Техника - молодёжи 1946-08-09, страница 18

При современном состоянии техники наиболее употребительным горючим являются жидкие продукты перегонки каменного угля, нефти и т. д., имеющие высокую теплотворную способность. Это керосин, бензин, газойль, бензол, спирт и др. Чем выше их теплотворная способность, тем больше скорость истечения образующихся газов, а отсюда — сильнее тяга двигателя.

Окислителем может служить кислород в химических соединениях, богатых кислородом, — как-то: азотная кислота, перекись водорода, так и в чистом виде—жидкий кислород или, наконец, кислород иэ воздуха. Имея горючее и окислитель, теперь нам нужно только заставить их вступить в химическое соединение — заставить гореть, и, регулируя процесс горения, мы получим нужную нам! для тяги мощную струю газов.

Экономичность двигателя можно характеризовать «удельной тягой»,, то есть тягой, которую развивает двигатель данного типа при расходе одного килограмма топлива в секунду.

Чем больше удельная тяга, тем более «экономно» расходует топливо двигатель, тем дольше время его работы, а отсюда значительней дальность полета.

Двигатель в полмиллиона лошадиных еил

Жидкостный реактивный двигатель весьма прост по своей конструкции: он состоит из камеры сгорания, в которую вводятся горючее и окислитель, находящиеся в разобщенных баках. По пропорции окислителя в несколько раз больше, чем горючего» Ввиду того, что ©камере сгорания развивается давление зачастую до 20 атмосфер, нужны специальные топливные насосы, которые смогли бы преодолеть это давление» В разных конструкциях эта проблема решается по-разному: » некоторых, например, устанавливается специальная газовая турбина с насосом, работающая от 'отдельного газогенератора.

Поступающее топливо охлаждает камеру сгорания, защищая ее от прогорания, и одновременно само прогревается.

Современный ЖРД' дает удельную тягу около 200 килограммов. Это значит, что если а одну секунду будет сгорать один килограмм топлива, двигатель будет создавать толкающее усилие а 200 килограммов.

Ввиду значительного расхода горючего действие его весьма непродолжительно —практически не более 10—15 минут. Наряду с этим ЖРД обладает несравнимым преимуществом перед всеми другими реактивными двигателями: мощности его не ограничена по величине, не зависит от высоты полета, а зависит лишь от того* сколько топлива будет сгорать в данный момент в двигателе.

Так, например, у жидкостного двигателя немецкого реактивного снаряда «Фау-2», который работал немного больше одной мтоуты «а спирте и на) жидком кислороде, мощность струи пазов была более полумиллиона лошадиных сил. Расходуя свыше 100 килограммов горючего в секунду, двигатель разгонял снаряд до скорости 3000 километров в час на высоте около 100 километров.

ЖРД нашел применение в авиации, Во время войны жидкостные моторы ставились как стартовые двигатели на нагруженных самолетах, после взлета которых сбрасывались вниз на парашютах.

Истребители-перехватчики с ЖРД, расходуя свыше 5 килограммов горючего в секунду, способны за две с половиной минуты ^вертикально подняться на высоту 6000 метров, превышая ско-

ТРУБКИ ПИТАНИЯ ФОРСУНКИ

ДИффУЗОР

Г0Д0ВКА КАМ.

СГОРАНИЯ ЗАЖИГ*

ВСПОМ. В03Д. КОМПРЕССОР

ЛОПАСТЬ КОМПРЕССОРА

ВЕРТИ К-ПРИВОД

К ВСПОПОГАТ. АГРЕГАТАМ

ОТВЕРСТИЯ ДЛЯ ЗАБОРА ВОЗДУХА

ПЕРЕДНИЙ ПОДШИПНИК

МАСЛО-НАСОС^

ЭЛЕКТРИЧ.^ СТАРТЕР

РЕГУЛЯТОР ПОДАЧИ НАСОС \СТАРТОВОЙ ТОПЛИВА ГОРЮЧЕГО \КЛАПАН

\ I

ПАЛЕИ КРЕПЛЕН®

ДВИГАТЕМ

рость подъема обычного истребителя в четыре-пять раз.

Наконец ЖРД пока что единственный двигатель внутреннего сгорания, который практически способен работать в безвоздушном пространстве — перед ним раскрываются перспективы будущих космических рейсов.

Только разительный недостаток двигателя—огромный расход топлива— пока еще задерживает широкое использование жидкостного двигателя в авиации.

Надо разогнать воздух в двигателе

Что же делать, чтобы увеличить продолжительность работы реактивного двигателя? Этого можно достигнуть, отказавшись возить с собой один из компонентов топлива — окислитель.

Воздушно-реактивные двигатели (ВРД) сжигают горючее, смешивая его с кислородом № атмосферного воздуха. На существующих скоростях» по расходу горючего эти двигатели экономичнее жидкостных примерно в десять раз.

Весьма просто устроен пульсирующий воздушно-реактивный двигатель (ПуВРД). В принципе он представляет собой цилиндрическую трубу. За передним отверстием, называемым диффузором , установлены клапанные решетки н

форсунки подачи горючего. Сквозь открытые клапанные решетки воздух попадает в камеру сгорания, в это же мгновенье вспрыскивается горючее При вспышке смеси происходит закрытие клапанных решеток, отчего давление вспышки получается высоким. Газы вырываются иэ заднего отверстия , двигателя сопла, обеспечивая тягу при любых скоростях самолета.

По этому принципу работали, например, немецкие самолеты-снаряды «Фау-1», которые лондонцы прозвалк «жужжащими клопами* за резкий звук, производимый в полете.

Но оказывается, возможно построить ВРД и безо всяких клапанных решеток. Наиболее простой пример это—-прямоточный воздушно-реактивный двигатель (ПВРД). Он также имеет цилиндрический корпус, диффузор в сопло.

Тяга в ПВРД получается, также как в ЖРД, за счет давления газа на поверхность двигателя.

Диаметр струи газа, выходящего из двигателя, больше диаметра струи выходящего воздуха. Этот двигатель в какой-то степени напоминает обычную реактивную камеру с отверстием для по-* даче- окислителя (воздуха) против сопла.

Смесь горючего с «воздухом воспламеняется запальной свечой); продукты сгорания через сопло выходят в атмосферу. Тяговое усилие двигателя чис-

16