reaktiv dvigatel

Jet dvigatellari haqida tushuncha

Reaktiv dvigatel - bu aviatsiya va kosmosda keng qo'llaniladigan harakatlantiruvchi tizimning bir turi. Uning asosiy printsipi havoni old tomondan tortib olish, uni siqish, yonilg'i bilan aralashtirish va aralashmani yoqish va keyin orqa tomondan yuqori tezlikda portlatishdir. Ushbu qo'zg'alish usuli samolyotlarga yuqori tezlikda va balandlikda uchish imkonini beradi.

Jet dvigatellari qanday ishlaydi

Reaktiv dvigatelning ishlashini to'rtta asosiy bosqichda ko'rsatish mumkin: qabul qilish, siqish, yonish va chiqarish.

1. Qabul qilish : havo kirish orqali dvigatelga kiradi va kompressorga yo'naltiriladi. Qabul qilish kompressorga silliq havo oqimini ta'minlash uchun mo'ljallangan.
2. Siqish : Keyin havo kompressor ichidagi bir qator fanatlar tomonidan siqiladi. Bu jarayon havo bosimi va haroratini oshiradi. Kompressordan chiqish bosimining kirish bosimiga nisbati bo'lgan siqish nisbati reaktiv dvigatellar uchun asosiy ishlash ko'rsatkichidir. Matematik nuqtai nazardan, siqilish nisbati ( \(CR\) ) \(CR = \frac{P {exit}}{P {inlet}}\) sifatida belgilanadi, bu erda \(P {exit}\) bosimdir. kompressor chiqishi va \(P{inlet}\) kompressor kirishidagi bosimdir.
3. Yonish : Yuqori bosimli havo keyin yonish kamerasida yoqilg'i (odatda aviatsiya kerosini) bilan aralashtiriladi. Aralash yonib ketadi, bu uning yonishi va tez kengayishiga olib keladi. Bu jarayon havo harorati va hajmini sezilarli darajada oshiradi.
4. Egzoz : Issiq, yuqori bosimli gazlar keyin turbina va dvigatelning oxiridagi ko'krak orqali chiqadi. Gazlar dvigateldan chiqqanda, dvigatelni (va samolyotni) oldinga siljitadigan egzoz oqimi hosil qiladi. Ushbu oldinga harakatni tushuntiruvchi printsip Nyutonning uchinchi harakat qonuni bo'lib, har bir harakat uchun teng va qarama-qarshi reaktsiya mavjud.

Jet dvigatellarining turlari

Bir necha turdagi reaktiv dvigatellar mavjud bo'lib, ularning har biri muayyan ilovalar va ishlash talablari uchun mo'ljallangan.

• Turbojet dvigatellari : reaktiv dvigatelning eng oddiy shakli, bu erda barcha havo dvigatel yadrosidan o'tadi. Turbojetlar reaktiv dvigatellarning birinchi turi bo'lib, ular yuqori tezlikda va yuqori balandlikda ishlash samaradorligi bilan mashhur.
• Turbofan dvigatellari : Bu dvigatellarning old qismida katta fan bor, bu esa asosiy dvigatelni chetlab o'tadigan havo hajmini oshiradi. Bu turbofanli dvigatellarni turbojetlarga qaraganda jimroq va tejamkorroq qiladi, ayniqsa past tezlik va balandliklarda. Dvigatel yadrosini chetlab o'tadigan havoning yadrodan o'tadigan havoga nisbati bypass nisbati deb nomlanadi.
• Turboprop dvigatellari : reaktiv dvigatelni pervanel bilan birlashtiradi. Ushbu dvigatellar past tezlikda samarali va odatda kichikroq, mintaqaviy samolyotlarda qo'llaniladi.

Faoliyat tamoyillari

Reaktiv dvigatelning ishlashini impulsning saqlanish printsipi orqali yanada chuqurroq tushunish mumkin. \(T\) reaktiv dvigatel tomonidan hosil qilingan kuchni \(T = \dot{m}(v {e} - v {0}) + A {e}(p {e} - p_{0})\) tenglamasi bilan taxmin qilish mumkin. \(T = \dot{m}(v {e} - v {0}) + A {e}(p {e} - p_{0})\) qayerda

• \(\dot{m}\) - havoning massa oqimi,
• \(v_{e}\) - chiqindi gazlarning tezligi,
• \(v_{0}\) - samolyotning tezligi (yoki havoning dastlabki tezligi),
• \(A_{e}\) - egzoz nozulining maydoni,
• \(p_{e}\) - chiqindi gazlarning bosimi va
• \(p_{0}\) - atrof-muhit bosimi.

Ushbu formula egzoz tezligining ( \(v {e}\) ) kuchini hosil qilishdagi ahamiyatini ta'kidlaydi. Samolyot tezligiga nisbatan egzoz tezligi qanchalik baland bo'lsa ( \(v{0}\) ), hosil bo'ladigan tortishish shunchalik katta bo'ladi.

Samaradorlik va samaradorlik

Reaktiv dvigatelning samaradorligi uning ishlashi va atrof-muhitga ta'siri uchun juda muhimdir. Samaradorlikni bir necha usullar bilan o'lchash mumkin, jumladan, yoqilg'i samaradorligi, issiqlik samaradorligi va harakatlanish samaradorligi.

• Yoqilg'i samaradorligi : iste'mol qilingan yoqilg'i birligiga qancha tortishish hosil bo'lishi bilan ko'rsatiladi. Dvigatel dizaynidagi yaxshilanishlar, masalan, yuqori siqish koeffitsientlari va ilg'or materiallar zamonaviy reaktiv dvigatellarning yoqilg'i samaradorligini oshirdi.
• Issiqlik samaradorligi : Dvigatel yoqilg'i energiyasini mexanik energiyaga qanchalik samarali aylantirishi bilan bog'liq. Dvigatel yonish jarayonida erisha oladigan maksimal harorat bilan belgilanadi.
• Harakatlanuvchi samaradorlik : Bu dvigatelning samolyotni harakatga keltirish uchun ishlab chiqarilgan energiyasidan qanchalik samarali foydalanishini o'lchaydi. Turbofan dvigatellari kabi yuqori aylanib o'tish koeffitsientiga ega bo'lgan dvigatellar yuqori harakat samaradorligiga ega.

Qiyinchiliklar va innovatsiyalar

Reaktiv dvigatel texnologiyasi doimo shovqinni kamaytirish, yoqilg'i samaradorligini oshirish va chiqindilarni kamaytirish kabi muammolarga duch keladi. Ushbu muammolarni hal qiluvchi innovatsiyalar orasida yuqori aylanib o'tish koeffitsientiga ega dvigatellarni ishlab chiqish, og'irlikni kamaytirish uchun kompozit materiallardan foydalanish va muqobil yoqilg'ilarni tadqiq qilish kiradi.

Reaktiv dvigatel texnologiyasi rivojlanishda davom etar ekan, u yanada samaraliroq, tinchroq va ekologik toza aviatsiyani va'da qilmoqda. Uning ishlashini boshqaradigan asosiy tamoyillarni tushunish aerokosmik texnologiyalardagi yutuqlarni qadrlash uchun juda muhimdir.