Reaktīvā piedziņa ir process, kurā noteiktu ķermeni viena no tā daļām atdalās ar zināmu ātrumu. Spēks, kas rodas šajā gadījumā, darbojas pats no sevis, bez mazākās saskares ar ārējie ķermeņi. Reaktīvā piedziņa kļuva par stimulu reaktīvo dzinēju radīšanai. Tās darbības princips ir balstīts tieši uz šo spēku. Kā darbojas šāds dzinējs? Mēģināsim to izdomāt.

Vēstures fakti

Ideja par reaktīvo dzinējspēku izmantošanu, kas pārvarētu Zemes gravitācijas spēku, tika izvirzīta 1903. gadā ar fenomenu. Krievu zinātne- Ciolkovskis. Viņš publicēja veselu pētījumu par šo tēmu, taču tas netika uztverts nopietni. Konstantīns Eduardovičs, piedzīvojis izmaiņas politiskajā sistēmā, gadiem ilgi strādāja, lai pierādītu visiem, ka viņam ir taisnība.

Šodien klīst daudz baumu, ka pirmais in šo jautājumu bija revolucionārs Kibalčičs. Bet līdz laikam, kad tika publicēti Ciolkovska darbi, šī cilvēka testaments tika apglabāts kopā ar Kibalčihu. Turklāt šis nebija pilnvērtīgs darbs, bet tikai skices un aprises - revolucionārs savos darbos nespēja sniegt ticamu pamatu teorētiskajiem aprēķiniem.

Kā darbojas reaktīvais spēks?

Lai saprastu, kā darbojas reaktīvais dzinējs, jums ir jāsaprot, kā darbojas šis spēks.

Tātad, iedomājieties šāvienu no jebkura šaujamieroča. Šis skaidrs piemērs reaktīvā spēka darbība. Karstas gāzes straume, kas veidojas lādiņa sadegšanas laikā patronā, atgrūž ieroci atpakaļ. Jo spēcīgāks lādiņš, jo spēcīgāks būs atsitiens.

Tagad iedomāsimies degmaisījuma aizdedzināšanas procesu: tas notiek pakāpeniski un nepārtraukti. Tieši šāds izskatās ramjet dzinēja darbības princips. Līdzīgi darbojas arī raķete ar cietā kurināmā reaktīvo dzinēju – šī ir vienkāršākā no tās variācijām. Pat iesācēju raķešu modelētāji to zina.

Melnais pulveris sākotnēji tika izmantots kā degviela reaktīvo dzinēju dzinējiem. Reaktīvo dzinēju dzinējiem, kuru darbības princips jau bija attīstītāks, bija nepieciešama degviela ar nitrocelulozes bāzi, kas tika izšķīdināta nitroglicerīnā. Lielajās vienībās, kas palaiž orbītā raķetes, kas izlaiž atspoles, mūsdienās kā oksidētāju izmanto īpašu polimēru degvielas maisījumu ar amonija perhlorātu.

RD darbības princips

Tagad ir vērts izprast reaktīvo dzinēju darbības principu. Lai to izdarītu, varat apsvērt klasiku - šķidros dzinējus, kas kopš Ciolkovska laikiem ir palikuši praktiski nemainīgi. Šīs vienības izmanto degvielu un oksidētāju.

Pēdējā izmanto šķidro skābekli vai slāpekļskābi. Kā degvielu izmanto petroleju. Mūsdienu šķidrie kriogēnie dzinēji patērē šķidro ūdeņradi. Oksidējot ar skābekli, tas palielina specifisko impulsu (pat par 30 procentiem). Ciolkovska galvā radās arī ideja, ka varētu izmantot ūdeņradi. Taču toreiz ārkārtējās sprādzienbīstamības dēļ bija jāmeklē cita degviela.

Darbības princips ir šāds. Komponenti iekļūst sadegšanas kamerā no divām atsevišķām tvertnēm. Pēc sajaukšanas tie pārvēršas masā, kuru sadedzinot, izdalās milzīgs siltuma daudzums un desmitiem tūkstošu atmosfēru spiediens. Oksidētājs tiek piegādāts sadegšanas kamerā. Degvielas maisījums atdzesē šos elementus, ejot starp kameras un sprauslas dubultajām sienām. Tālāk degviela, ko silda sienas, caur lielu skaitu sprauslu ieplūdīs aizdedzes zonā. Strūkla, kas veidojas, izmantojot sprauslu, izplūst. Pateicoties tam, tiek nodrošināts stumšanas moments.

Īsumā reaktīvā dzinēja darbības principu var salīdzināt ar pūtēju. Tomēr pēdējais ir daudz vienkāršāks. Tās darbības shēmā nav iekļautas dažādas palīgdzinēju sistēmas. Un tie ir kompresori, kas nepieciešami iesmidzināšanas spiediena radīšanai, turbīnas, vārsti, kā arī citi elementi, bez kuriem reaktīvo dzinēju vienkārši neiespējami.

Neskatoties uz to, ka šķidrie dzinēji patērē daudz degvielas (degvielas patēriņš ir aptuveni 1000 grami uz 200 kilogramiem kravas), tos joprojām izmanto kā piedziņas vienības nesējraķetēm un manevru blokiem. orbitālās stacijas, kā arī citi kosmosa kuģi.

Ierīce

Tipisks reaktīvās dzinējs ir uzbūvēts šādi. Tās galvenās sastāvdaļas ir:

kompresors;

sadegšanas kamera;

Turbīnas;

Izplūdes sistēma.

Apskatīsim šos elementus sīkāk. Kompresors sastāv no vairākām turbīnām. Viņu uzdevums ir iesūkt un saspiest gaisu, kad tas iet caur asmeņiem. Saspiešanas procesā gaisa temperatūra un spiediens paaugstinās. Daļa no šī saspiestā gaisa tiek piegādāta sadegšanas kamerā. Tajā gaiss sajaucas ar degvielu un notiek aizdegšanās. Šis process vēl vairāk palielina siltumenerģiju.

Maisījums iziet no sadegšanas kameras plkst liels ātrums, un pēc tam paplašinās. Tad seko cita turbīna, kuras lāpstiņas griežas gāzu ietekmē. Šī turbīna, kas savienojas ar kompresoru, kas atrodas iekārtas priekšpusē, iedarbina to. Gaiss, kas uzkarsēts līdz augstām temperatūrām, izplūst caur izplūdes sistēmu. Temperatūra, jau tā diezgan augsta, turpina celties droseles efekta dēļ. Tad gaiss pilnībā izplūst.

Lidmašīnas dzinējs

Arī lidmašīnas izmanto šos dzinējus. Piemēram, milzīgos pasažieru lidmašīnās tiek uzstādīti turboreaktīvie agregāti. No parastajiem tie atšķiras ar divu tvertņu klātbūtni. Viens satur degvielu, bet otrs satur oksidētāju. Kamēr turboreaktīvais dzinējs pārvadā tikai degvielu, no atmosfēras sūknētais gaiss tiek izmantots kā oksidētājs.

Turboreaktīvo dzinēju

Lidmašīnas reaktīvo dzinēju darbības princips ir balstīts uz to pašu reaktīvo spēku un tiem pašiem fizikas likumiem. Vissvarīgākā daļa ir turbīnu lāpstiņas. Galīgā jauda ir atkarīga no asmens izmēra.

Pateicoties turbīnām, tiek radīta vilce, kas nepieciešama gaisa kuģa paātrināšanai. Katrs no asmeņiem ir desmit reizes jaudīgāks nekā parastam automašīnas iekšdedzes dzinējam. Turbīnas tiek uzstādītas aiz sadegšanas kameras, kur spiediens ir visaugstākais. Un temperatūra šeit var sasniegt pusotru tūkstoti grādu.

Divkontūru manevrēšanas ceļš

Šīm vienībām ir daudz priekšrocību salīdzinājumā ar turboreaktīvo dzinēju. Piemēram, ievērojami mazāks degvielas patēriņš ar tādu pašu jaudu.

Bet pašam dzinējam ir sarežģītāks dizains un lielāks svars.

Un divkontūru reaktīvo dzinēju darbības princips ir nedaudz atšķirīgs. Turbīnas uztvertais gaiss tiek daļēji saspiests un piegādāts kompresoram pirmajā ķēdē un stacionārajām lāpstiņām otrajā ķēdē. Turbīna darbojas kā kompresors zems spiediens. Pirmajā motora ķēdē gaiss tiek saspiests un uzsildīts, un pēc tam caur kompresoru augsts spiediens tiek piegādāts sadegšanas kamerā. Šeit notiek maisījums ar degvielu un aizdedzi. Tiek veidotas gāzes, kuras tiek pievadītas augstspiediena turbīnai, kā rezultātā turbīnas lāpstiņas griežas, kas savukārt nodrošina rotācijas kustību augstspiediena kompresoram. Pēc tam gāzes iet caur zema spiediena turbīnu. Pēdējais aktivizē ventilatoru, un, visbeidzot, gāzes izplūst, radot caurvēju.

Sinhronie manevrēšanas ceļi

Tie ir elektromotori. Sinhronā pretestības motora darbības princips ir līdzīgs pakāpju blokam. Maiņstrāva tiek pievadīta statoram un rada magnētisko lauku ap rotoru. Pēdējais griežas tāpēc, ka mēģina samazināt magnētisko pretestību. Šiem motoriem nav nekāda sakara ar kosmosa izpēti un atspoles palaišanu.

Reaktīvo dzinēju tika izgudrots Hanss fon Ohains, izcils vācu dizaina inženieris un Sers Frenks Vitls. Pirmo patentu strādājošam gāzes turbīnas dzinējam 1930. gadā ieguva Frenks Vitls. Tomēr tieši Ohains samontēja pirmo darba modeli.

1939. gada 2. augustā debesīs pacēlās pirmā reaktīvā lidmašīna He 178 (Heinkel 178), kas aprīkota ar Ohaina izstrādāto HeS 3 dzinēju.

Diezgan vienkārši un tajā pašā laikā ārkārtīgi grūti. Vienkārši vadoties pēc darbības principa: turbīnā tiek iesūkts āra gaiss (raķešu dzinējos - šķidrais skābeklis), tur to sajauc ar degvielu un sadedzina, turbīnas galā veido t.s. “darba šķidrums” (strūklas strūkla), kas pārvieto automašīnu.

Viss ir tik vienkārši, bet patiesībā tā ir vesela zinātnes joma, jo tādos dzinējos darba temperatūra sasniedz tūkstošiem grādu pēc Celsija. Viena no svarīgākajām turboreaktīvo dzinēju konstrukcijas problēmām ir nekustošu detaļu izveide no kūstošiem metāliem. Bet, lai izprastu dizaineru un izgudrotāju problēmas, vispirms ir sīkāk jāizpēta dzinēja pamatstruktūra.

Reaktīvo dzinēju dizains

reaktīvo dzinēju galvenās daļas

Turbīnas sākumā vienmēr ir ventilators, kas sūc gaisu no ārējā vide turbīnās. Ventilators ir liela platība un milzīgs skaits asmeņu īpaša forma, izgatavots no titāna. Ir divi galvenie uzdevumi - primārā gaisa ieplūde un visa dzinēja dzesēšana kopumā, sūknējot gaisu starp dzinēja ārējo apvalku un iekšējām daļām. Tas atdzesē sajaukšanas un sadegšanas kameras un novērš to sabrukšanu.

Uzreiz aiz ventilatora ir jaudīgs kompresors, kas ar augstu spiedienu iespiež gaisu sadegšanas kamerā.

Sadegšanas kamera Tas darbojas arī kā karburators, sajaucot degvielu ar gaisu. Pēc degvielas un gaisa maisījuma izveidošanās tas tiek aizdedzināts. Degšanas procesā notiek ievērojama maisījuma un apkārtējo daļu uzkaršana, kā arī tilpuma izplešanās. Faktiski reaktīvais dzinējs izmanto kontrolētu sprādzienu, lai sevi virzītu.

Reaktīvā dzinēja sadegšanas kamera ir viena no tā karstākajām daļām – tai nepieciešama pastāvīga intensīva dzesēšana. Bet ar to nepietiek. Temperatūra tajā sasniedz 2700 grādus, tāpēc tas bieži ir izgatavots no keramikas.

Pēc sadegšanas kameras degošais degvielas un gaisa maisījums tiek nosūtīts tieši uz turbīnu.

Turbīna sastāv no simtiem lāpstiņu, uz kurām nospiež strūklas plūsma, liekot turbīnai griezties. Turbīna savukārt griež vārpstu, uz kuras “sēž” ventilators un kompresors. Tādējādi sistēma ir slēgta un tās darbībai nepieciešama tikai degvielas un gaisa padeve.

Pēc turbīnas plūsma tiek novirzīta uz sprauslu. Reaktīvā dzinēja sprausla ir reaktīvā dzinēja pēdējā, bet ne mazāk svarīga sastāvdaļa. Tas tieši veido strūklas plūsmu. Aukstais gaiss tiek virzīts sprauslā, ko ventilators piespiež atdzesēt dzinēja iekšējās daļas. Šī plūsma ierobežo sprauslas apkakli no īpaši karstās strūklas plūsmas un izraisa tās kušanu.

Novirzāms vilces vektors

Reaktīvo dzinēju sprauslas ir dažādu veidu. Par vismodernāko viņš uzskata kustīgu sprauslu, kas uzstādīta dzinējiem ar novirzāmu vilces vektoru. Tas var saspiest un paplašināties, kā arī novirzīties ievērojamos leņķos, tieši regulējot un virzot strūklas straume. Tas padara lidmašīnas ar vilces vektora dzinējiem ļoti manevrējamas, jo manevrēšana notiek ne tikai pateicoties spārnu mehānismiem, bet arī tieši ar dzinēju.

Reaktīvo dzinēju veidi

Ir vairāki galvenie reaktīvo dzinēju veidi.

Klasisks F-15 reaktīvais dzinējs

Klasisks reaktīvo dzinēju– kuras pamatstruktūra mēs aprakstījām iepriekš. Izmanto galvenokārt kaujas lidmašīnās dažādās modifikācijās.

Turbopropelleru. Šāda veida dzinējos turbīnas jauda tiek virzīta caur reduktora pārnesumkārbu, lai rotētu klasisko dzenskrūvi. Šādi dzinēji ļaus lieliem lidaparātiem lidot ar pieņemamu ātrumu un patērēs mazāk degvielas. Par parasto turbopropelleru lidmašīnas kreisēšanas ātrumu tiek uzskatīts 600-800 km/h.

Šis dzinēja veids ir ekonomiskāks klasiskā tipa radinieks. galvenā atšķirība ir tā, ka pie ieejas ir uzstādīts lielāka diametra ventilators, kas piegādā gaisu ne tikai turbīnai, bet arī rada diezgan jaudīgu plūsmu ārpus tās. Tādā veidā, uzlabojot efektivitāti, tiek panākta paaugstināta efektivitāte.

Izmanto lidmašīnās un lielās lidmašīnās.

Ramjet dzinējs

Darbojas bez kustīgām daļām. Gaiss tiek iespiests sadegšanas kamerā dabiskā veidā, pateicoties plūsmas bremzēšanai pret ieplūdes apvalku.

Izmanto vilcienos, lidmašīnās, bezpilota lidaparātos un militārajās raķetēs, kā arī velosipēdos un motorolleros.

Un visbeidzot, video par reaktīvo dzinēju darbībā:

Bildes ņemtas no dažādiem avotiem. Attēlu rusifikācija – 37. laboratorija.

UZMANĪBU! Novecojis ziņu formāts. Var rasties problēmas ar pareizu satura attēlošanu.

Reaktīvo dzinēju

Agrīnās lidmašīnas ar reaktīvo dzinēju: Me.262 un Yak-15

Radīšanas idejas siltuma dzinējs, kas ietver reaktīvo dzinēju, cilvēkiem ir zināmi kopš seniem laikiem. Tādējādi Aleksandrijas Herona traktātā ar nosaukumu “Pneimatika” ir aprakstīta Eolipile - bumba “Eolus”. Šis dizains bija nekas cits kā tvaika turbīna, kurā tvaiks caur caurulēm tika piegādāts bronzas sfērā un, izkļūstot no tās, vērpa šo sfēru. Visticamāk, ierīce tika izmantota izklaidei.

Šo ideju ignorēja arī izcilais Leonardo, kurš bija iecerējis izmantot asmeņiem padoto karsto gaisu, lai pagrieztu iesmu cepšanai.

Ideju par gāzturbīnas dzinēju 1791. gadā pirmo reizi ierosināja angļu izgudrotājs J. Barber: viņa gāzturbīnas dzinēja konstrukcija bija aprīkota ar gāzes ģeneratoru, virzuļkompresoru, sadegšanas kameru un gāzes turbīnu.

Viņš izmantoja siltumdzinēju un A.F. kā spēkstaciju savai lidmašīnai, kas izstrādāta 1878. gadā. Mozhaisky: divas tvaika mašīnas vadīja mašīnas dzenskrūves. Zemās efektivitātes dēļ vēlamo efektu nevarēja sasniegt.

Vēl viens krievu inženieris - P.D. Kuzminskis - 1892. gadā izstrādāja ideju par gāzes turbīnas dzinēju, kurā degviela dega nemainīgā spiedienā. Uzsācis projektu 1900. gadā, viņš nolēma uz mazas laivas uzstādīt gāzturbīnas dzinēju ar daudzpakāpju gāzes turbīnu. Taču dizainera nāve liedza viņam pabeigt iesākto.

Reaktīvo dzinēju viņi sāka veidot intensīvāk tikai divdesmitajā gadsimtā: vispirms teorētiski, bet dažus gadus vēlāk - praktiski.

1903. gadā darbā “Pasaules telpu izpēte ar reaktīviem instrumentiem” K.E. Ciolkovskis tika izstrādāti teorētiskie pamatišķidrums raķešu dzinēji(LPRE) ar reaktīvo dzinēju, kurā izmanto šķidro degvielu, galveno elementu aprakstu.

Ideja par gaisa ieelpošanas dzinēja (WRE) izveidi pieder R. Lorinam, kurš patentēja projektu 1908. gadā. Mēģinot izveidot dzinēju, pēc ierīces rasējumu publiskošanas 1913. gadā izgudrotājs cieta neveiksmi: reaktīvā dzinēja darbībai nepieciešamais ātrums tā arī netika sasniegts.

Mēģinājumi izveidot gāzes turbīnu dzinējus turpinājās arī turpmāk. Tātad 1906. gadā krievu inženieris V.V. Karavodins izstrādāja un divus gadus vēlāk uzbūvēja bezkompresora gāzes turbīnu dzinēju ar četrām neregulārām sadegšanas kamerām un gāzes turbīnu. Taču ierīces izstrādātā jauda pat pie 10 000 apgr./min nepārsniedza 1,2 kW (1,6 ZS).

Arī intermitējošās iekšdedzes gāzes turbīnu dzinēju radījis vācu konstruktors H. Holvarts. Izgatavojis gāzturbīnas dzinēju 1908. gadā, līdz 1933. gadam pēc daudzu gadu darba, lai to uzlabotu, viņš pacēla dzinēja efektivitāti līdz 24%. Tomēr ideja nav atradusi plašu pielietojumu.

Ideju par turboreaktīvo dzinēju 1909. gadā izteica krievu inženieris N.V. Gerasimovs, kurš saņēma patentu gāzes turbīnas dzinējam reaktīvās vilces radīšanai. Darbs pie šīs idejas īstenošanas Krievijā neapstājās vēlāk: 1913. gadā M.N. Nikolskojs projektē gāzes turbīnas dzinēju ar jaudu 120 kW (160 ZS) ar trīspakāpju gāzes turbīnu; 1923. gadā V.I. Bazarovs piedāvā shematisku gāzturbīnas dzinēja diagrammu, kas pēc konstrukcijas ir līdzīga mūsdienu turbopropelleru dzinējiem; 1930. gadā V.V. Uvarovs kopā ar N.R. Brilings izstrādā un 1936. gadā ievieš gāzes turbīnas dzinēju ar centrbēdzes kompresoru.

Milzīgu ieguldījumu reaktīvo dzinēju teorijas izveidē sniedza Krievijas zinātnieku S.S. Ņeždanovskis, I.V. Meščerskis, N.E. Žukovskis. Franču zinātnieks R. Haino-Peltrijs, vācu zinātnieks G. Oberts. Gaisa elpojošā dzinēja izveidi ietekmēja arī slavenā padomju zinātnieka B.S. Stechkin, kurš publicēja savu darbu "Gaisa reaktīvo dzinēju teorija" 1929.

Darbs pie šķidrā reaktīvo dzinēja izveides neapstājās: 1926. gadā amerikāņu zinātnieks R. Godards palaida raķeti, izmantojot šķidro degvielu. Darbs pie šīs tēmas notika arī Padomju Savienībā: no 1929. līdz 1933. gadam V.P. Gluško izstrādāja un testēja elektrotermisko reaktīvo dzinēju Gāzes dinamikas laboratorijā. Šajā periodā viņš radīja arī pirmos pašmāju šķidrās reaktīvo dzinējus - ORM, ORM-1, ORM-2.

Vislielāko ieguldījumu reaktīvo dzinēju praktiskajā ieviešanā deva vācu dizaineri un zinātnieki. Ņemot atbalstu un finansējumu no valsts, kas cerēja to panākt tehniskais pārākums V gaidāmais karš, III Reiha inženieru korpuss ar maksimālu efektivitāti un in īsi termiņi tuvojās kaujas sistēmu izveidei, pamatojoties uz idejām reaktīvā piedziņa.

Koncentrējot uzmanību uz aviācijas komponenti, varam teikt, ka jau 1939. gada 27. augustā Heinkel izmēģinājuma pilots kapteinis E. Varsits pacēlās ar He.178 - reaktīvo lidmašīnu, kuras izveidē vēlāk tika izmantota tehnoloģiskā attīstība. no Heinkel He.280 un Messerschmitt Me.262 Schwalbe.

Heinkel Strahltriebwerke HeS 3 dzinējs, kas uzstādīts uz Heinkel He.178, ko projektējis H.-I. fon Ohains, lai gan viņam nebija liela jauda, taču izdevās atklāt militārās aviācijas reaktīvo lidojumu ēru. Sasniedzis Viņš.178 maksimālais ātrums ar ātrumu 700 km/h, izmantojot dzinēju, kura jauda nepārsniedza 500 kgf spieķu tilpumu. Uz priekšu gulēja neierobežotas iespējas, kas atņēma virzuļdzinējiem nākotni.

Vesela virkne Vācijā radīto reaktīvo dzinēju, piemēram, Junkers ražotais Jumo-004, Otrā pasaules kara beigās ļāva tai izmantot sērijveida reaktīvos iznīcinātājus un bumbvedējus, par vairākiem gadiem apsteidzot citas valstis šajā virzienā. Pēc Trešā Reiha sakāves tieši vācu tehnoloģijas deva impulsu reaktīvo lidmašīnu attīstībai daudzās pasaules valstīs.

Vienīgā valsts, kurai izdevās atbildēt uz Vācijas izaicinājumu, bija Lielbritānija: iznīcinātājam Gloster Meteor tika uzstādīts F. Vitla radītais Rolls-Royce Derwent 8 turboreaktīvais dzinējs.

Trofeja Jumo 004

Pasaulē pirmais turbopropelleru dzinējs bija ungāru Jendrassik Cs-1 dzinējs, ko projektējis D. Jendrasiks, kurš to uzbūvēja 1937. gadā Ganz rūpnīcā Budapeštā. Neskatoties uz problēmām, kas radās ieviešanas laikā, dzinēju bija paredzēts uzstādīt Ungārijas divu dzinēju uzbrukuma lidmašīnai Varga RMI-1 X/H, ko īpaši šim nolūkam izstrādājis lidmašīnas konstruktors L. Vargo. Taču Ungārijas speciālisti nespēja darbu pabeigt - uzņēmums tika novirzīts uz vācu Daimler-Benz DB 605 dzinēju ražošanu, kas izvēlēti uzstādīšanai uz Ungārijas Messerschmitt Me.210.

Pirms kara sākuma PSRS turpinājās darbs, lai radītu dažādi veidi reaktīvie dzinēji. Tātad 1939. gadā tika izmēģinātas raķetes, kuras darbināja I.A. izstrādātie ramjet dzinēji. Merkulova.

Tajā pašā gadā Ļeņingradas Kirova rūpnīcā sākās darbs pie pirmā vietējā turboreaktīvo dzinēja konstruēšanas, ko projektējis A.M. Šūpuļi. Tomēr kara uzliesmojums pārtrauca eksperimentālo darbu pie dzinēja, visu ražošanas jaudu novirzot frontes vajadzībām.

Īstā reaktīvo dzinēju ēra sākās pēc Otrā pasaules kara beigām, kad īsā laika posmā tika iekarota ne tikai skaņas barjera, bet arī gravitācija, kas ļāva cilvēci iznest kosmosā.

Reaktīvie dzinēji. Reaktīvo dzinēju vēsture.

Reaktīvie dzinēji.

Reaktīvais dzinējs ir ierīce, kuras konstrukcija ļauj iegūt reaktīvās vilces spēku, pārveidojot iekšējā enerģija degvielas rezervi darba šķidruma strūklas plūsmas kinētiskajā enerģijā.

Objekta darba šķidrums ar liels ātrums izplūst no reaktīvo dzinēja, un saskaņā ar impulsa nezūdamības likumu tiek ģenerēts reaktīvs spēks, kas iespiež dzinēju pretējā virzienā. Lai paātrinātu darba šķidrumu, tiek vienā vai otrā veidā uzkarsētas gāzes izplešanās līdz augstai temperatūrai (termiskie reaktīvie dzinēji) un citi fiziskie principi, piemēram, uzlādētu daļiņu paātrinājums elektrostatiskā laukā (jonu dzinējs).

Reaktīvais dzinējs ļauj radīt vilces spēku tikai strūklas plūsmas mijiedarbības ar darba šķidrumu dēļ, bez atbalsta vai saskares ar citiem ķermeņiem. Šajā sakarā reaktīvo dzinēju atrada plašs pielietojums aviācijā un astronautikā.

Reaktīvo dzinēju vēsture.

Ķīnieši bija pirmie, kas iemācījās izmantot reaktīvo dzinēju raķetes ar cieto degvielu, kas parādījās Ķīnā mūsu ēras 10. gadsimtā. e. Šādas raķetes tika izmantotas Austrumos un pēc tam Eiropā uguņošanai, signalizācijai un kā kaujas raķetes.

Senās Ķīnas raķetes.

Svarīgs posms reaktīvās piedziņas idejas attīstībā bija ideja izmantot raķeti kā lidmašīnas dzinēju. Pirmo reizi to formulēja krievu revolucionārs N. I. Kibalčičs, kurš 1881. gada martā, neilgi pirms nāvessoda izpildes, ierosināja lidmašīnas (raķetes lidmašīnas) konstrukciju, izmantojot reaktīvo dzinējspēku no sprādzienbīstamām pulvera gāzēm.

N. E. Žukovskis savos darbos “Par izplūstošā un ieplūstošā šķidruma reakciju” (1880. gadi) un “Par kuģu teoriju, ko vada izplūstošā ūdens reakcijas spēks” (1908) vispirms izstrādāja strūklas teorijas pamatjautājumus. dzinējs.

Interesanti darbi par raķešu lidojuma izpēti pieder arī slavenajam krievu zinātniekam I. V. Meščerskim, jo ​​īpaši mainīgas masas ķermeņu kustības vispārējās teorijas jomā.

1903. gadā K. E. Ciolkovskis darbā “Pasaules telpu izpēte ar reaktīvajiem instrumentiem” sniedza teorētisku pamatojumu raķetes lidojumam, kā arī raķetes dzinēja shematisku diagrammu, kas paredzēja daudzus fundamentālus un dizaina iezīmes mūsdienu šķidro raķešu dzinēji (LPRE). Tādējādi Ciolkovskis paredzēja reaktīvajam dzinējam izmantot šķidro degvielu un tās padevi dzinējam ar speciāliem sūkņiem. Viņš ierosināja kontrolēt raķetes lidojumu, izmantojot gāzes stūres - īpašas plāksnes, kas novietotas gāzu plūsmā, kas izplūst no sprauslas.

Šķidruma reaktīvo dzinēju īpatnība ir tāda, ka atšķirībā no citiem reaktīvajiem dzinējiem tas kopā ar degvielu nes sev līdzi visu oksidētāja padevi un neaizņem no atmosfēras degvielas sadedzināšanai nepieciešamo skābekli saturošo gaisu. Šis ir vienīgais dzinējs, ko var izmantot īpaši augstiem lidojumiem ārpus Zemes atmosfēras.

Pasaulē pirmo raķeti ar šķidro raķešu dzinēju radīja un 1926. gada 16. martā palaida amerikānis R. Godārs. Tas svēra apmēram 5 kilogramus, un tā garums sasniedza 3 m. Degviela Godāra raķetē bija benzīns un šķidrais skābeklis. Šīs raķetes lidojums ilga 2,5 sekundes, kura laikā tā nolidoja 56 m.

Sistemātisks eksperimentāls darbs darbs pie šiem dzinējiem sākās pagājušā gadsimta trīsdesmitajos gados.

Pirmie padomju šķidrās degvielas raķešu dzinēji tika izstrādāti un radīti 1930.-1931.gadā Ļeņingradas Gāzes dinamikas laboratorijā (GDL) topošā akadēmiķa V.P.Gluško vadībā. Šo sēriju sauca par ORM - eksperimentālo raķešu motoru. Gluško izmantoja dažus jaunus jauninājumus, piemēram, dzinēja dzesēšanu ar kādu no degvielas sastāvdaļām.

Paralēli raķešu dzinēju izstrādi Maskavā veica Reaktīvo dzinēju pētniecības grupa (GIRD). Tās idejiskais iedvesmotājs bija F.A.Tsanders, bet organizators – jaunais S.P.Koroļevs. Koroļeva mērķis bija uzbūvēt jaunu raķešu transportlīdzekli – raķešu lidmašīnu.

1933. gadā F. A. Zanders uzbūvēja un veiksmīgi testēja OR1 raķešu dzinēju, kas darbojas ar benzīnu un saspiestu gaisu, un 1932.–1933. gadā OR2 dzinēju, kas darbojas ar benzīnu un šķidro skābekli. Šis dzinējs bija paredzēts uzstādīšanai uz planiera, kas bija paredzēts lidošanai kā raķešu lidmašīna.

Attīstot iesākto darbu, padomju inženieri turpināja strādāt pie šķidro reaktīvo dzinēju izveides. Kopumā no 1932. līdz 1941. gadam PSRS izstrādāja 118 šķidruma reaktīvo dzinēju konstrukcijas.

Vācijā 1931. gadā notika I. Vinklera, Rīdela un citu raķešu izmēģinājumi.

Pirmais raķešu lidmašīnas lidojums ar šķidrās degvielas dzinēju tika veikts Padomju Savienībā 1940. gada februārī. Kā lidmašīnas spēkstacija tika izmantots šķidrās degvielas raķešu dzinējs. 1941. gadā padomju konstruktora V. F. Bolkhovitinova vadībā tika uzbūvēts pirmais reaktīvais iznīcinātājs ar šķidrās degvielas dzinēju. Tās testus 1942. gada maijā veica pilots G. Ja. Tajā pašā laikā notika pirmais vācu iznīcinātāja lidojums ar šādu dzinēju.

1943. gadā ASV izmēģināja pirmo amerikāni reaktīvā lidmašīna, uz kura tika uzstādīts šķidrās degvielas reaktīvais dzinējs. Vācijā 1944. gadā ar šiem Messerschmitt projektētajiem dzinējiem tika uzbūvētas vairākas iznīcinātāju lidmašīnas.

Turklāt šķidro raķešu dzinēji tika izmantoti vācu V2 raķetēs, kas tika radītas V. fon Brauna vadībā.

1950. gados ballistiskajām raķetēm tika uzstādīti šķidrās degvielas dzinēji, un pēc tam kosmosa raķetes, mākslīgie pavadoņi, automātiskās starpplanētu stacijas.

Šķidrās degvielas raķešu dzinējs sastāv no sadegšanas kameras ar sprauslu, turbosūkņa bloka, gāzes ģeneratora vai tvaika-gāzes ģeneratora, automatizācijas sistēmas, vadības elementiem, aizdedzes sistēmas un palīgierīcēm (siltummaiņiem, maisītājiem, piedziņas).

Ideja par gaisa elpojošiem dzinējiem (WRE) ir izvirzīta vairāk nekā vienu reizi dažādās valstīs. Nozīmīgākie un oriģinālākie darbi šajā sakarā ir pētījumi, ko 1908.-1913.gadā veica franču zinātnieks Renault Laurent, kurš piedāvāja vairākus ramjet dzinēju (ramjet dzinēju) projektus. Šie dzinēji tiek izmantoti kā oksidētājs atmosfēras gaiss, un gaisa kompresiju sadegšanas kamerā nodrošina dinamisks gaisa spiediens.

1939. gada maijā pirmo reizi PSRS tika izmēģināta P. A. Merkulova konstruētā raķete ar ramjeta konstrukciju. Tā bija divpakāpju raķete (pirmā pakāpe ir pulvera raķete) ar pacelšanās masu 7,07 kg, un degvielas svars ramjet otrajai pakāpei bija tikai 2 kg. Testēšanas laikā raķete sasniedza 2 km augstumu.

1939.–1940. gadā Padomju Savienība pirmo reizi pasaulē veica gaisa ieelpošanas dzinēju vasaras testus, kas uzstādīti kā papildu dzinēji N. P. Poļikarpova konstruētajā lidmašīnā. 1942. gadā Vācijā tika pārbaudīti E. Zengera konstruētie reaktīvie dzinēji.

Gaisa elpojošs dzinējs sastāv no difuzora, kurā gaiss tiek saspiests pretimnākošās gaisa plūsmas kinētiskās enerģijas dēļ. Degviela caur sprauslu tiek ievadīta sadegšanas kamerā, un maisījums aizdegas. Strūklas plūsma izplūst caur sprauslu.

Reaktīvo dzinēju darbības process ir nepārtraukts, tāpēc tiem nav palaišanas vilces. Šajā sakarā ar lidojuma ātrumu, kas ir mazāks par pusi no skaņas ātruma, gaisa elpojošie dzinēji netiek izmantoti. Visefektīvākā reaktīvo dzinēju izmantošana ir virsskaņas ātrumos un lielā augstumā. Lidmašīna, ko darbina reaktīvo dzinēju, paceļas, izmantojot raķešu dzinējus, kas darbojas ar cieto vai šķidro degvielu.

Cita gaisa elpojošo dzinēju grupa - turbokompresora dzinēji - ir saņēmusi lielāku attīstību. Tie ir sadalīti turboreaktīvos, kuros vilces spēku rada gāzu plūsma, kas plūst no strūklas sprauslas, un turbopropelleru, kurā galveno vilci rada dzenskrūve.

1909. gadā turboreaktīvo dzinēju konstrukciju izstrādāja inženieris N. Gerasimovs. 1914. gadā krievu leitnants flote M. N. Nikolskojs izstrādāja un uzbūvēja turbopropelleru lidmašīnas dzinēja modeli. Darba šķidrums trīspakāpju turbīnas darbināšanai bija terpentīna un terpentīna maisījuma gāzveida sadegšanas produkti. slāpekļskābe. Turbīna strādāja ne tikai uz dzenskrūves: izplūdes gāzu sadegšanas produkti, kas tika novirzīti astes (strūklas) sprauslā, papildus dzenskrūves vilces spēkam radīja strūklas vilci.

1924. gadā V.I. Bazarovs izstrādāja aviācijas turbokompresora reaktīvo dzinēju, kas sastāvēja no trim elementiem: sadegšanas kameras, gāzes turbīnas un kompresora. Šeit pirmo reizi saspiestā gaisa plūsma tika sadalīta divās daļās: mazākā daļa nonāca sadegšanas kamerā (uz degli), bet lielākā daļa tika sajaukta ar darba gāzēm, lai pazeminātu to temperatūru turbīnas priekšā. . Tas nodrošināja turbīnu lāpstiņu drošību. Daudzpakāpju turbīnas jauda tika iztērēta paša dzinēja centrbēdzes kompresora vadīšanai un daļēji dzenskrūves rotēšanai. Papildus dzenskrūvei vilce tika radīta, reaģējot uz gāzu straumi, kas tika izlaista caur astes sprauslu.

1939. gadā Kirovas rūpnīcā Ļeņingradā sākās A. M. Ļulkas projektēto turboreaktīvo dzinēju būvniecība. Viņa pārbaudījumus pārtrauca karš.

1941. gadā Anglijā tika veikts pirmais lidojums ar eksperimentālu iznīcinātāju, kas aprīkots ar F. Vitla konstruētu turboreaktīvo dzinēju. Tas bija aprīkots ar dzinēju ar gāzes turbīnu, kas darbināja centrbēdzes kompresoru, kas piegādāja gaisu sadegšanas kamerai. Degšanas produkti tika izmantoti, lai radītu strūklas vilci.

Līdz Otrā pasaules kara beigām kļuva skaidrs, ka turpmāka efektīva aviācijas attīstība ir iespējama tikai ar dzinēju ieviešanu, kas pilnībā vai daļēji izmanto reaktīvās piedziņas principus.

Pirmās lidmašīnas ar reaktīvo dzinēju tika radītas nacistiskajā Vācijā, Lielbritānijā, ASV un PSRS.

PSRS pirmo iznīcinātāja projektu ar A. M. Lyulkas izstrādāto reaktīvo dzinēju 1943. gada martā ierosināja OKB-301 vadītājs M. I. Gudkovs. Lidmašīnu sauca par Gu-VRD. Eksperti projektu noraidīja, jo neticēja ŪSD atbilstībai un priekšrocībām salīdzinājumā ar virzuļlidmašīnu dzinējiem.

Vācu dizaineri un zinātnieki, kas strādā šajā un ar to saistītās jomās (raķešu zinātnē), atradās izdevīgākā stāvoklī. Trešais reihs plānoja karu un cerēja to uzvarēt, pateicoties ieroču tehniskajam pārākumam. Tāpēc Vācijā dāsnāk nekā citās valstīs tika subsidēti jauni sasniegumi, kas varētu stiprināt armiju aviācijas un raķešu jomā.

Pirmā lidmašīna, kas aprīkota ar HeS 3 turboreaktīvo dzinēju, ko projektējis fon Ohains, bija He 178 (Heinkel Vācija). Tas notika 1939. gada 27. augustā. Šis lidaparāts ātrumā (700 km/h) pārsniedza sava laika virzuļlidmašīnas, kuru maksimālais ātrums nepārsniedza 650 km/h, taču tas bija mazāk ekonomisks un līdz ar to arī ar mazāku darbības rādiusu. Turklāt tam bija liels pacelšanās un nosēšanās ātrums salīdzinājumā ar virzuļlidmašīnām, tāpēc tam bija nepieciešams garāks skrejceļš ar kvalitatīvu segumu.

Darbs pie šīs tēmas turpinājās gandrīz līdz kara beigām, kad Trešais Reihs, zaudējis savu agrāko priekšrocību gaisā, neveiksmīgi mēģināja to atjaunot, apgādājot militārā aviācija reaktīvo lidmašīnu.

Kopš 1944. gada augusta masveidā sāka ražot reaktīvo iznīcinātāju-bumbvedēju Messerschmitt Me.262, kas aprīkots ar diviem Junkers ražotajiem turboreaktīvajiem dzinējiem Jumo-004. Messerschmitt Me.262 lidmašīna bija ievērojami pārāka par visiem saviem "laikabiedriem" ātruma un kāpšanas ātruma ziņā.

Kopš 1944. gada novembra sāka ražot pirmo reaktīvo bumbvedēju Arado Ar 234 Blitz ar tādiem pašiem dzinējiem.

Vienīgā prethitleriskās koalīcijas sabiedroto reaktīvo lidmašīnu lidmašīna, kas formāli piedalījās Otrajā pasaules karā, bija Glosteras meteors (Lielbritānija) ar Rolls-Royce Derwent 8 turboreaktīvo dzinēju, ko konstruējis F. Vitls.

Pēc kara visās valstīs, kurās bija aviācijas nozare, sākās intensīva attīstība gaisa ieelpošanas dzinēju jomā. Reaktīvā piedziņa pavēra jaunas iespējas aviācijā: lidojumus ar ātrumu, kas pārsniedz skaņas ātrumu, un tādu lidmašīnu radīšanu, kuru kravnesība daudzkārt pārsniedz virzuļlidmašīnu kravnesību, jo gāzes turbīnu dzinējiem ir lielāka īpatnējā jauda salīdzinājumā ar virzuļdzinējiem. .

Pirmā iekšzemes sērijveida reaktīvo lidmašīnu lidmašīna bija iznīcinātājs Yak-15 (1946), kas rekordīsā laikā tika izstrādāts, pamatojoties uz Yak-3 korpusu un sagūstītā Jumo-004 dzinēja adaptāciju, kas izgatavots V. Ya dzinēju projektēšanas birojā. Klimovs.

Un gadu vēlāk pirmais, pilnīgi oriģinālais iekšzemes turboreaktīvais dzinējs TR-1, kas izstrādāts A. M. Lyulka dizaina birojā, izturēja valsts pārbaudes. Tādas ātrs temps pilnīgi jaunas dzinēju būves zonas attīstībai ir skaidrojums: A. M. Ļulkas grupa pie šī jautājuma ir strādājusi kopš pirmskara laikiem, taču “zaļā gaisma” šīm norisēm tika dota tikai tad, kad valsts vadība pēkšņi atklāja, ka PSRS šajā jomā atpalika.

Pirmā iekšzemes reaktīvo pasažieru lidmašīna bija Tu-104 (1955), kas aprīkota ar diviem RD-3M-500 (AM-3M-500) turboreaktīvajiem dzinējiem, kas izstrādāti A. A. Mikuļina dizaina birojā. Līdz tam laikam PSRS jau bija viena no pasaules līderēm lidmašīnu dzinēju būves jomā.

Arī 1913. gadā izgudrotais ramjet dzinējs (ramjet dzinējs) sāka aktīvi uzlaboties. Kopš pagājušā gadsimta piecdesmitajiem gadiem ASV ir radītas vairākas eksperimentālas lidmašīnas un ražošanas lidmašīnas. spārnotās raķetes dažādiem mērķiem ar šāda veida dzinēju.

Kam ir vairāki trūkumi izmantošanai pilotējamās lidmašīnās (nulles vilce dīkstāvē, zema efektivitāte pie maziem lidojuma ātrumiem), tā vienkāršības un līdz ar to arī reaktīvais lidmašīnas veids ir kļuvis par iecienītāko bezpilota vienreizējās lietošanas lādiņu un spārnotās raķetes. , zemas izmaksas un uzticamība.

Turboreaktīvajā dzinējā (TRE) gaiss, kas ieplūst lidojuma laikā, vispirms tiek saspiests gaisa ieplūdes atverē un pēc tam turbokompresorā. Saspiests gaiss tiek piegādāts sadegšanas kamerā, kur tiek iesmidzināta šķidrā degviela (visbiežāk aviācijas petroleja). Degšanas laikā radušos gāzu daļēja izplešanās notiek turbīnā, kas rotē kompresoru, un galīgā izplešanās notiek strūklas sprauslā. Lai nodrošinātu papildu degvielas sadegšanu, starp turbīnu un reaktīvo dzinēju var uzstādīt pēcdedzinātāju.

Mūsdienās lielākā daļa militāro un civilo lidmašīnu, kā arī daži helikopteri ir aprīkoti ar turboreaktīvo dzinēju (TRD).

Turbopropelleru dzinējā galveno vilci ģenerē dzenskrūve, un papildu vilci (apmēram 10%) rada gāzu plūsma, kas plūst no strūklas sprauslas. Turbopropelleru dzinēja darbības princips ir līdzīgs turboreaktīvajam (TR) ar atšķirību, ka turbīna rotē ne tikai kompresoru, bet arī dzenskrūvi. Šos dzinējus izmanto zemskaņas lidmašīnās un helikopteros, kā arī ātrgaitas kuģu un automašīnu piedziņai.

Agrākie cietie raķešu dzinēji (SRM) tika izmantoti kaujas raķetēs. To plaša izmantošana sākās 19. gadsimtā, kad daudzās armijās parādījās raķešu vienības. IN XIX beigas gadsimtiem tika izveidots pirmais bezdūmu šaujampulveris ar stabilāku degšanu un lielāku veiktspēju.

1920.-1930.gadā tika veikts darbs, lai izveidotu raķešu ieroči. Tas noveda pie raķešu dzinēju mīnmetēju parādīšanās – Padomju Savienībā – Katjušas, Vācijā – sešstobru raķešu mīnmetēji.

Jaunu šaujampulvera veidu izstrāde ļāvusi izmantot cietā kurināmā reaktīvo dzinēju kaujas raķetēs, tostarp ballistiskajās. Turklāt tos izmanto aviācijā un astronautikā kā dzinējus nesējraķešu pirmajos posmos, iedarbināšanas dzinējus lidmašīnām ar reaktīvo dzinēju un bremzēšanas dzinējus kosmosa kuģiem.

Cietā kurināmā reaktīvo dzinēju (SFRE) veido korpuss (sadegšanas kamera), kurā ir visa degvielas padeve un strūklas sprausla. Korpuss ir izgatavots no tērauda vai stikla šķiedras. Sprausla ir izgatavota no grafīta vai ugunsizturīgiem sakausējumiem. Degvielu aizdedzina ar aizdedzes ierīci. Vilces spēku var regulēt, mainot lādiņa degšanas virsmu vai sprauslas kritisko sekcijas laukumu, kā arī iesmidzinot šķidrumu sadegšanas kamerā. Vilces virzienu var mainīt ar gāzes stūrēm, deflektoru (deflektoru), vadības palīgmotoriem utt.

Cietās degvielas reaktīvie dzinēji ir ļoti uzticami, tiem nav nepieciešama sarežģīta apkope, tos var uzglabāt ilgu laiku un tie vienmēr ir gatavi iedarbināšanai.

Reaktīvo dzinēju veidi.

Mūsdienās diezgan plaši tiek izmantoti dažādu konstrukciju reaktīvie dzinēji.

Reaktīvos dzinējus var iedalīt divās kategorijās: raķešu reaktīvie dzinēji un gaisa elpojošie dzinēji.

Cietās degvielas raķešu dzinējs (SRM) - cietā kurināmā raķešu dzinējs - dzinējs, kas darbojas ar cieto degvielu, visbiežāk tiek izmantots raķešu artilērijā un daudz retāk astronautikā. Tas ir vecākais no siltumdzinējiem.

Šķidruma raķešu dzinējs (LPRE) ir ķīmiskais raķešu dzinējs, kas izmanto raķešu degvielašķidrumi, ieskaitot sašķidrinātas gāzes. Atkarībā no izmantoto komponentu skaita atšķiras viena, divu un trīs komponentu šķidrās degvielas dzinēji.

Ramjet;

Impulsu gaisa strūkla;

Turboreaktīvais dzinējs;

Turbopropelleru.

Mūsdienīgi reaktīvie dzinēji.

Fotogrāfijā testēšanas laikā redzams lidmašīnas reaktīvais dzinējs.

Fotoattēlā parādīts raķešu dzinēju montāžas process.

Reaktīvie dzinēji. Reaktīvo dzinēju vēsture. Reaktīvo dzinēju veidi.

vietne un Rostec atceras cilvēkus, kas lika lidot raķetēm.

Izcelsme

“Raķete pati par sevi nelidos” ir frāze, ko piedēvē daudziem slaveniem zinātniekiem. Un Sergejs Koroļovs, un Vernhers fon Brauns, un Konstantīns Ciolkovskis. Tiek uzskatīts, ka ideju par raķešu lidojumu gandrīz formulēja pats Arhimēds, taču pat viņam nebija ne jausmas, kā likt tai lidot.

Konstantīns Ciolkovskis

Līdz šim ir daudz veidu raķešu dzinēji. Ķīmiskās, kodolenerģijas, elektriskās, pat plazmas. Tomēr raķetes parādījās ilgi pirms cilvēks izgudroja pirmo dzinēju. Vārdi “kodolsintēze” vai “ķīmiskā reakcija” iedzīvotājiem gandrīz neko neizteica Senā Ķīna. Bet raķetes parādījās tieši tur. Precīzs datums Grūti nosaukt, bet, domājams, tas notika Haņu dinastijas valdīšanas laikā (III-II gadsimts pirms mūsu ēras). Pirmie šaujampulvera pieminējumi attiecas uz tiem laikiem. Raķete, kas pacēlās uz augšu šaujampulvera sprādziena radītā spēka dēļ, tajos laikos tika izmantota tikai mierīgiem mērķiem - uguņošanai. Šīm raķetēm raksturīgi bija pašu krājumi degviela, šajā gadījumā šaujampulveris.

Konrāds Hāss tiek uzskatīts par pirmās kaujas raķetes radītāju

Nākamais solis tikai 1556. gadā izgatavoja vācu izgudrotājs Konrāds Hāss, kurš bija šaujamieroču speciālists Ferdinanda I – Svētās Romas imperatora armijā. Hāss tiek uzskatīts par pirmās militārās raķetes radītāju. Lai gan, stingri ņemot, izgudrotājs to nav radījis, bet tikai ielicis teorētiskos pamatus. Tas bija Hāss, kurš nāca klajā ar ideju par daudzpakāpju raķeti.

Daudzpakāpju raķete, kā to iztēlojies Konrāds Hāss

Zinātnieks detalizēti aprakstīja mehānismu, kā izveidot lidmašīnu no divām raķetēm, kas lidojuma laikā atdalītos. "Šāda ierīce," viņš apliecināja, "varētu sasniegt milzīgu ātrumu." Drīz Hāsa idejas attīstīja poļu ģenerālis Kazimirs Semenovičs.

Sākumlapa grāmatas, kurās Kazimirs Semenovičs aprakstīja raķetes

1650. gadā viņš ierosināja projektu trīspakāpju raķetes izveidei. Tomēr šī ideja nekad netika īstenota. Tā tas, protams, bija, bet tikai divdesmitajā gadsimtā, vairākus gadsimtus pēc Semenoviča nāves.

Raķetes armijā

Militāristi, protams, nekad nepalaidīs garām iespēju adoptēt jauns izskats iznīcinošie ieroči. 19. gadsimtā viņiem bija iespēja kaujā izmantot raķeti. 1805. gadā britu virsnieks Viljams Kongrēvs Karaliskajā arsenālā demonstrēja paša radītās šaujampulvera raķetes, kurām tolaik bija nepieredzēts spēks. Pastāv pieņēmums, ka Congreve lielāko daļu ideju “nozaga” īru nacionālistam Robertam Emmetam, kurš 1803. gada sacelšanās laikā izmantoja kādu raķeti. Par šo tēmu var strīdēties mūžīgi, taču, neskatoties uz to, britu karaspēka pieņemto raķeti sauc par Congreve raķeti, nevis par Emmeta raķeti.

Militārie spēki sāka izmantot raķetes 19. gadsimta rītausmā

Raķetes Congreve palaišana, 1890

Napoleona karu laikā ierocis tika izmantots daudzas reizes. Krievijā ģenerālleitnants Aleksandrs Zasjadko tiek uzskatīts par raķešu zinātnes pionieri.

Aleksandrs Zasjadko

Viņš ne tikai uzlaboja Congreve raķeti, bet arī domāja, ka šī iznīcinošā ieroča enerģiju varētu izmantot mierīgiem mērķiem. Zasjadko, piemēram, bija pirmais, kurš izteica domu, ka, izmantojot raķeti, būtu iespējams lidot kosmosā. Inženieris pat precīzi aprēķināja, cik daudz šaujampulvera būs nepieciešams, lai raķete sasniegtu Mēnesi.

Zasjadko bija pirmais, kurš ierosināja izmantot raķetes, lai lidotu kosmosā

Ar raķeti uz kosmosu

Zasjadko idejas veidoja pamatu daudziem Konstantīna Ciolkovska darbiem. Šis slavenais zinātnieks un izgudrotājs teorētiski pamatoja iespēju lidot kosmosā, izmantojot raķešu tehnoloģiju. Tiesa, viņš ierosināja kā degvielu izmantot nevis šaujampulveri, bet gan šķidrā skābekļa un šķidrā ūdeņraža maisījumu. Līdzīgas idejas izteica arī Ciolkovska jaunākais laikabiedrs Hermanis Oberts.

Hermanis Oberts

Viņš arī izstrādāja ideju par starpplanētu ceļojumiem. Oberts lieliski saprata uzdevuma sarežģītību, taču viņa darbs nebūt nebija fantastisks pēc būtības. Zinātnieks jo īpaši ierosināja ideju par raķešu dzinēju. Viņš pat veica šādu ierīču eksperimentālus testus. 1928. gadā Oberts iepazinās ar jaunu studentu Vernheru fon Braunu. Šim jaunajam fiziķim no Berlīnes drīzumā bija jāveic izrāviens raķešu zinātnē un jāīsteno daudzas Oberta idejas. Bet vairāk par to vēlāk, jo divus gadus pirms šo divu zinātnieku tikšanās tika palaista vēsturē pirmā šķidrās degvielas raķete.

Raķešu laikmets

Tas notika nozīmīgs notikums 1926. gada 16. marts. Un galvenais varonis bija amerikāņu fiziķis un inženieris Roberts Goddards. Tālajā 1914. gadā viņš patentēja daudzpakāpju raķeti. Drīz viņam izdevās īstenot ideju, ko Hāsa ierosināja gandrīz četrus simtus gadus agrāk. Goddards ierosināja kā degvielu izmantot benzīnu un slāpekļa oksīdu. Pēc virknes neveiksmīgu palaišanas viņš guva panākumus. 1926. gada 16. martā pie savas tantes fermā Godārs palaida raķeti, kuras izmērs bija cilvēka roka. Nedaudz vairāk kā divu sekunžu laikā viņa uzlidoja 12 metrus gaisā. Interesanti, ka Bazooka vēlāk tiks izveidota, pamatojoties uz Godāra darbiem.

Roberts Goddards un viņa raķete

Godāra, Oberta un Ciolkovska atklājumiem bija liela rezonanse. ASV, Vācijā un Padomju Savienībā spontāni sāka veidoties raķešu zinātnes entuziastu biedrības. PSRS jau 1933. gadā tika izveidots Reaktīvo institūtu. Tajā pašā gadā parādījās principiāli jauns ieroču veids - raķetes. Instalācija to palaišanai iegāja vēsturē ar nosaukumu “Katyusha”.

Salvo "Katjuša"

Vācijā Oberta ideju izstrādi veica jau pazīstamais Vernhers fon Brauns. Viņš radīja raķetes vācu armijai un neatstāja šo darbību pēc nacistu nākšanas pie varas. Turklāt Brauns no viņiem saņēma pasakainu finansējumu un neierobežotas darba iespējas.

Vernhers fon Brauns ar V-2 modeli rokās

Jaunu raķešu radīšanai tika izmantots vergu darbs. Zināms, ka Brauns mēģinājis pret to protestēt, taču atbildē saņēmis draudus, ka viņš pats varētu nonākt piespiedu strādnieku vietā. Tā tapa ballistiskā raķete, kuras parādīšanos paredzēja Ciolkovskis. Pirmie testi notika 1942. gadā. 1944. gadā V-2 tāla darbības rādiusa ballistisko raķeti pieņēma Vērmahts. Ar tās palīdzību apšaudīja galvenokārt Lielbritānijas teritoriju (raķete Londonu sasniedza no Vācijas teritorijas 6 minūtēs). V-2 izraisīja briesmīgu iznīcināšanu un iedzina bailes cilvēku sirdīs. Par tās upuriem kļuva vismaz 2700 Foggy Albion civiliedzīvotāju. Britu presē V-2 sauca par "spārnotajām šausmām".

Nacisti izmantoja vergu darbu, lai radītu raķetes

Pēc kara

Amerikāņu un padomju militārpersonas Braunu ir meklējušas kopš 1944. gada. Abas valstis bija ieinteresētas viņa idejās un attīstībā. Zinātniekam pašam bija galvenā loma šī jautājuma risināšanā. Vēl 1945. gada pavasarī viņš sapulcināja savu komandu uz padomi, kurā tika izlemts jautājums par to, kam kara beigās vajadzētu padoties. Zinātnieki secinājuši, ka amerikāņiem labāk padoties. Pats Brauns tika notverts gandrīz nejauši. Viņa brālis Magnuss, ieraudzījis amerikāņu karavīru, pieskrēja pie viņa un teica: "Mani sauc Magnuss fon Brauns, mans brālis izgudroja V-2, mēs gribam padoties."

R-7 Korolev - pirmā raķete, ko izmantoja, lai lidotu kosmosā

ASV Vernhers fon Brauns turpināja strādāt pie raķetēm. Taču tagad viņš galvenokārt strādāja miermīlīgos nolūkos. Tieši viņš deva kolosālu impulsu Amerikas kosmosa industrijas attīstībai, izstrādājot ASV pirmās nesējraķetes (protams, Brauns radīja arī kaujas ballistiskās raķetes). Viņa komanda 1958. gada februārī palaida kosmosā pirmo amerikāņu mākslīgo Zemes pavadoni. Padomju Savienība par gandrīz sešiem mēnešiem pārspēja ASV ar satelīta palaišanu. 1957. gada 4. oktobrī Zemes orbītā tika palaists pirmais mākslīgais pavadonis. Tas tika palaists, izmantojot padomju raķeti R-7, ko radījis Sergejs Koroļovs.

Sergejs Koroļovs

R-7 kļuva par pasaulē pirmo starpkontinentālo ballistisko raķeti, kā arī pirmo raķeti, ko izmantoja lidojumiem kosmosā.

Raķešu dzinēji Krievijā

1912. gadā Maskavā tika atvērta lidmašīnu dzinēju ražošanas rūpnīca. Uzņēmums bija daļa no franču biedrības "Gnome". Šeit tika radīti arī dzinēji Krievijas impērijas lidmašīnām Pirmā pasaules kara laikā. Rūpnīca veiksmīgi pārdzīvoja revolūciju, saņēma jaunu nosaukumu “Ikars” un turpināja darboties padomju varas apstākļos.

1912. gadā Krievijā parādījās rūpnīca lidmašīnu dzinēju ražošanai

Aviācijas dzinēji šeit tika radīti 20. gadsimta 30. un 40. gados, kara gados. Icarus ražotie dzinēji tika uzstādīti priekšgalā padomju lidmašīnas. Un jau pagājušā gadsimta piecdesmitajos gados uzņēmums sāka ražot turboraķešu dzinējus, tostarp kosmosa nozarei. Tagad rūpnīca pieder OJSC Kuzņecovam, kas savu nosaukumu saņēma par godu izcilajam padomju lidmašīnu dizainerim Nikolajam Dmitrijevičam Kuzņecovam. Uzņēmums ir daļa no Rostec valsts korporācijas.

Pašreizējais stāvoklis

Rostec turpina ražot raķešu dzinējus, tostarp raķešu industrijai. IN pēdējos gados ražošanas apjomi aug. Pērn parādījās informācija, ka Kuzņecovs pasūtījumus dzinēju ražošanai saņēmis pat uz 20 gadiem uz priekšu. Dzinēji tiek radīti ne tikai kosmosa industrijai, bet arī aviācijai, enerģētikai un dzelzceļa kravu pārvadājumiem.

2012. gadā Rostec izmēģināja Mēness dzinēju

2012. gadā Rostec izmēģināja Mēness dzinēju. Ekspertiem izdevās atdzīvināt tehnoloģijas, kas tika radītas padomju laikam Mēness programma. Pati programma, kā mēs zinām, galu galā tika pārtraukta. Taču šķietami aizmirstās norises tagad ir atradušas jaunu dzīvi. Paredzams, ka Mēness dzineklis tiks plaši izmantots Krievijas kosmosa programmā.