Тийрэлтэт онгоцны дор түүний нэг хэсэг нь тодорхой хурдтайгаар биеэс тусгаарлагдсан хөдөлгөөнийг ойлгодог. Үүссэн хүч нь өөрөө үйлчилдэг. Өөрөөр хэлбэл, түүнд гадны биетэй өчүүхэн төдий ч хүрэлцдэггүй.
Байгаль дахь тийрэлтэт хөдөлгүүр
Өмнөд зүгт зуны амралтаараа далайд сэлж байхдаа бараг хүн бүр медузтай тааралдсан. Гэхдээ цөөхөн хүн эдгээр амьтад тийрэлтэт хөдөлгүүртэй адил хөдөлдөг гэж боддог байв. Ийм нэгжийн байгальд ажиллах зарчмыг зарим төрлийн далайн планктон, соно авгалдай шилжүүлэх үед ажиглаж болно. Түүгээр ч барахгүй эдгээр сээр нуруугүй амьтдын үр ашиг нь ихэвчлэн техникийн хэрэгслийнхээс өндөр байдаг.
Тийрэлтэт хөдөлгүүр хэрхэн ажилладагийг өөр хэн харуулж чадах вэ? Далайн амьтан, наймалж, зулзаган загас. Үүнтэй төстэй хөдөлгөөнийг бусад олон далайн нялцгай биетүүд хийдэг. Жишээлбэл, зулзаган загасыг ав. Тэрээр заламгайн хөндий рүүгээ ус авч, юүлүүрээр хүчтэй шидэж, түүнийг арагш эсвэл хажуу тийш чиглүүлдэг. Хаананялцгай биет зөв чиглэлд хөдөлж чаддаг.
Гахайн өөхийг хөдөлгөхдөө тийрэлтэт хөдөлгүүрийн ажиллах зарчмыг бас ажиглаж болно. Энэхүү далайн амьтан усыг өргөн хөндий рүү оруулдаг. Үүний дараа түүний биеийн булчингууд агшиж, шингэнийг нурууны нүхээр гадагшлуулдаг. Үүссэн тийрэлтэт бодисын урвал нь өөх тосыг урагшлуулах боломжийг олгодог.
Далайн пуужин
Гэхдээ далайн амьтан тийрэлтэт онгоцны навигацийн хамгийн төгс төгөлдөрт хүрсэн. Пуужингийн хэлбэр нь хүртэл яг энэ далайн амьдралаас хуулбарлагдсан мэт санагддаг. Бага хурдтай хөдлөхдөө далайн амьтан алмаазан хэлбэртэй сэрвээгээ үе үе нугалж байдаг. Гэхдээ хурдан шидэлтийн хувьд тэрээр өөрийн "тийрэлтэт хөдөлгүүр" ашиглах ёстой. Түүний бүх булчин болон биеийн үйл ажиллагааны зарчмыг илүү нарийвчлан авч үзэх нь зүйтэй юм.
Далайн амьтан нь өвөрмөц мантитай. Энэ бол түүний биеийг бүх талаас нь хүрээлж буй булчингийн эд юм. Хөдөлгөөний явцад амьтан энэ нөмрөгт их хэмжээний ус сорж, тусгай нарийн цоргооор тийрэлтэт онгоцыг огцом гаргадаг. Ийм үйлдэл нь далайн амьтанд далан километрийн хурдтайгаар арагшаа урагшлах боломжийг олгодог. Хөдөлгөөний үеэр амьтан бүх арван тэмтрүүлээ багц болгон цуглуулдаг бөгөөд энэ нь биеийг жигд хэлбэртэй болгодог. Цорго нь тусгай хавхлагатай байдаг. Амьтан үүнийг булчингийн агшилтын тусламжтайгаар эргүүлдэг. Энэ нь далайн амьтдын чиглэлийг өөрчлөх боломжийг олгодог. Далайн загасны хөдөлгөөний үед жолооны хүрдний үүргийг мөн тэмтрүүл нь гүйцэтгэдэг. Тэр тэднийг зүүн эсвэл баруун тийш, доошоо чиглүүлдэгэсвэл дээш, янз бүрийн саадтай мөргөлдөөнөөс амархан бултаж болно.
Хясаанууд дундаас шилдэг нисгэгч цолыг эзэмшдэг далайн амьтан (stenoteuthys) төрөл байдаг. Тийрэлтэт хөдөлгүүрийн ажиллах зарчмыг тайлбарлавал энэ амьтан яагаад загас хөөж байхдаа заримдаа уснаас үсэрч, бүр далайг гаталж буй хөлөг онгоцны тавцан дээр гарч ирдгийг ойлгох болно. Энэ нь яаж болдог вэ? Нисгэгч далайн амьтан усны элементэд байхдаа түүнд хамгийн их тийрэлтэт цохилтыг бий болгодог. Энэ нь түүнд тавин метр хүртэлх зайд долгион дээгүүр нисэх боломжийг олгоно.
Хэрэв бид тийрэлтэт хөдөлгүүрийг авч үзвэл аль амьтны ажиллах зарчмыг илүү дурдаж болох вэ? Эдгээр нь эхлээд харахад ууттай наймалжууд юм. Тэдний усанд сэлэгчид далайн амьтан шиг хурдан биш боловч аюул тохиолдсон тохиолдолд хамгийн сайн гүйгч нар хүртэл тэдний хурдад атаархаж чаддаг. Наймаалжны шилжилт хөдөлгөөнийг судалсан биологичид тэд яг л тийрэлтэт онгоцны хөдөлгүүр шиг хөдөлдөг болохыг тогтоожээ.
Юүлүүрээс ус цацсан амьтан хоёр, бүр хоёр метр хагас гүйлгэдэг. Үүний зэрэгцээ, наймалж өвөрмөц байдлаар сэлдэг - арагшаа.
Тийрэлтэт хөдөлгүүрийн бусад жишээнүүд
Ургамлын ертөнцөд пуужин байдаг. Маш хөнгөн хүрч байсан ч "галзуу өргөст хэмх" ишнээс өндөр хурдтайгаар үсэрч, наалдамхай шингэнийг үрээр зайлуулж байх үед тийрэлтэт хөдөлгүүрийн зарчмыг ажиглаж болно. Үүний зэрэгцээ ураг өөрөө эсрэг чиглэлд нэлээд зайд (12 м хүртэл) нисдэг.
Тийрэлтэт хөдөлгүүрийн зарчмыг бас ажиглаж болно,завин дээр байхдаа. Хэрэв хүнд чулууг тодорхой чиглэлд ус руу шидвэл эсрэг чиглэлд хөдөлгөөн эхэлнэ. Пуужингийн тийрэлтэт хөдөлгүүрийн ажиллах зарчим ижил байна. Зөвхөн тэнд чулууны оронд хий ашигладаг. Эдгээр нь агаарт болон ховор орон зайд хөдөлгөөнийг хангадаг реактив хүчийг бий болгодог.
Гайхалтай аялал
Хүн төрөлхтөн сансарт нисэхийг эртнээс мөрөөдөж ирсэн. Энэ зорилгодоо хүрэхийн тулд янз бүрийн арга хэрэгслийг санал болгосон шинжлэх ухааны зөгнөлт зохиолчдын бүтээлүүд үүнийг нотолж байна. Жишээлбэл, Францын зохиолч Геркуле Савинниний үлгэрийн баатар Сирано де Бержерак саран дээр төмөр тэргээр хүрч, хүчтэй соронз байнга шиддэг байв. Алдарт Мюнхаузен ч мөн адил гаригт хүрсэн. Аварга буурцагны иш түүнд аялал хийхэд тусалсан.
Хятадад тийрэлтэт хөдөлгүүрийг МЭӨ I мянганы эхээр ашиглаж байжээ. Үүний зэрэгцээ дарь дүүргэсэн хулсан хоолой нь зугаа цэнгэлийн нэг төрлийн пуужин болж байв. Дашрамд дурдахад Ньютоны бүтээсэн манай гараг дээрх анхны автомашины төсөл бас тийрэлтэт хөдөлгүүртэй байсан.
RD-г үүсгэсэн түүх
Зөвхөн 19-р зуунд. Сансар огторгуйн тухай хүн төрөлхтний мөрөөдөл нь тодорхой шинж чанартай болж эхлэв. Ямартай ч энэ зуунд Оросын хувьсгалч Н. И. Кибальчич дэлхийн анхны тийрэлтэт хөдөлгүүртэй нисэх онгоцны төслийг бүтээжээ. Бүх бичиг баримтыг "Народная воля" шоронд хийсэн бөгөөд тэрээр Александрыг алах оролдлого хийсний дараа тэндээ очжээ. Гэвч харамсалтай нь 1881 оны 04-р сарын 3-ндКибальчич цаазлагдсан бөгөөд түүний санаа бодитоор хэрэгжиж чадаагүй.
20-р зууны эхээр. Сансарт нисэхэд пуужин ашиглах санааг Оросын эрдэмтэн К. Е. Циолковский дэвшүүлсэн. Математикийн тэгшитгэл хэлбэрээр хувьсах масстай биеийн хөдөлгөөний тайлбарыг агуулсан түүний бүтээл анх удаа 1903 онд хэвлэгджээ. Хожим нь эрдэмтэн шингэн түлшээр ажилладаг тийрэлтэт хөдөлгүүрийн схемийг боловсруулжээ.
Мөн Циолковский олон шатлалт пуужин зохион бүтээж, дэлхийн ойролцоох тойрог замд жинхэнэ сансрын хотуудыг бий болгох санааг дэвшүүлсэн. Циолковский сансарт нисэх цорын ганц хэрэгсэл бол пуужин гэдгийг баттай нотолсон. Энэ нь тийрэлтэт хөдөлгүүрээр тоноглогдсон, түлш, исэлдүүлэгчээр цэнэглэгдсэн төхөөрөмж юм. Зөвхөн ийм пуужин л таталцлыг даван туулж, дэлхийн агаар мандлаас цааш нисэх чадвартай.
Сансрын хайгуул
Циолковскийн "Шинжлэх ухааны тойм" тогтмол хэвлэлд нийтлэгдсэн өгүүлэл нь эрдэмтний мөрөөдөгч гэдгээрээ алдаршсан юм. Түүний маргааныг хэн ч нухацтай хүлээж аваагүй.
Циолковскийн санааг Зөвлөлтийн эрдэмтэд хэрэгжүүлсэн. Сергей Павлович Королев тэргүүтэй тэд дэлхийн анхны хиймэл дагуулыг хөөргөсөн. 1957 оны 10-р сарын 4-нд энэ аппаратыг тийрэлтэт хөдөлгүүртэй пуужингаар тойрог замд хүргэв. RD-ийн ажил нь химийн энергийг түлшээр дамжуулж, кинетик энерги болгон хувиргахад суурилсан байв. Энэ тохиолдолд пуужин эсрэг чиглэлд хөдөлдөг.чиглэл.
Олон жилийн турш хэрэглэгдэж ирсэн тийрэлтэт хөдөлгүүр нь сансрын нисгэгчид төдийгүй нисэх хүчинд хэрэглээгээ олсон. Гэхдээ хамгийн гол нь пуужин хөөргөхөд ашигладаг. Эцсийн эцэст зөвхөн RD нь төхөөрөмжийг зөөвөрлөгчгүй зайд зөөх боломжтой.
Шингэн тийрэлтэт хөдөлгүүр
Галт зэвсэг буудсан эсвэл зүгээр л энэ үйл явцыг хажуунаас нь харсан хүмүүс торхыг буцааж түлхэх хүч байдгийг мэддэг. Түүгээр ч зогсохгүй их хэмжээний төлбөр авах тусам өгөөж нэмэгдэх нь гарцаагүй. Тийрэлтэт хөдөлгүүр нь ижил аргаар ажилладаг. Түүний ажиллах зарчим нь халуун хийн тийрэлтэт нөлөөн дор торхыг хэрхэн буцааж түлхэхтэй төстэй.
Пуужингийн хувьд хольцыг асаах процесс нь аажмаар, тасралтгүй явагддаг. Энэ бол хамгийн энгийн, хатуу түлш хөдөлгүүр юм. Түүнийг бүх пуужингийн загвар өмсөгчид сайн мэддэг.
Шингэн түлшээр ажилладаг тийрэлтэт хөдөлгүүрт (LPRE) түлш болон исэлдүүлэгчээс бүрдэх хольцыг ажлын шингэн эсвэл түлхэх тийрэлтэт онгоц үүсгэхэд ашигладаг. Сүүлийнх нь дүрмээр бол азотын хүчил эсвэл шингэн хүчилтөрөгч юм. LRE дахь түлш нь керосин юм.
Эхний дээжинд байсан тийрэлтэт хөдөлгүүрийн ажиллах зарчим өнөөг хүртэл хадгалагдан үлджээ. Одоо л шингэн устөрөгч хэрэглэж байна. Энэ бодисыг исэлдүүлэх үед өвөрмөц импульс нь анхны шингэн түлшээр ажилладаг пуужингийн хөдөлгүүртэй харьцуулахад 30% -иар нэмэгддэг. Устөрөгчийг ашиглах санаа байсан гэдгийг хэлэх нь зүйтэй болов ууЦиолковский өөрөө санал болгосон. Гэсэн хэдий ч тэр үед маш их тэсрэх бодистой ажиллахад тулгарч байсан бэрхшээлийг даван туулахын аргагүй байсан.
Тийрэлтэт хөдөлгүүрийн ажиллах зарчим юу вэ? Түлш ба исэлдүүлэгч нь тусдаа савнаас ажлын камерт ордог. Дараа нь бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг холимог болгон хувиргана. Энэ нь шатаж, хэдэн арван атмосферийн даралтын дор асар их хэмжээний дулаан ялгаруулдаг.
Бүрэлдэхүүн хэсгүүд нь тийрэлтэт хөдөлгүүрийн ажлын камерт янз бүрийн аргаар ордог. Исэлдүүлэгч бодисыг энд шууд нэвтрүүлдэг. Гэхдээ түлш нь тасалгааны хана болон хушууны хооронд илүү урт замыг туулдаг. Энд халааж, аль хэдийн өндөр температуртай тул олон тооны хошуугаар дамжуулан шаталтын бүсэд хаядаг. Цаашилбал, цоргоноос үүссэн тийрэлтэт онгоц тасарч, онгоцыг түлхэх мөчийг өгдөг. Тийрэлтэт хөдөлгүүр нь ажиллах зарчимтай юу болохыг ингэж хэлж болно (товчхон). Энэхүү тайлбарт олон бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг дурдаагүй бөгөөд үүнгүйгээр LRE-ийн ажиллагаа боломжгүй болно. Тэдгээрийн дотор тарилгад шаардлагатай даралтыг бий болгоход шаардлагатай компрессорууд, хавхлагууд, нийлүүлэлтийн турбинууд гэх мэт.
Орчин үеийн хэрэглээ
Тийрэлтэт хөдөлгүүрийг ажиллуулахад их хэмжээний түлш шаардагддаг хэдий ч пуужингийн хөдөлгүүрүүд өнөөдөр хүмүүст үйлчилсээр байна. Эдгээрийг пуужингийн гол хөдөлгөгч хөдөлгүүр, түүнчлэн янз бүрийн сансрын хөлөг, тойрог замын станцуудын маневр хөдөлгүүр болгон ашигладаг. Нисэхийн хувьд бусад төрлийн таксины замыг ашигладаг бөгөөд тэдгээр нь гүйцэтгэлийн шинж чанараас арай өөр байдагдизайн.
Нисэхийн хөгжил
20-р зууны эхэн үеэс дэлхийн 2-р дайн эхлэх хүртэл хүмүүс зөвхөн сэнстэй онгоцоор нисдэг байв. Эдгээр төхөөрөмжүүд нь дотоод шаталтат хөдөлгүүрээр тоноглогдсон байв. Гэсэн хэдий ч ахиц дэвшил зогссонгүй. Үүнийг хөгжүүлснээр илүү хүчирхэг, хурдан нисэх онгоц бүтээх хэрэгцээ гарч ирэв. Гэсэн хэдий ч энд онгоцны зохион бүтээгчид шийдэгдээгүй мэт асуудалтай тулгардаг. Хөдөлгүүрийн хүч бага зэрэг нэмэгдсэн ч онгоцны масс мэдэгдэхүйц нэмэгдсэн нь баримт юм. Гэсэн хэдий ч үүссэн нөхцөл байдлаас гарах арга замыг англи хүн Фрэнк Вилл олсон. Тэрээр тийрэлтэт онгоц хэмээх цоо шинэ хөдөлгүүр бүтээжээ. Энэхүү шинэ бүтээл нь агаарын тээврийн хөгжилд хүчтэй түлхэц өгсөн.
Нисэх онгоцны тийрэлтэт хөдөлгүүрийн ажиллах зарчим нь галын хоолойн үйл ажиллагаатай төстэй. Түүний хоолой нь шовгор үзүүртэй. Нарийн нүхээр урсах ус нь түүний хурдыг ихээхэн нэмэгдүүлдэг. Энэ тохиолдолд үүссэн арын даралтын хүч нь маш хүчтэй тул гал сөнөөгч гартаа хоолойг барьж чадахгүй. Усны ийм байдал нь онгоцны тийрэлтэт хөдөлгүүрийн ажиллах зарчмыг мөн тайлбарлаж чадна.
Чиг чиглэлтэй таксины замууд
Энэ төрлийн тийрэлтэт хөдөлгүүр нь хамгийн энгийн. Та үүнийг хөдөлж буй хавтгай дээр суурилуулсан нээлттэй төгсгөлтэй хоолой хэлбэрээр төсөөлж болно. Түүний хөндлөн огтлолын урд талд өргөжиж байна. Энэхүү дизайны ачаар орж ирж буй агаар нь хурдаа бууруулж, даралт нь нэмэгддэг. Ийм хоолойн хамгийн өргөн цэгшаталтын камер юм. Энд түлшээ шахаж, дараа нь шатаадаг. Ийм үйл явц нь үүссэн хийнүүдийг халаах, тэдгээрийн хүчтэй тэлэлтэд хувь нэмэр оруулдаг. Энэ нь тийрэлтэт хөдөлгүүрийн хүчийг бий болгодог. Энэ нь хоолойн нарийн үзүүрээс хүчтэй тэсрэх үед ижил хийнүүд үүсдэг. Чухам энэ түлхэлт нь онгоцыг нисдэг.
Ашиглалтын асуудал
Sramjet хөдөлгүүрүүд зарим сул талуудтай. Тэд зөвхөн хөдөлгөөнд байгаа онгоцонд ажиллах боломжтой. Амралттай байгаа онгоцыг шууд урсгалтай таксины замаар идэвхжүүлэх боломжгүй. Ийм онгоцыг агаарт гаргахын тулд өөр ямар ч хөдөлгүүр хэрэгтэй.
Асуудал шийдвэрлэх
Шууд урсгалтай таксины замын дутагдалгүй турбожет төрлийн онгоцны тийрэлтэт хөдөлгүүрийн ажиллах зарчим нь нисэх онгоцны зохион бүтээгчдэд хамгийн дэвшилтэт онгоц бүтээх боломжийг олгосон. Энэ шинэ бүтээл хэрхэн ажилладаг вэ?
Турбожет хөдөлгүүрийн гол элемент нь хийн турбин юм. Түүний тусламжтайгаар агаарын компрессорыг ажиллуулж, шахсан агаарыг тусгай камер руу чиглүүлдэг. Түлшний шаталтын үр дүнд олж авсан бүтээгдэхүүн (ихэвчлэн керосин) нь турбины ир дээр унаж, түүнийг жолооддог. Цаашилбал, агаарын хийн урсгал нь цорго руу орж, өндөр хурдтай болж, асар их тийрэлтэт түлхэлтийн хүчийг бий болгодог.
Чадлыг нэмэгдүүлэх
Реактив түлхэлтийн хүч боломжтойбогино хугацаанд мэдэгдэхүйц нэмэгдэнэ. Үүний тулд шаталтын дараах аргыг ашигладаг. Энэ нь турбинаас гарч буй хийн урсгал руу нэмэлт түлш шахах явдал юм. Турбин дахь ашиглагдаагүй хүчилтөрөгч нь керосиныг шатаахад хувь нэмэр оруулдаг бөгөөд энэ нь хөдөлгүүрийн хүчийг нэмэгдүүлдэг. Өндөр хурдтай үед түүний үнэ цэнийн өсөлт 70%, бага хурдтай үед 25-30% хүрдэг.
