В предыдущей части мы рассмотрели самые распространенные типы авиационных двигателей, которые ставят на самолеты в настоящее время. Теперь перейдем, так сказать, к экзотике в мире силовых установок :)
Реактивные двигатели
Или, говоря по-простому, ракетные. Принцип их действия таков: в камере сгорания сжигается твердое или жидкое топливо, образующиеся продукты сгорания, раскаленные до страшных температур, вылетают через сопло.
Выглядят они примерно так:
Или так:
Первый двигатель - это жидкостный ракетный двигатель, в нем топливо (керосин, водород и т.д.) в камеру сгорания подается с помощью насосов, там смешивается с окислителем, горит и вылетает в сопло.
Второй - это твердотопливный двигатель, там топливо спрессовано в шашку и никуда не двигается. Пример - новогодняя пиротехническая ракета, которая с шипением улетает в воздух (надеюсь). Внутри нее спрессован черный порох, который и является топливом.
Возможно, кто-то спросит "но это же ракетные двигатели! Причем тут самолеты?" Еще как причем!
В погоне за высокими скоростями люди и такие двигатели на самолеты прикручивали. И разгонялись до страшных скоростей. Вот примеры:
Сейчас такие двигатели на самолеты не ставят (если не рассматривать всякие беспилотники, стартующие с катапульты).
Прямоточные реактивные двигатели.
Воздух - это сжимаемая штука. А если резко сжать воздух и обеспечить отсутствие теплопередачи, то он еще и нагреется. Считается, что до скоростей примерно 0,4-0,5 скорости звука поток воздуха не сжимается. А дальше - начинается веселье. К чему я клоню?
Воздушно-реактивные двигатели используют в работе единый принцип: захват воздуха - сжатие - смешивание воздуха с горючим - воспламенение. Если у турбореактивных двигателей функцию сжатия выполняет компрессор, то у прямоточного воздушно-реактивного двигателя (ПВРД) - непосредственно набегающий поток воздуха.
Работает такой двигатель только на очень больших скоростях, когда особенно сильно проявляются эффекты сжимаемости. Чтобы побороть всякие гадости, возникающие на сверхзвуковых скоростях, используют входные устройства специальной формы.
А вот и пример - самолет "Черный дрозд", он же SR-71 - американский самолет-разведчик, имеющий максимальную скорость в 3,4 раза больше скорости звука, использовал именно ПВРД в связке с ТРД (на скоростях выше 1,6 Маха).
Существуют ПВРД, предназначенные для полетов на гиперзвуковых скоростях, но это уже совсем другая история :)
Отступление про сопло
Заметили, что сопло имеет расширяющуюся форму? Это обусловлено свойствами потока газа на разных скоростях:
- на дозвуковой скорости, если канал, через который течет газ, сужается, то скорость потока будет увеличиваться, а его давление - уменьшаться;
- на сверхзвуковой скорости картина обратная - скорость потока будет уменьшаться, а давление - расти.
По этой причина форма сопла авиационного реактивного двигателя, чаще всего, расширяющаяся, чтобы обеспечить более высокую скорость истекающего сверхзвукового потока и более большую тягу.
Пульсирующие воздушно-реактивные двигатели
Это вообще какая-то странная штука. Однако, она находит свое применение, например, в авиамоделизме. А звук работы такого двигателя не сравнить ни с чем.
Двигатель представляет с собой трубку с клапанами и топливной форсункой.
Клапана выполнены свободными, в виде лепестков. В камеру сгорания подается топливо, воспламеняется, создавшееся при этом давление закрывает клапаны и двигатель "выстреливает" горячими газами. Затем, после сгорания, в камере сгорания создается разрежение, засасывается новая порция воздуха и цикл повторяется.
Такие жужжалки ставят на авиамодельки и на летающие мишени. Вот.
Существуют еще более экзотические двигатели, например, ядерные. Но они так и не нашли применения в авиации. А когда-то давно люди пытались взлететь с помощью паровых двигателей, но чёт не получалось...
Спасибо за внимание :)
