როგორ მუშაობს და მუშაობს თხევადი გამანადგურებელი ძრავა. როგორ მუშაობს რეაქტიული ძრავა

რეაქტიული მოძრაობა გაგებულია, როგორც მოძრაობა, რომლის დროსაც მისი ერთი ნაწილი სხეულიდან გამოყოფილია გარკვეული სიჩქარით. ძალა, რომელიც წარმოიქმნება ამგვარი პროცესის შედეგად, მოქმედებს თავისთავად. სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, მას აკლია თუნდაც მცირედი კონტაქტი გარე სხეულებთან.

ბუნებაში

სამხრეთით ზაფხულის არდადეგების დროს, თითქმის ყველა ჩვენგანი, ზღვაში ცურავს, შეხვდა მედუზას. მაგრამ რამდენიმე ადამიანი ფიქრობდა იმაზე, რომ ეს ცხოველები მოძრაობენ ისევე, როგორც რეაქტიული ძრავა. ბუნებაში ასეთი აგრეგატის მუშაობის პრინციპი შეიძლება შეინიშნოს საზღვაო პლანქტონისა და ჭრიჭინას ლარვების ზოგიერთი სახეობის გადაადგილებისას. უფრო მეტიც, ამ უხერხემლოების ეფექტურობა ხშირად უფრო მაღალია, ვიდრე ტექნიკური საშუალებები.

კიდევ ვის შეუძლია ნათლად წარმოაჩინოს რა პრინციპი აქვს რეაქტიული ძრავის მუშაობას? კალმარი, რვაფეხა და ჭარხალი. ბევრი სხვა ზღვის მოლუსკი აკეთებს მსგავს მოძრაობას. მაგალითად, აიღეთ ჭურჭლის თევზი. ის წყალს ღრძილის ღრუში ატარებს და ენერგიულად აგდებს მას ძაბრის გავლით, რომელსაც ის მიმართავს უკან ან გვერდით. ამ შემთხვევაში, მოლუსკს შეუძლია განახორციელოს მოძრაობები სწორი მიმართულებით.

რეაქტიული ძრავის მუშაობის პრინციპი ასევე შეიძლება შეინიშნოს მარილების გადაადგილებისას. ეს ზღვის ცხოველი იღებს წყალს ფართო ღრუში. ამის შემდეგ, მისი სხეულის კუნთები იკუმშება, სითხეს უბიძგებს უკანა ხვრელში. შედეგად მიღებული რეაქციის სპერმა წინსვლის საშუალებას იძლევა.

საზღვაო რაკეტები

მაგრამ უდიდესი სრულყოფილება თვითმფრინავების ნავიგაციაში მაინც მიაღწიეს კალმარებმა. რაკეტის თვით ფორმაც კი, როგორც ჩანს, გადაწერილია ამ კონკრეტული საზღვაო ცხოვრებიდან. დაბალი სიჩქარით მოძრაობისას, კალმარი პერიოდულად ხრის ალმასის ფორმის ფარფლს. მაგრამ სწრაფი დარტყმისთვის მან უნდა გამოიყენოს საკუთარი "რეაქტიული ძრავა". ამავე დროს, მისი ყველა კუნთისა და სხეულის მუშაობის პრინციპი უფრო დეტალურად უნდა იქნას განხილული.

კალმარებს აქვთ ერთგვარი მანტია. ეს არის კუნთოვანი ქსოვილი, რომელიც გარს აკრავს მის სხეულს ყველა მხრიდან. მოძრაობის დროს ცხოველი იწოვს დიდ მოცულობას წყალს ამ მანტიაში, მკვეთრად აგდებს ნაკადს სპეციალური ვიწრო საქშენით. ასეთი ქმედებები კალმარს საშუალებას აძლევს გადაადგილდეს უკან დახევისას სამოცდაათ კილომეტრამდე სიჩქარით. ცხოველი აგროვებს ათივე საცეცს ჩალიჩში, რაც სხეულს აძლევს გამარტივებულ ფორმას. საქშენში არის სპეციალური სარქველი. ცხოველი ბრუნავს მას კუნთების შეკუმშვის დახმარებით. ეს საშუალებას აძლევს საზღვაო ცხოვრებას შეცვალოს მიმართულება. რქის როლს კალმარის მოძრაობებისას ასევე ასრულებს მისი საცეცები. ის მიმართავს მათ მარცხნივ ან მარჯვნივ, ქვემოთ ან ზემოთ, ადვილად არიდებს თავს შეჯახებებს სხვადასხვა დაბრკოლებებთან.

არსებობს კალმარის სახეობა (stenoteutis), რომელიც ჭურვიებს შორის საუკეთესო პილოტის ტიტულს ფლობს. აღწერეთ თვითმფრინავის ძრავის მუშაობის პრინციპი - და მიხვდებით, რატომ, თევზის დევნისას, ეს ცხოველი ხანდახან ხტება წყლიდან, თუნდაც დაეცემა ოკეანეზე მცურავი გემების გემბანზე. როგორ ხდება ეს? მფრინავი კალმარი, წყლის ელემენტში მყოფი, ავითარებს მისთვის მაქსიმალურ გამანადგურებელ ძალას. ეს მას საშუალებას აძლევს ფრენა ტალღებზე ორმოცდაათ მეტრამდე მანძილზე.

თუ გავითვალისწინებთ გამანადგურებელ ძრავას, რომელი ცხოველის მუშაობის პრინციპი შეიძლება სხვაგვარად აღინიშნოს? ეს არის, ერთი შეხედვით, ფართო რვაფეხა. მათი მოცურავეები არ არიან ისეთივე სწრაფი, როგორც კალმარები, მაგრამ საფრთხის შემთხვევაში, საუკეთესო სპრინტერებსაც კი შეუძლიათ შეშურდეს მათი სიჩქარე. ბიოლოგებმა, რომლებმაც შეისწავლეს რვაფეხა მიგრაცია, დაადგინეს, რომ ისინი მოძრაობენ ისე, როგორც რეაქტიული ძრავა აქვს მუშაობის პრინციპს.

ცხოველი, წყლის ყოველი ნაკადიდან, რომელიც ძაბრიდან გამოდის, აკეთებს ტირეს ორ ან თუნდაც ორნახევარ მეტრს. ამავდროულად, რვაფეხა თავისებურად ცურავს - უკან.

რეაქტიული ძრავის სხვა მაგალითები

მცენარეების სამყაროში არის რაკეტები. გამანადგურებელი ძრავის პრინციპი შეიძლება შეინიშნოს, როდესაც თუნდაც ძალიან მსუბუქი შეხებით, "შეშლილი კიტრი" მაღალი სიჩქარით გადმოხტება ყუნწიდან, ამავდროულად უარყოფს წებოვან სითხეს თესლით. ამ შემთხვევაში, ნაყოფი თავად მიფრინავს მნიშვნელოვან მანძილზე (12 მ -მდე) საპირისპირო მიმართულებით.

თვითმფრინავის ძრავის მუშაობის პრინციპი ასევე შეიძლება შეინიშნოს ნავში ყოფნისას. თუ მას მძიმე ქვები გადაყრიან წყალში გარკვეული მიმართულებით, მაშინ დაიწყება მოძრაობა საპირისპირო მიმართულებით. ოპერაციის პრინციპი იგივეა. მხოლოდ იქ აირები გამოიყენება ქვების ნაცვლად. ისინი ქმნიან რეაქტიულ ძალას, რომელიც უზრუნველყოფს მოძრაობას როგორც ჰაერში, ასევე იშვიათ იშვიათ სივრცეში.

ფანტასტიკური მოგზაურობა

კაცობრიობა დიდი ხანია ოცნებობს კოსმოსურ ფრენებზე. ამას მოწმობს სამეცნიერო ფანტასტიკის მწერლების ნაშრომები, რომლებმაც შესთავაზეს სხვადასხვა საშუალება ამ მიზნის მისაღწევად. მაგალითად, ფრანგი მწერლის, ჰერკულ სავინიენის მოთხრობის გმირმა, კირანო დე ბერჟერაკმა მიაღწია მთვარეს რკინის ურიკით, რომლის თავზე გამუდმებით იძროდა ძლიერი მაგნიტი. ცნობილმა მიუნჰაუზენმა მიაღწია იმავე პლანეტას. გიგანტური ლობიოს ღერო დაეხმარა მას მოგზაურობაში.

რეაქტიული ძრავა გამოიყენებოდა ჩინეთში ჯერ კიდევ ჩვენს წელთაღრიცხვამდე პირველი ათასწლეულში. ამავდროულად, დენთით სავსე ბამბუკის მილები გასართობად ერთგვარი რაკეტა იყო. სხვათა შორის, ნიუტონის მიერ შექმნილი ჩვენი მანქანის პირველი მანქანის პროექტი ასევე იყო რეაქტიული ძრავით.

RD– ს შექმნის ისტორია

მხოლოდ მე -19 საუკუნეში. კაცობრიობის ოცნებამ კოსმოსზე დაიწყო კონკრეტული თვისებების მოპოვება. ყოველივე ამის შემდეგ, ეს იყო ამ საუკუნეში, როდესაც რევოლუციონერმა N.I. კიბალჩიჩმა შექმნა მსოფლიოში პირველი პროექტი რეაქტიული ძრავით. ყველა ნაშრომი შეადგინა ნაროდნაია ვოლიამ ციხეში, სადაც ის ალექსანდრეს სიცოცხლის მცდელობის შემდეგ დასრულდა. სამწუხაროდ, 03.04.1881 წელს კიბალჩიჩი სიკვდილით დასაჯეს და მისი იდეა პრაქტიკაში არ განხორციელებულა.

მე -20 საუკუნის დასაწყისში. კოსმოსური ფრენებისთვის რაკეტების გამოყენების იდეა წამოაყენა რუსი მეცნიერმა კ. ე. ციოლკოვსკიმ. პირველად მისი ნაშრომი, რომელიც შეიცავს ცვლადი მასის სხეულის მოძრაობის აღწერა მათემატიკური განტოლების სახით, გამოქვეყნდა 1903 წელს. მოგვიანებით, მეცნიერმა შეიმუშავა თვითმფრინავის ძრავის სქემა, რომელსაც ამოძრავებდა თხევადი საწვავი.

ციოლკოვსკიმ ასევე გამოიგონა მრავალსაფეხურიანი რაკეტა და წამოაყენა იდეა დედამიწის ახლო ორბიტაზე რეალური კოსმოსური ქალაქების შექმნის შესახებ. ციოლკოვსკიმ დამაჯერებლად დაამტკიცა, რომ კოსმოსური ფრენის ერთადერთი საშუალება რაკეტაა. ეს არის აპარატი, რომელიც აღჭურვილია გამანადგურებელი ძრავით, ივსება საწვავით და ჟანგვით. მხოლოდ ასეთ რაკეტას შეუძლია გადალახოს გრავიტაცია და იფრინოს დედამიწის ატმოსფეროს გარეთ.

კოსმოსური კვლევა

ციოლკოვსკის იდეა საბჭოთა მეცნიერებმა განახორციელეს. სერგეი პავლოვიჩ კოროლევის ხელმძღვანელობით, მათ გაუშვეს პირველი ხელოვნური დედამიწის თანამგზავრი. 1957 წლის 4 ოქტომბერს ეს მოწყობილობა ორბიტაზე გადავიდა რაკეტით რეაქტიული ძრავით. RD– ს მუშაობა ემყარებოდა ქიმიური ენერგიის გარდაქმნას, რომელიც გადადის საწვავით გაზის ჭავლში და იქცევა კინეტიკურ ენერგიად. ამ შემთხვევაში რაკეტა საპირისპირო მიმართულებით მოძრაობს.

რეაქტიული ძრავა, რომლის პრინციპიც მრავალი წელია გამოიყენება, პოულობს მის გამოყენებას არა მხოლოდ ასტრონავტიკაში, არამედ ავიაციაშიც. მაგრამ ყველაზე მეტად ის გამოიყენება ყოველივე ამის შემდეგ, მხოლოდ RD- ს შეუძლია ავტომობილის გადაადგილება სივრცეში, რომელშიც არ არის არანაირი გარემო.

თხევადი საწვავის გამანადგურებელი ძრავა

ვინც ცეცხლსასროლი იარაღი ესროლა ან უბრალოდ უყურებდა ამ პროცესს გვერდიდან, იცის, რომ არსებობს ძალა, რომელიც აუცილებლად დააბიჯებს ლულს უკან. უფრო მეტიც, უფრო დიდი ოდენობით გადასახადი, შემოსავალი რა თქმა უნდა გაიზრდება. რეაქტიული ძრავა მუშაობს ანალოგიურად. მისი მუშაობის პრინციპი ჰგავს იმას, თუ როგორ იწევს ლული უკან ცხელი აირების ჭავლის მოქმედების ქვეშ.

რაც შეეხება რაკეტას, მასში პროცესი, რომლის დროსაც ნარევი ანთებულია, თანდათანობითი და უწყვეტია. ეს არის უმარტივესი, მყარი საწვავის ძრავა. ის კარგად არის ცნობილი ყველა სარაკეტო მოდელისთვის.

თხევადი გამანადგურებელი ძრავის (LRE), საწვავის და ჟანგვის შემრევი გამოიყენება სამუშაო სითხის ან გამანადგურებელი ჭავლის შესაქმნელად. ეს უკანასკნელი, როგორც წესი, არის აზოტმჟავა ან ნავთი, როგორც საწვავი თხევად მომგებიან ძრავაში.

რეაქტიული ძრავის მუშაობის პრინციპი, რომელიც პირველ ნიმუშებში იყო, დღემდე შენარჩუნებულია. მხოლოდ ახლა ის იყენებს თხევად წყალბადს. როდესაც ეს ნივთიერება იჟანგება, ის იზრდება 30% -ით, პირველ თხევად მომგვრელ სარაკეტო ძრავებთან შედარებით. უნდა ითქვას, რომ წყალბადის გამოყენების იდეა თავად ციოლკოვსკიმ შემოგვთავაზა. ამასთან, იმ დროს არსებული სირთულეები ამ უკიდურესად ასაფეთქებელ ნივთიერებასთან მუშაობისას უბრალოდ გადაულახავი იყო.

რა არის რეაქტიული ძრავის მუშაობის პრინციპი? საწვავი და ოქსიდიზატორი შედის სამუშაო ოთახში ცალკეული ავზებიდან. გარდა ამისა, კომპონენტები გარდაიქმნება ნარევად. ის იწვის და ათობით ატმოსფეროს ზეწოლის ქვეშ გამოყოფს კოლოსალურ რაოდენობას.

კომპონენტები სხვადასხვა გზით შედიან რეაქტიული ძრავის სამუშაო პალატაში. ჟანგვის აგენტი პირდაპირ აქ არის შემოტანილი. მაგრამ საწვავი უფრო ხანგრძლივ გზას გადის პალატის კედლებსა და საქშენს შორის. აქ ის თბება და, უკვე მაღალი ტემპერატურის მქონე, მრავალრიცხოვანი საქშენებით ხვდება წვის ზონაში. გარდა ამისა, საქშენით წარმოქმნილი გამანადგურებელი იფრქვევა და უზრუნველყოფს თვითმფრინავს ბიძგის მომენტს. ეს არის ის, თუ როგორ შეგიძლიათ თქვათ რა თვითმფრინავის ძრავას აქვს მუშაობის პრინციპი (მოკლედ). ამ აღწერილობაში ბევრი კომპონენტი არ არის ნახსენები, რომელთა გარეშე LPRE– ის მოქმედება შეუძლებელი იქნებოდა. მათ შორისაა კომპრესორები, რომლებიც საჭიროა ინექციისთვის საჭირო წნევის შესაქმნელად, სარქველებისთვის, ტურბინების მომარაგებისთვის და ა.შ.

თანამედროვე გამოყენება

იმისდა მიუხედავად, რომ რეაქტიული ძრავის მუშაობას დიდი რაოდენობით საწვავი სჭირდება, სარაკეტო ძრავები დღესაც განაგრძობენ ხალხის მომსახურებას. ისინი გამოიყენება როგორც მთავარი ძრავიანი ძრავები გამშვებ მანქანებში, ასევე სხვადასხვა სახის კოსმოსური ხომალდებისა და ორბიტალური სადგურების გადასაადგილებლად. ავიაციაში გამოიყენება სხვა ტიპის საავტომობილო გზები, რომლებსაც აქვთ ოდნავ განსხვავებული მახასიათებლები და დიზაინი.

ავიაციის განვითარება

მე -20 საუკუნის დასაწყისიდან, იმ პერიოდამდე, როდესაც დაიწყო მეორე მსოფლიო ომი, ადამიანები დაფრინავდნენ მხოლოდ პროპელერით მართული თვითმფრინავებით. ეს მოწყობილობები აღჭურვილი იყო შიდა წვის ძრავით. თუმცა, პროგრესი არ დგას. მისი განვითარებით, საჭირო გახდა უფრო მძლავრი და სწრაფი თვითმფრინავების შექმნა. თუმცა, აქ თვითმფრინავების დიზაინერები ერთი შეხედვით გადაუჭრელი პრობლემის წინაშე აღმოჩნდნენ. ფაქტია, რომ თუნდაც მცირედი მატებით, თვითმფრინავების მასა მნიშვნელოვნად გაიზარდა. თუმცა, ამ სიტუაციიდან გამოსავალი იპოვა ინგლისელმა ფრანკ უილმა. მან შექმნა ფუნდამენტურად ახალი ძრავა სახელწოდებით რეაქტიული ძრავა. ამ გამოგონებამ ძლიერი სტიმული მისცა ავიაციის განვითარებას.

თვითმფრინავის რეაქტიული ძრავის მუშაობის პრინციპი მსგავსია სახანძრო შლანგის მოქმედებებისა. მის შლანგს აქვს დახრილი ბოლო. ვიწრო გახსნის გავლით, წყალი მნიშვნელოვნად ზრდის მის სიჩქარეს. ამის შედეგად წარმოქმნილი უკანა წნევა იმდენად ძლიერია, რომ მეხანძრემ ძლივს დაიჭირა შლანგი ხელში. წყლის ამ ქცევას ასევე შეუძლია ახსნას თვითმფრინავის რეაქტიული ძრავის მუშაობის პრინციპი.

პირდაპირი ნაკადის ტაქსები

ამ ტიპის რეაქტიული ძრავა ყველაზე მარტივია. ის შეიძლება წარმოვიდგინოთ, როგორც მილები ღია ბოლოებით, რომელიც დამონტაჟებულია მოძრავ სიბრტყეზე. წინ, მისი განივი მონაკვეთი ფართოვდება. ამ დიზაინის გამო, შემომავალი ჰაერი ამცირებს მის სიჩქარეს და წნევა იზრდება. ასეთი მილის ყველაზე ფართო წერტილი არის წვის პალატა. ეს არის ადგილი, სადაც ხდება საწვავის ინექცია და დაწვა. ეს პროცესი ხელს უწყობს წარმოქმნილი აირების გათბობას და მათ ძლიერ გაფართოებას. ეს ქმნის რეაქტიული ძრავის ბიძგს. იგი წარმოიქმნება ყველა ერთი და იგივე აირის მიერ, როდესაც ისინი აიძულებენ მილის ვიწრო ბოლოდან. სწორედ ეს ბიძგი აიძულებს თვითმფრინავს გაფრინდეს.

გამოყენების პრობლემები

პირდაპირი ნაკადის ძრავას აქვს გარკვეული ნაკლოვანებები. მათ შეუძლიათ იმუშაონ მხოლოდ იმ თვითმფრინავზე, რომელიც მოძრაობს. დასვენების მდგომარეობაში მყოფი თვითმფრინავი არ შეიძლება გააქტიურდეს პირდაპირი ნაკადის ტაქსებით. იმისათვის, რომ ასეთი თვითმფრინავი ჰაერში აიყვანოს, საჭიროა ნებისმიერი სხვა დაწყებული ძრავა.

გამოსავალი

ტურბოჯეტიანი თვითმფრინავის რეაქტიული ძრავის მუშაობის პრინციპი, რომელიც მოკლებულია რაჯმეტის ნაკლოვანებებს, საშუალებას აძლევდა თვითმფრინავების დიზაინერებს შექმნან ყველაზე მოწინავე თვითმფრინავები. როგორ მუშაობს ეს გამოგონება?

ტურბოჯეტის ძრავაში ნაპოვნი ძირითადი ელემენტია გაზის ტურბინა. მისი დახმარებით, ჰაერის კომპრესორი გააქტიურებულია, რომლის გავლით შეკუმშული ჰაერი მიმართულია სპეციალურ პალატაში. საწვავის წვის შედეგად მიღებული პროდუქტები (ჩვეულებრივ ნავთობი) ეცემა ტურბინის პირებზე, რითაც მართავს მას. გარდა ამისა, ჰაერი-გაზის ნაკადი გადადის საქშენში, სადაც ის აჩქარებს მაღალ სიჩქარეს და ქმნის უზარმაზარ რეაქტიულ ძალას.

ძალაუფლების გაზრდა

მოკლე დროში რეაქტიული შეტევა შეიძლება მნიშვნელოვნად გაიზარდოს. ამისათვის გამოიყენება შემდგომი დამწვრობა. ეს არის დამატებითი საწვავის შეყვანა ტურბინიდან გამომავალი გაზის ნაკადში. ტურბინაში გამოუყენებელი ჟანგბადი ხელს უწყობს ნავთის წვას, რაც ზრდის ძრავის ბიძგს. მაღალი სიჩქარით, მისი ღირებულების ზრდა აღწევს 70%-ს, ხოლო დაბალი სიჩქარით - 25-30%-ს.

როგორ მუშაობს და მუშაობს თხევადი გამანადგურებელი ძრავა

თხევადი რეაქტიული ძრავები ამჟამად გამოიყენება როგორც საჰაერო თავდაცვის მძიმე სარაკეტო რაკეტების ძრავები, გრძელვადიანი და სტრატოსფერული რაკეტები, სარაკეტო თვითმფრინავები, სარაკეტო ბომბები, საჰაერო ტორპედოები და სხვა. რა

თხევადი საწვავის სარაკეტო ძრავების ძირითადი დანიშნულების გათვალისწინებით, ჩვენ გავეცნობით მათ დიზაინს და მუშაობას ორი ძრავის მაგალითზე: ერთი შორ მანძილზე ან სტრატოსფერულ რაკეტაზე, მეორე კი სარაკეტო თვითმფრინავზე. ეს კონკრეტული ძრავები შორს არის ყველაფერში ტიპიური და, რა თქმა უნდა, მათი მონაცემებით ჩამორჩება ამ ტიპის უახლეს ძრავებს, მაგრამ ისინი მაინც მრავალი თვალსაზრისით დამახასიათებელია და საკმაოდ ნათელ წარმოდგენას აძლევენ თანამედროვე თხევადი გამანადგურებელი ძრავის შესახებ. რა

LRE შორ მანძილზე ან სტრატოსფერულ რაკეტებზე

ამ ტიპის რაკეტები გამოიყენებოდა როგორც დიდი დისტანციის სუპერმძიმე ჭურვის სახით, ასევე სტრატოსფეროს შესასწავლად. სამხედრო მიზნებისთვის, ისინი გამოიყენეს გერმანელებმა ლონდონის დაბომბვისთვის 1944 წელს. ამ რაკეტებს ჰქონდათ დაახლოებით ტონა ასაფეთქებელი ნივთიერება და მოქმედების დიაპაზონი 300 -მდე. კმ... სტრატოსფეროს შესწავლისას, ასაფეთქებელი ნივთიერებების ნაცვლად, რაკეტის თავი ატარებს სხვადასხვა კვლევით აღჭურვილობას და ჩვეულებრივ აქვს მოწყობილობა რაკეტიდან გამოყოფისა და პარაშუტით გაშვებისთვის. სარაკეტო ლიფტი 150-180 კმ.

ასეთი რაკეტის გარეგნობა ნაჩვენებია ნახ. 26 და მისი განყოფილება ნახ. 27. რაკეტის გვერდით მყოფი ადამიანების ფიგურები წარმოადგენენ რაკეტის შთამბეჭდავი ზომის წარმოდგენას: მისი საერთო სიგრძეა 14 მ, დიამეტრი დაახლოებით 1.7 მდა დაახლოებით 3.6 ქლიბში მ, აღჭურვილი რაკეტის წონა ასაფეთქებელი ნივთიერებებით არის 12.5 ტონა.

ნახ. 26. სტრატოსფერული რაკეტის გაშვებისთვის მზადება.

რაკეტა მოძრაობს თხევადი რეაქტიული ძრავით, რომელიც მდებარეობს მის უკანა ნაწილში. ძრავის ზოგადი ხედი ნაჩვენებია ნახ. 28. ძრავა მუშაობს ორკომპონენტიან საწვავზე - 75% -იანი ღვინის (ეთილის) სპირტით და თხევადი ჟანგბადით, რომლებიც ინახება ორ ცალკეულ დიდ ავზში, როგორც ეს ნაჩვენებია ნახ. 27. რაკეტაზე საწვავის რეზერვი არის დაახლოებით 9 ტონა, რაც არის რაკეტის მთლიანი წონის თითქმის 3/4, ხოლო მოცულობის თვალსაზრისით, საწვავის ავზები შეადგენენ რაკეტის მთლიანი მოცულობის უმეტესობას. საწვავის ასეთი უზარმაზარი რაოდენობის მიუხედავად, ის ძრავის მუშაობას მხოლოდ 1 წუთს ძლებს, ვინაიდან ძრავა 125 -ზე მეტს მოიხმარს Კგსაწვავი წამში.

ნახ. 27. შორი დისტანციის რაკეტის განყოფილება.

ორივე საწვავის კომპონენტის, ალკოჰოლისა და ჟანგბადის რაოდენობა გამოითვლება ისე, რომ ისინი ერთდროულად იწვის. მას შემდეგ, რაც წვისთვის 1 Კგალკოჰოლი ამ შემთხვევაში მოიხმარს დაახლოებით 1.3 Კგჟანგბადი, საწვავის ავზი ინახავს დაახლოებით 3.8 ტონა ალკოჰოლს, ხოლო ჟანგვის ავზი შეიცავს დაახლოებით 5 ტონა თხევად ჟანგბადს. ამრიგად, ალკოჰოლის გამოყენების შემთხვევაშიც კი, რომელიც წვისთვის გაცილებით ნაკლებ ჟანგბადს მოითხოვს, ვიდრე ბენზინი ან ნავთი, ორივე ავზის საწვავით (ალკოჰოლით) მხოლოდ ატმოსფერული ჟანგბადის გამოყენებით შევსება ძრავის მუშაობის დრო ორჯერ სამჯერ. ეს არის ის, რაც რაკეტის ბორტზე ოქსიდიზატორის არსებობის აუცილებლობას იწვევს.

ნახ. 28. სარაკეტო ძრავა.

უნებლიეთ ჩნდება კითხვა: როგორ ფარავს რაკეტა 300 კმ მანძილს, თუ ძრავა მუშაობს მხოლოდ 1 წუთის განმავლობაში? ეს აიხსნება ნახ. 33, რომელიც აჩვენებს რაკეტის ტრაექტორიას და ასევე მიუთითებს ტრაექტორიის გასწვრივ სიჩქარის ცვლილებაზე.

რაკეტის გაშვება ხორციელდება მას შემდეგ, რაც ვერტიკალურ მდგომარეობაში მოათავსებთ მსუბუქი გამშვები მოწყობილობის გამოყენებით, როგორც ეს ნახ. 26. გაშვების შემდეგ რაკეტა ჯერ თითქმის ვერტიკალურად ამოდის და ფრენის 10-12 წამის შემდეგ ის იწყებს გადახრას ვერტიკალურიდან და გიროსკოპებით კონტროლირებადი საჭის მოქმედების ქვეშ მოძრაობს ტრაექტორიის გასწვრივ წრის რკალის მახლობლად რა ასეთი ფრენა გრძელდება ყველა დროის განმავლობაში, სანამ ძრავა მუშაობს, ანუ დაახლოებით 60 წამი.

როდესაც სიჩქარე აღწევს გამოთვლილ მნიშვნელობას, საკონტროლო მოწყობილობები გამორთავს ძრავას; ამ დროისთვის, სარაკეტო ავზებში საწვავი თითქმის არ არის დარჩენილი. რაკეტის სიმაღლე ძრავის მუშაობის შეწყვეტისას არის 35–37 კმდა რაკეტის ღერძი ქმნის ჰორიზონტთან 45 ° -იან კუთხეს (სურათი 29 -ში A შეესაბამება ამ რაკეტის პოზიციას).

ნახ. 29. შორი მოქმედების რაკეტის ტრაექტორია.

ასვლის ასეთი კუთხე იძლევა მაქსიმალურ დიაპაზონს შემდგომ ფრენაში, როდესაც რაკეტა მოძრაობს ინერციით, როგორც საარტილერიო ჭურვი, რომელიც გამოფრინდებოდა იარაღიდან, რომლის ლულის გაწყვეტა 35-37 სიმაღლეზეა. კმ... შემდგომი ფრენის ტრაექტორია ახლოს არის პარაბოლასთან და ფრენის საერთო დრო დაახლოებით 5 წუთია. მაქსიმალური სიმაღლე, რომელსაც რაკეტა აღწევს ამ შემთხვევაში, არის 95-100 კმ, ხოლო სტრატოსფერული რაკეტები მნიშვნელოვნად აღწევენ მაღალ სიმაღლეებს, 150 -ზე მეტს კმ... რაკეტაზე დამონტაჟებული აპარატის მიერ ამ სიმაღლიდან გადაღებულ ფოტოებში დედამიწის სფერული ფორმა უკვე ნათლად ჩანს.

საინტერესოა იმის მიკვლევა, თუ როგორ იცვლება ფრენის სიჩქარე ტრაექტორიის გასწვრივ. ძრავის გამორთვის დროს, ანუ ფრენის 60 წამის შემდეგ, ფრენის სიჩქარე აღწევს თავის უმაღლეს მნიშვნელობას და არის დაახლოებით 5500 კმ / სთანუ 1525 წ მ / წმ... სწორედ ამ მომენტში გახდა ძრავის სიმძლავრეც უდიდესი და მიაღწია თითქმის 600,000 რაკეტას. ლ თან.! გარდა ამისა, გრავიტაციის გავლენის ქვეშ, რაკეტის სიჩქარე მცირდება და ტრაექტორიის უმაღლეს წერტილამდე მიღწევის შემდეგ, იმავე მიზეზით, ის კვლავ იწყებს ზრდას, სანამ რაკეტა ატმოსფეროს მკვრივ ფენებში არ შევა. მთელი ფრენის განმავლობაში, გარდა საწყისი ეტაპისა - აჩქარება - რაკეტის სიჩქარე მნიშვნელოვნად აღემატება ხმის სიჩქარეს, საშუალო სიჩქარე მთელ ტრაექტორიაზე არის დაახლოებით 3500 კმ / სთდა რაკეტაც კი დაეცემა მიწაზე ხმის სიჩქარეზე ორნახევარი სიჩქარით და უდრის 3000 -ს კმ / სთ... ეს ნიშნავს, რომ რაკეტის ფრენიდან ძლიერი ხმა ისმის მხოლოდ მისი დაცემის შემდეგ. აქ აღარ იქნება შესაძლებელი რაკეტის მიახლოება ხმოვანი დეტექტორების გამოყენებით, რომლებიც ჩვეულებრივ გამოიყენება ავიაციაში ან საზღვაო ძალებში; ეს მოითხოვს სრულიად განსხვავებულ მეთოდებს. ასეთი მეთოდები ემყარება რადიოტალღების გამოყენებას ხმის ნაცვლად. ყოველივე ამის შემდეგ, რადიო ტალღა ვრცელდება სინათლის სიჩქარით - დედამიწაზე ყველაზე მაღალი სიჩქარით. ეს სიჩქარე 300,000 კმ / წმ, რასაკვირველია, საკმარისზე მეტია, რათა აღინიშნოს უსწრაფესი საფრენი რაკეტის მიახლოება.

არსებობს კიდევ ერთი პრობლემა, რომელიც დაკავშირებულია რაკეტების მაღალ სიჩქარესთან. ფაქტია, რომ ატმოსფეროში ფრენის მაღალი სიჩქარით, რაკეტაზე ჰაერის ინციდენტის შენელებისა და შეკუმშვის გამო, მისი სხეულის ტემპერატურა მნიშვნელოვნად იზრდება. გაანგარიშება აჩვენებს, რომ ზემოთ აღწერილი რაკეტის კედლის ტემპერატურა უნდა მიაღწიოს 1000–1100 ° C- ს. ტესტებმა აჩვენა, რომ სინამდვილეში ეს ტემპერატურა გაცილებით დაბალია სითბოს გამტარობით და რადიაციით კედლების გაცივების გამო, მაგრამ ის მაინც აღწევს 600-700 ° C- ს, ანუ რაკეტა ათბობს წითელ სიცხემდე. რაკეტის ფრენის სიჩქარის მატებასთან ერთად, მისი კედლების ტემპერატურა სწრაფად მოიმატებს და შეიძლება გახდეს სერიოზული დაბრკოლება ფრენის სიჩქარის შემდგომი ზრდისთვის. გავიხსენოთ, რომ მეტეორიტები (ციური ქვები), რომლებიც დიდი სიჩქარით იფეთქებენ, 100 -მდე კმ / წმდედამიწის ატმოსფეროში, როგორც წესი, ისინი "იწვებიან" და რასაც ჩვენ ვიღებთ მეტეორიტის დაცემისთვის ("ვარდნილი ვარსკვლავი") სინამდვილეში მხოლოდ ცხელი აირების და ჰაერის რამოდენიმე რგოლია, რომელიც წარმოიქმნება მოძრაობის შედეგად. მეტეორიტი ატმოსფეროში მაღალი სიჩქარით. ამიტომ, ძალიან დიდი სიჩქარით ფრენები შესაძლებელია მხოლოდ ატმოსფეროს ზედა ფენებში, სადაც ჰაერი იშვიათია, ან მის მიღმა. რაც უფრო ახლოს არის მიწასთან, მით უფრო დაბალია ფრენის დასაშვები სიჩქარე.

ნახ. 30. სარაკეტო ძრავის მოწყობილობის დიაგრამა.

სარაკეტო ძრავის დიაგრამა ნაჩვენებია ნახ. 30. აღსანიშნავია ამ სქემის შედარებითი სიმარტივე ჩვეულებრივი დგუშის თვითმფრინავების ძრავებთან შედარებით; კერძოდ, ძრავის სიმძლავრის წრეში მოძრავი ნაწილების თითქმის სრული არარსებობა დამახასიათებელია თხევადი საწვავის სარაკეტო ძრავისთვის. ძრავის ძირითადი ელემენტებია წვის პალატა, გამანადგურებელი საქშენები, ორთქლისა და გაზის გენერატორი და ტურბო-ტუმბოს დანადგარი საწვავის და საკონტროლო სისტემის მიწოდებისთვის.

წვის პალატაში საწვავი იწვის, ანუ საწვავის ქიმიური ენერგია გარდაიქმნება თერმულად, ხოლო საქშენში წვის პროდუქტების თერმული ენერგია გარდაიქმნება გაზების ნაკადის მაღალსიჩქარიან ენერგიად ძრავიდან ატმოსფეროში მიედინება. როგორ იცვლება აირების მდგომარეობა ძრავაში მათი ნაკადის დროს ნაჩვენებია ნახ. 31.

წვის პალატაში წნევაა 20-21 ატადა ტემპერატურა აღწევს 2,700 ° C. წვის პალატის მახასიათებელია უზარმაზარი სითბო, რომელიც მასში გამოიყოფა წვის დროს დროის ერთეულზე, ან, როგორც ამბობენ, პალატის სითბოს ინტენსივობა. ამ მხრივ, თხევადი საწვავის სარაკეტო ძრავის წვის პალატა მნიშვნელოვნად აღემატება ხელოვნებაში ცნობილ ყველა სხვა წვის მოწყობილობას (ქვაბის ღუმელები, შიდა წვის ძრავების ცილინდრები და სხვა). ამ შემთხვევაში, ასეთი რაოდენობის სითბო წამში გამოიყოფა ძრავის წვის პალატაში, რაც საკმარისია 1,5 ტონაზე მეტი ყინულის წყლის დასადუღებლად! იმისათვის, რომ წვის პალატა არ დაიშალოს მასში გამოთავისუფლებული სითბოს უზარმაზარი რაოდენობით, აუცილებელია მისი კედლების ინტენსიური გაგრილება, ასევე საქშენების კედლები. ამ მიზნით, როგორც ნაჩვენებია ნახ. 30, წვის პალატა და საქშენები გაცივდება საწვავით - ალკოჰოლი, რომელიც ჯერ გარეცხავს მათ კედლებს და მხოლოდ ამის შემდეგ თბება, შედის წვის პალატაში. ციოლკოვსკის მიერ შემოთავაზებული ეს გაგრილების სისტემა ასევე მომგებიანია, რადგან კედლებიდან ამოღებული სითბო არ იკარგება და ისევ ბრუნდება პალატაში (ამგვარ გაგრილების სისტემას ზოგჯერ რეგენერაციულსაც უწოდებენ). ამასთან, მხოლოდ ძრავის კედლების გარე გაგრილება არ არის საკმარისი და კედლების ტემპერატურის დასაწევად ერთდროულად გამოიყენება მათი შიდა ზედაპირის გაგრილება. ამ მიზნით, რამდენიმე ადგილას კედლებს აქვთ პატარა ხვრელები, რომლებიც განლაგებულია რამოდენიმე რგოლისებურ სარტყელში, ისე რომ ალკოჰოლი შემოდის პალატაში და ამ ხვრელების მეშვეობით მიედინება (მისი მთლიანი მოხმარების დაახლოებით 1/10). ამ სპირტის ცივი ფილმი, რომელიც მიედინება და აორთქლდება კედლებზე, იცავს მათ ჩირაღდნის ცეცხლთან უშუალო კონტაქტისგან და ამით ამცირებს კედლების ტემპერატურას. იმისდა მიუხედავად, რომ კედლების შიგნიდან გაზების ტემპერატურა აღემატება 2500 ° C- ს, კედლების შიდა ზედაპირის ტემპერატურა, როგორც ეს ნაჩვენებია ტესტებით, არ აღემატება 1000 ° C- ს.

ნახ. 31. ძრავაში აირების მდგომარეობის ცვლილება.

საწვავი მიეწოდება წვის პალატას 18 წინაკამერის სანთურის საშუალებით, რომელიც მდებარეობს მის ბოლო კედელზე. ჟანგბადი შემოდის წინა პალატის ინტერიერში ცენტრალური საქშენებით, ხოლო ალკოჰოლი გამოდის გამაგრილებლის ქურთუკიდან თითოეული წინა ოთახის ირგვლივ არსებული პატარა საქშენების რგოლიდან. ამ გზით უზრუნველყოფილია საწვავის საკმარისად კარგი შერევა, რაც აუცილებელია სრული წვისთვის ძალიან მოკლე დროში, სანამ საწვავი წვის პალატაშია (წამის მეასედი).

ძრავის გამანადგურებელი საქშენები დამზადებულია ფოლადისგან. მისი ფორმა, როგორც ნათლად ჩანს ნახ. 30 და 31, ჯერ არის კონვერსიული და შემდეგ გაფართოებული მილი (ე.წ. ლავალის საქშენები). როგორც უკვე აღვნიშნეთ, საქშენებს და ფხვნილის სარაკეტო ძრავებს აქვთ იგივე ფორმა. რა ხსნის ამ საქშენების ფორმას? როგორც მოგეხსენებათ, საქშენების ამოცანაა უზრუნველყოს გაზის სრული გაფართოება, რათა მიიღოთ უმაღლესი დინების სიჩქარე. მილის საშუალებით გაზის ნაკადის სიჩქარის გასაზრდელად, მისი განივი მონაკვეთი ჯერ თანდათან უნდა შემცირდეს, რაც ასევე ეხება სითხეების (მაგალითად, წყლის) ნაკადს. გაზის მოძრაობის სიჩქარე გაიზრდება, თუმცა მხოლოდ მანამ, სანამ ის გაზში ხმის გავრცელების სიჩქარის ტოლი არ გახდება. სიჩქარის შემდგომი ზრდა, თხევადიდან განსხვავებით, შესაძლებელი გახდება მხოლოდ მაშინ, როდესაც მილი გაფართოვდება; ეს განსხვავება გაზის ნაკადსა და სითხის ნაკადს შორის განპირობებულია იმით, რომ თხევადი შეკუმშვადია, ხოლო გაზის მოცულობა მნიშვნელოვნად იზრდება გაფართოების დროს. საქშენების ყელში, ანუ მის ვიწრო ნაწილში, გაზის ნაკადის სიჩქარე ყოველთვის უტოლდება გაზში ხმის სიჩქარეს, ჩვენს შემთხვევაში, დაახლოებით 1000 მ / წმ... გადინების სიჩქარე, ანუ სიჩქარე საქშენების გასასვლელში, უდრის 2100-2200 მ / წმ(ამრიგად, კონკრეტული ბიძგი არის დაახლოებით 220 კგ წმ / კგ).

ავზებიდან საწვავის მიწოდება ძრავის წვის პალატაში ხორციელდება ზეწოლის ქვეშ ტურბინების მიერ მართული ტუმბოების გამოყენებით და მასთან ერთად აწყობილი ერთ ტურბო ტუმბოს ერთეულში, როგორც ეს ნახ. 30. ზოგიერთ ძრავში საწვავი მიეწოდება წნევას, რომელიც იქმნება დალუქული საწვავის ავზებში ინერტული აირის გამოყენებით - მაგალითად, აზოტი, მაღალი წნევის ქვეშ შენახული სპეციალურ ბალონებში. მიწოდების ასეთი სისტემა უფრო მარტივია, ვიდრე სატუმბი სისტემა, მაგრამ, ძრავის საკმარისად მაღალი სიმძლავრით, აღმოჩნდება უფრო მძიმე. თუმცა, მაშინაც კი, როდესაც ჩვენ ვწერთ საწვავს ძრავაში, რომელსაც ჩვენ აღწერს, ტანკები, როგორც ჟანგბადი, ასევე ალკოჰოლი, განიცდიან ზედმეტ წნევას შიგნიდან, რათა ხელი შეუწყოს ტუმბოების მუშაობას და დაიცვას ავზები გამანადგურებლისგან. ეს წნევა (1.2-1.5 ატა) იქმნება სპირტის ავზში ჰაერით ან აზოტით, ჟანგბადის ავზში - ჟანგბადის აორთქლების ორთქლით.

ორივე ტუმბო არის ცენტრიდანული ტიპის. ტუმბოების მამოძრავებელი ტურბინა მუშაობს ორთქლ-აირის ნარევზე, ​​რომელიც წარმოიქმნება წყალბადის ზეჟანგის დაშლის შედეგად ორთქლისა და გაზის სპეციალურ გენერატორში. ორთქლისა და გაზის გენერატორში ნატრიუმის პერმანგანატი იკვებება სპეციალური ავზიდან, რომელიც არის კატალიზატორი, რომელიც აჩქარებს წყალბადის ზეჟანგის დაშლას. რაკეტის გაშვებისას, წყალბადის ზეჟანგი აზოტის წნევის ქვეშ შედის ორთქლისა და გაზის გენერატორში, რომელშიც პეროქსიდის დაშლის ძალადობრივი რეაქცია იწყება წყლის ორთქლისა და აირისებრი ჟანგბადის გამოყოფით (ეს არის ეგრეთ წოდებული "ცივი რეაქცია", რომელიც ზოგჯერ გამოიყენება ბიძგის შესაქმნელად, კერძოდ, სარაკეტო ძრავების გაშვებისას). ორთქლ-აირის ნარევი, რომლის ტემპერატურაა დაახლოებით 400 ° C და წნევა 20-ზე მეტი ატა, შემოდის ტურბინის ბორბალზე და შემდეგ იშლება ატმოსფეროში. ტურბინის სიმძლავრე მთლიანად იხარჯება ორივე საწვავის ტუმბოს ძრავაზე. ეს სიმძლავრე არც თუ ისე მცირეა - ტურბინის ბორბლის 4000 rpm– ზე, იგი აღწევს თითქმის 500 – ს ლ თან.

ვინაიდან ჟანგბადის და ალკოჰოლის ნარევი არ არის თვითრეაქტიური საწვავი, აუცილებელია წვის დასაწყებად რაიმე სახის ანთების სისტემის უზრუნველყოფა. ძრავაში, ანთება ხორციელდება სპეციალური ანთების გამოყენებით, რომელიც ქმნის ცეცხლის ჩირაღდნს. ამ მიზნით, ჩვეულებრივ გამოიყენებოდა პიროტექნიკური დაუკრავენ (მყარი ანთება, როგორიცაა დენთი), ნაკლებად ხშირად თხევადი ანთება.

რაკეტა გაშვებულია შემდეგნაირად. როდესაც პილოტი აალდება, იხსნება ძირითადი სარქველები, რომლის მეშვეობითაც ალკოჰოლი და ჟანგბადი იწვება წვის პალატაში ავზებიდან გრავიტაციის შედეგად. ძრავის ყველა სარქველი კონტროლდება შეკუმშული აზოტით, რომელიც ინახება რაკეტაზე მაღალი წნევის ცილინდრის ბანკში. როდესაც საწვავი იწვის, დამკვირვებელი შორიდან ელექტრული კონტაქტის დახმარებით გადადის ორთქლისა და გაზის გენერატორის წყალბადის ზეჟანგის მიწოდებაზე. ტურბინა იწყებს მუშაობას, რომელიც ამოძრავებს ტუმბოებს, რომლებიც აწვდიან ალკოჰოლს და ჟანგბადს წვის პალატას. ბიძგი იზრდება და როდესაც ის ხდება რაკეტის წონაზე მეტი (12-13 ტონა), რაკეტა აფრინდება. პილოტის ალის ანთების მომენტიდან მხოლოდ 7-10 წამი სჭირდება ძრავის სრულ დაძაბულობას.

გაშვებისას ძალიან მნიშვნელოვანია იმის უზრუნველყოფა, რომ ორივე საწვავის კომპონენტი შევიდეს წვის პალატაში. ეს არის ძრავის კონტროლისა და რეგულირების სისტემის ერთ -ერთი მნიშვნელოვანი ამოცანა. თუ რომელიმე კომპონენტი გროვდება წვის პალატაში (ვინაიდან მეორის ნაკადი შეფერხებულია), მაშინ ჩვეულებრივ ამის შემდეგ ხდება აფეთქება, რომლის დროსაც ძრავა ხშირად ჩავარდება. ეს, ხანდახან წვის შეფერხებასთან ერთად, არის კატასტროფების ერთ-ერთი ყველაზე ხშირი მიზეზი თხევადი საწვავის სარაკეტო ძრავების ტესტების დროს.

ყურადღება გამახვილებულია ძრავის უმნიშვნელო წონაზე მის მიერ შემუშავებულ ბიძგთან შედარებით. ძრავის წონა 1000 -ზე ნაკლები Კგბიძგი არის 25 ტონა, ამიტომ ძრავის სიმძიმე, ანუ წონა ერთეული ბიძგი, მხოლოდ ტოლია

შედარებისთვის, აღვნიშნოთ, რომ ჩვეულებრივი დგუშის თვითმფრინავის ძრავას, რომელიც იკვებება პროპელერით, აქვს სპეციფიკური სიმძიმე 1–2 კგ / კგ, ანუ, რამდენიმე ათეულჯერ მეტი. ასევე მნიშვნელოვანია, რომ თხევადი მომტანი ძრავის ხვედრითი წონა არ შეიცვალოს ფრენის სიჩქარის ცვლილებით, ხოლო დგუშის ძრავის სიმძიმე სწრაფად იზრდება სიჩქარით.

სარაკეტო ძრავა სარაკეტო თვითმფრინავებისთვის

ნახ. 32. თხევადსაწვავიანი სარაკეტო ძრავის პროექტი რეგულირებადი ძაბვით.

1 - მოძრავი ნემსი; 2 - ნემსის გადაადგილების მექანიზმი; 3 - საწვავის მიწოდება; 4 - ჟანგვის მომწოდებელი.

თვითმფრინავის თხევადი გამანადგურებელი ძრავის მთავარი მოთხოვნა არის უნარი შეცვალოს ის ბიძგი, რომელიც ვითარდება თვითმფრინავების ფრენის პირობების შესაბამისად, ფრენისას ძრავის გაჩერებასა და გადატვირთვამდე. ძრავის ბიძგის შეცვლის უმარტივესი და ყველაზე გავრცელებული გზა არის წვის პალატაში საწვავის მიწოდების რეგულირება, რის შედეგადაც პალატაში წნევა და ბიძგი იცვლება. თუმცა, ეს მეთოდი არახელსაყრელია, ვინაიდან წვის პალატაში წნევის შემცირებით, რომელიც მცირდება იმისათვის, რომ შემცირდეს ბიძგი, საწვავის თერმული ენერგიის ნაწილი, რომელიც გარდაიქმნება ჭავლის სიჩქარის ენერგიად, მცირდება. ეს იწვევს საწვავის მოხმარების ზრდას 1 -ით Კგბიძგი და, შესაბამისად, 1 -ით ლ თან... სიმძლავრე, ანუ ძრავა იწყებს მუშაობას ნაკლებად ეკონომიურად. ამ ნაკლოვანების შესამცირებლად, თვითმფრინავების სარაკეტო ძრავებს ხშირად აქვთ ნაცვლად ერთი, ორიდან ოთხამდე წვის პალატა, რაც შესაძლებელს ხდის ერთი ან მეტი პალატის გამორთვას, როდესაც მცირდება სიმძლავრე. კამერის წნევის შეცვლით პალატაში წნევის შეცვლა, ანუ საწვავის მიწოდებით, ამ შემთხვევაშიც რჩება, მაგრამ გამოიყენება მხოლოდ მცირე დიაპაზონში, პალატის ბიძგის ნახევარზე მეტი რომ იყოს გამორთული. თხევადი საწვავის სარაკეტო ძრავის ბიძგის რეგულირების ყველაზე მომგებიანი გზა იქნება მისი საქშენების ნაკადის არეალის შეცვლა საწვავის მარაგის ერთდროულად შემცირებით, ვინაიდან ამ შემთხვევაში მიღწეული აირების მეორე რაოდენობის შემცირება მიიღწევა. წვის პალატაში წნევის შენარჩუნებისას და, შესაბამისად, ნაკადის სიჩქარე უცვლელია. საქშენების ნაკადის ფართობის ასეთი რეგულირება შეიძლება განხორციელდეს, მაგალითად, სპეციალური პროფილის მოძრავი ნემსის გამოყენებით, როგორც ეს ნაჩვენებია ნახ. 32, რომელიც ასახავს თხევადსაწვავ ძრავის პროექტს ამ გზით რეგულირებული იმპულსით.

ნახ. 33 გვიჩვენებს ერთკამერიანი თვითმფრინავის სარაკეტო ძრავას და ნახ. 34 - იგივე თხევადი ძრავის ძრავა, მაგრამ დამატებითი პატარა კამერით, რომელიც გამოიყენება საკრუიზო ფრენის რეჟიმში, როდესაც საჭიროა მცირე ბიძგი; მთავარი კამერა მთლიანად გამორთულია. ორივე კამერა მუშაობს მაქსიმალურ რეჟიმში, ხოლო დიდი ავითარებს წევას 1700 წელს კგ,და პატარა - 300 Კგისე, რომ მთლიანი ბიძგი არის 2000 Კგ... დანარჩენი ძრავები მსგავსია დიზაინით.

ფიგურაში ნაჩვენები ძრავები. 33 და 34 მუშაობს თვითწვის საწვავზე. ეს საწვავი შედგება წყალბადის ზეჟანგისგან, როგორც ჟანგვის აგენტი და ჰიდრაზინის ჰიდრატი, როგორც საწვავი, წონის თანაფარდობით 3: 1. უფრო ზუსტად, საწვავი არის რთული შემადგენლობა, რომელიც შედგება ჰიდრაზინის ჰიდრატის, მეთილის სპირტისა და სპილენძის მარილებისგან, როგორც კატალიზატორი, რომელიც უზრუნველყოფს სწრაფ რეაქციას (ასევე გამოიყენება სხვა კატალიზატორები). ამ საწვავის მინუსი არის ძრავის ნაწილების კოროზია.

ერთი პალატის ძრავის წონაა 160 Კგ, სპეციფიკური სიმძიმე არის

ერთი კილოგრამი ბიძგი. ძრავის სიგრძე - 2.2 მ... წვის პალატის წნევა - დაახლოებით 20 ატა... როდესაც მუშაობთ საწვავის მინიმალურ მარაგზე, მიიღეთ ყველაზე დაბალი ბიძგი, რომელიც უდრის 100 -ს Კგ, წვის პალატაში წნევა მცირდება 3 -მდე ატა... წვის პალატაში ტემპერატურა აღწევს 2500 ° C, გაზების დინება დაახლოებით 2100 მ / წმ... საწვავის მოხმარება არის 8 კგ / წმდა კონკრეტული საწვავის მოხმარება 15.3 Კგსაწვავი 1 -ისთვის Კგბიძგი საათში.

ნახ. 33. ერთკამერიანი სარაკეტო ძრავა სარაკეტო თვითმფრინავისთვის

ნახ. 34. ორკამერიანი საავიაციო სარაკეტო ძრავა.

ნახ. 35. საავიაციო თხევადი საწვავის ძრავის საწვავის მიწოდების სქემა.

ძრავის საწვავის მიწოდების დიაგრამა ნაჩვენებია ნახ. 35. როგორც სარაკეტო ძრავაში, ცალკეულ ავზებში შენახული საწვავის და ჟანგვის მომწოდებელი ხდება დაახლოებით 40 ზეწოლის ქვეშ ატატუმბოები, რომლებიც ამოძრავებს ტურბინას. ტურბოპუმპის ერთეულის ზოგადი ხედი ნაჩვენებია ნახ. 36. ტურბინა მუშაობს ორთქლ-აირის ნარევზე, ​​რომელიც, როგორც ადრე, წარმოიქმნება წყალბადის ზეჟანგის დაშლის შედეგად ორთქლ-გაზის გენერატორში, რომელიც ამ შემთხვევაში ივსება მყარი კატალიზატორით. წვის პალატაში შესვლამდე საწვავი აცივებს საქშენების კედლებს და წვის პალატას სპეციალური გამაგრილებელ ჟაკეტში ბრუნვით. ფრენის დროს ძრავის ბიძგის გასაკონტროლებლად საჭირო საწვავის მიწოდების ცვლილება მიიღწევა წყალბადის ზეჟანგის მიწოდების შეცვლით ორთქლისა და გაზის გენერატორზე, რაც იწვევს ტურბინის სიჩქარის ცვლილებას. ტურბინის მაქსიმალური სიჩქარეა 17,200 rpm. ძრავა იწყება ელექტროძრავის გამოყენებით, რომელიც ბრუნავს ტურბო ტუმბოს ერთეულს.

ნახ. 36. საჰაერო ხომალდის სარაკეტო ძრავის ტურბოსატუმბი ერთეული.

1 - ამძრავი ელექტრული ძრავის დრაივი; 2 - ჟანგვის ტუმბო; 3 - ტურბინა; 4 - საწვავის ტუმბო; 5 - ტურბინის გამონაბოლქვი მილი.

ნახ. 37 გვიჩვენებს ერთ – კამერიანი სარაკეტო ძრავის დაყენების სქემას ერთ – ერთი ექსპერიმენტული სარაკეტო თვითმფრინავის უკანა ნაწილში.

თხევადი გამანადგურებელი ძრავების მქონე თვითმფრინავების დანიშნულება განისაზღვრება თხევადი საწვავის სარაკეტო ძრავების თვისებებით-მაღალი ბიძგი და, შესაბამისად, მაღალი სიმძლავრე ფრენის სიჩქარეზე და მაღალ სიმაღლეზე და დაბალი ეფექტურობა, ანუ საწვავის მაღალი მოხმარება. ამრიგად, თხევადი საწვავის სარაკეტო ძრავები ჩვეულებრივ დამონტაჟებულია სამხედრო გამანადგურებელ-საჰაერო ხომალდებზე. ასეთი თვითმფრინავის ამოცანაა მტრის თვითმფრინავების მოახლოების შესახებ სიგნალის მიღებისთანავე სწრაფად აფრინდეს და მოიპოვოს მაღალი სიმაღლე, რომელზეც ეს თვითმფრინავები ჩვეულებრივ დაფრინავენ, შემდეგ კი ფრენის სიჩქარეში თავისი უპირატესობის გამოყენებით მოახდინოს საჰაერო ბრძოლა. მტერზე. თხევადი გამანადგურებელი ძრავით თვითმფრინავის ფრენის საერთო ხანგრძლივობა განისაზღვრება თვითმფრინავზე საწვავის რაოდენობით და არის 10-15 წუთი, ამიტომ ამ თვითმფრინავებს ჩვეულებრივ შეუძლიათ საბრძოლო მოქმედებების განხორციელება მხოლოდ მათი აეროდრომის მიდამოებში.

ნახ. 37. თვითმფრინავზე თხევადსაძრავიანი ძრავის დაყენების სქემა.

ნახ. 38. სარაკეტო გამანადგურებელი (იხილეთ სამ პროექციაში)

ნახ. 38 გვიჩვენებს გამანადგურებელ-გადამყვანს ზემოთ აღწერილი LPRE– ით. ამ თვითმფრინავების ზომები, ისევე როგორც ამ ტიპის სხვა თვითმფრინავები, ჩვეულებრივ მცირეა. საწვავის მქონე თვითმფრინავის საერთო წონაა 5100 Კგ; საწვავის რეზერვი (2.5 ტონაზე მეტი) საკმარისია ძრავის სრული სიმძლავრის 4.5 წუთის მუშაობისთვის. ფრენის მაქსიმალური სიჩქარე - 950 -ზე მეტი კმ / სთ; თვითმფრინავის ჭერი, ანუ მაქსიმალური სიმაღლე, რომლის მიღწევაც მას შეუძლია - 16,000 მ... თვითმფრინავის ასვლის სიჩქარე ხასიათდება იმით, რომ 1 წუთში მას შეუძლია 6 -დან 12 -მდე ასვლა კმ.

ნახ. 39. სარაკეტო თვითმფრინავის მოწყობილობა.

ნახ. 39 გვიჩვენებს სხვა თვითმფრინავის მოწყობილობას სარაკეტო ძრავით; ეს არის თვითმფრინავის პროტოტიპი, რომელიც შეიქმნა ფრენის სიჩქარის გადამეტებისათვის, რომელიც აღემატება ხმის სიჩქარეს (ანუ 1200 კმ / სთმიწასთან ახლოს). თვითმფრინავზე, კორპუსის უკანა ნაწილში არის თხევადი მომტანი ძრავა, რომელსაც აქვს ოთხი იდენტური პალატა, რომელთა საერთო ჯამია 2720 Კგ... ძრავის სიგრძე 1400 მმ, მაქსიმალური დიამეტრი 480 მმ, წონა 100 Კგ... საწვავის რეზერვი თვითმფრინავზე, რომელიც გამოიყენება როგორც ალკოჰოლი და თხევადი ჟანგბადი, არის 2360 ლ.

ნახ. 40. ოთხკამერიანი საავიაციო თხევადი მომტანი ძრავა.

ამ ძრავის გარე ხედი ნაჩვენებია ნახ. 40.

თხევადი საწვავის სარაკეტო ძრავების სხვა გამოყენება

თხევადი საწვავის სარაკეტო ძრავების ძირითად გამოყენებასთან ერთად, როგორც შორ მანძილზე მყოფი რაკეტებისა და სარაკეტო თვითმფრინავების ძრავები, ისინი ამჟამად გამოიყენება რიგ სხვა შემთხვევებში.

LRE ფართოდ იქნა გამოყენებული როგორც ძრავები მძიმე სარაკეტო ჭურვებისთვის, მსგავსია ნახ. 41. ამ ჭურვის ძრავა შეიძლება იყოს უმარტივესი სარაკეტო ძრავის მაგალითი. საწვავი (ბენზინი და თხევადი ჟანგბადი) მიეწოდება ამ ძრავის წვის პალატას ინერტული აირის (აზოტის) წნევის ქვეშ. ნახ. 42 გვიჩვენებს მძიმე რაკეტის დიაგრამას, რომელიც გამოიყენება როგორც ძლიერი საზენიტო ჭურვი; დიაგრამა გვიჩვენებს რაკეტის საერთო ზომებს.

თხევადი სარაკეტო ძრავები ასევე გამოიყენება როგორც თვითმფრინავების საწყისი ძრავები. ამ შემთხვევაში, ზოგჯერ გამოიყენება წყალბადის ზეჟანგის დაბალი ტემპერატურის დაშლის რეაქცია, რის გამოც ასეთ ძრავებს უწოდებენ "ცივს".

არის შემთხვევები, როდესაც თხევადი საწვავის სარაკეტო ძრავები გამოიყენება როგორც ამაჩქარებელი თვითმფრინავებისთვის, კერძოდ, თვითმფრინავები ტურბოჯეტიანი ძრავით. ამ შემთხვევაში, საწვავის მიწოდების ტუმბოები ზოგჯერ ამოძრავებს ტურბოჯეტიანი ძრავის ლილვიდან.

LPRE– ები გამოიყენება ფხვნილ ძრავებთან ერთად ასევე მფრინავი მანქანების (ან მათი მოდელების) დასაწყებად და დასაჩქარებლად ramjet ძრავებით. როგორც მოგეხსენებათ, ეს ძრავები ავითარებენ ძალზე ძლიერ შეტევას ფრენის მაღალ სიჩქარეზე, ხმის მაღალ სიჩქარეზე, მაგრამ აფრენის დროს საერთოდ არ უვითარებენ იმპულსს.

დაბოლოს, უნდა აღინიშნოს თხევადი საწვავის სარაკეტო ძრავების კიდევ ერთი გამოყენება, რომელიც მოხდა ბოლო დროს. თვითმფრინავის ქცევის შესწავლა მაღალი ფრენის სიჩქარით, რომელიც ახლოვდება და აღემატება ხმის სიჩქარეს, საჭიროა სერიოზული და ძვირადღირებული კვლევითი სამუშაოები. კერძოდ, საჭიროა თვითმფრინავების ფრთების (პროფილების) წინააღმდეგობის განსაზღვრა, რაც ჩვეულებრივ ხორციელდება სპეციალურ ქარის გვირაბებში. ასეთ მილებში ისეთი პირობების შესაქმნელად, რაც შეესაბამება თვითმფრინავის ფრენას მაღალი სიჩქარით, აუცილებელია ძალიან მაღალი სიმძლავრის ელექტროსადგურები იყოს გულშემატკივართა გადაადგილების მიზნით, რომლებიც ქმნიან ნაკადს მილში. შედეგად, მილსადენების მშენებლობა და ექსპლუატაცია ზებგერითი სიჩქარით შესამოწმებლად უზარმაზარია.

ცოტა ხნის წინ, ზებგერითი მილების მშენებლობასთან ერთად, გადაჭარბებულია ჩქაროსნული თვითმფრინავების სხვადასხვა ფრთების პროფილების შესწავლა, ასევე რაჟეტმა საჰაერო ხომალდის ძრავების ტესტირება, ასევე თხევადი ჭავლის დახმარებით

ნახ. 41. სარაკეტო ჭურვი LPRE– ით.

ძრავები. ერთ -ერთი ამ მეთოდის თანახმად, გამოკვლეული პროფილი დამონტაჟებულია შორეულ რაკეტაზე თხევადი საწვავის ძრავით, მსგავსი აღწერილია ზემოთ, და ფრენისას პროფილის წინააღმდეგობის გაზომვის ინსტრუმენტების ყველა კითხვა გადადის მიწაზე რადიოტელემეტრიის გამოყენებით. მოწყობილობები.

ნახ. 42. სარაკეტო ძრავით მძლავრი საზენიტო ჭურვის მოწყობილობის სქემა.

7 - საბრძოლო თავი; 2 - ცილინდრი შეკუმშული აზოტით; 3 - ავზი დაჟანგვით; 4 - საწვავის ავზი; 5 - თხევადი რეაქტიული ძრავა.

სხვაგვარად, აშენებულია სპეციალური სარაკეტო ვაგონი, რომელიც მოძრაობს რელსების გასწვრივ თხევადი საწვავის სარაკეტო ძრავის დახმარებით. ასეთ სატვირთო მანქანაზე დამონტაჟებული პროფილის ტესტირების შედეგები სპეციალური მასის მექანიზმში ფიქსირდება სპეციალური ავტომატური მოწყობილობებით, რომლებიც ასევე მდებარეობს ტროლეიზე. ასეთი სარაკეტო ვაგონი ნაჩვენებია ნახ. 43. ბილიკის სიგრძე შეიძლება 2-3-ს მიაღწიოს კმ.

ნახ. 43. სარაკეტო ტროლერი თვითმფრინავების ფრთების პროფილების შესამოწმებლად.