Реактивные двигатели


Реактивные двигатели отличаются от других типов двигателей не по виду используемой в них энергии (как, например, тепловые двигатели отличаются от гидравлических), а но принципу отдачи работы. Поэтому реактивные двигатели в нашей таблице не выделены в отдельную графу. Ведь они могут быть и тепловыми, и гидравлическими, и атомными. Но всем им присуще одно общее свойство — применение реактивного принципа движения. Этот принцип заключается в том, что струя жидкости, газа или пара, выходящая из какого-нибудь тела, оказывает на это тело давление тем большее, чем больше разность скоростей газа на входе в тело и выходе из него.

Реактивные двигатели
Реактивные двигатели. 
ЖРД. Двигатель 1 приводит в движение насосы 2. Один из них накачивает горючее из резервуара 3 в полость 5, окружающую камеру сгорания, а затем и в камеру сгорания 6.-Второй насос подает туда же окислитель из резервуара 4. Продукты сгорания с большой скоростью выходят через сопло 7 и заставляют двигатель двигаться вместе с самолетом или ракетой.
ВРДК. Воздух засасывается через отверстие I многоступенчатым компрессором 2, сжимается в нем и поступает в камеру сгорания з, куда форсунки подают топливо. Продукты сгорания отдают часть энергии газовой турбине 4У вращающей компрессор, и с большой скоростью выходят через сопло 5, создавая реактивную тягу.
ПВРД (прямоточный воздушно-реактивный двигатель для сверхскоростной авиации будущего). Имеет двойной конус 2, управляющий движением воздуха, всасываемого через отверстие; форсунки 3 подают топливо в камеру сгорания 4, а продукты сгорания выходят через сверхзвуковое сопло 5.

Реактивные двигатели бывают пороховые, в которых твердое топливо (порох) содержит в своем составе окислитель, необходимый для горения; жидкостно-реактивные (ЖРД), в которых жидкое горючее и окислитель расположены отдельно; воздушно-реактивные (ВРД), использующие в качестве окислителя кислород воздуха, и прямоточные воздушно-реактивные (ПВРД) для сверхскоростных самолетов.

Воздушно-реактивные двигатели рассчитаны на длительное время работы и имеют несколько конструктивных форм. Наиболее распространен воздушно-реактивный двигатель с компрессором (ВРДК), для вращения которого используется газовая турбина. Воздух в такой двигатель поступает через отверстие в передней его части и попадает на лопатки турбокомпрессора, сидящего на одном валу с газовой турбиной. В компрессоре воздух сжимается и направляется в камеру сгорания, в которую через форсунки подается горючее. Продукты сгорания проходят через сопла на рабочие лопатки газовой турбины и отдают часть своей энергии на вращение компрессора. А остальная их часть в виде мощной струи газа покидает двигатель через сопло и создает реактивную тягу.

Пороховые двигатели и ЖРД применяют при запуске метеорологических ракет, баллистических снарядов, искусственных спутников. ВРД с газовыми турбинами получили распространение в авиации. Подобными двигателями оборудованы, в частности, самолеты ТУ-104.

В нашей стране разработаны и применяются также гидравлические реактивные двигатели. Таким двигателем, например, снабжена новая конструкция исключительно маневренного мелкосидящего судна. Теплосиловая установка этого судна приводит в действие не винт или гребные колеса, а мощный насос. Он забирает воду в передней части судна и сильной струей выбрасывает ее из кормовой части. В результате судно движется вперед.

 

* * *

Тепловые двигатели используют в своей работе лишь незначительную часть заключенной в топливе энергии. Первые паровые машины использовали менее 1 % этой энергии. Затем их к. п. д. повысился до 10-15%. Сконструированные во второй половине XIX в. двигатели внутреннего сгорания использовали уже 25% энергии, а дизельные двигатели — 35%.

Современный уровень техники дает возможность строить тепловые двигатели (паровые и газовые) с использованием до 40% энергии. Борьба за высокие давления и температуры, изыскание возможностей их освоения — вот путь, по которому в ближайшие годы должно пойти дальнейшее развитие тепловых двигателей.