Reaktivin altında onun hissələrinin birinin müəyyən sürətlə bədəndən ayrıldığı hərəkət başa düşülür. Yaranan qüvvə öz-özünə hərəkət edir. Başqa sözlə, onun xarici bədənlərlə ən kiçik təması belə yoxdur.
Təbiətdə reaktiv hərəkət
Cənubda yay tətili zamanı demək olar ki, hər birimiz dənizdə üzərkən meduza ilə qarşılaşdıq. Ancaq az adam bu heyvanların reaktiv mühərriklə eyni şəkildə hərəkət etdiyini düşünürdü. Belə bir bölmənin təbiətdə işləmə prinsipi bəzi növ dəniz planktonları və cırcırama sürfələrini hərəkət etdirərkən müşahidə edilə bilər. Üstəlik, bu onurğasızların səmərəliliyi çox vaxt texniki vasitələrdən daha yüksəkdir.
Reaktiv mühərrikin necə işlədiyini başqa kim nümayiş etdirə bilər? Squid, ahtapot və mürekkepbalığı. Bənzər bir hərəkət bir çox digər dəniz mollyuskaları tərəfindən edilir. Məsələn, mürəkkəb balığını götürək. O, gill boşluğuna su götürür və onu arxaya və ya yan tərəfə yönəltdiyi bir huni vasitəsilə güclü şəkildə atır. Haradamollyusk düzgün istiqamətdə hərəkət edə bilir.
Reaktiv mühərrikin işləmə prinsipi piyi hərəkət etdirərkən də müşahidə oluna bilər. Bu dəniz heyvanı suyu geniş bir boşluğa aparır. Bundan sonra bədəninin əzələləri büzülür və mayeni arxadakı dəlikdən itələyir. Yaranan reaktivin reaksiyası donuz yağının irəli getməsinə imkan verir.
Dəniz raketləri
Lakin kalamarlar reaktiv naviqasiyada ən böyük mükəmməlliyə nail olublar. Hətta raketin formasının özü də bu xüsusi dəniz həyatından kopyalanmış kimi görünür. Aşağı sürətlə hərəkət edərkən, kalamar almaz formalı üzgəcini vaxtaşırı bükür. Ancaq sürətli atış üçün o, öz "reaktiv mühərrikindən" istifadə etməlidir. Onun bütün əzələlərinin və bədəninin işləmə prinsipini daha ətraflı nəzərdən keçirməyə dəyər.
Kalamarın özünəməxsus mantiyası var. Bu, bədənini hər tərəfdən əhatə edən əzələ toxumasıdır. Hərəkət zamanı heyvan bu mantiyaya böyük həcmdə su çəkir, xüsusi dar bir burun vasitəsilə kəskin şəkildə jet çıxarır. Bu cür hərəkətlər, kalamarların saatda yetmiş kilometrə qədər sürətlə geriyə doğru hərəkət etməsinə imkan verir. Hərəkət zamanı heyvan bütün on çadırını bir dəstəyə toplayır, bu da bədənə rasional forma verir. Başlıqda xüsusi bir klapan var. Heyvan onu əzələ daralmasının köməyi ilə çevirir. Bu, dəniz həyatının istiqamətini dəyişməyə imkan verir. Kalamarın hərəkətləri zamanı sükan çarxının rolunu onun çadırları da oynayır. Onları sola və ya sağa, aşağı istiqamətləndirirvə ya yuxarı, müxtəlif maneələrlə toqquşmadan asanlıqla yayın.
Qabıqlar arasında ən yaxşı pilot titulunu daşıyan bir növ kalamar (stenoteuthys) var. Bir reaktiv mühərrikin işləmə prinsipini təsvir edin - və siz başa düşəcəksiniz ki, niyə balıq qovaraq bu heyvan bəzən sudan tullanır, hətta okeanın o tayında üzən gəmilərin göyərtəsinə qalxır. Bu necə baş verir? Pilot kalamar, su elementində olmaqla, onun üçün maksimum reaktiv zərbə inkişaf etdirir. Bu, ona dalğaların üzərindən əlli metrə qədər məsafədə uçmağa imkan verir.
Reaktiv mühərriki nəzərə alsaq, hansı heyvanın işləmə prinsipini daha çox qeyd etmək olar? Bunlar, ilk baxışdan, torbalı ahtapotlardır. Onların üzgüçüləri kalamar kimi sürətli deyillər, lakin təhlükə zamanı hətta ən yaxşı sprinterlər də onların sürətinə həsəd apara bilərlər. Ahtapotların miqrasiyasını tədqiq edən bioloqlar onların reaktiv mühərriki kimi hərəkət etdiyini aşkar ediblər.
Hər bir hunidən atılan su ilə heyvan iki və ya hətta iki yarım metrlik bir qaxac edir. Eyni zamanda, ahtapot özünəməxsus şəkildə - geriyə doğru üzür.
Reaktiv mühərrikin digər nümunələri
Bitkilər aləmində raketlər var. Bir reaktiv mühərrikin prinsipi, çox yüngül bir toxunuşla belə, "dəli xiyar" yüksək sürətlə sapdan sıçradıqda və eyni zamanda toxumlarla yapışqan mayeni rədd etdikdə müşahidə edilə bilər. Eyni zamanda, dölün özü əks istiqamətdə xeyli məsafə (12 m-ə qədər) uçur.
Reaktiv mühərrikin prinsipini də müşahidə etmək olar,gəmidə olarkən. Əgər ondan müəyyən istiqamətə ağır daşlar suya atılırsa, o zaman tərs istiqamətdə hərəkət başlayacaq. Raket reaktiv mühərrikinin işləmə prinsipi eynidir. Yalnız orada daşların yerinə qazlardan istifadə olunur. Onlar həm havada, həm də nadir məkanda hərəkəti təmin edən reaktiv qüvvə yaradırlar.
Fantastik Səyahətlər
Bəşəriyyət çoxdan kosmosa uçmağı xəyal edir. Bu məqsədə çatmaq üçün müxtəlif vasitələr təklif edən fantastika yazıçılarının əsərləri bunu sübut edir. Məsələn, fransız yazıçısı Herkul Savininin hekayəsinin qəhrəmanı Sirano de Berjerak, üzərində davamlı olaraq güclü bir maqnit atılan dəmir arabada Aya çatdı. Məşhur Münxauzen də eyni planetə çatdı. Nəhəng lobya sapı ona səyahət etməyə kömək etdi.
Reaktiv mühərrik eramızdan əvvəl birinci minillikdə Çində istifadə edilmişdir. Eyni zamanda, barıtla doldurulmuş bambuk borular əyləncə üçün bir növ raket rolunu oynayırdı. Yeri gəlmişkən, Nyutonun yaratdığı planetimizdə ilk avtomobilin layihəsi də reaktiv mühərriklə idi.
RD-nin yaranma tarixi
Yalnız 19-cu əsrdə. Bəşəriyyətin kosmosa dair xəyalı konkret xüsusiyyətlər qazanmağa başladı. Axı məhz bu əsrdə rus inqilabçısı N. İ. Kibalçiç dünyada ilk reaktiv mühərrikli təyyarə layihəsini yaratdı. Bütün sənədləri İskəndərə sui-qəsddən sonra həbsxanada olan Narodnaya Volya tərtib edib. Amma təəssüf ki, 04.03.1881-ci ildəKibalçiç edam edildi və onun ideyası praktiki həyata keçirilmədi.
XX əsrin əvvəllərində. kosmosa uçuşlar üçün raketlərdən istifadə ideyası rus alimi K. E. Tsiolkovski tərəfindən irəli sürülmüşdür. İlk dəfə olaraq, riyazi tənlik şəklində dəyişən kütləli cismin hərəkətinin təsvirini ehtiva edən işi 1903-cü ildə nəşr olundu. Daha sonra alim maye yanacaqla idarə olunan reaktiv mühərrikin sxemini işləyib hazırladı.
Həmçinin Tsiolkovski çoxmərhələli raket ixtira etdi və Yerə yaxın orbitdə real kosmik şəhərlərin yaradılması ideyasını irəli sürdü. Tsiolkovski inandırıcı şəkildə sübut etdi ki, kosmik uçuş üçün yeganə vasitə raketdir. Yəni, reaktiv mühərriklə təchiz edilmiş, yanacaq və oksidləşdirici ilə doldurulmuş bir aparat. Yalnız belə bir raket cazibə qüvvəsini aşmağa və Yer atmosferindən kənara uçmağa qadirdir.
Kosmosun kəşfiyyatı
Tsiolkovskinin "Scientific Review" jurnalında dərc olunmuş məqaləsi alimin xəyalpərəst reputasiyasını təsdiqlədi. Heç kim onun arqumentlərini ciddi qəbul etmədi.
Tsiolkovskinin ideyası sovet alimləri tərəfindən həyata keçirilib. Sergey Pavloviç Korolev başda olmaqla, onlar ilk süni Yer peykini orbitə çıxarıblar. 4 oktyabr 1957-ci ildə bu aparat reaktiv mühərrikli raketlə orbitə çıxarıldı. RD-nin işi yanacaqla qaz reaktivinə ötürülən kimyəvi enerjinin kinetik enerjiyə çevrilməsinə əsaslanırdı. Bu halda raket əks istiqamətdə hərəkət edir.istiqamət.
Prinsipi uzun illərdir istifadə edilən reaktiv mühərrik təkcə astronavtikada deyil, həm də aviasiyada öz tətbiqini tapır. Ancaq ən çox raket atmaq üçün istifadə olunur. Axı, yalnız RD cihazı heç bir mühitin olmadığı məkanda hərəkət etdirə bilər.
Maye Reaktiv Mühərrik
Odlu silahdan atəş açan və ya sadəcə bu prosesi yan tərəfdən izləyənlər bilirlər ki, lüləni mütləq geri itələyən bir qüvvə var. Üstəlik, daha böyük miqdarda ödənişlə, gəlir mütləq artacaq. Reaktiv mühərrik də eyni şəkildə işləyir. Onun iş prinsipi isti qaz axınının təsiri altında lülənin geri itilməsinə bənzəyir.
Raketə gəlincə, qarışığın alovlanması prosesi tədricən və davamlıdır. Bu, ən sadə, bərk yanacaq mühərrikidir. O, bütün raket modelçiləri tərəfindən yaxşı tanınır.
Maye yanacaqla işləyən reaktiv mühərrikdə (LPRE) yanacaq və oksidləşdiricidən ibarət qarışıq işləyən maye və ya itələyici reaktiv yaratmaq üçün istifadə olunur. Sonuncu, bir qayda olaraq, azot turşusu və ya maye oksigendir. LRE-dəki yanacaq kerosindir.
İlk nümunələrdə olan reaktiv mühərrikin işləmə prinsipi bu günə qədər qorunub saxlanılmışdır. Yalnız indi maye hidrogendən istifadə edir. Bu maddə oksidləşdikdə, ilk maye yanacaqla işləyən raket mühərrikləri ilə müqayisədə xüsusi impuls 30% artır. Hidrogendən istifadə ideyası olduğunu söyləməyə dəyərTsiolkovskinin özü tərəfindən təklif edilmişdir. Lakin o dövrdə bu son dərəcə partlayıcı maddə ilə işləməyin çətinlikləri sadəcə olaraq aşılmaz idi.
Reaktiv mühərrikin iş prinsipi nədir? Yanacaq və oksidləşdirici ayrı-ayrı çənlərdən iş kamerasına daxil olur. Sonra komponentlər qarışığa çevrilir. O, yanar və onlarla atmosfer təzyiqi altında böyük miqdarda istilik buraxır.
Kompentlər reaktiv mühərrikin iş kamerasına müxtəlif yollarla daxil olur. Oksidləşdirici agent burada birbaşa tətbiq olunur. Ancaq yanacaq kameranın divarları ilə burun arasında daha uzun bir yol keçir. Burada qızdırılır və artıq yüksək temperatura malik olmaqla çoxsaylı nozzle vasitəsilə yanma zonasına atılır. Bundan əlavə, burun tərəfindən əmələ gələn reaktiv qırılır və təyyarəni itələmə anı ilə təmin edir. Bir reaktiv mühərrikin işləmə prinsipinə (qısaca) sahib olduğunu belə izah edə bilərsiniz. Bu təsvirdə LRE-nin işləməsi mümkün olmayan bir çox komponentdən bəhs edilmir. Onların arasında enjeksiyon üçün lazım olan təzyiqi yaratmaq üçün lazım olan kompressorlar, klapanlar, təchizat turbinləri və s. var.
Müasir istifadə
Reaktiv mühərrikin işləməsi üçün çoxlu yanacaq tələb olunmasına baxmayaraq, raket mühərrikləri bu gün də insanlara xidmət etməkdə davam edir. Onlardan buraxılış aparatlarında əsas hərəkətverici mühərriklər, həmçinin müxtəlif kosmik gəmilər və orbital stansiyalar üçün manevr mühərrikləri kimi istifadə olunur. Aviasiyada bir qədər fərqli performans xüsusiyyətlərinə malik olan digər növ taksi yollarından istifadə olunurdizayn.
Aviasiyanın inkişafı
20-ci əsrin əvvəllərindən İkinci Dünya Müharibəsi başlayana qədər insanlar yalnız pervaneli təyyarələrdə uçurdular. Bu cihazlar daxili yanma mühərrikləri ilə təchiz edilmişdir. Lakin tərəqqi hələ də dayanmadı. Onun inkişafı ilə daha güclü və daha sürətli təyyarələrin yaradılmasına ehtiyac yarandı. Ancaq burada təyyarə konstruktorları həll olunmayan bir problemlə üzləşirlər. Fakt budur ki, mühərrik gücünün bir qədər artması ilə belə, təyyarənin kütləsi əhəmiyyətli dərəcədə artdı. Lakin yaranmış vəziyyətdən çıxış yolunu ingilis Frenk Uill tapıb. O, reaktiv adlanan prinsipial olaraq yeni bir mühərrik yaratdı. Bu ixtira aviasiyanın inkişafına güclü təkan verdi.
Təyyarə reaktiv mühərrikinin işləmə prinsipi yanğın şlanqının hərəkətlərinə bənzəyir. Onun şlanqının daralmış ucu var. Dar bir açılışdan axan su sürətini əhəmiyyətli dərəcədə artırır. Bu vəziyyətdə yaranan arxa təzyiq qüvvəsi o qədər güclüdür ki, yanğınsöndürən şlanqı əlində çətinliklə saxlaya bilir. Suyun bu davranışı təyyarə reaktiv mühərrikinin işləmə prinsipini də izah edə bilər.
İstiqamətli taksi yolları
Bu tip reaktiv mühərrik ən sadədir. Bunu hərəkətli bir təyyarədə quraşdırılmış açıq ucları olan bir boru şəklində təsəvvür edə bilərsiniz. Onun kəsişməsinin qarşısında genişlənir. Bu dizayn sayəsində daxil olan hava sürətini azaldır və təzyiqi artır. Belə bir borunun ən geniş nöqtəsiyanma kamerasıdır. Burada yanacaq vurulur və sonra yandırılır. Belə bir proses əmələ gələn qazların istiləşməsinə və onların güclü genişlənməsinə kömək edir. Bu, reaktiv mühərrikin təkanını yaradır. Borunun dar ucundan güclə partlayanda bütün eyni qazlar tərəfindən istehsal olunur. Təyyarəni uçmağa vadar edən də məhz bu təkandır.
İstifadə problemləri
Sramjet mühərriklərinin bəzi çatışmazlıqları var. Onlar yalnız hərəkətdə olan təyyarədə işləyə bilirlər. İstirahətdə olan bir təyyarə birbaşa axınlı taksi yolları ilə işə salına bilməz. Belə bir təyyarəni havaya qaldırmaq üçün hər hansı başqa işəsalma mühərriki lazımdır.
Problemin Həlli
Birbaşa axınlı taksi yolunun çatışmazlıqlarından məhrum olan turbojet tipli təyyarənin reaktiv mühərrikinin işləmə prinsipi təyyarə konstruktorlarına ən qabaqcıl təyyarəni yaratmağa imkan verdi. Bu ixtira necə işləyir?
Turbojet mühərrikindəki əsas element qaz turbinidir. Onun köməyi ilə sıxılmış havanın xüsusi bir kameraya yönəldildiyi bir hava kompressoru işə salınır. Yanacağın (adətən kerosin) yanması nəticəsində alınan məhsullar onu hərəkətə gətirən turbinin bıçaqlarına düşür. Bundan əlavə, hava-qaz axını buruna keçir, burada yüksək sürətlə sürətlənir və böyük reaktiv itələmə qüvvəsi yaradır.
Güc artımı
Reaktiv itələmə qüvvəsi ola bilərqısa müddət ərzində əhəmiyyətli dərəcədə artır. Bunun üçün yanma sonrası istifadə olunur. Bu, turbindən çıxan qaz axınına əlavə miqdarda yanacağın vurulmasıdır. Turbində istifadə olunmamış oksigen, kerosinin yanmasına kömək edir, bu da mühərrikin gücünü artırır. Yüksək sürətlərdə onun dəyərinin artımı 70%-ə, aşağı sürətlərdə isə 25-30%-ə çatır.
