Що таке реактивний двигун?

Сьогодні ми поговоримо про те, що ж таке реактивний двигун і яке його значення для сучасної авіації. З самого своєї появи на Землі Людина спрямовували свій погляд до неба. З якою неймовірною легкістю птаха парять у висхідних потоках теплого повітря! Причому не тільки маленькі екземпляри, але навіть такі великі, як пелікани, журавлі та багато інших. Спроби наслідувати їх, застосовуючи примітивні літальні апарати, засновані на мускульною силою самого льотчика, якщо і приводили до своєрідного «польоту», то все одно про масове впровадження розробки мова йти не могла - вже дуже ненадійними були конструкції, занадто багато обмежень накладалося на людину, їх використовує.

Потім з`явилися двигуни внутрішнього згоряння і пропелерні мотори. Вони виявилися настільки успішними, що сучасний реактивний двигун і гвинтові-моторний (пропелерний) досі паралельно співіснують. Звичайно, переживши ряд модифікацій.

Як з`явився реактивний двигун

Більшість технічних рішень, винахід яких приписується Людині, насправді були підглянуті у природи. Приміром, створенню дельтаплана передувало спостереження за польотом птахів, ширяють у небі. Обтічні форми риб і птахів також були блискуче аргументовані, але вже в рамках технічних засобів. Подібна історія не обійшла стороною і реактивний двигун. Даний принцип руху використовують багато морські мешканці - восьминоги, кальмари, медузи та ін. Про подібний двигуні висловлювався Ціолковський. Навіть більше - він теоретично обґрунтував можливість створення дирижабля для польотів у міжпланетному просторі.

Реактивний рух лежить в основі ракетних двигунів. А ракети були відомі ще в Древньому Китаї. Можна сказати, що ідея створення реактивного двигуна «витала в повітрі», було потрібно лише побачити її і втілити в техніці.

Будова двигуна та принцип роботи

В основі будь-якого реактивного двигуна лежить камера з виходом, що закінчується трубкою-розтрубом. Всередину камери подається паливна суміш, запалюється там, перетворюючись на газ високої температури. Так як його тиск поширюється рівномірно на всі боки, давлячи на стінки, то покинути камеру газ може тільки через розтруб, орієнтований в протилежну сторону бажаного напрямку руху. Це створює рушійну силу. Сказане легше зрозуміти на прикладі: на льоду стоїть людина, тримаючи в руках важкий лом. Але варто йому відкинути лом в сторону, як він отримає імпульс прискорення і попливе по льоду в протилежну кидку сторону. Різниця в дальності польоту брухту і зміщення людини пояснюється тільки їх масою, самі ж сили рівні, а вектори протилежні. Проводячи аналогію з реактивним двигуном: людина - це літальний апарат, а лом - перегрітий газ з розтруба камери.

При всій своїй простоті дана схема володіє декількома суттєвими недоліками - великою витратою палива і величезним тиск на стінки камери. Для зниження споживання використовують різні рішення: як пальне застосовують скраплений газ і окислювач, які, змінюючи своє агрегатний стан, більш кращі, ніж рідке паливо-інший варіант - окислюється порошок замість рідини.

Але найкращим рішенням є прямоточний реактивний двигун. Він являє собою наскрізну камеру, з входом і виходом (умовно кажучи - циліндр з розтрубом). При русі апарату в камеру під тиском потрапляє повітря зовнішнього середовища, нагрівається і стискається. Подається паливна суміш запалюється і повідомляє стисненому повітрю додаткову температуру. Далі він виривається через розтруб і створює імпульс, як у звичайному реактивному двигуні. У цій схемі паливо є допоміжним елементом, тому його витрати істотно нижче. Саме такий тип двигуна використаний в літаках, де можна побачити лопаті турбіни, нагнітаючої повітря в камеру.