Di bawah gerakan jet dipahami, di mana salah satu bagiannya dipisahkan dari tubuh dengan kecepatan tertentu. Gaya yang dihasilkan bekerja dengan sendirinya. Dengan kata lain, dia bahkan tidak memiliki kontak sedikit pun dengan tubuh luar.
Propulsi jet di alam
Selama liburan musim panas di selatan, hampir setiap dari kita, berenang di laut, bertemu dengan ubur-ubur. Tetapi hanya sedikit orang yang berpikir tentang fakta bahwa hewan-hewan ini bergerak dengan cara yang sama seperti mesin jet. Prinsip operasi di alam unit tersebut dapat diamati ketika memindahkan beberapa jenis plankton laut dan larva capung. Selain itu, efisiensi invertebrata ini seringkali lebih tinggi daripada cara teknis.
Siapa lagi yang bisa mendemonstrasikan cara kerja mesin jet? Cumi-cumi, gurita dan sotong. Gerakan serupa dilakukan oleh banyak moluska laut lainnya. Ambil contoh, sotong. Dia mengambil air ke dalam rongga insangnya dan dengan penuh semangat membuangnya melalui corong, yang dia arahkan ke belakang atau ke samping. Di manamoluska dapat bergerak ke arah yang benar.
Prinsip pengoperasian mesin jet juga dapat diamati saat memindahkan lemak babi. Hewan laut ini mengambil air ke dalam rongga yang luas. Setelah itu, otot-otot tubuhnya berkontraksi, mendorong cairan keluar melalui lubang di bagian belakang. Reaksi dari jet yang dihasilkan memungkinkan lemak untuk bergerak maju.
Rudal laut
Tapi cumi-cumi telah mencapai kesempurnaan terbesar dalam navigasi jet. Bahkan bentuk roket itu sendiri tampaknya meniru kehidupan laut yang satu ini. Saat bergerak dengan kecepatan rendah, cumi-cumi secara berkala menekuk siripnya yang berbentuk berlian. Tapi untuk lemparan cepat, dia harus menggunakan "mesin jet" miliknya sendiri. Prinsip pengoperasian semua otot dan tubuhnya patut dipertimbangkan secara lebih rinci.
Squid memiliki mantel yang aneh. Ini adalah jaringan otot yang mengelilingi tubuhnya dari semua sisi. Selama gerakan, hewan itu menyedot sejumlah besar air ke dalam mantel ini, mengeluarkan jet dengan tajam melalui nosel sempit khusus. Tindakan seperti itu memungkinkan cumi-cumi bergerak mundur dengan cepat dengan kecepatan hingga tujuh puluh kilometer per jam. Selama gerakan, hewan itu mengumpulkan kesepuluh tentakelnya menjadi satu bundel, yang memberikan bentuk ramping pada tubuhnya. Nosel memiliki katup khusus. Hewan itu mengubahnya dengan bantuan kontraksi otot. Hal ini memungkinkan kehidupan laut untuk mengubah arah. Peran setir selama pergerakan cumi-cumi juga dimainkan oleh tentakelnya. Dia mengarahkan mereka ke kiri atau kanan, ke bawahatau ke atas, dengan mudah menghindari tabrakan dengan berbagai rintangan.
Ada spesies cumi-cumi (stenoeuthys), yang menyandang gelar pilot terbaik di antara kerang. Jelaskan prinsip pengoperasian mesin jet - dan Anda akan mengerti mengapa, mengejar ikan, hewan ini terkadang melompat keluar dari air, bahkan naik ke geladak kapal yang berlayar melintasi lautan. Bagaimana hal itu terjadi? Cumi-cumi pilot, yang berada di elemen air, mengembangkan daya dorong jet maksimum untuknya. Hal ini memungkinkan dia untuk terbang di atas ombak pada jarak hingga lima puluh meter.
Jika kita mempertimbangkan mesin jet, prinsip operasi hewan apa yang bisa disebutkan lebih banyak? Sekilas, ini adalah gurita longgar. Perenang mereka tidak secepat cumi-cumi, tetapi jika ada bahaya, bahkan sprinter terbaik pun bisa iri dengan kecepatan mereka. Ahli biologi yang telah mempelajari migrasi gurita telah menemukan bahwa mereka bergerak seperti mesin jet bekerja.
Hewan dengan setiap semburan air yang dikeluarkan dari corong membuat sentakan sejauh dua atau bahkan dua setengah meter. Pada saat yang sama, gurita berenang dengan cara yang aneh - mundur.
Contoh propulsi jet lainnya
Ada roket di dunia tumbuhan. Prinsip mesin jet dapat diamati ketika, bahkan dengan sentuhan yang sangat ringan, "menimun gila" memantul dari tangkai dengan kecepatan tinggi, sekaligus menolak cairan lengket dengan biji. Pada saat yang sama, janin itu sendiri terbang dalam jarak yang cukup jauh (hingga 12 m) ke arah yang berlawanan.
Prinsip mesin jet juga bisa diperhatikan,saat berada di atas kapal. Jika batu-batu berat dilemparkan darinya ke dalam air ke arah tertentu, maka gerakan akan dimulai ke arah yang berlawanan. Prinsip pengoperasian mesin jet roket adalah sama. Hanya ada gas yang digunakan sebagai pengganti batu. Mereka menciptakan gaya reaktif yang memberikan gerakan baik di udara maupun di ruang yang dijernihkan.
Perjalanan Fantastis
Manusia telah lama bermimpi terbang ke luar angkasa. Hal ini dibuktikan dengan karya-karya penulis fiksi ilmiah, yang menawarkan berbagai cara untuk mencapai tujuan tersebut. Misalnya, pahlawan dari kisah penulis Prancis Hercule Savignin, Cyrano de Bergerac, mencapai bulan dengan kereta besi, di mana magnet yang kuat terus-menerus dilemparkan. Munchausen yang terkenal juga mencapai planet yang sama. Tangkai kacang raksasa membantunya melakukan perjalanan.
Propulsi jet digunakan di Cina sejak milenium pertama SM. Pada saat yang sama, tabung bambu, yang diisi dengan bubuk mesiu, berfungsi sebagai semacam roket untuk bersenang-senang. Omong-omong, proyek mobil pertama di planet kita, yang dibuat oleh Newton, juga dengan mesin jet.
Sejarah berdirinya RD
Hanya pada tanggal 19 c. Impian umat manusia tentang luar angkasa mulai memperoleh ciri-ciri konkret. Bagaimanapun, pada abad inilah revolusioner Rusia N. I. Kibalchich menciptakan proyek pertama di dunia dari sebuah pesawat terbang dengan mesin jet. Semua surat-surat dibuat oleh Narodnaya Volya di penjara, di mana ia berakhir setelah upaya pembunuhan terhadap Alexander. Tapi, sayangnya, pada 1881-03-04Kibalchich dieksekusi, dan idenya tidak menemukan implementasi praktis.
Pada awal tanggal 20 c. gagasan menggunakan roket untuk penerbangan ke luar angkasa dikemukakan oleh ilmuwan Rusia K. E. Tsiolkovsky. Untuk pertama kalinya, karyanya, yang berisi deskripsi pergerakan benda dengan massa variabel dalam bentuk persamaan matematika, diterbitkan pada tahun 1903. Kemudian, ilmuwan mengembangkan skema mesin jet yang digerakkan oleh bahan bakar cair.
Juga, Tsiolkovsky menemukan roket multi-tahap dan mengajukan gagasan untuk menciptakan kota ruang angkasa nyata di orbit dekat Bumi. Tsiolkovsky dengan meyakinkan membuktikan bahwa satu-satunya cara untuk penerbangan luar angkasa adalah roket. Yaitu, peralatan yang dilengkapi dengan mesin jet, diisi dengan bahan bakar dan pengoksidasi. Hanya roket seperti itu yang mampu mengatasi gravitasi dan terbang di luar atmosfer bumi.
Penjelajahan luar angkasa
Sebuah artikel oleh Tsiolkovsky, yang diterbitkan dalam "Scientific Review" berkala, membangun reputasi ilmuwan sebagai seorang pemimpi. Tidak ada yang menanggapi argumennya dengan serius.
Ide
Tsiolkovsky diimplementasikan oleh para ilmuwan Soviet. Dipimpin oleh Sergei Pavlovich Korolev, mereka meluncurkan satelit Bumi buatan pertama. Pada tanggal 4 Oktober 1957, peralatan ini dikirim ke orbit dengan roket dengan mesin jet. Pekerjaan RD didasarkan pada konversi energi kimia, yang ditransfer oleh bahan bakar ke jet gas, berubah menjadi energi kinetik. Dalam hal ini, roket bergerak ke arah yang berlawanan.arah.
Mesin jet, prinsip yang telah digunakan selama bertahun-tahun, menemukan penerapannya tidak hanya dalam astronotika, tetapi juga dalam penerbangan. Tapi kebanyakan dari semua itu digunakan untuk meluncurkan roket. Lagi pula, hanya RD yang dapat memindahkan perangkat di ruang yang tidak ada medianya.
Mesin Jet Cair
Mereka yang telah menembakkan senjata api atau hanya melihat proses ini dari samping tahu bahwa ada kekuatan yang pasti akan mendorong laras ke belakang. Apalagi dengan jumlah charge yang lebih besar, tentu return-nya akan meningkat. Mesin jet bekerja dengan cara yang sama. Prinsip operasinya mirip dengan bagaimana laras didorong kembali di bawah aksi semburan gas panas.
Untuk roket, proses pembakaran campuran berlangsung secara bertahap dan terus menerus. Ini adalah mesin berbahan bakar padat yang paling sederhana. Dia dikenal oleh semua pembuat model roket.
Dalam mesin jet propelan cair (LPRE), campuran yang terdiri dari bahan bakar dan oksidator digunakan untuk membuat fluida kerja atau jet pendorong. Yang terakhir, sebagai suatu peraturan, adalah asam nitrat atau oksigen cair. Bahan bakar di LRE adalah minyak tanah.
Prinsip pengoperasian mesin jet, yang pada sampel pertama, dipertahankan hingga hari ini. Baru sekarang menggunakan hidrogen cair. Ketika zat ini dioksidasi, impuls spesifik meningkat 30% dibandingkan dengan mesin roket propelan cair pertama. Patut dikatakan bahwa ide menggunakan hidrogen adalahdiusulkan oleh Tsiolkovsky sendiri. Namun, kesulitan bekerja dengan bahan yang sangat eksplosif ini pada waktu itu tidak dapat diatasi.
Apa prinsip kerja mesin jet? Bahan bakar dan oksidator memasuki ruang kerja dari tangki terpisah. Selanjutnya, komponen diubah menjadi campuran. Itu terbakar, melepaskan sejumlah besar panas di bawah tekanan puluhan atmosfer.
Komponen memasuki ruang kerja mesin jet dengan cara yang berbeda. Agen pengoksidasi diperkenalkan di sini secara langsung. Tetapi bahan bakar menempuh jalur yang lebih panjang antara dinding ruang dan nosel. Di sini dipanaskan dan, sudah memiliki suhu tinggi, dibuang ke zona pembakaran melalui banyak nozel. Selanjutnya, jet yang dibentuk oleh nosel pecah dan memberi pesawat momen dorongan. Ini adalah bagaimana Anda dapat mengetahui apa mesin jet memiliki prinsip operasi (singkat). Deskripsi ini tidak menyebutkan banyak komponen, yang tanpanya pengoperasian LRE tidak mungkin dilakukan. Diantaranya adalah kompresor yang dibutuhkan untuk menciptakan tekanan yang dibutuhkan untuk injeksi, katup, turbin suplai, dll.
Penggunaan modern
Meskipun pengoperasian mesin jet membutuhkan bahan bakar dalam jumlah besar, mesin roket tetap melayani manusia hingga saat ini. Mereka digunakan sebagai mesin penggerak utama dalam kendaraan peluncuran, serta mesin shunting untuk berbagai pesawat ruang angkasa dan stasiun orbital. Dalam penerbangan, jenis taxiway lain digunakan, yang memiliki karakteristik kinerja yang sedikit berbeda dandesain.
Perkembangan penerbangan
Dari awal abad ke-20 hingga pecahnya Perang Dunia II, orang hanya terbang dengan pesawat yang digerakkan baling-baling. Perangkat ini dilengkapi dengan mesin pembakaran internal. Namun, kemajuan tidak berhenti. Dengan perkembangannya, ada kebutuhan untuk membuat pesawat yang lebih kuat dan lebih cepat. Namun, di sini para perancang pesawat dihadapkan pada masalah yang tampaknya tak terpecahkan. Faktanya adalah bahwa bahkan dengan sedikit peningkatan tenaga mesin, massa pesawat meningkat secara signifikan. Namun, jalan keluar dari situasi yang diciptakan ditemukan oleh orang Inggris Frank Will. Dia menciptakan mesin baru yang fundamental, yang disebut jet. Penemuan ini memberikan dorongan yang kuat untuk pengembangan penerbangan.
Prinsip pengoperasian mesin jet pesawat mirip dengan aksi selang kebakaran. Selangnya memiliki ujung yang meruncing. Mengalir keluar melalui lubang sempit, air secara signifikan meningkatkan kecepatannya. Gaya tekanan balik yang tercipta dalam kasus ini begitu kuat sehingga petugas pemadam kebakaran hampir tidak bisa memegang selang di tangannya. Perilaku air ini juga dapat menjelaskan prinsip pengoperasian mesin jet pesawat.
Taxiway arah
Jenis mesin jet ini adalah yang paling sederhana. Anda dapat membayangkannya dalam bentuk pipa dengan ujung terbuka, yang dipasang pada bidang yang bergerak. Di depan penampangnya mengembang. Karena desain ini, udara yang masuk mengurangi kecepatannya, dan tekanannya meningkat. Titik terlebar dari pipa semacam ituadalah ruang bakar. Di sinilah bahan bakar disuntikkan dan kemudian dibakar. Proses semacam itu berkontribusi pada pemanasan gas yang terbentuk dan ekspansi kuatnya. Ini menciptakan daya dorong mesin jet. Ini dihasilkan oleh semua gas yang sama ketika mereka meledak dengan kekuatan dari ujung sempit pipa. Dorongan inilah yang membuat pesawat terbang.
Masalah penggunaan
Mesin Sramjet memiliki beberapa kekurangan. Mereka hanya mampu bekerja pada pesawat yang sedang bergerak. Pesawat dalam keadaan diam tidak dapat diaktifkan oleh taxiway aliran langsung. Untuk mengangkat pesawat seperti itu ke udara, diperlukan mesin starter lainnya.
Pemecahan Masalah
Prinsip pengoperasian mesin jet pada pesawat jenis turbojet, yang tidak memiliki kekurangan dari taxiway aliran langsung, memungkinkan perancang pesawat untuk membuat pesawat paling canggih. Bagaimana cara kerja penemuan ini?
Elemen utama dalam mesin turbojet adalah turbin gas. Dengan bantuannya, kompresor udara diaktifkan, melewati mana udara terkompresi diarahkan ke ruang khusus. Produk yang diperoleh sebagai hasil pembakaran bahan bakar (biasanya minyak tanah) jatuh pada bilah turbin, yang menggerakkannya. Selanjutnya, aliran udara-gas masuk ke nosel, di mana ia berakselerasi ke kecepatan tinggi dan menciptakan gaya dorong jet yang sangat besar.
Peningkatan daya
Gaya dorong reaktif dapatmeningkat secara signifikan dalam waktu singkat. Untuk ini, afterburning digunakan. Ini adalah injeksi sejumlah bahan bakar tambahan ke dalam aliran gas yang keluar dari turbin. Oksigen yang tidak terpakai dalam turbin berkontribusi pada pembakaran minyak tanah, yang meningkatkan daya dorong mesin. Pada kecepatan tinggi, peningkatan nilainya mencapai 70%, dan pada kecepatan rendah - 25-30%.
