Jet πρόωση στην τεχνολογία. Μηχανές αεροσκάφους

Ερωτήσεις.

1. Με βάση το νόμο της διατήρησης της ορμής, εξηγήστε γιατί ένα μπαλόνι κινείται προς την αντίθετη κατεύθυνση από το ρεύμα πεπιεσμένου αέρα που βγαίνει από αυτό.

2. Δώστε παραδείγματα της αντιδραστικής κίνησης των σωμάτων.

Στη φύση, ένα παράδειγμα είναι η αντιδραστική κίνηση των φυτών: οι ώριμοι καρποί ενός τρελού αγγουριού. και ζώα: καλαμάρια, χταπόδι, μέδουσες, σουπιές κ.λπ. (τα ζώα κινούνται πετώντας έξω το νερό που απορροφούν). Στην τεχνολογία, το απλούστερο παράδειγμα τζετ πρόωσης είναι τροχός segner, πιο σύνθετα παραδείγματα είναι: η κίνηση πυραύλων (διαστημική, πυρίτιδα, στρατιωτικός), υδροφόρα οχήματα με κινητήρα τζετ (υδροκύκλοι, βάρκες, μηχανοκίνητα πλοία), εναέρια οχήματα με κινητήρα αεριωθούμενου αεροσκάφους (αεροπορικά αεροπλάνα).

3. Ποιος είναι ο σκοπός των πυραύλων;

Οι πύραυλοι χρησιμοποιούνται σε διάφορους τομείς της επιστήμης και της τεχνολογίας: σε στρατιωτικές υποθέσεις, επιστημονική έρευνα, αστροναυτική, αθλητισμό και ψυχαγωγία.

4. Χρησιμοποιώντας το Σχήμα 45, απαριθμήστε τα κύρια μέρη οποιουδήποτε διαστημικού πυραύλου.

Διαστημικό σκάφος, χώρος οργάνων, δεξαμενή οξειδωτικού, δεξαμενή καυσίμου, αντλίες, θάλαμος καύσης, ακροφύσιο.

5. Περιγράψτε την αρχή λειτουργίας ενός πυραύλου.

Σύμφωνα με το νόμο της διατήρησης της ορμής, ένας πύραυλος πετάει λόγω του γεγονότος ότι αέρια με μια ορισμένη ορμή ωθούνται έξω από αυτόν με υψηλή ταχύτητα και ο πύραυλος λαμβάνει μια ώθηση του ίδιου μεγέθους, αλλά κατευθύνεται προς την αντίθετη κατεύθυνση . Τα αέρια εκτοξεύονται μέσω ενός ακροφυσίου στο οποίο καίγεται το καύσιμο, φτάνοντας σε υψηλές θερμοκρασίες και πιέσεις. Το ακροφύσιο δέχεται καύσιμο και οξειδωτικό, τα οποία ωθούνται εκεί από αντλίες.

6. Από τι εξαρτάται η ταχύτητα ενός πυραύλου;

Η ταχύτητα του πυραύλου εξαρτάται κυρίως από την ταχύτητα ροής αερίου και τη μάζα του πυραύλου. Ο ρυθμός ροής αερίου εξαρτάται από τον τύπο του καυσίμου και τον τύπο του οξειδωτικού. Η μάζα του πυραύλου εξαρτάται, για παράδειγμα, από την ταχύτητα που θέλουν να του προσδώσουν ή από το πόσο μακριά πρέπει να πετάξει.

7. Ποιο είναι το πλεονέκτημα των πολυβάθμιων πυραύλων έναντι των μονοβάθμιων;

Οι πολυβάθμιοι πύραυλοι είναι ικανοί να φτάσουν υψηλότερες ταχύτητες και να πετάξουν περισσότερο από τους πυραύλους ενός σταδίου.

8. Πώς προσγειώνεται ένα διαστημόπλοιο;

Η προσγείωση του διαστημικού σκάφους πραγματοποιείται με τέτοιο τρόπο ώστε η ταχύτητά του να μειώνεται όσο πλησιάζει στην επιφάνεια. Αυτό επιτυγχάνεται με τη χρήση ενός συστήματος πέδησης, το οποίο μπορεί να είναι είτε σύστημα πέδησης με αλεξίπτωτο είτε η πέδηση μπορεί να πραγματοποιηθεί με κινητήρα πυραύλων, ενώ το ακροφύσιο κατευθύνεται προς τα κάτω (προς τη Γη, τη Σελήνη κ.λπ.), λόγω του οποίου το η ταχύτητα μειώνεται.

Γυμνάσια.

1. Από ένα σκάφος που κινείται με ταχύτητα 2 m/s, ένα άτομο ρίχνει ένα κουπί με μάζα 5 kg με οριζόντια ταχύτητα 8 m/s αντίθετη από την κίνηση του σκάφους. Με ποια ταχύτητα άρχισε να κινείται το σκάφος μετά τη ρίψη, αν η μάζα του μαζί με τη μάζα του ατόμου είναι 200 ​​κιλά;

2. Τι ταχύτητα θα έχει το μοντέλο του πυραύλου εάν η μάζα του κελύφους του είναι 300 g, η μάζα της πυρίτιδας σε αυτό είναι 100 g και τα αέρια διαφεύγουν από το ακροφύσιο με ταχύτητα 100 m/s; (Θεωρήστε ότι η εκροή αερίου από το ακροφύσιο είναι στιγμιαία).

3. Με ποιον εξοπλισμό και πώς πραγματοποιείται το πείραμα που φαίνεται στο Σχήμα 47; Ποιο φυσικό φαινόμενο αποδεικνύεται σε αυτή την περίπτωση, από τι αποτελείται και ποιος φυσικός νόμος βασίζεται σε αυτό το φαινόμενο;
Σημείωση:ο λαστιχένιος σωλήνας τοποθετήθηκε κάθετα μέχρι να αρχίσει να ρέει νερό μέσα από αυτόν.

Ένα χωνί με έναν ελαστικό σωλήνα συνδεδεμένο από κάτω με ένα κυρτό ακροφύσιο στο άκρο προσαρτήθηκε στο τρίποδο χρησιμοποιώντας μια θήκη και ένας δίσκος τοποθετήθηκε από κάτω. Στη συνέχεια άρχισαν να ρίχνουν νερό από το δοχείο από πάνω στο χωνί, ενώ το νερό χύνεται από το σωλήνα στο δίσκο και ο ίδιος ο σωλήνας μετατοπίζεται από κάθετη θέση. Αυτό το πείραμα απεικονίζει την αντιδραστική κίνηση που βασίζεται στο νόμο της διατήρησης της ορμής.

4. Εκτελέστε το πείραμα που φαίνεται στην Εικόνα 47. Όταν ο ελαστικός σωλήνας αποκλίνει από την κατακόρυφο όσο το δυνατόν περισσότερο, σταματήστε να ρίχνετε νερό στη χοάνη. Ενώ το νερό που παραμένει στο σωλήνα ρέει έξω, παρατηρήστε πώς αλλάζει: α) την απόσταση πτήσης του νερού στο ρεύμα (σε σχέση με την τρύπα στον γυάλινο σωλήνα). β) θέση του ελαστικού σωλήνα. Εξηγήστε και τις δύο αλλαγές.

α) το εύρος πτήσης του νερού στο ρεύμα θα μειωθεί· β) καθώς το νερό ρέει έξω, ο σωλήνας θα πλησιάσει σε οριζόντια θέση. Αυτά τα φαινόμενα οφείλονται στο γεγονός ότι η πίεση του νερού στο σωλήνα θα μειωθεί, άρα και η ώθηση με την οποία εκτοξεύεται το νερό.

Η αντιδραστικότητα και η κίνηση μέσω αυτού είναι ένα αρκετά διαδεδομένο φαινόμενο στη φύση. Λοιπόν, οι επιστήμονες και οι εφευρέτες το «κατασκόπευαν» και το χρησιμοποίησαν στις τεχνικές τους εξελίξεις. Παραδείγματα τζετ πρόωσης μπορούν να φανούν παντού. Συχνά εμείς οι ίδιοι δεν δίνουμε προσοχή στο γεγονός ότι αυτό ή εκείνο το αντικείμενο - ένα ζωντανό ον, ένας τεχνικός μηχανισμός - κινείται με τη βοήθεια αυτού του φαινομένου.

Τι είναι η τζετ πρόωση;

Στη ζωντανή φύση, η αντιδραστικότητα είναι μια κίνηση που μπορεί να συμβεί σε περίπτωση διαχωρισμού οποιουδήποτε σωματιδίου από το σώμα με μια ορισμένη ταχύτητα. Στην τεχνολογία, ένας κινητήρας τζετ χρησιμοποιεί την ίδια αρχή - τον νόμο της διατήρησης των παλμών. Παραδείγματα αεριωθούμενης πρόωσης εξοπλισμού: σε πύραυλο που αποτελείται από κέλυφος (που περιλαμβάνει επίσης κινητήρα, συσκευές ελέγχου, χρήσιμη περιοχή για τη μετακίνηση φορτίου) και καύσιμο με οξειδωτικό, το καύσιμο καίγεται και μετατρέπεται σε αέρια που ξεσπούν μέσα από τα ακροφύσια σε έναν ισχυρό πίδακα, δίνοντας σε ολόκληρη τη δομή ταχύτητα προς την αντίθετη κατεύθυνση.

Παραδείγματα τζετ πρόωσης στη φύση

Αρκετά έμβια όντα χρησιμοποιούν αυτήν την αρχή της κίνησης. Είναι χαρακτηριστικό των προνυμφών ορισμένων ειδών λιβελλούλων, μέδουσες, μαλακίων - χτενιών, σουπιών, χταποδιών, καλαμαριών. Και στον φυτικό κόσμο - τη χλωρίδα της Γης - υπάρχουν και είδη που χρησιμοποιούν αυτό το φαινόμενο για γονιμοποίηση.

"Αγγούρι που ψεκάζει"

Η Flora μας παρέχει παραδείγματα τζετ πρόωσης. Μόνο στην εμφάνιση αυτό το φυτό με ένα περίεργο παρατσούκλι μοιάζει με τα αγγούρια που έχουμε συνηθίσει. Και απέκτησε το επίθετο «τρελό» λόγω του ασυνήθιστου τρόπου απλώματος των σπόρων του. Όταν ωριμάσουν, οι καρποί του φυτού αναπηδούν από τους μίσχους. Αυτό δημιουργεί μια τρύπα μέσω της οποίας το αγγούρι εκτοξεύει ένα υγρό που περιέχει σπόρους κατάλληλους για πολλαπλασιασμό χρησιμοποιώντας αντιδραστικότητα. Και το ίδιο το φρούτο μπορεί να πετάξει έως και 12 μέτρα προς την αντίθετη κατεύθυνση από τη βολή.

Πώς κινείται μια σουπιά;

Παραδείγματα αεριωθούμενης πρόωσης αντιπροσωπεύονται αρκετά ευρέως στην πανίδα. Η σουπιά είναι ένα κεφαλόποδο με ειδικό χωνί που βρίσκεται στο μπροστινό μέρος του σώματος. Μέσω αυτού (και μέσω μιας πρόσθετης πλευρικής σχισμής) το νερό εισέρχεται στο σώμα του ζώου, στην κοιλότητα των βραγχίων. Στη συνέχεια, το υγρό εκτοξεύεται απότομα μέσα από ένα χωνί και η σουπιά μπορεί να κατευθύνει έναν ειδικό σωλήνα στο πλάι ή στο πίσω μέρος. Η προκύπτουσα αντίστροφη δύναμη παρέχει κίνηση σε διαφορετικές κατευθύνσεις.

Σάλπα

Αυτά τα ζώα από την οικογένεια των χιτωνοφόρων είναι εντυπωσιακά παραδείγματα αεριοπροώθησης στη φύση. Έχουν ημιδιαφανή κυλινδρικά σώματα μικρού μεγέθους και ζουν στα επιφανειακά νερά των ωκεανών του κόσμου. Όταν κινείται, το ζώο αντλεί νερό μέσα από μια τρύπα που βρίσκεται στο μπροστινό μέρος του σώματος. Το υγρό τοποθετείται σε μια ευρεία κοιλότητα του σώματός του, στην οποία βρίσκονται τα βράγχια διαγώνια. Η σάλπα πίνει μια γουλιά νερό και ταυτόχρονα η τρύπα κλείνει σφιχτά και οι μύες του σώματος - εγκάρσιοι και διαμήκεις - συστέλλονται. Ως αποτέλεσμα, ολόκληρο το σώμα της σάλπα συστέλλεται και το νερό ωθείται απότομα έξω από την πίσω οπή. Έτσι, τα άλατα χρησιμοποιούν την αρχή της αντιδραστικότητας στην κίνησή τους στο στοιχείο του νερού.

Μέδουσες, μαλάκια, πλαγκτόν

Υπάρχουν και άλλοι κάτοικοι στη θάλασσα που κινούνται με παρόμοιο τρόπο. Όλοι πιθανότατα έχουν δει διάφορα είδη μεδουσών στο νερό τουλάχιστον μία φορά ενώ χαλαρώνετε στην ακτή. Αλλά κινούνται επίσης χρησιμοποιώντας αντιδραστικότητα. Θαλάσσιο πλαγκτόν, πιο συγκεκριμένα, μερικά από τα είδη του, μαλάκια και χτένια - όλα κινούνται έτσι.

Παραδείγματα κίνησης πίδακα σωμάτων. Καλαμάρι

Το καλαμάρι έχει μια μοναδική δομή σώματος. Στην πραγματικότητα, η δομή του περιέχει έναν ισχυρό κινητήρα τζετ με εξαιρετική απόδοση. Αυτός ο εκπρόσωπος της πανίδας των θαλασσών και των ωκεανών μερικές φορές ζει σε μεγάλα βάθη και φτάνει σε τεράστια μεγέθη. Ακόμη και το σώμα του ζώου μοιάζει με πύραυλο στο σχήμα του. Πιο συγκεκριμένα, αυτός ο σύγχρονος πύραυλος που εφευρέθηκε από επιστήμονες μιμείται τις μορφές των καλαμαριών που δημιούργησε η φύση. Επιπλέον, για χαλαρές κινήσεις στο υδάτινο περιβάλλον χρησιμοποιείται πτερύγιο, αλλά αν χρειάζεται τράνταγμα, τότε η αρχή της αντιδραστικότητας!

Εάν σας ζητηθεί να δώσετε παραδείγματα τζετ πρόωσης στη φύση, τότε πρώτα απ 'όλα μπορούμε να μιλήσουμε για αυτό το μαλάκιο. Ο μυώδης μανδύας του περιβάλλει μια κοιλότητα που βρίσκεται στο σώμα. Το νερό αναρροφάται εκεί από έξω και στη συνέχεια εκτοξεύεται αρκετά απότομα μέσα από ένα στενό ακροφύσιο (που θυμίζει πύραυλο). Αποτέλεσμα: το καλαμάρι κινείται σπασμωδικά προς την αντίθετη κατεύθυνση. Αυτό το χαρακτηριστικό επιτρέπει στο ζώο να κινείται με αρκετά υψηλές ταχύτητες, προσπερνώντας το θήραμά του ή ξεφεύγοντας από την καταδίωξη. Μπορεί να φτάσει ταχύτητες συγκρίσιμες με ένα καλά εξοπλισμένο σύγχρονο σκάφος: έως και 70 χιλιόμετρα την ώρα. Και κάποιοι επιστήμονες που μελετούν διεξοδικά το φαινόμενο κάνουν λόγο για ταχύτητες που φτάνουν τα 150 km/h! Επιπλέον, αυτός ο εκπρόσωπος του ωκεανού έχει καλή ικανότητα ελιγμών λόγω των πλοκαμιών, διπλωμένα σε ένα μάτσο, κάμπτοντας όταν κινείται προς τις σωστές κατευθύνσεις.

Αυτό το πικάπ μπορεί να ονομαστεί η πρώτη τουρμπίνα ατμού στον κόσμο.

Κινεζικός πύραυλος

Ακόμη νωρίτερα, πολλά χρόνια πριν από τον Ήρωνα της Αλεξάνδρειας, η Κίνα εφηύρε επίσης μηχανή αεροπλάνουμια ελαφρώς διαφορετική συσκευή, που τώρα ονομάζεται πυραύλων πυροτεχνημάτων. Οι πύραυλοι πυροτεχνημάτων δεν πρέπει να συγχέονται με τα ονόματά τους - πύραυλοι σηματοδότησης, που χρησιμοποιούνται στον στρατό και το ναυτικό, και εκτοξεύονται επίσης σε εθνικές γιορτές υπό τον βρυχηθμό των πυροτεχνημάτων πυροβολικού. Οι φωτοβολίδες είναι απλά σφαίρες που συμπιέζονται από μια ουσία που καίγεται με μια έγχρωμη φλόγα. Εκτοξεύονται από πιστόλια μεγάλου διαμετρήματος - εκτοξευτές ρουκετών.

Οι φωτοβολίδες είναι σφαίρες που συμπιέζονται από μια ουσία που καίγεται με μια έγχρωμη φλόγα.

Κινεζικός πύραυλοςΕίναι ένας σωλήνας από χαρτόνι ή μεταλλικό, κλειστό στο ένα άκρο και γεμάτο με σύνθεση πούδρας. Όταν αυτό το μείγμα αναφλέγεται, ένα ρεύμα αερίων που διαφεύγει με μεγάλη ταχύτητα από το ανοιχτό άκρο του σωλήνα αναγκάζει τον πύραυλο να πετάξει προς την αντίθετη κατεύθυνση από την κατεύθυνση του ρεύματος αερίου. Ένας τέτοιος πύραυλος μπορεί να απογειωθεί χωρίς τη βοήθεια εκτοξευτήρα πυραύλων. Ένα ραβδί δεμένο στο σώμα του πυραύλου κάνει την πτήση του πιο σταθερή και ευθεία.

Πυροτεχνήματα με κινεζικούς πυραύλους

Θαλάσσιοι κάτοικοι

Στον κόσμο των ζώων:

Εδώ υπάρχει και αεριωθούμενη πρόωση. Οι σουπιές, τα χταπόδια και μερικά άλλα κεφαλόποδα δεν έχουν ούτε πτερύγια ούτε ισχυρή ουρά, αλλά δεν κολυμπούν χειρότερα από άλλα κατοίκους της θάλασσας. Αυτά τα πλάσματα με μαλακό σώμα έχουν έναν αρκετά ευρύχωρο σάκο ή κοιλότητα στο σώμα τους. Το νερό τραβιέται στην κοιλότητα και στη συνέχεια το ζώο σπρώχνει αυτό το νερό με μεγάλη δύναμη. Η αντίδραση του εκτοξευόμενου νερού αναγκάζει το ζώο να κολυμπήσει προς την αντίθετη κατεύθυνση από την κατεύθυνση του ρέματος.

Το χταπόδι είναι ένα θαλάσσιο πλάσμα που χρησιμοποιεί τζετ πρόωση

Πτώση γάτα

Αλλά ο πιο ενδιαφέρον τρόπος κίνησης αποδείχθηκε από τους συνηθισμένους Γάτα.

Πριν από περίπου εκατόν πενήντα χρόνια, ένας διάσημος Γάλλος φυσικός Μαρσέλ Ντεπρέδηλωθείς:

Αλλά ξέρετε, οι νόμοι του Νεύτωνα δεν είναι απόλυτα αληθινοί. Το σώμα μπορεί να κινηθεί με τη βοήθεια εσωτερικών δυνάμεων, χωρίς να βασίζεται σε τίποτα ή να απομακρύνεται από οτιδήποτε.

Πού είναι τα στοιχεία, πού τα παραδείγματα; - διαμαρτυρήθηκαν οι ακροατές.

Θέλετε απόδειξη; Αν σας παρακαλώ. Μια γάτα που πέφτει κατά λάθος από τη στέγη είναι απόδειξη! Όπως κι αν πέσει μια γάτα, ακόμα και με το κεφάλι κάτω, σίγουρα θα σταθεί στο έδαφος και με τα τέσσερα πόδια. Αλλά μια γάτα που πέφτει δεν βασίζεται σε τίποτα και δεν απομακρύνεται από τίποτα, αλλά αναποδογυρίζει γρήγορα και επιδέξια. (Η αντίσταση του αέρα μπορεί να παραμεληθεί - είναι πολύ ασήμαντη.)

Πράγματι, όλοι το ξέρουν αυτό: γάτες, πτώση. καταφέρνουν πάντα να ξανασταθούν στα πόδια τους.

Οι γάτες το κάνουν αυτό ενστικτωδώς, αλλά οι άνθρωποι μπορούν να κάνουν το ίδιο συνειδητά. Οι κολυμβητές που πηδούν από μια πλατφόρμα στο νερό ξέρουν πώς να εκτελούν μια περίπλοκη φιγούρα - μια τριπλή τούμπα, δηλαδή να αναποδογυρίζουν τρεις φορές στον αέρα και στη συνέχεια ξαφνικά ισιώνουν, σταματούν την περιστροφή του σώματός τους και βουτούν στο νερό. μια ευθεία γραμμή.

Οι ίδιες κινήσεις, χωρίς αλληλεπίδραση με κανένα ξένο αντικείμενο, μπορούν να παρατηρηθούν στο τσίρκο κατά την παράσταση ακροβάτες - εναέριες γυμναστές.

Παράσταση ακροβατών - εναέριων γυμναστών

Η γάτα που έπεφτε φωτογραφήθηκε με μια κινηματογραφική κάμερα και στη συνέχεια στην οθόνη εξέτασαν, καρέ καρέ, τι κάνει η γάτα όταν πετάει στον αέρα. Αποδείχθηκε ότι η γάτα στριφογύριζε γρήγορα το πόδι της. Η περιστροφή του ποδιού προκαλεί μια κίνηση απόκρισης ολόκληρου του σώματος και στρέφεται προς την αντίθετη κατεύθυνση από την κίνηση του ποδιού. Όλα συμβαίνουν αυστηρά σύμφωνα με τους νόμους του Νεύτωνα και χάρη σε αυτούς η γάτα σηκώνεται στα πόδια της.

Το ίδιο συμβαίνει σε όλες τις περιπτώσεις που ένα ζωντανό πλάσμα, χωρίς προφανή λόγο, αλλάζει την κίνησή του στον αέρα.

Jet σκάφος

Οι εφευρέτες είχαν μια ιδέα, γιατί να μην υιοθετήσουν τη μέθοδο κολύμβησής τους από σουπιές. Αποφάσισαν να κατασκευάσουν ένα αυτοκινούμενο πλοίο με μηχανή αεροπλάνου. Η ιδέα είναι σίγουρα εφικτή. Είναι αλήθεια ότι δεν υπήρχε εμπιστοσύνη στην επιτυχία: οι εφευρέτες αμφέβαλλαν αν κάτι τέτοιο θα αποδεικνυόταν τζετ βάρκακαλύτερο από μια κανονική βίδα. Ήταν απαραίτητο να γίνει ένα πείραμα.

Jet boat - αυτοκινούμενο σκάφος με κινητήρα τζετ

Επέλεξαν ένα παλιό ρυμουλκό ατμόπλοιο, επισκεύασαν τη γάστρα του, αφαίρεσαν τις προπέλες και τοποθέτησαν μια αντλία πίδακα νερού στο μηχανοστάσιο. Αυτή η αντλία αντλούσε θαλασσινό νερό και μέσω ενός σωλήνα το έσπρωχνε πίσω από την πρύμνη με έναν δυνατό πίδακα. Το ατμόπλοιο επέπλεε, αλλά και πάλι κινούνταν πιο αργά από το βιδωτό ατμόπλοιο. Και αυτό μπορεί να εξηγηθεί απλά: μια συνηθισμένη προπέλα περιστρέφεται πίσω από την πρύμνη, χωρίς περιορισμούς, με μόνο νερό γύρω της. Το νερό στην αντλία εκτόξευσης νερού κινούνταν σχεδόν από την ίδια βίδα, αλλά δεν περιστρεφόταν πλέον πάνω στο νερό, αλλά σε έναν σφιχτό σωλήνα. Προέκυψε τριβή του πίδακα νερού στους τοίχους. Η τριβή εξασθένησε την πίεση του πίδακα. Ένα ατμόπλοιο με πρόωση με πίδακα νερού έπλεε πιο αργά από ένα βιδωτό και κατανάλωνε περισσότερο καύσιμο.

Ωστόσο, δεν εγκατέλειψαν την κατασκευή τέτοιων ατμόπλοιων: είχαν σημαντικά πλεονεκτήματα. Ένα σκάφος εξοπλισμένο με έλικα πρέπει να κάθεται βαθιά στο νερό, διαφορετικά η προπέλα θα αφρίσει άσκοπα το νερό ή θα περιστρέφεται στον αέρα. Ως εκ τούτου, οι βιδωτοί ατμόπλοιο φοβούνται τα ρηχά και τα ριφίδια δεν μπορούν να πλεύσουν σε ρηχά νερά. Και τα ατμόπλοια με πίδακα νερού μπορούν να κατασκευαστούν με ρηχό βύθισμα και με επίπεδο πυθμένα: δεν χρειάζονται βάθος - όπου πάει το σκάφος, θα πάει και το ατμόπλοιο με πίδακα νερού.

Τα πρώτα σκάφη με πίδακα νερού στη Σοβιετική Ένωση κατασκευάστηκαν το 1953 στο ναυπηγείο Krasnoyarsk. Είναι σχεδιασμένα για μικρά ποτάμια όπου τα συνηθισμένα ατμόπλοια δεν μπορούν να πλοηγηθούν.

Μηχανικοί, εφευρέτες και επιστήμονες άρχισαν να μελετούν ιδιαίτερα επιμελώς την πρόωση αεριωθουμένων πυροβόλα όπλα. Τα πρώτα όπλα - κάθε είδους πιστόλια, μουσκέτες και αυτοκινούμενα όπλα - χτυπούσαν δυνατά έναν άνθρωπο στον ώμο σε κάθε βολή. Μετά από αρκετές δεκάδες πυροβολισμούς, ο ώμος άρχισε να πονάει τόσο πολύ που ο στρατιώτης δεν μπορούσε πλέον να στοχεύσει. Τα πρώτα κανόνια - τριξίματα, μονόκεροι, κουλβερίνοι και βομβαρδισμοί - πήδηξαν πίσω όταν εκτοξεύτηκαν, ώστε συνέβαινε να σακατευτούν οι πυροβολητές-πυροβολικοί αν δεν προλάβαιναν να αποφύγουν και να πηδήξουν στο πλάι.

Η ανάκρουση του όπλου παρενέβη στην ακριβή βολή, επειδή το όπλο τρελάθηκε πριν η οβίδα ή η χειροβομβίδα φύγει από την κάννη. Αυτό έριξε το προβάδισμα. Ο πυροβολισμός αποδείχθηκε άσκοπος.

Πυροβολισμοί με πυροβόλα όπλα

Οι μηχανικοί πυρομαχικών ξεκίνησαν την καταπολέμηση της ανάκρουσης πριν από περισσότερα από τετρακόσια πενήντα χρόνια. Πρώτον, η άμαξα ήταν εξοπλισμένη με ένα κουλούρι, το οποίο έπεσε στο έδαφος και χρησίμευσε ως ισχυρό στήριγμα για το όπλο. Τότε σκέφτηκαν ότι αν το όπλο ήταν σωστά στηριγμένο από πίσω, ώστε να μην υπήρχε πού να κυλήσει, τότε η ανάκρουση θα εξαφανιζόταν. Ήταν όμως λάθος. Ο νόμος της διατήρησης της ορμής δεν ελήφθη υπόψη. Τα όπλα έσπασαν όλα τα στηρίγματα και οι άμαξες έγιναν τόσο χαλαρές που το όπλο έγινε ακατάλληλο για πολεμικές εργασίες. Τότε οι εφευρέτες συνειδητοποίησαν ότι οι νόμοι της κίνησης, όπως και κάθε νόμος της φύσης, δεν μπορούν να ξαναφτιάξουν με τον δικό τους τρόπο, μπορούν μόνο να «ξεπεραστούν» με τη βοήθεια της επιστήμης - μηχανικής.

Άφησαν ένα σχετικά μικρό ανοιχτήρι στο βαγόνι για υποστήριξη και τοποθέτησαν την κάννη του κανονιού σε ένα «έλκηθρο» έτσι ώστε μόνο η μία κάννη να κυλήσει και όχι ολόκληρο το όπλο. Η κάννη ήταν συνδεδεμένη με ένα έμβολο συμπιεστή, το οποίο κινείται στον κύλινδρο του με τον ίδιο ακριβώς τρόπο όπως ένα έμβολο ατμομηχανής. Αλλά στον κύλινδρο μιας ατμομηχανής υπάρχει ατμός και σε έναν συμπιεστή πιστολιού υπάρχει λάδι και ένα ελατήριο (ή πεπιεσμένος αέρας).

Όταν η κάννη του όπλου κυλά προς τα πίσω, το έμβολο συμπιέζει το ελατήριο. Αυτή τη στιγμή, το λάδι διοχετεύεται μέσω μικρών οπών στο έμβολο στην άλλη πλευρά του εμβόλου. Εμφανίζεται ισχυρή τριβή, η οποία απορροφά εν μέρει την κίνηση της κυλιόμενης κάννης, καθιστώντας την πιο αργή και ομαλή. Στη συνέχεια το συμπιεσμένο ελατήριο ισιώνει και επαναφέρει το έμβολο και μαζί του την κάννη του όπλου στην αρχική του θέση. Το λάδι πιέζει τη βαλβίδα, την ανοίγει και ρέει ελεύθερα πίσω κάτω από το έμβολο. Κατά τη διάρκεια της γρήγορης βολής, η κάννη του όπλου κινείται σχεδόν συνεχώς μπρος-πίσω.

Σε έναν συμπιεστή πιστολιού, η ανάκρουση απορροφάται από την τριβή.

Ρύγχος φρένο

Όταν η ισχύς και η εμβέλεια των όπλων αυξήθηκαν, ο συμπιεστής δεν ήταν αρκετός για να εξουδετερώσει την ανάκρουση. Εφευρέθηκε για να τον βοηθήσει ρύγχος φρένο.

Το ρύγχος φρένο είναι απλώς ένας κοντός ατσάλινος σωλήνας τοποθετημένος στο άκρο της κάννης και χρησιμεύει ως η συνέχειά του. Η διάμετρός του είναι μεγαλύτερη από τη διάμετρο της κάννης και επομένως δεν παρεμβαίνει σε καμία περίπτωση στο πέταγμα του βλήματος από την κάννη. Αρκετές επιμήκεις τρύπες κόβονται γύρω από την περιφέρεια των τοιχωμάτων του σωλήνα.

Φρένο ρύγχους - μειώνει την ανάκρουση του όπλου

Τα αέρια σκόνης που πετούν έξω από την κάννη του όπλου μετά το βλήμα αποκλίνουν αμέσως στα πλάγια και μερικά από αυτά πέφτουν στις οπές του φρένου του ρύγχους. Αυτά τα αέρια χτυπούν τα τοιχώματα των οπών με μεγάλη δύναμη, απωθούνται από αυτές και πετάνε έξω, αλλά όχι προς τα εμπρός, αλλά ελαφρώς λοξά και προς τα πίσω. Ταυτόχρονα πιέζουν προς τα εμπρός τους τοίχους και τους σπρώχνουν και μαζί τους όλη την κάννη του όπλου. Βοηθούν την παρακολούθηση πυρκαγιάς επειδή τείνουν να κάνουν την κάννη να κυλήσει προς τα εμπρός. Και ενώ ήταν στην κάννη, έσπρωξαν το όπλο πίσω. Το ρύγχος φρένο μειώνει σημαντικά και μειώνει την ανάκρουση.

Άλλοι εφευρέτες ακολούθησαν διαφορετικό δρόμο. Αντί να πολεμάς αντιδραστική κίνηση της κάννηςκαι προσπάθησαν να το σβήσουν, αποφάσισαν να χρησιμοποιήσουν την επαναφορά του όπλου για καλό αποτέλεσμα. Αυτοί οι εφευρέτες δημιούργησαν πολλούς τύπους αυτόματων όπλων: τουφέκια, πιστόλια, πολυβόλα και κανόνια, στα οποία η ανάκρουση χρησιμεύει για την εκτόξευση της χρησιμοποιημένης θήκης φυσιγγίων και την επαναφόρτωση του όπλου.

Πυροβολικό πυραύλων

Δεν χρειάζεται να καταπολεμήσετε καθόλου την ανάκρουση, αλλά χρησιμοποιήστε την: τελικά, η δράση και η αντίδραση (ανάκρουση) είναι ισοδύναμες, ίσες σε δικαιώματα, ίσες σε μέγεθος, οπότε ας αντιδραστική δράση αερίων σκόνης, αντί να σπρώξει την κάννη του όπλου προς τα πίσω, στέλνει το βλήμα προς τα εμπρός προς τον στόχο. Έτσι δημιουργήθηκε πυραυλικό πυροβολικό. Σε αυτό, ένας πίδακας αερίων δεν χτυπά προς τα εμπρός, αλλά προς τα πίσω, δημιουργώντας μια αντίδραση κατευθυνόμενη προς τα εμπρός στο βλήμα.

Για πυροβόλο όπλοτο ακριβό και βαρύ βαρέλι αποδεικνύεται περιττό. Ένας φθηνότερος, απλός σιδερένιος σωλήνας λειτουργεί τέλεια για να κατευθύνει την πτήση του βλήματος. Μπορείτε να κάνετε χωρίς σωλήνα καθόλου και να κάνετε το βλήμα να γλιστρήσει κατά μήκος δύο μεταλλικών πηχών.

Στο σχεδιασμό του, ένα βλήμα πυραύλων είναι παρόμοιο με έναν πύραυλο πυροτεχνημάτων, είναι μόνο μεγαλύτερο σε μέγεθος. Στο τμήμα της κεφαλής του, αντί για σύνθεση για έγχρωμο βεγγαλικό, τοποθετείται εκρηκτική γόμωση μεγάλης καταστροφικής ισχύος. Το μέσο του βλήματος είναι γεμάτο με πυρίτιδα, η οποία, όταν καίγεται, δημιουργεί ένα ισχυρό ρεύμα καυτών αερίων που σπρώχνει το βλήμα προς τα εμπρός. Σε αυτή την περίπτωση, η καύση της πυρίτιδας μπορεί να διαρκέσει ένα σημαντικό μέρος του χρόνου πτήσης, και όχι μόνο το σύντομο χρονικό διάστημα, ενώ ένα συνηθισμένο βλήμα προχωρά στην κάννη ενός συνηθισμένου όπλου. Το πλάνο δεν συνοδεύεται από τόσο δυνατό ήχο.

Το πυροβολικό δεν είναι νεότερο από το συνηθισμένο πυροβολικό, και ίσως ακόμη παλαιότερο: αρχαία κινεζικά και αραβικά βιβλία που γράφτηκαν πριν από χίλια και πλέον χρόνια αναφέρουν τη μαχητική χρήση ρουκετών.

Σε περιγραφές μαχών μεταγενέστερων εποχών, όχι, όχι, και θα γίνει αναφορά σε πυραύλους μάχης. Όταν τα βρετανικά στρατεύματα κατέκτησαν την Ινδία, οι Ινδοί πολεμιστές πυραύλων, με τα βέλη τους με ουρά φωτιάς, τρόμαξαν τους Βρετανούς εισβολείς που υποδούλωσαν την πατρίδα τους. Για τους Βρετανούς εκείνη την εποχή, τα αεριωθούμενα όπλα ήταν μια καινοτομία.

Οι χειροβομβίδες που εφευρέθηκαν από τον στρατηγό K. I. Konstantinov, οι θαρραλέοι υπερασπιστές της Σεβαστούπολης το 1854-1855 απέκρουσαν τις επιθέσεις των αγγλογαλλικών στρατευμάτων.

Ρουκέτα

Το τεράστιο πλεονέκτημα έναντι του συμβατικού πυροβολικού -δεν χρειαζόταν να φέρεις βαριά όπλα- τράβηξε την προσοχή των στρατιωτικών ηγετών στο πυροβολικό πυραύλων. Αλλά ένα εξίσου σημαντικό μειονέκτημα εμπόδισε τη βελτίωσή του.

Γεγονός είναι ότι το προωθητικό φορτίο ή, όπως έλεγαν, το φορτίο δύναμης, μπορούσε να γίνει μόνο από μαύρη σκόνη. Και η μαύρη σκόνη είναι επικίνδυνη στον χειρισμό. Συνέβη ότι κατά την παραγωγή πυραύλουςτο προωθητικό εξερράγη και οι εργάτες πέθαναν. Μερικές φορές ο πύραυλος εξερράγη κατά την εκτόξευση, σκοτώνοντας τους πυροβολητές. Η κατασκευή και η χρήση τέτοιων όπλων ήταν επικίνδυνη. Γι' αυτό και δεν έχει διαδοθεί.

Οι εργασίες που ξεκίνησαν με επιτυχία, ωστόσο, δεν οδήγησαν στην κατασκευή ενός διαπλανητικού διαστημικού σκάφους. Οι Γερμανοί φασίστες προετοίμασαν και εξαπέλυσαν έναν αιματηρό παγκόσμιο πόλεμο.

Βλήμα

Οι ελλείψεις στην παραγωγή πυραύλων εξαλείφθηκαν από σοβιετικούς σχεδιαστές και εφευρέτες. Κατά τη διάρκεια του Μεγάλου Πατριωτικού Πολέμου έδωσαν στον στρατό μας εξαιρετικά πυραυλικά όπλα. Κατασκευάστηκαν όλμοι φρουρών - εφευρέθηκαν τα "Katyusha" και το RS ("eres") - πυραύλους.

Βλήμα

Όσον αφορά την ποιότητα, το σοβιετικό πυραυλικό πυροβολικό ξεπέρασε όλα τα ξένα μοντέλα και προκάλεσε τεράστιες ζημιές στους εχθρούς.

Υπερασπιζόμενος την Πατρίδα, ο σοβιετικός λαός αναγκάστηκε να θέσει όλα τα επιτεύγματα της τεχνολογίας πυραύλων στην υπηρεσία της άμυνας.

Στα φασιστικά κράτη, πολλοί επιστήμονες και μηχανικοί, ακόμη και πριν από τον πόλεμο, ανέπτυξαν εντατικά έργα για απάνθρωπα όπλα καταστροφής και μαζικής δολοφονίας. Αυτό θεωρούσαν τον σκοπό της επιστήμης.

Αυτοοδηγούμενο αεροσκάφος

Κατά τη διάρκεια του πολέμου, οι μηχανικοί του Χίτλερ κατασκεύασαν αρκετές εκατοντάδες αυτοοδηγούμενα αεροσκάφη: Κοχύλια FAU-1 και πύραυλοι FAU-2. Αυτά ήταν κοχύλια σε σχήμα πούρου, μήκους 14 μέτρων και διαμέτρου 165 εκατοστών. Το θανατηφόρο πούρο ζύγιζε 12 τόνους. εκ των οποίων 9 τόνοι είναι καύσιμα, 2 τόνοι θήκη και 1 τόνος εκρηκτικά. Το «V-2» πετούσε με ταχύτητες έως και 5.500 χιλιόμετρα την ώρα και μπορούσε να ανέβει σε ύψος 170-180 χιλιομέτρων.

Αυτά τα μέσα καταστροφής δεν διέφεραν στην ακρίβεια χτυπήματος και ήταν κατάλληλα μόνο για πυροβολισμούς σε τόσο μεγάλους στόχους όπως μεγάλες και πυκνοκατοικημένες πόλεις. Οι Γερμανοί φασίστες κυκλοφόρησαν το V-2 200-300 χιλιόμετρα από το Λονδίνο με την πεποίθηση ότι η πόλη ήταν μεγάλη - κάπου θα χτυπούσε!

Είναι απίθανο ότι ο Νεύτωνας θα μπορούσε να φανταστεί ότι η πνευματώδης εμπειρία του και οι νόμοι της κίνησης που ανακάλυψε θα αποτελούσαν τη βάση των όπλων που δημιουργήθηκαν από τον κτηνώδη θυμό προς τους ανθρώπους, και ολόκληρα τετράγωνα του Λονδίνου θα μετατραπούν σε ερείπια και θα γίνονταν οι τάφοι των ανθρώπων που αιχμαλωτίστηκαν από τους επιδρομή των τυφλών «FAU».

ΔΙΑΣΤΗΜΟΠΛΟΙΟ

Για πολλούς αιώνες, οι άνθρωποι λατρεύουν το όνειρο να πετάξουν στο διαπλανητικό διάστημα, να επισκεφθούν τη Σελήνη, τον μυστηριώδη Άρη και τη νεφελώδη Αφροδίτη. Πολλά μυθιστορήματα επιστημονικής φαντασίας, νουβέλες και διηγήματα έχουν γραφτεί για αυτό το θέμα. Οι συγγραφείς έστειλαν τους ήρωές τους στον ουρανό με εκπαιδευμένους κύκνους, με αερόστατα, με οβίδες κανονιού ή με κάποιον άλλο απίστευτο τρόπο. Ωστόσο, όλες αυτές οι μέθοδοι πτήσης βασίστηκαν σε εφευρέσεις που δεν είχαν καμία υποστήριξη στην επιστήμη. Οι άνθρωποι πίστευαν μόνο ότι κάποια μέρα θα μπορούσαν να φύγουν από τον πλανήτη μας, αλλά δεν ήξεραν πώς θα μπορούσαν να το κάνουν αυτό.

Υπέροχος επιστήμονας Konstantin Eduardovich Tsiolkovskyτο 1903 για πρώτη φορά έδωσε την επιστημονική βάση στην ιδέα του διαστημικού ταξιδιού. Απέδειξε ότι οι άνθρωποι μπορούν να φύγουν από την υδρόγειο και ένας πύραυλος θα χρησιμεύσει ως όχημα για αυτό, επειδή ένας πύραυλος είναι ο μόνος κινητήρας που δεν χρειάζεται καμία εξωτερική υποστήριξη για την κίνησή του. Να γιατί ρουκέταικανό να πετάει σε χώρο χωρίς αέρα.

Ο επιστήμονας Konstantin Eduardovich Tsiolkovsky απέδειξε ότι οι άνθρωποι μπορούν να φύγουν από την υδρόγειο με έναν πύραυλο

Όσον αφορά τη δομή του, το διαστημόπλοιο θα πρέπει να είναι παρόμοιο με πύραυλο, μόνο στο κεφάλι του θα υπάρχει καμπίνα για επιβάτες και όργανα και ο υπόλοιπος χώρος θα καταλαμβάνεται από μια παροχή εύφλεκτου μείγματος και κινητήρα.

Για να δοθεί στο πλοίο η απαιτούμενη ταχύτητα, απαιτείται το σωστό καύσιμο. Η πυρίτιδα και άλλα εκρηκτικά δεν είναι σε καμία περίπτωση κατάλληλα: είναι και επικίνδυνα και καίγονται πολύ γρήγορα, χωρίς να παρέχουν μακροχρόνια κίνηση. Ο K. E. Tsiolkovsky συνέστησε τη χρήση υγρού καυσίμου: αλκοόλ, βενζίνη ή υγροποιημένο υδρογόνο, καύση σε ρεύμα καθαρού οξυγόνου ή κάποιου άλλου οξειδωτικού παράγοντα. Όλοι αναγνώρισαν την ορθότητα αυτής της συμβουλής, γιατί δεν γνώριζαν το καλύτερο καύσιμο εκείνη την εποχή.

Ο πρώτος πύραυλος με υγρό καύσιμο, βάρους δεκαέξι κιλών, δοκιμάστηκε στη Γερμανία στις 10 Απριλίου 1929. Ο πειραματικός πύραυλος απογειώθηκε στον αέρα και εξαφανίστηκε από το οπτικό πεδίο πριν ο εφευρέτης και όλοι οι παρευρισκόμενοι μπορέσουν να εντοπίσουν πού πέταξε. Δεν ήταν δυνατό να βρεθεί ο πύραυλος μετά το πείραμα. Την επόμενη φορά, ο εφευρέτης αποφάσισε να «ξεγελάσει» τον πύραυλο και έδεσε ένα σχοινί μήκους τεσσάρων χιλιομέτρων σε αυτόν. Ο πύραυλος απογειώθηκε, σέρνοντας την ουρά του από σχοινί πίσω του. Τράβηξε δύο χιλιόμετρα σχοινί, το έσπασε και ακολούθησε τον προκάτοχό της προς άγνωστη κατεύθυνση. Και αυτός ο δραπέτης επίσης δεν μπόρεσε να βρεθεί.