни, толкова по-силна е реакцията на пистолета, толкова по-голяма е реактивната сила.

Приложение на реактивното задвижване в техниката

В продължение на много векове човечеството е мечтало за космически полет. Писателите на научна фантастика предложиха най-много различни средстваза постигане на тази цел. През 17 век се появява разказ на френския писател Сирано дьо Бержерак за полет до Луната. Героят на тази история стигна до Луната в желязна количка, над която постоянно се мяташе силен магнит. Привлечена от него, количката се издигаше все по-високо над Земята, докато стигна до Луната. А барон Мюнхаузен каза, че се е изкачил на луната по бобено стъбло.

В края на първото хилядолетие от н. е. Китай изобретява реактивно задвижване, което задвижва ракети - бамбукови тръби, пълни с барут, те са били използвани и за забавление. Един от първите проекти за автомобили също беше с реактивен двигател и този проект принадлежеше на Нютон

Автор на първия в света проект на реактивен самолет, предназначен за човешки полет, е руският революционер Н.И. Кибълчич. Екзекутиран е на 3 април 1881 г. за участието си в атентата срещу император Александър II. Той разработва проекта си в затвора, след като е осъден на смърт. Кибалчич пише: „В затвора, няколко дни преди смъртта си, пиша този проект. Вярвам в осъществимостта на моята идея и тази вяра ме подкрепя в моята ужасна ситуация... Спокойно ще посрещна смъртта, знаейки, че моята идея няма да умре с мен.”

Идеята за използване на ракети за космически полети е предложена в началото на този век от руския учен Константин Едуардович Циолковски. През 1903 г. в печат се появява статия на учителя от гимназията в Калуга К.Е. Циолковски „Изследване на световните пространства с помощта на реактивни инструменти“. Тази работа съдържа най-важното математическо уравнение за астронавтиката, сега известно като „формулата на Циолковски“, което описва движението на тяло с променлива маса. Впоследствие той разработи проект за ракетен двигател с течно гориво, предложи многостепенна конструкция на ракета и изрази идеята за възможността за създаване на цели космически градове в ниска околоземна орбита. Той показа, че единственото устройство, способно да преодолее гравитацията, е ракета, т.е. устройство с реактивен двигател, който използва гориво и окислител, разположен на самото устройство.

Многотонове се издигат в небето Космически кораби, и в морски водиПрозрачни, желатинови медузи, сепии и октоподи ловко маневрират - какво е общото между тях? Оказва се, че и в двата случая за придвижване се използва принципът на реактивното задвижване. Това е темата, на която е посветена днешната ни статия.

Нека надникнем в историята

Повечето Първите достоверни сведения за ракетите датират от 13 век.Те са били използвани от индийци, китайци, араби и европейци в битка като бойно и сигнално оръжие. След това последваха векове на почти пълно забравяне на тези устройства.

В Русия идеята за използване на реактивен двигател беше възродена благодарение на работата на революционера Николай Кибалчич. Седейки в царските тъмници, той разработи руски проект за реактивен двигател и самолет за хора. Кибалчич е екзекутиран и неговият проект дълги годинисъбират прах в архивите на царската тайна полиция.

Основните идеи, чертежи и изчисления на този талантлив и смел човек са доразвити в трудовете на К. Е. Циолковски, който предлага да ги използва за междупланетни комуникации. От 1903 до 1914 г. той публикува редица трудове, в които убедително доказва възможността за използване на реактивно задвижване за изследване на космоса и обосновава осъществимостта на използването на многостепенни ракети.

Много от научните разработки на Циолковски се използват в ракетостроенето и до днес.

Биологични ракети

Как изобщо възникна? идеята да се движите чрез изтласкване на собствената си струя?Може би, като наблюдаваха внимателно морския живот, крайбрежните жители забелязаха как това се случва в животинския свят.

Например, мидасе движи поради реактивната сила на водна струя, изхвърлена от черупката по време на бързо компресиране на нейните клапани. Но той никога няма да се справи с най-бързите плувци - калмарите.

Телата им с форма на ракета се втурват с опашка напред, изхвърляйки натрупаната вода от специална фуния. се движат по същия принцип, като изстискват вода чрез свиване на прозрачния си купол.

Природата е дарила растение, наречено „реактивен двигател“ "шприцоваща краставица".Когато плодовете му са напълно узрели, в отговор на най-малкото докосване, той изстрелва глутена със семена. Самият плод се хвърля в обратна посока на разстояние до 12 м!

Нито морските обитатели, нито растенията познават физическите закони, залегнали в основата на този метод на движение. Ще се опитаме да разберем това.

Физическа основа на принципа на реактивното задвижване

Първо, нека се обърнем към най-простото преживяване. Да надуем гумена топкаи без да спираме, ще ви оставим да летите свободно. Бързото движение на топката ще продължи, докато въздушната струя, изтичаща от нея, е достатъчно силна.

За да обясним резултатите от този експеримент, трябва да се обърнем към Третия закон, който гласи това две тела си взаимодействат с еднакви по големина и противоположни по посока сили.Следователно силата, с която топката действа върху струите въздух, излизащи от нея, е равна на силата, с която въздухът избутва топката от себе си.

Нека прехвърлим тези аргументи на ракета. Тези устройства изхвърлят част от масата си с огромна скорост, в резултат на което самите те получават ускорение в обратна посока.

От гледна точка на физиката това процесът е ясно обяснен от закона за запазване на импулса.Импулсът е произведението на масата на тялото и неговата скорост (mv). Докато ракетата е в покой, нейната скорост и импулс са нула. Ако от него се изхвърли струен поток, тогава останалата част, съгласно закона за запазване на импулса, трябва да придобие такава скорост, че общият импулс все още да е равен на нула.

Нека да разгледаме формулите:

m g v g + m r v r =0;

m g v g =- m r v r,

Където m g v gимпулсът, създаден от струята от газове, m p v p импулсът, получен от ракетата.

Знакът минус показва, че посоката на движение на ракетата и струйната струя са противоположни.

Конструкцията и принципът на работа на реактивен двигател

В технологиите реактивните двигатели задвижват самолети, ракети и изстрелват космически кораби в орбита. В зависимост от предназначението си те имат различни устройства. Но всеки от тях има запас от гориво, камера за изгарянето му и дюза, която ускорява струйния поток.

Междупланетните автоматични станции са оборудвани и с приборен отсек и кабини с животоподдържаща система за космонавти.

Модерен космически ракетитова са сложни, многостепенни самолети, използващи най-новите постиженияинженерна мисъл. След изстрелването горивото в долната степен първо изгаря, след което се отделя от ракетата, намалявайки общата й маса и увеличавайки скоростта.

След това горивото се изразходва във втория етап и т.н. Накрая самолетът се изстрелва по зададена траектория и започва своя самостоятелен полет.

Нека помечтаем малко

Великият мечтател и учен К. Е. Циолковски даде на бъдещите поколения увереността, че реактивните двигатели ще позволят на човечеството да избяга отвъд земната атмосфера и да се втурне в космоса. Предсказанието му се сбъдна. Луната и дори далечни комети се изследват успешно от космически кораби.

Течните реактивни двигатели се използват в космонавтиката. Използват петролни продукти като гориво, но скоростите, които могат да се постигнат с тяхна помощ, са недостатъчни за много дълги полети.

Може би вие, скъпи наши читатели, ще станете свидетели на полети на земляни до други галактики на устройства с ядрени, термоядрени или йонни реактивни двигатели.

Ако това съобщение е било полезно за вас, ще се радвам да ви видя

Реактивността и движението чрез това е доста широко разпространено явление в природата. Е, учени и изобретатели са го „шпионирали“ и са го използвали в своите технически разработки. Примери могат да се видят навсякъде. Често ние самите не обръщаме внимание на факта, че този или онзи обект - живо същество, технически механизъм - се движи с помощта на това явление.

Какво е реактивно задвижване?

В живата природа реактивността е движение, което може да възникне в случай на отделяне на всяка частица от тялото с определена скорост. В техниката се използва същият принцип - законът за запазване на импулсите. Примери за реактивно задвижване на оборудване: в ракета, състояща се от черупка (която включва също двигател, контролни устройства, полезна площза преместване на товари) и гориво с окислител, горивото изгаря, превръщайки се в газове, които избухват през дюзите в мощна струя, придавайки на цялата конструкция скорост в обратна посока.

Примери за реактивно задвижване в природата

Доста живи същества използват този принцип на движение. Характерен е за ларвите на някои видове водни кончета, медузи, мекотели - миди, сепия, октоподи, калмари. И в растителния свят - флората на Земята - също има видове, които използват това явление за осеменяване.

"Пръскаща краставица"

Флора ни дава примери за реактивно задвижване. Само от външен видТова растение със странен псевдоним е подобно на краставиците, с които сме свикнали. И се сдоби с епитета „луд” заради необичайния начин на разпространение на семената си. Когато узреят, плодовете на растението отскачат от дръжките. Това създава дупка, през която краставицата изстрелва течност, съдържаща семена, подходящи за размножаване чрез реактивност. А самият плод може да лети до 12 метра в посока, обратна на изстрела.

Как се движи сепия?

Примерите за реактивно задвижване са доста широко представени във фауната. Сепията е главоного със специална фуния, разположена в предната част на тялото. През него (и през допълнителен страничен процеп) водата навлиза в тялото на животното, в хрилната кухина. След това течността се изхвърля рязко през фуния и сепията може да насочи специална тръба отстрани или назад. Получената обратна сила осигурява движение в различни посоки.

Салпа

Тези животни са от семейството на ципестите - ярки примериреактивно задвижване в природата. Те имат полупрозрачни цилиндрични тела с малък размер и живеят в повърхностните води на световния океан. Когато се движи, животното поема вода през дупка, разположена в предната част на тялото. Течността се поставя в широка кухина на тялото му, в която диагонално са разположени хрилете. Салпата отпива глътка вода, като в същото време дупката се затваря плътно, а мускулите на тялото - напречни и надлъжни - се свиват. В резултат на това цялото тяло на салпата се свива и водата рязко се изтласква от задния отвор. Така салпите използват принципа на реактивността при движението си във водната стихия.

Медузи, мекотели, планктон

Все още има обитатели в морето, които се движат по подобен начин. Вероятно всеки поне веднъж е срещал някого във водата, докато си почива на брега. различни видовемедуза Но те също се движат, използвайки реактивност. Морски планктон, по-точно част от него и миди - всички се движат така.

Примери за струйно движение на тела. Калмари

Калмарът има уникална структура на тялото. Всъщност структурата му съдържа мощен реактивен двигател с отлична ефективност. Този представител на фауната на моретата и океаните понякога живее на големи дълбочини и достига огромни размери. Дори тялото на животното прилича на ракета по своята форма. По-точно, тази модерна ракета, изобретена от учените, имитира формите на калмарите, създадени от природата. Освен това за спокойни движения във водната среда се използва перка, но ако е необходим ритник, тогава принципът на реактивност!

Ако бъдете помолени да дадете примери за реактивно задвижване в природата, тогава на първо място можем да говорим за този мекотел. Неговата мускулна мантия обгражда кухина, разположена в тялото. Водата се засмуква отвън и след това се изхвърля доста рязко през тясна дюза (напомняща на ракета). Резултат: калмарът се движи рязко в обратната посока. Тази функция позволява на животното да се движи с доста високи скорости, изпреварвайки плячката си или бягайки от преследване. Той може да достигне скорости, сравними с добре оборудван съвременен кораб: до 70 километра в час. А някои учени, които подробно изследват явлението, говорят за скорости, достигащи 150 км/ч! В допълнение, този представител на океана има добра маневреност поради пипалата, сгънати на куп, огъващи се при движение в правилната посока.

Завършено:
Студент
Групи 1-121
Окунева Алена
Проверено:
P.L.Vineaminovna

град Перевоз
2011 г
Съдържание:

Въведение: Какво е реактивно задвижване…………………………………………………………………………………………………………..3
Закон за запазване на импулса………………………………………………………………….4
Приложение на реактивното задвижване в природата…………………………..….…..5
Приложение на реактивното задвижване в технологиите………………………………..….….6
Реактивно задвижване „Междуконтинентална ракета“…………..……………7
Физически основи на работата на реактивния двигател..................... .................... 8
Класификация на реактивните двигатели и характеристики на тяхното използване………………………………………………………………………………………………….…….9
Характеристики на дизайна и създаването на самолет…..…10
Заключение………………………………………………………………………………………….11
Списък с референции………………………………………………………… …..12

"Реактивно задвижване"
Реактивното движение е движението на тялото, причинено от отделянето на някаква негова част от него с определена скорост. Реактивното движение се описва въз основа на закона за запазване на импулса.
Реактивното задвижване, което сега се използва в самолети, ракети и космически кораби, е характерно за октоподи, калмари, сепии, медузи - всички те без изключение използват реакцията (отката) на изхвърлен воден поток за плуване.
Примери за реактивно задвижване могат да бъдат намерени и в растителния свят.
В южните страни расте растение, наречено "луда краставица". Веднага щом леко докоснете зрял плод, подобен на краставица, той отскача от дръжката и през получената дупка течност със семена излита от плода като фонтан със скорост до 10 m/s.

Самите краставици излитат в обратна посока. Лудата краставица (наричана още „дамски пистолет“) стреля на повече от 12 м.

"Закон за запазване на импулса"
В затворена система векторната сума на импулсите на всички тела, включени в системата, остава постоянна за всяко взаимодействие на телата на тази система помежду си.
Този основен природен закон се нарича закон за запазване на импулса. То е следствие от втория и третия закон на Нютон. Нека разгледаме две взаимодействащи тела, които са част от затворена система.
Означаваме силите на взаимодействие между тези тела с и Съгласно третия закон на Нютон Ако тези тела си взаимодействат през време t, тогава импулсите на силите на взаимодействие са еднакви по големина и насочени в противоположни посоки: Нека приложим към тези тела втория закон на Нютон :

„Приложение на реактивното задвижване в природата“
Реактивното задвижване се използва от много мекотели - октоподи, калмари, сепия. Например мекотелото на морски миди се движи напред поради реактивната сила на поток вода, изхвърлен от черупката по време на рязко компресиране на клапите му.

октопод
Сепията, както повечето главоноги, се движи във водата по следния начин. Тя поема вода в хрилната кухина през страничен прорез и специална фуния пред тялото и след това енергично изхвърля поток от вода през фунията. Сепията насочва тръбата на фунията отстрани или назад и, бързо изстисквайки вода от нея, може да се движи в различни посоки.
Салпата е морско животно с прозрачно тяло, когато се движи, получава вода през предния отвор и водата навлиза в широка кухина, вътре в която хрилете са опънати диагонално. Веднага щом животното отпие голяма глътка вода, дупката се затваря. След това надлъжните и напречните мускули на солта се свиват, цялото тяло се свива и водата се изтласква през задния отвор. Реакцията на изтичащата струя избутва салпата напред. Реактивният двигател на калмара представлява най-голям интерес. Калмарът е най-големият безгръбначен обитател на океанските дълбини. Калмарите са постигнали най-високо съвършенство в реактивната навигация. Дори тялото им с външната си форма копира ракета. Познавайки закона за запазване на импулса, можете да промените собствената си скорост на движение в открито пространство. Ако сте в лодка и имате няколко тежки камъка, тогава хвърлянето на камъни в определена посока ще ви премести в обратната посока. Същото ще се случи и в открития космос, но там за това използват реактивни двигатели.

"Приложение на реактивното задвижване в техниката"
В края на първото хилядолетие от н. е. Китай изобретява реактивно задвижване, което задвижва ракети - бамбукови тръби, пълни с барут, те са били използвани и за забавление. Един от първите проекти за автомобили също беше с реактивен двигател и този проект принадлежеше на Нютон.
Автор на първия в света проект на реактивен самолет, предназначен за човешки полет, е руският революционер Н.И. Кибълчич. Екзекутиран е на 3 април 1881 г. за участието си в атентата срещу император Александър II. Той разработва проекта си в затвора, след като е осъден на смърт. Кибалчич пише: „В затвора, няколко дни преди смъртта си, пиша този проект. Вярвам в осъществимостта на моята идея и тази вяра ме подкрепя в моята ужасна ситуация... Спокойно ще посрещна смъртта, знаейки, че моята идея няма да умре с мен.”
Идеята за използване на ракети за космически полети е предложена в началото на този век от руския учен Константин Едуардович Циолковски. През 1903 г. в печат се появява статия на учителя от гимназията в Калуга К.Е. Циолковски „Изследване на световните пространства с помощта на реактивни инструменти“. Тази работа съдържа най-важното математическо уравнение за астронавтиката, сега известно като „формулата на Циолковски“, което описва движението на тяло с променлива маса. Впоследствие той разработи проект за ракетен двигател с течно гориво, предложи многостепенна конструкция на ракета и изрази идеята за възможността за създаване на цели космически градове в ниска околоземна орбита. Той показа, че единственото устройство, способно да преодолее гравитацията, е ракета, т.е. устройство с реактивен двигател, който използва гориво и окислител, разположен на самото устройство. Съветските ракети първи достигнаха Луната, обиколиха Луната и заснеха нейната невидима от Земята страна, първи достигнаха планетата Венера и доставиха научни инструменти на нейната повърхност. През 1986 г. два съветски космически кораба, Вега 1 и Вега 2, изследваха внимателно Халеевата комета, която се доближава до Слънцето веднъж на всеки 76 години.

Реактивно задвижване "Междуконтинентална ракета"
Човечеството винаги е мечтало да пътува в космоса. Писатели - писатели на научна фантастика, учени, мечтатели - предложиха различни средства за постигане на тази цел. Но в продължение на много векове нито един учен или писател на научна фантастика не е успял да измисли единственото средство на разположение на човек, с което човек може да преодолее силата на гравитацията и да полети в космоса. К. Е. Циолковски е основател на теорията за космическите полети.
За първи път мечтата и стремежите на много хора бяха доближени до реалността от руския учен Константин Едуардович Циолковски (1857-1935), който показа, че единственото устройство, способно да преодолее гравитацията, е ракета, той за първи път представи научни доказателства за възможността за използване на ракета за полети в открития космос, извън земната атмосфера и до други планети слънчева система. Цойлковски нарича ракета устройство с реактивен двигател, който използва горивото и окислителя в него.
Както знаете от курса по физика, изстрелът от пистолет е придружен от откат. Според законите на Нютон, куршум и пистолет биха летели в различни посоки с еднаква скорост, ако имат еднаква маса. Изхвърлената маса от газове създава реактивна сила, благодарение на която може да се осигури движение, както във въздушно, така и в безвъздушно пространство и по този начин възниква откат. Колкото по-голяма е силата на отката, която усеща рамото ни, толкова по-голяма е масата и скоростта на изтичащите газове и, следователно, колкото по-силна е реакцията на пистолета, толкова по-голяма е реактивната сила. Тези явления се обясняват със закона за запазване на импулса:
векторната (геометрична) сума на импулсите на телата, съставляващи затворена система, остава постоянна за всякакви движения и взаимодействия на телата на системата.
Представената формула на Циолковски е основата, на която се основава цялото изчисление на съвременните ракети. Числото на Циолковски е отношението на масата на горивото към масата на ракетата в края на работата на двигателя - към теглото на празната ракета.
Така установихме, че максималната постижима скорост на ракетата зависи преди всичко от скоростта на газовия поток от дюзата. А дебитът на газовете на дюзата от своя страна зависи от вида на горивото и температурата на газовата струя. Това означава, че колкото по-висока е температурата, толкова по-голяма е скоростта. След това за истинска ракета трябва да изберете най-висококалоричното гориво, което произвежда най-голямо количество топлина. Формулата показва, че наред с други неща, скоростта на ракетата зависи от първоначалната и крайната маса на ракетата, от това каква част от нейното тегло е гориво и каква част е безполезно (от гледна точка на скоростта на полета) конструкции: тяло, механизми и др. d.
Основният извод от тази формула на Циолковски за определяне на скоростта на космическа ракета е, че в безвъздушното пространство ракетата ще развива толкова по-голяма скорост, колкото по-голяма е скоростта на изтичане на газ и по-голям бройЦиолковски.

"Физическа основа на работата на реактивния двигател"
Съвременните мощни реактивни двигатели от различни видове се основават на принципа на директната реакция, т.е. принципът на създаване на движеща сила (или тяга) под формата на реакция (откат) на поток от „работно вещество“, изтичащ от двигателя, обикновено горещи газове. Във всички двигатели има два процеса на преобразуване на енергията. Първо, химическата енергия на горивото се преобразува в топлинна енергия на продуктите от горенето, а след това топлинната енергия се използва за извършване на механична работа. Такива двигатели включват бутални двигатели на автомобили, дизелови локомотиви, парни и газови турбини на електроцентрали и др. След като в топлинния двигател се генерират горещи газове, съдържащи голяма топлинна енергия, тази енергия трябва да се преобразува в механична енергия. В края на краищата двигателите служат за извършване на механична работа, за „задвижване“ на нещо, за да го приведат в действие, независимо дали е динамо, ако поискат да бъдат допълнени с чертежи на електроцентрала, дизелов локомотив, кола или самолет. За да може топлинната енергия на газовете да се трансформира в механична, техният обем трябва да се увеличи. При такова разширение газовете извършват работа, която изразходва тяхната вътрешна и топлинна енергия.
Реактивната дюза може да има различни форми и освен това различен дизайн в зависимост от типа на двигателя. Основното нещо е скоростта, с която газовете изтичат от двигателя. Ако тази скорост на изтичане не надвишава скоростта, с която звуковите вълни се разпространяват в изтичащите газове, тогава дюзата е обикновена цилиндрична или заострена секция от тръба. Ако скоростта на изтичане трябва да надвишава скоростта на звука, тогава дюзата е оформена като разширяваща се тръба или първо се стеснява и след това разширява (дюза на Lavl). Само в тръба с такава форма, както показват теорията и опитът, газът може да се ускори до свръхзвукова скорост и да премине „звуковата бариера“.

„Класификация на реактивни двигатели и характеристики на тяхното използване“
Но този могъщ ствол, принципът на директната реакция, роди огромна корона на "родословното дърво" на семейството на реактивните двигатели. Да се ​​запознаят с основните клони на короната му, увенчаващи "ствола" на пряка реакция. Скоро, както можете да видите от снимката (вижте по-долу), този ствол се разделя на две части, сякаш разцепен от удар на мълния. И двата нови ствола са еднакво украсени с мощни корони. Това разделение се дължи на факта, че всички "химически" реактивни двигатели се разделят на два класа в зависимост от това дали използват околния въздух за работата си или не.
При некомпресорен двигател от друг тип, правоточен, я няма дори тази решетка на клапаните и налягането в горивната камера се увеличава в резултат на високоскоростното налягане, т.е. спиране на насрещния въздушен поток, влизащ в двигателя по време на полет. Ясно е, че такъв двигател може да работи само когато самолетът вече лети с достатъчно висока скорост, той няма да развие тяга, когато е паркиран. Но при много висока скорост, 4-5 пъти по-висока от скоростта на звука, ПВРД развива много висока тяга и консумира по-малко гориво от всеки друг „химически“ реактивен двигател при тези условия. Ето защо въздушно-реактивни двигатели.
и т.н.................