Конструкция и особенности пульсирующего воздушно реактивного двигателя – ПуВРД - Реферат

Легенда об Икаре, сохранившиеся чертежи крыльев, которые, якобы, должна были помочь людям воспарить в небеса подобно птицам, известные чертежи Леонардо да Винчи - все это нам показывает, насколько сильна была тяга человека к небу. После первого полета человека авиация стала развиваться очень и очень быстро, а Первая мировая война только подтолкнула авиационные исследования. Над линиями фронта начинали парить первые легкие самолеты, на которых уже устанавливалось примитивное вооружение (легкие пулеметы). Вскоре была принята идея о возможности использование самолетов не только в качестве разведчиков (и их антиподов-истребителей, с легким вооружением), но и для переноса взрывчатых снарядов. Предупрежу, что в те времена бомбардировки активно проводились с дирижаблей, В отличие от аэропланов дирижабли в начале мировой войны уже были грозной силой.Поэтому были предложены некоторые идеи по созданию альтернативных вариантов двигательных установок. ХХ века идеи использования реактивных двигателей на самолетах в СССР выдвигались Фридрихом Артуровичем Цандером, который в 1924 г. предложил применять крылья на ракетных летательных аппаратах. Стоит отметить, что в разработке реактивного движения и движения тел с переменной массой значительную роль сыграли Н.Е. Реактивная тяга - сила, возникающая в результате взаимодействия двигательной установки с истекающей из сопла струей расширяющейся жидкости или газа, обладающих кинетической энергией. В будущем ракеты усовершенствовались и в качестве источника тяги использовались смесь топлива (основное горючее вещество) и окислителя (вещества, ускоряющие скорость и температуру горения), но топливо и окислитель были разделены и имели жидкий вид.Воздушно-реактивный двигатель (ВРД) - тепловой реактивный двигатель, в качестве рабочего тела которого используется смесь забираемого из атмосферы воздуха и продуктов окисления топлива кислородом, содержащимся в воздухе. За счет реакции окисления рабочее тело нагревается и, расширяясь, истекает из двигателя с большой скоростью, создавая реактивную тягу. Воздушно-реактивные двигатели разделяются на прямоточные, пульсирующие, дозвуковые, сверхзвуковые, гиперзвуковые. Турбореактивные двигатели (ТРД) тоже относятся к воздушно-реактивным двигателям. Воздух нагнетается в камеру сгорания, где происходит смешивание с топливом и последующее воспламенение, приводящее к расширению.Горючая смесь поджигалась внутри цилиндра по средствам запальной свечи. Даже в том случае, когда давление внутри цилиндра падало до уровня атмосферного, газы в выхлопной трубе обладали достаточным количеством кинетической энергии, чтобы продолжать движение и создавать определенное разряжение в камере сгорания. Благодаря этому, через створки клапанов в двигатель попадала новая порция воздуха и цикл возобновлялся. Частота циклов в основном зависит главным образом от резонанса камеры сгорания, выхлопной трубы и клапанов. В ПУВРД тяга возрастает как функция скорости, потому что именно скорость влияет на степень компрессии воздуха в цилиндре, отчего зависит давление в камере сгорания, а следовательно и термический КПД двигателя.В этих двигателях отсутствуют механические воздушные клапаны, а чтобы обратное движение рабочего тела не приводило к уменьшению тяги, тракт двигателя выполняется в форме латинской буквы «U», концы которой обращены назад по ходу движения аппарата, при этом истечение реактивной струи происходит сразу из обоих концов тракта.В этих двигателях горение топливной смеси происходит в режиме детонации (в отличие от дефлаграции, которая имеет место при горении топливно-воздушных смесей во всех ВРД, рассмотренных выше). Детонационная волна распространяется в топливной смеси гораздо быстрее, чем звуковая, поэтому за время химической реакции детонационного горения объем топливной смеси не успевает существенно увеличиться, а давление возрастает скачкообразно (до значений свыше 100 ат), таким образом, имеет место изохорический (при постоянном объеме) нагрев рабочего тела.На этом графике мы можем наблюдать импульсы различных типах двигателей на разных скоростях.

Оглавление

1. Первые полеты

2. Идеи по созданию реактивных двигателей

3. Воздушно-реактивные двигатели

4. Клапанный пульсирующий воздушно-реактивный двигатель

5. Бесклапанный (U-образный) ПУВРД

6. Детонационный ПУВРД

7. Графики и характеристики ПУВРД

1. Первые полеты

1. М.Д. Евтифьев. Штурм неба. Вехи истории реактивной авиации

Размещено на .ru