✒ Jetmotor. Jetmotordrift diagram

I videnskab jet fremdrift kalder den bevægelse af en krop, der opstår, når en del af den er adskilt fra den. Hvad betyder det?

Der kan gives simple eksempler. Forestil dig, at du er i en båd midt i en sø. Båden er ubevægelig. Men nu tager du en tung sten fra bunden af båden og kaster den med magt i vandet. Hvad vil der så ske? Båden vil begynde at bevæge sig langsomt. Et andet eksempel. Lad os puste gummibolden op og så lader luften komme frit ud af den. Kuglen, der tømmes for luft, vil flyve i den modsatte retning af den, hvori luftstrømmen vil bruse. Aktionskraften er lig med reaktionskraften. Du kastede en sten med kraft, men den samme kraft fik båden til at bevæge sig i den modsatte retning.

Den er bygget på denne fysiklov Flymotor. Brændstof brændes i et varmebestandigt kammer. Den varme, ekspanderende gas, der dannes under forbrændingen, slipper voldsomt ud af dysen. Men den samme kraft skubber selve motoren (sammen med raketten eller flyvemaskinen i den modsatte retning). Denne kraft kaldes fremdrift.

Princip jet fremdrift kendt af menneskeheden i lang tid — simple raketter blev lavet af de gamle kinesere. Men for at stige op i himlen moderne fly og raketter, ingeniører skulle løse mange tekniske problemer, og nutidens jetmotorer er ret komplekse enheder.

Lad os prøve at se inde i jetmotorerne, der bruges i luftfarten. Vi vil tale om rumraketmotorer en anden gang.

Så i dag Jetfly flyver på tre typer motorer:

Turbojet motor;

Turbofan motor;

Turboprop.

Hvordan er de opbygget, og hvordan adskiller de sig fra hinanden? Lad os starte med det enkleste - turbojet . Selve navnet på denne enhed fortæller os søgeord — "turbine". En turbine er en aksel, som metalvinger er fastgjort omkring. "kronblade" drejet på skrå. Hvis en strøm af luft (eller vand f.eks.) rettes mod turbinen langs akslen, vil den begynde at rotere. Hvis du tværtimod begynder at rotere turbineakslen, vil dens vinger begynde at drive en strøm af luft eller vand langs akslen.

Forbrænding er kombinationen af brændstof med ilt, en gas, der ikke er særlig udbredt i almindelig luft. Mere præcist er det ganske nok for dig og mig at trække vejret. Men Til "vejrtrækning" forbrændingskamre i en jetmotor, er ilt for meget opløst i luften.

Hvad skal der gøres for at genoptænde en døende ild? Højre! Blæs på det eller vift det hen over det, for eksempel med en plade af krydsfiner. Ved kraftigt at pumpe luft, du "foder" De ulmende kul tilføres ilt og flammen tænder igen. Turbinen i en turbojetmotor gør det samme.

Når flyet bevæger sig fremad, kommer en luftstrøm ind i motoren. Her møder luften kompressorturbinerne, der roterer med høj hastighed. Ord "kompressor" kan oversættes til russisk som "kompressor". Kompressor turbine vinger komprimerer luft cirka 30 gange og "skubber" det ind i forbrændingskammeret. Den varme gas, der produceres under brændstofforbrænding, strømmer videre til dysen. Men en anden turbine kommer i vejen. Når en strøm af gas kommer op på knivene, får dens aksel til at rotere. Men kompressorturbinerne er fastgjort til den samme aksel. Det viser sig så ejendommeligt "skub træk". Kompressoren pumper luft ind i motoren, blandingen af trykluft og brændstof brænder og frigiver varm gas, og gassen roterer kompressorturbinerne på vej til dysen.

Opstår interesse Spørg— hvordan starter man sådan en motor? Når alt kommer til alt, indtil komprimeret luft kommer ind i forbrændingskammeret, begynder brændstoffet ikke at brænde. Det betyder, at der ikke vil være nogen varm gas, der vil rotere kompressorturbinen. Men indtil kompressorturbinen snurrer, vil der ikke være nogen trykluft.

Viser sig, motoren startes ved hjælp af en elmotor, som er forbundet med turbineakslen. Elmotoren får kompressoren til at rotere, og så snart det nødvendige lufttryk vises i forbrændingskammeret, kommer der brændstof ind i det, og tændingen udløses. Jetmotoren er startet!

Designet af en turbojetmotor.

Turbojet-motorer er meget kraftige og vejer relativt lidt. Derfor er de normalt installeret på supersoniske militærfly såvel som på supersoniske passagerfly. Men det har sådanne motorer også alvorlige mangler- De larmer meget og forbrænder for meget brændstof.

Derfor er der installeret såkaldte på fly, der flyver med subsoniske hastigheder (mindre end 1200 kilometer i timen).

Turbofan motor design.

er forskellige De adskiller sig fra en turbojetmotor ved, at foran kompressoren er en anden turbine med store vinger fastgjort til akslen - en ventilator. Det er hende, der er den første til at møde strømmen af modkørende luft og med kraft driver den tilbage. En del af denne luft, som i en turbojetmotor, kommer ind i kompressoren og videre ind i forbrændingskammeret, og den anden del "flyder rundt" kamera og kastes også tilbage, hvilket skaber yderligere tryk. Mere præcist, for turbofan motor hovedstrålekraften (ca. 3/4) skabes netop af denne luftstrøm, som blæseren driver. Og kun 1/4 af trykket kommer fra varme gasser, der slipper ud fra dysen.

En sådan motor larmer meget mindre og forbrænder væsentligt mindre brændstof, hvilket er meget vigtigt for fly, der bruges til at transportere passagerer.

Designet af en turbopropmotor.

Turbineakslens rotation overføres til propellen - en propel, der skubber flyet fremad. En propel med enorme vinger kan ikke rotere med samme halsbrækkende hastighed som en turbineaksel. Derfor er propellen forbundet med akslen med en gearkasse, der reducerer omdrejningshastigheden. Og selvom turbopropmotoren "spiser" der er lidt brændstof, hvilket betyder, at det gør omkostningerne ved flyvningen billigere, det kan ikke accelerere flyet til høj hastighed. Derfor bruges sådanne motorer i disse dage hovedsageligt i transport luftfart og på små passagerfly, der opererer på lokale ruter.

Til oplevelsen skal du bruge:

1. stærkere tråd;

2. bredt halm til cocktail;

3. ballon aflang form;

4. en rulle tape;

5. tøjklemme.

Træk tråden (kan stå i en vinkel), før den først træs gennem sugerøret. Pust ballonen op, og for at forhindre den i at tømmes, klem den sammen med en tøjklemme som vist på billedet til venstre. Tape nu bolden til sugerøret med tape. Jetmotoren er klar!

På dine mærker! Løsn tøjklemmen. En luftstrøm vil slippe ud af bolden, og den vil selv sammen med halmen glide frem langs tråden.

©Når du bruger denne artikel helt eller delvist - et aktivt hyperlink til webstedet er OBLIGATORISK

OPMÆRKSOMHED! Forældet nyhedsformat. Der kan være problemer med den korrekte visning af indhold.

Flymotor

Tidlige fly med jetmotorer: Me.262 og Yak-15

Idéer til skabelse varmemotor, som omfatter jetmotoren, har været kendt af mennesket siden oldtiden. Således er der i afhandlingen af Heron of Alexandria med titlen "Pneumatics" en beskrivelse af Aeolipile - bolden "Aeolus". Dette design var intet andet end en dampturbine, hvor damp blev tilført gennem rør ind i en bronzekugle og, når han flygtede fra den, snurrede denne kugle. Mest sandsynligt blev enheden brugt til underholdning.

Den store Leonardo ignorerede heller ikke ideen, da han havde til hensigt at bruge varm luft til knivene til at rotere et spyd til stegning.

Ideen om en gasturbinemotor blev først foreslået i 1791 af den engelske opfinder J. Barber: hans gasturbinemotordesign var udstyret med en gasgenerator, en stempelkompressor, et forbrændingskammer og en gasturbine.

Brugt som kraftværk til sit fly, udviklet i 1878, en varmemotor og A.F. Mozhaisky: to dampmaskiner drev maskinens propeller. På grund af lav effektivitet kunne den ønskede effekt ikke opnås.

En anden russisk ingeniør - P.D. Kuzminsky - i 1892 udviklede ideen om en gasturbinemotor, hvor brændstof brændte ved konstant tryk. Efter at have startet projektet i 1900 besluttede han at installere en gasturbinemotor med en flertrins gasturbine på en lille båd. Designerens død forhindrede ham dog i at afslutte det, han startede.

De begyndte først at skabe en jetmotor mere intensivt i det 20. århundrede: først teoretisk og et par år senere - praktisk talt.

I 1903, i værket "Exploration of World Spaces by Reactive Instruments" K.E. Tsiolkovsky blev udviklet teoretisk grundlag flydende raketmotorer (LPRE) med en beskrivelse af hovedelementerne i en jetmotor ved hjælp af flydende brændstof.

Ideen om at skabe en luftåndende motor (WRE) tilhører R. Lorin, som patenterede projektet i 1908. Da opfinderen forsøgte at skabe en motor, efter at tegningerne af enheden blev offentliggjort i 1913, mislykkedes opfinderen: den hastighed, der kræves til driften af jetmotoren, blev aldrig opnået.

Forsøg på at skabe gasturbinemotorer fortsatte yderligere. Så i 1906 blev den russiske ingeniør V.V. Karavodin udviklede og byggede to år senere en kompressorfri gasturbinemotor med fire intermitterende forbrændingskamre og en gasturbine. Effekten udviklet af enheden, selv ved 10.000 rpm, oversteg dog ikke 1,2 kW (1,6 hk).

Den intermitterende forbrændingsgasturbinemotor blev også skabt af den tyske designer H. Holwarth. Efter at have bygget en gasturbinemotor i 1908, i 1933, efter mange års arbejde for at forbedre den, havde han bragt Motoreffektivitet op til 24 %. Idéen har dog ikke fundet udbredt brug.

Ideen om en turbojetmotor blev udtrykt i 1909 af den russiske ingeniør N.V. Gerasimov, som modtog patent på en gasturbinemotor til at skabe jet-tryk. Arbejdet med implementeringen af denne idé stoppede ikke i Rusland og efterfølgende: i 1913 M.N. Nikolskoy designer en gasturbinemotor med en effekt på 120 kW (160 hk) med en tre-trins gasturbine; i 1923 V.I. Bazarov foreslår et skematisk diagram af en gasturbinemotor, der i design ligner moderne turbopropmotorer; i 1930 V.V. Uvarov sammen med N.R. Briling designer og implementerer i 1936 en gasturbinemotor med centrifugalkompressor.

Et stort bidrag til skabelsen af teorien om jetmotoren blev lavet af arbejdet fra russiske videnskabsmænd S.S. Nezhdanovsky, I.V. Meshchersky, N.E. Zhukovsky. Fransk videnskabsmand R. Hainault-Peltry, tysk videnskabsmand G. Oberth. Skabelsen af en luftåndende motor blev også påvirket af arbejdet fra den berømte sovjetiske videnskabsmand B.S. Stechkin, som udgav sit værk "The Theory of an Air-Jet Engine" i 1929.

Arbejdet med at skabe en flydende jetmotor stoppede ikke: I 1926 lancerede den amerikanske videnskabsmand R. Goddard en raket ved hjælp af flydende brændstof. Arbejdet med dette emne fandt også sted i Sovjetunionen: fra 1929 til 1933 V.P. Glushko udviklede og testede en elektrotermisk jetmotor på Gas Dynamics Laboratory. I denne periode skabte han også de første indenlandske flydende jetmotorer - ORM, ORM-1, ORM-2.

Det største bidrag til den praktiske implementering af jetmotoren blev leveret af tyske designere og videnskabsmænd. At have støtte og finansiering fra staten, som håbede at opnå denne måde teknisk overlegenhed V den kommende krig, ingeniørkorps af III Reich med maksimal effektivitet og in kort tid nærmede sig skabelsen af kampsystemer baseret på ideerne om jetfremdrift.

Ved at koncentrere opmærksomheden om luftfartskomponenten kan vi sige, at Heinkel-testpiloten, kaptajn E. Warsitz, allerede den 27. august 1939 lettede He.178 - et jetfly, hvis teknologiske udvikling efterfølgende blev brugt i skabelsen af af Heinkel He.280 og Messerschmitt Me.262 Schwalbe.

Heinkel Strahltriebwerke HeS 3-motoren installeret på Heinkel He.178, designet af H.-I. von Ohain, skønt han ikke havde høj effekt, men formåede at åbne æraen med jetflyvninger af militær luftfart. Opnået af He.178 maksimal hastighed ved 700 km/t med en motor, hvis effekt ikke oversteg 500 kgf egervolumen. Forude lå ubegrænsede muligheder, som fratog stempelmotorer en fremtid.

En hel række jetmotorer skabt i Tyskland, for eksempel Jumo-004 fremstillet af Junkers, gjorde det muligt for den at have serielle jetjagere og bombefly i slutningen af Anden Verdenskrig, foran andre lande i denne retning med flere år. Efter det tredje riges nederlag var det tysk teknologi, der satte skub i udviklingen af jetfly i mange lande rundt om i verden.

Det eneste land, der formåede at besvare den tyske udfordring, var Storbritannien: Rolls-Royce Derwent 8 turbojetmotoren skabt af F. Whittle blev installeret på Gloster Meteor jagerflyet.

Trofæ Jumo 004

Verdens første turbopropmotor var den ungarske Jendrassik Cs-1 motor, designet af D. Jendrasik, som byggede den i 1937 på Ganz-fabrikken i Budapest. På trods af de problemer, der opstod under implementeringen, skulle motoren være installeret på det ungarske tomotorede angrebsfly Varga RMI-1 X/H, specielt designet til dette formål af flydesigneren L. Vargo. De ungarske specialister var dog ikke i stand til at fuldføre arbejdet - virksomheden blev omdirigeret til produktionen af tyske Daimler-Benz DB 605-motorer, udvalgt til installation på den ungarske Messerschmitt Me.210.

Før krigens start fortsatte arbejdet i USSR for at skabe forskellige typer jetmotorer. Så i 1939 blev en raket testet, drevet af ramjetmotorer designet af I.A. Merkulova.

Samme år begyndte arbejdet på Leningrad Kirov-fabrikken på konstruktionen af den første indenlandske turbojetmotor designet af A.M. Vugger. Imidlertid stoppede krigsudbruddet eksperimentelt arbejde på motoren, og dirigerede al produktionskraft til frontens behov.

Den virkelige æra med jetmotorer begyndte efter slutningen af Anden Verdenskrig, hvor man i løbet af kort tid ikke kun erobrede lydmuren, men også tyngdekraften, hvilket gjorde det muligt at tage menneskeheden ud i det ydre rum.

Og hvad har dens betydning for moderne luftfart. Lige fra sin optræden på Jorden rettede mennesket sit blik mod himlen. Med hvilken utrolig lethed svæver fugle i de stigende strømme af varm luft! Og ikke kun små eksemplarer, men endda så store som pelikaner, traner og mange andre. Forsøg på at efterligne dem, ved at bruge primitive, baseret på pilotens muskelstyrke, selvom de førte til en slags "flyvning", var der stadig ingen tale om masseimplementering af udviklingen - designerne var meget upålidelige, for mange der blev pålagt begrænsninger for den person, der bruger dem.

Så kom forbrændingsmotorer og propelmotorer. De viste sig at være så succesfulde, at den moderne jetmotor og propelmotoren stadig eksisterer parallelt. Selvfølgelig efter at have gennemgået en række ændringer.

Hvordan opstod jetmotoren?

Flertal tekniske løsninger, hvis opfindelse tilskrives mennesket, blev faktisk udspioneret af naturen. For eksempel blev skabelsen af et dragefly forudgået af observation af fuglenes flyvning på himlen. De strømlinede former for fisk og fugle blev også genialt argumenteret, men inden for rammerne af tekniske midler. En lignende historie gik ikke uden om jetmotoren. Dette bevægelsesprincip bruges af mange Marine liv- blæksprutter, blæksprutter, vandmænd osv. Tsiolkovsky talte om sådan en motor. Endnu mere underbyggede han teoretisk muligheden for at skabe et luftskib til flyvninger i interplanetarisk rum.

Underliggende og raketter var kendt tilbage i Det gamle Kina. Vi kan sige, at ideen om at skabe en jetmotor var "i luften" alt, hvad der skulle til, var at se den og omsætte den til teknologi.

Motorstruktur og driftsprincip

I hjertet af enhver jetmotor er et kammer med et udløb, der ender i et klokkerør. En brændstofblanding tilføres inde i kammeret og antændes der og bliver til gas høj temperatur. Da dets tryk spredes jævnt i alle retninger ved at trykke på væggene, kan gassen kun forlade kammeret gennem en stikdåse orienteret i den modsatte retning af den ønskede bevægelsesretning. Dette skaber Det, der er blevet sagt, er lettere at forstå med et eksempel: en mand står på isen og holder et tungt koben i hænderne. Men så snart han kaster kobenet til siden, får han en accelerationsimpuls og glider langs isen i den modsatte retning af kastet. Forskellen i kobenets flyveområde og forskydningen af en person forklares kun af deres masse, selve kræfterne er lige store, og vektorerne er modsatte. Tegning af en analogi med en jetmotor: en person er et fly, og skrotet er overophedet gas fra kammerklokken.

For al dens enkelthed denne ordning har flere væsentlige ulemper - højt brændstofforbrug og enormt tryk på kammervæggene. For at reducere forbruget bruges forskellige løsninger: et oxidationsmiddel bruges også som brændstof, som ved at ændre dets aggregeringstilstand mere foretrukket end flydende brændstof; en anden mulighed er et oxiderbart pulver i stedet for en væske.

Men den bedste løsning er en ramjet motor. Det er et gennemgående kammer med et indløb og et udløb (relativt set en cylinder med en klokke). Når enheden bevæger sig, kommer luft ind i kammeret under tryk ydre miljø, varmes op og trækker sig sammen. Den medfølgende brændstofblanding antændes og giver yderligere temperatur. Så bryder den ud gennem soklen og skaber en impuls, som i en konventionel jetmotor. I denne ordning er brændstoffet hjælpeelement, så omkostningerne er væsentligt lavere. Dette er den type motor, der bruges i fly, hvor man kan se turbinebladene pumpe luft ind i kammeret.

Jetmotorer er i dag meget brugt i forbindelse med udforskning af det ydre rum. De bruges også til meteorologiske og militære missiler af forskellig rækkevidde. Derudover er alle moderne højhastighedsfly udstyret med luftåndende motorer.

I ydre rum Det er umuligt at bruge andre motorer undtagen jetmotorer: der er ingen støtte (fast flydende eller gasformig), startende fra hvilken rumskib kunne få et løft. Brugen af jetmotorer til fly og raketter, der ikke går ud over atmosfæren, skyldes, atat det er jetmotorer, der kan give maksimal flyvehastighed.

Jetmotorstruktur.

Simpelthen baseret på princippet om drift: udeluft (i raketmotorer - flydende ilt) suges ind iturbine, der blandes det med brændstof og brænder for enden af turbinen for at danne den såkaldte. "arbejdsvæske" (jetstrøm), som flytter bilen.

I starten af møllen er der ventilator, som suger luft fra det ydre miljø ind i møllerne. Der er to hovedopgaver- primær luftindtag og køling af hele motorenmotoren som helhed ved at pumpe luft mellem motorens ydre skal og de indre dele. Dette afkøler blande- og forbrændingskamrene og forhindrer dem i at kollapse.

Bag ventilatoren er en kraftfuld kompressor, som tvinger luft under højt tryk ind i forbrændingskammeret.

Forbrændingskammeret blander brændstof med luft. Efter dannelsen af brændstof-luftblandingen antændes den. Under forbrændingsprocessen sker der betydelig opvarmning af blandingen og omgivende dele samt volumetrisk udvidelse. Rent faktisk, en jetmotor bruger en kontrolleret eksplosion til at drive sig selv frem. Forbrændingskammeret i en jetmotor er en af de varmeste dele af den. Hun har brug for konstant intensiv afkøling. Men det er ikke nok. Temperaturen i den når op på 2700 grader, så den er ofte lavet af keramik.

Efter forbrændingskammeret ledes den brændende brændstof-luftblanding direkte ind turbine. Turbinen består af hundredvis af vinger, som jetstrømmen presser på, hvilket får turbinen til at rotere. Turbinen roterer til gengæld aksel, hvorpå de er placeret ventilator Og kompressor. Dermed er systemet lukket og kræver kun forsyning brændstof og luft for dens funktion.

Der er to hovedklasser af jetmotorer tlf.:

Jetmotorer- en jetmotor, hvori atmosfærisk luft bruges som hovedarbejdsvæske i den termodynamiske cyklus, samt når der skabes motorjettryk. Sådanne motorer bruger energien til oxidation af brændbar luft taget fra atmosfæren med oxygen. Arbejdsvæsken i disse motorer er en blanding af produkterforbrænding med andre komponenter i indsugningsluften.

Raketmotorer- indeholde alle komponenter af arbejdsvæsken om bord og kan arbejde i ethvert miljø, herunder i luftfrit rum.

Typer af jetmotorer.

- Klassisk jetmotor- bruges hovedsageligt på kampfly i forskellige modifikationer.

TIL klassisk jetmotor

- Turboprop.

Sådanne motorer tillader store fly at flyve med acceptable hastigheder og forbruger mindre brændstof.

To-bladet turbopropmotor

- Turbofan jetmotor.

Denne type motor er en mere økonomisk slægtning af den klassiske type. den største forskel er, at den er placeret ved indgangen ventilator med større diameter, Til som tilfører luft ikke kun til turbinen, men ogsåskaber et ret kraftigt flow uden for det. På denne måde opnås øget effektivitet ved at forbedre effektiviteten.

Jetmotorer. Jetmotorers historie.

Jetmotorer.

En jetmotor er en anordning, hvis design gør det muligt at opnå jet-tryk ved at konvertere indre energi brændstofreserve til den kinetiske energi af arbejdsfluidens jetstrøm.

Objektets arbejdsvæske med høj hastighed strømmer ud af jetmotoren, og i overensstemmelse med loven om bevarelse af momentum genereres en reaktiv kraft, der skubber motoren ind i modsatte retning. For at accelerere arbejdsvæsken, både ekspansion af gas opvarmet på den ene eller anden måde til en høj temperatur (termiske jetmotorer) og andre fysiske principper for eksempel acceleration af ladede partikler i et elektrostatisk felt (ionmotor).

En jetmotor giver dig mulighed for kun at skabe trækkraft på grund af jetstrømmens interaktion med arbejdsvæsken, uden støtte eller kontakt med andre legemer. I denne forbindelse fandt jetmotoren bred anvendelse inden for luftfart og astronautik.

Jetmotorers historie.

Kineserne var de første til at lære at bruge jetfremdriftsraketter med fast brændstof dukkede op i Kina i det 10. århundrede e.Kr. e. Sådanne missiler blev brugt i Østen og derefter i Europa til fyrværkeri, signalering og som kampmissiler.

Raketter fra det gamle Kina.

Et vigtigt trin i udviklingen af ideen om jetfremdrift var ideen om at bruge en raket som motor til fly. Den blev først formuleret af den russiske revolutionær N. I. Kibalchich, som i marts 1881, kort før sin henrettelse, foreslog et design til et fly (raketfly) ved hjælp af jetfremdrift fra eksplosive pulvergasser.

N. E. Zhukovsky udviklede i sine værker "Om reaktionen af udstrømmende og indstrømmende væsker" (1880'erne) og "Om teorien om skibe drevet af reaktionskraften fra udstrømmende vand" (1908), først de grundlæggende spørgsmål om teorien om et jetfly. motor.

Interessante værker om studiet af raketflyvning tilhører også den berømte russiske videnskabsmand I.V. Meshchersky, især inden for den generelle teori om bevægelse af legemer med variabel masse.

I 1903 gav K. E. Tsiolkovsky i sit arbejde "Exploration of World Spaces with Jet Instruments" en teoretisk begrundelse for flyvningen af en raket samt et skematisk diagram af en raketmotor, som forudså mange fundamentale og designfunktioner moderne flydende raketmotorer (LPRE). Således forudså Tsiolkovsky brugen af flydende brændstof til en jetmotor og dens forsyning til motoren med specielle pumper. Han foreslog at styre rakettens flyvning ved hjælp af gasror - specielle plader placeret i en strøm af gasser, der undslipper fra dysen.

Det særlige ved en flydende jetmotor er, at den i modsætning til andre jetmotorer bærer hele forsyningen af oxidationsmiddel med sig sammen med brændstoffet og ikke tager den luft, der indeholder ilt, der er nødvendig for at forbrænde brændstoffet fra atmosfæren. Dette er den eneste motor, der kan bruges til flyvning i ultrahøj højde uden for jordens atmosfære.

Verdens første raket med flydende raketmotor blev skabt og opsendt den 16. marts 1926 af amerikaneren R. Goddard. Den vejede omkring 5 kg, og dens længde nåede 3 m. Brændstoffet i Goddards raket var benzin og flydende ilt. Denne rakets flyvning varede 2,5 sekunder, hvor den fløj 56 m.

Systematisk eksperimentelt arbejde arbejdet med disse motorer begyndte i 1930'erne.

De første sovjetiske flydende raketmotorer blev udviklet og skabt i 1930-1931 på Leningrad Gas Dynamics Laboratory (GDL) under ledelse af den fremtidige akademiker V.P. Denne serie blev kaldt ORM - eksperimentel raketmotor. Glushko brugte nogle nye innovationer, for eksempel afkøling af motoren med en af brændstofkomponenterne.

Parallelt hermed blev udviklingen af raketmotorer udført i Moskva af Jet Propulsion Research Group (GIRD). Hende ideologisk inspirator var F.A. Tsander, og arrangør var den unge S.P. Korolev. Korolevs mål var at bygge et nyt raketfartøj – et raketfly.

I 1933 byggede og testede F.A. Zander med succes raketmotor OR1, der kørte på benzin og trykluft, og i 1932-1933 - OR2-motoren, der kørte på benzin og flydende ilt. Denne motor var designet til at blive installeret på et svævefly, der var beregnet til at flyve som et raketfly.

Med at udvikle det arbejde, de havde påbegyndt, fortsatte sovjetiske ingeniører efterfølgende med at arbejde på skabelsen af flydende jetmotorer. I alt fra 1932 til 1941 udviklede USSR 118 designs af flydende jetmotorer.

I Tyskland i 1931 fandt test af missiler af I. Winkler, Riedel og andre sted.

Den første flyvning af et raketdrevet fly med en flydende drivmiddelmotor blev foretaget i Sovjetunionen i februar 1940. En raketmotor med flydende drivmiddel blev brugt som flyets kraftværk. I 1941, under ledelse af den sovjetiske designer V.F. Bolkhovitinov, blev det første jetjagerfly bygget med en flydende motor. Dens test blev udført i maj 1942 af piloten G. Ya Bakhchivadzhi. Samtidig fandt den første flyvning sted tysk jagerfly med denne motor.

I 1943 testede USA det første amerikanske jetfly, der blev drevet af en flydende jetmotor. I Tyskland i 1944 blev flere kampfly bygget med disse Messerschmitt-designede motorer.

Derudover blev flydende raketmotorer brugt på tyske V2-raketter, skabt under ledelse af V. von Braun.

I 1950'erne blev flydende raketmotorer installeret på ballistiske missiler, og så videre rumraketter, kunstige satellitter, automatiske interplanetære stationer.

Raketmotoren med flydende drivmiddel består af et forbrændingskammer med en dyse, en turbopumpeenhed, en gasgenerator eller dampgasgenerator, et automatiseringssystem, kontrolelementer, et tændingssystem og hjælpeenheder (varmevekslere, blandere, drev).

Ideen om luftåndende motorer (WRE) er blevet fremsat mere end én gang i forskellige lande. De vigtigste og mest originale værker i denne henseende er undersøgelserne udført i 1908-1913 af den franske videnskabsmand Renault Laurent, som foreslog en række designs til ramjetmotorer (ramjetmotorer). Disse motorer bruger atmosfærisk luft som oxidationsmiddel, og luftkompression i forbrændingskammeret sikres af dynamisk lufttryk.

I maj 1939 blev en raket med et ramjet-design designet af P. A. Merkulov testet for første gang i USSR. Det var en to-trins raket (første trin er en pulverraket) med en startvægt på 7,07 kg, og vægten af brændstoffet til andet trin af ramjet var kun 2 kg. Under test nåede raketten en højde på 2 km.

I 1939-1940 gennemførte Sovjetunionen for første gang i verden sommertest af luftåndingsmotorer installeret som ekstra motorer på et fly designet af N.P. Polikarpov. I 1942 blev ramjetmotorer designet af E. Zenger testet i Tyskland.

En luftstrålemotor består af en diffuser, hvori pga kinetisk energi Den indkommende luftstrøm komprimerer luften. Brændstof sprøjtes ind i forbrændingskammeret gennem en dyse, og blandingen antændes. Jetstrømmen kommer ud gennem dysen.

Operationsprocessen for jetmotorerne er kontinuerlig, så de har ikke starttryk. I denne henseende, ved flyvehastigheder mindre end halvdelen af lydens hastighed, bruges luftåndende motorer ikke. Den mest effektive brug af jetmotorer er ved supersoniske hastigheder og store højder. Et fly drevet af en jetmotor letter ved hjælp af raketmotorer, der kører på fast eller flydende brændstof.

En anden gruppe af luftåndende motorer - turbokompressormotorer - har fået større udvikling. De er opdelt i turbojet, hvor fremstødet skabes af en strøm af gasser, der strømmer fra jetdysen, og turboprop, hvor hovedkraften skabes af propellen.

I 1909 blev designet af en turbojetmotor udviklet af ingeniør N. Gerasimov. I 1914 russisk løjtnant flåde M. N. Nikolskoy designede og byggede en model af en turboprop-flymotor. Arbejdsvæsken til at drive tretrinsturbinen var de gasformige forbrændingsprodukter af en blanding af terpentin og salpetersyre. Turbinen arbejdede ikke kun på propellen: udstødningsgasformige forbrændingsprodukter rettet ind i hale (jet) dysen skabte jet-tryk ud over propellens trykkraft.

I 1924 udviklede V.I. Bazarov designet af en flyturbokompressor jetmotor, som bestod af tre elementer: et forbrændingskammer, en gasturbine og en kompressor. Her blev trykluftstrømmen for første gang delt i to grene: Den mindre del gik ind i forbrændingskammeret (til brænderen), og den største del blev blandet med arbejdsgasserne for at sænke deres temperatur foran turbinen . Dette sikrede vindmøllevingernes sikkerhed. Kraften fra flertrinsturbinen blev brugt på at drive selve motorens centrifugalkompressor og dels på at rotere propellen. Ud over propellen blev der skabt tryk på grund af reaktionen af en strøm af gasser, der passerede gennem haledysen.

I 1939 begyndte konstruktionen af turbojetmotorer designet af A. M. Lyulka på Kirov-fabrikken i Leningrad. Hans retssager blev afbrudt af krigen.

I 1941, i England, blev den første flyvning udført på et eksperimentelt jagerfly udstyret med en turbojetmotor designet af F. Whittle. Den var udstyret med en motor med gasturbine, som drev en centrifugalkompressor, der tilførte luft til forbrændingskammeret. Forbrændingsprodukter blev brugt til at skabe jet thrust.

Ved slutningen af Anden Verdenskrig blev det klart, at yderligere effektiv udvikling af luftfarten kun var mulig med introduktionen af motorer, der helt eller delvist brugte principperne for jetfremdrift.

Det første fly med jetmotorer blev skabt i Nazityskland, Storbritannien, USA og USSR.

I USSR blev det første jagerprojekt, med en jetmotor udviklet af A. M. Lyulka, foreslået i marts 1943 af lederen af OKB-301, M. I. Gudkov. Flyet hed Gu-VRD. Projektet blev afvist af eksperter på grund af vantro i relevansen og fordelene ved WFD sammenlignet med stempelflymotorer.

Tyske designere og videnskabsmænd, der arbejder inden for dette og beslægtede områder (raketvidenskab), befandt sig i en mere fordelagtig position. Det Tredje Rige planlagde en krig og håbede at vinde den på grund af teknisk overlegenhed i våben. Derfor blev nye udviklinger, der kunne styrke hæren inden for luftfart og raketer, i Tyskland støttet mere generøst end i andre lande.

Det første fly udstyret med en HeS 3 turbojetmotor designet af von Ohain var He 178 (Heinkel Tyskland). Dette skete den 27. august 1939. Dette fly overskred sin tids stempeljagere i hastighed (700 km/t), hvis maksimale hastighed ikke oversteg 650 km/t, men det var mindre økonomisk og havde som et resultat en kortere rækkevidde. Derudover havde den høj start- og landingshastighed sammenlignet med stempelfly, hvorfor den krævede en længere landingsbane med belægning af høj kvalitet.

Arbejdet med dette emne fortsatte næsten indtil slutningen af krigen, da Det Tredje Rige, efter at have mistet sin tidligere fordel i luften, gjorde et mislykket forsøg på at genoprette det ved at levere militær luftfart jetfly.

Siden august 1944 begyndte Messerschmitt Me.262 jetjagerbomber, udstyret med to Jumo-004 turbojetmotorer fremstillet af Junkers, at blive masseproduceret. Messerschmitt Me.262-flyet var væsentligt overlegent i forhold til alle dets "samtidige" i hastighed og stigningshastighed.

Siden november 1944 begyndte man at producere den første jetbomber Arado Ar 234 Blitz med samme motorer.

Det eneste allierede jetfly anti-Hitler koalition, som formelt deltog i Anden Verdenskrig, var Gloucester Meteor (Storbritannien) med en Rolls-Royce Derwent 8 turbojetmotor designet af F. Whittle.

Efter krigen begyndte en intensiv udvikling inden for luftåndende motorer i alle lande, der havde en luftfartsindustri. Jet fremdriftåbnet op for nye muligheder inden for luftfart: flyvninger med hastigheder, der overstiger lydens hastighed, og skabelsen af fly med en nyttelastkapacitet, der er mange gange større end stempelflys, som en konsekvens af gasturbinemotorers højere specifikke effekt sammenlignet med stempelmotorer .

Det første indenlandske jetfly var Yak-15-jagerflyet (1946), udviklet på rekordtid på basis af Yak-3-flyskroget og en tilpasning af den erobrede Jumo-004-motor, lavet på VV's motorbygningsdesignbureau. Ja, Klimov.

Og et år senere bestod den første, helt originale, indenlandske turbojetmotor TR-1, udviklet på A. M. Lyulka Design Bureau, statsprøver. Sådan hurtigt tempo udviklingen af et helt nyt område med motorbygning har en forklaring: A. M. Lyulkas gruppe har arbejdet med dette spørgsmål siden førkrigstiden, men det "grønne lys" for denne udvikling blev først givet, da landets ledelse pludselig opdagede, at USSR var bagud på dette område.

Det første indenlandske jetpassagerfly var Tu-104 (1955), udstyret med to RD-3M-500 (AM-3M-500) turbojetmotorer udviklet på A. A. Mikulin Design Bureau. På dette tidspunkt var USSR allerede blandt verdens førende inden for bygning af flymotorer.

Ramjetmotoren (ramjetmotoren), der blev opfundet i 1913, begyndte også aktivt at blive forbedret. Siden 1950'erne er der skabt en række forsøgsfly og produktionsfly i USA. krydsermissiler til forskellige formål med denne type motor.

Med en række ulemper til brug på bemandede fly (nul tryk ved stilstand, lav effektivitet ved lave flyvehastigheder), er ramjet blevet den foretrukne type ramjet til ubemandede engangsprojektiler og krydsermissiler på grund af sin enkelhed, og som følge heraf. , lave omkostninger og pålidelighed.

I en turbojetmotor (TRE) komprimeres luften, der kommer ind under flyvningen, først i luftindtaget og derefter i turboladeren. Komprimeret luft tilføres forbrændingskammeret, hvor flydende brændstof (oftest flypetroleum) indsprøjtes. Delvis ekspansion af gasserne dannet under forbrændingen sker i turbinen, der roterer kompressoren, og den endelige ekspansion sker i jetdysen. En efterbrænder kan installeres mellem turbinen og jetmotoren for at give yderligere brændstofforbrænding.

I dag er de fleste militære og civile fly, såvel som nogle helikoptere, udstyret med turbojetmotorer (TRD).

I en turbopropmotor genereres hovedkraften af propellen, og yderligere tryk (ca. 10%) genereres af en strøm af gasser, der strømmer fra jetdysen. Driftsprincippet for en turbopropmotor ligner en turbojet (TR), med den forskel, at turbinen roterer ikke kun kompressoren, men også propellen. Disse motorer bruges i subsoniske fly og helikoptere samt til fremdrift af højhastighedsskibe og biler.

De tidligste solide raketmotorer (SRM) blev brugt i kampmissiler. Deres udbredte brug begyndte i det 19. århundrede, da raketenheder dukkede op i mange hære. I slutningen af XIXårhundreder blev det første røgfri krudt skabt, med mere stabil forbrænding og større ydeevne.

I 1920-1930 blev der arbejdet på at skabe raketvåben. Dette førte til fremkomsten af raketdrevne morterer - Katyushaer i Sovjetunionen, seks-løbede raketdrevne morterer i Tyskland.

Udviklingen af nye typer krudt har gjort det muligt at bruge fastbrændselsjetmotorer i kampmissiler, herunder ballistiske. Derudover bruges de i luftfart og astronautik som motorer til de første stadier af løfteraketter, startmotorer til fly med ramjetmotorer og bremsemotorer til rumfartøjer.

En fast brændstof jetmotor (SFRE) består af et hus (forbrændingskammer), som indeholder hele brændstoftilførslen og en jetdyse. Kroppen er lavet af stål eller glasfiber. Dysen er lavet af grafit eller ildfaste legeringer. Brændstoffet antændes af en tændingsanordning. Drivkraften kan justeres ved at ændre ladningens forbrændingsflade eller dysens kritiske tværsnitsareal samt ved at sprøjte væske ind i forbrændingskammeret. Trykretningen kan ændres med gasror, en deflektor (deflektor), hjælpestyringsmotorer mv.

Jetmotorer med fast brændsel er meget pålidelige, kræver ikke kompleks vedligeholdelse, kan opbevares i lang tid og er altid klar til at starte.

Typer af jetmotorer.

I dag bruges jetmotorer af forskellige designs ret bredt.

Jetmotorer kan opdeles i to kategorier: raketjetmotorer og luftåndende motorer.

Raketmotor med fast drivmiddel (raketmotor med fast drivmiddel) - en raketmotor med fast brændstof - en motor, der kører på fast brændstof, oftest brugt i raketartilleri og meget sjældnere i astronautik. Det er den ældste af varmemotorerne.

Liquid raketmotor (LPRE) er en kemisk raketmotor, der bruger raketbrændstof væsker, herunder flydende gasser. Antallet af anvendte komponenter skelner mellem en-, to- og tre-komponent flydende drivmiddelmotorer.

Ramjet;

Puls luftstråle;

Turbojet;

Turboprop.

Moderne jetmotorer.