Школьнику

РЕАКТИВНЫЕ ДВИГАТЕЛИ

Почти полвека самолеты обходились пропеллером, пока в начале 1940-х не состоялся первый успешный полет на реактивной тяге. Конструкция и летные качества реактивного самолета произвели переворот в авиации.

Первый реактивный истребитель «Мессершмитт» Ме-262, начал разрабатываться в 1939 и поступил на вооружение «Люфтваффе» в 1944г. еще через 8 лет свой первый реактивный лайнер – «Комет» британской фирмы «Де Хевиленд» - получила гражданская авиация. Авиационные реактивные двигатели подразделяются на две большие группы: жидкостно-реактивные(ЖРД) и воздушно-реактивные (ВРД). Они имеют одинаковую природу, но при этом между ними существуют принципиальное отличие. В ЖРД кроме топлива используется также свой окислитель (жидкий кислород) необходимый для сгорания топлива, а ВРД используют для этой цели атмосферный кислород. Простейшим примером ВРД является прямоточный воздушно-реактивный двигатель (ПВРД), представляющий собой трубу с воздухозаборником спереди, камерой сгорания посредине и соплом для исходящих газов сзади. При поступательном движении самолета воздух попадает в двигатель и сжимается. При этом топливо распыляется в воздушном потоке и сгорает, а образующиеся газы с огромной скоростью выходят через сопло, создавая переднюю тягу для движения самолета. Однако все двигатели этого типа работают только в случае, если самолет летит со скоростью, обеспечивающей достаточную компрессию воздуха. ПВРД наиболее эффективно работают при скорости 2400 – 4000км/ч. Поэтому раньше для разгона самолета на взлете приходилось использовать дополнительные (ракетные) двигатели. В современных самолетах для устранения этого недостатка двигатели имеют более сложную конструкцию.

ТРД

Турбореактивные двигатели (ТРД) работают по тому же принципу, что и газовая турбина. Они похожи на ПВРД, только в передней части у них расположен компрессор, который всасывает воздух и направляет его в камеру сгорания. Образующиеся в результате сгорания топлива газы проходят через турбину и далее через заднее сопло в атмосферу. Проходя через турбину, газы обеспечивают ее вращение с высокой скоростью. Вращение турбины используется по-разному. В ТРД ее вал соединен с компрессором для подачи воздуха, и, поскольку двигатель сам обеспечивает необходимую степень сжатия воздуха, самолет способен подняться в небо без дополнительных мощностей и лететь со скоростью меньшей, чем у реактивных самолетов, хотя может развивать и скорость, превышающую скорость звука.

ТВД и ТВВД

В турбовинтовых двигателях (ТВД) турбина вращает пропеллер, который создает тяговое усилие. Более современные турбовинтовентиляторные двигатели (ТВВД) объединят возможности реактивной и винтовой тяги. В ТВВД большой многолопастной пропеллер, расположенный впереди, создает поток воздуха, который проходит сквозь центральную часть двигателя и обтекает его снаружи. Этот наружный поток создает тяговое усилие подобно обычному пропеллеру. Большинство дозвуковых транспортных самолетов оснащены сегодня ТВВД.

Форсажные камеры

Большинство сверхзвуковых самолетов имеют форсажную камеру, которая при необходимости создает дополнительную тягу за счет впрыска добавочного топлива в исходящие газы после прохождения ими турбины. Сгорая, топливо увеличивает скорость исходящих газов. Резко возрастает тяга, но с ней и расход топлива. Поэтому форсажные камеры используются в основном на взлете, а в военных самолетах – для увеличения скорости при выполнении маневра.