Αντιδραστική κίνηση στην τεχνολογία. μηχανές αεροσκάφους

Ερωτήσεις.

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

2. Δώστε παραδείγματα κίνησης πίδακα σωμάτων.

Στη φύση, για παράδειγμα, μπορεί να αναφερθεί η πρόωση με πίδακα σε φυτά: οι ώριμοι καρποί ενός τρελού αγγουριού. και ζώα: καλαμάρια, χταπόδια, μέδουσες, σουπιές κ.λπ. (τα ζώα κινούνται πετώντας έξω το νερό που ρουφούν). Στη μηχανική, το απλούστερο παράδειγμα τζετ πρόωσης είναι τροχός segner, πιο σύνθετα παραδείγματα είναι: η κίνηση πυραύλων (διαστημική, σκόνη, στρατιωτική), υδάτινα οχήματα με κινητήρα τζετ (υδρομοτοσικλέτες, βάρκες, μηχανοκίνητα πλοία), εναέρια οχήματα με κινητήρα αεριωθούμενου αεροσκάφους (αεροπορικά αεροσκάφη).

3. Ποιος είναι ο σκοπός των πυραύλων;

Οι πύραυλοι χρησιμοποιούνται σε διάφορους τομείς της επιστήμης και της τεχνολογίας: σε στρατιωτικές υποθέσεις, στην επιστημονική έρευνα, στην εξερεύνηση του διαστήματος, στον αθλητισμό και την 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 του πυραύλου.

Σύμφωνα με το νόμο της διατήρησης της ορμής, ο πύραυλος πετά 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 το καύσιμο καίγεται φτάνοντας σε υψηλή θερμοκρασία και πίεση. Το ακροφύσιο δέχεται καύσιμο και οξειδωτικό που αντλείται εκεί από αντλίες.

6. Τι καθορίζει την ταχύτητα ενός πυραύλου;

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

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

Οι πύραυλοι πολλαπλών σταδίων είναι ικανοί να αναπτύξουν μεγαλύτερη ταχύτητα και να πετάξουν πιο μακριά από εκείνους ενός σταδίου.

8. Πώς προσγειώνεται το 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 της οποίας η ταχύτητα σβήνει.

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 αντίθετα από την κίνηση του σκάφους. Με ποια ταχύτητα κινήθηκε το σκάφος μετά τη ρίψη, αν η μάζα του μαζί με τη μάζα ενός 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 την εκροή αερίου από το ακροφύσιο στιγμιαία).

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

Ένα χωνί με έναν ελαστικό σωλήνα συνδεδεμένο σε αυτό από κάτω με ένα στριμμένο ακροφύσιο στο άκρο προσαρτήθηκε σε ένα τρίποδο χρησιμοποιώντας μια θήκη και ένας δίσκος τοποθετήθηκε από κάτω. Στη συνέχεια, από πάνω, χύθηκε νερό στο χωνί από το δοχείο, ενώ το νερό χύθηκε από το σωλήνα στο δίσκο και ο ίδιος ο σωλήνας μετατοπίστηκε από κάθετη θέση. Αυτή η εμπειρία χρησιμεύει ως απεικόνιση της αεριωθούμενης πρόωσης που βασίζεται στο νόμο της διατήρησης της ορμής.

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

α) το εύρος της πτήσης του νερού στον πίδακα θα μειωθεί· β) καθώς το νερό ρέει προς τα έξω, ο σωλήνας θα πλησιάσει την οριζόντια θέση. Αυτά τα φαινόμενα οφείλονται στο γεγονός ότι η πίεση του νερού στο σωλήνα θα μειωθεί και επομένως η ορμή με την οποία εκτοξεύεται το νερό.

Η αντιδραστικότητα και η κίνηση με τη βοήθεια αυτού είναι ένα αρκετά διαδεδομένο φαινόμενο στη φύση. Λοιπόν, οι επιστήμονες και οι εφευρέτες «κοίταξαν» 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;

Στην άγρια ​​ζωή, 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 της ορμής. Παραδείγματα τεχνολογίας αεριωθούμενης πρόωσης: σε έναν πύραυλο, που αποτελείται από ένα κέλυφος (που περιλαμβάνει επίσης έναν κινητήρα, συσκευές ελέγχου, μια χρήσιμη περιοχή για τη μετακίνηση φορτίου) και καύσιμο με οξειδωτικό, το καύσιμο καίγεται και μετατρέπεται σε αέρια που εκρήγνυνται μέσω του ακροφύσια σε ισχυρό πίδακα, δίνοντας σε όλη τη δομή ταχύτητα προς την αντίθετη κατεύθυνση.

Παραδείγματα τζετ πρόωσης στη φύση

Αρκετά έμβια όντα χρησιμοποιούν αυτήν την αρχή της κίνησης. Είναι χαρακτηριστικό για τις προνύμφες ορισμένων ειδών λιβελλούλες, μέδουσες, μαλάκια - χτένια, σουπιές, χταπόδια, καλαμάρια. 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 όχι και τόσο γνώριμου τρόπου διανομής των σπόρων του. Ωριμάζοντας, οι καρποί του φυτού αναπηδούν από τους μίσχους. Ως αποτέλεσμα, σχηματίζεται μια τρύπα μέσω της οποίας το αγγούρι εκτοξεύει ένα υγρό που περιέχει σπόρους κατάλληλους για πολλαπλασιασμό, χρησιμοποιώντας αντιδραστικότητα. Και το ίδιο το έμβρυο μπορεί να πετάξει σε απόσταση έως και 12 μέτρων προς την αντίθετη κατεύθυνση από τη βολή.

Πώς κινείται μια σουπιά;

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

Σάλπα

Αυτά τα ζώα από την οικογένεια των χιτώνων είναι ζωντανά παραδείγματα αεριοπροώθησης στη φύση. Έχουν ημιδιαφανή κυλινδρικά σώματα μικρού μεγέθους και ζουν στα επιφανειακά νερά των ωκεανών. 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. Από αυτό, ολόκληρο το σώμα της σάλπα συμπιέζεται και το νερό απομακρύνεται απότομα από το πίσω άνοιγμα. Έτσι, τα άλατα χρησιμοποιούν την αρχή της αντιδραστικότητας στην κίνησή τους στο υδάτινο στοιχείο.

Μέδουσες, οστρακοειδή, πλαγκτόν

Υπάρχουν και άλλοι κάτοικοι στη θάλασσα που κινούνται με αυτόν τον τρόπο. Όλοι τουλάχιστον μια φορά, σίγουρα, χαλαρώνοντας στην ακτή, συνάντησαν διάφορα είδη μεδουσών στο νερό. Αλλά κινούνται επίσης χρησιμοποιώντας αντιδραστικότητα. Θαλάσσιο πλαγκτόν, πιο συγκεκριμένα, μερικά από τα είδη του, μαλάκια και χτένια - όλα κινούνται έτσι.

Παραδείγματα αεριωθούμενης προώθησης σωμάτων. Καλαμάρι

Το καλαμάρι έχει μια μοναδική δομή σώματος. Μάλιστα στη δομή του η φύση έχει ενσωματώσει 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 στις μορφές του. Πιο συγκεκριμένα, αυτός ο σύγχρονος πύραυλος που εφευρέθηκε από επιστήμονες μιμείται τις μορφές ενός καλαμαριού 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: δώστε παραδείγματα τζετ πρόωσης στη φύση, τότε πρώτα απ 'όλα μπορείτε να μιλήσετε για αυτό το μαλάκιο. Ο μυώδης μανδύας του περιβάλλει μια κοιλότητα στο σώμα. Το νερό αναρροφάται από το εξωτερικό και στη συνέχεια εκτοξεύεται απότομα μέσα από ένα στενό ακροφύσιο (που μοιάζει με πύραυλο). Αποτέλεσμα: τα καλαμάρια τραντάγονται προς την αντίθετη κατεύθυνση. Αυτό το χαρακτηριστικό επιτρέπει στο ζώο να κινείται με αρκετά μεγάλες ταχύτητες, προσπερνώντας το θήραμά του ή αφήνοντας το κυνηγητό. Μπορεί να φτάσει σε ταχύτητες που ταιριάζουν 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 που διπλώνονται σε μια δέσμη, που κάμπτονται όταν κινούνται προς τις σωστές κατευθύνσεις.

Αυτό το spinner 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 πύραυλος πυροτεχνημάτων. Οι πύραυλοι πυροτεχνημάτων δεν πρέπει να συγχέονται με τα ονόματά τους - ρουκέτες σήμανσης, που χρησιμοποιούνται στον στρατό και το ναυτικό, και εκτοξεύονται επίσης στις εθνικές γιορτές υπό τον βρυχηθμό του χαιρετισμού του πυροβολικού. Οι φωτοβολίδες σήματος είναι απλώς σφαίρες που συμπιέζονται από μια ουσία που καίγεται με έγχρωμες φλόγες. Εκτοξεύονται από πιστόλια μεγάλου διαμετρήματος - εκτοξευτές ρουκετών.

Φωτοβολίδες σήματος - σφαίρες συμπιεσμένες από ουσία που καίγεται με έγχρωμη φλόγα

Κινεζικός πύραυλοςΕίναι ένας σωλήνας από χαρτόνι ή μεταλλικό, κλειστό στο ένα άκρο και γεμάτο με σύνθεση πούδρας. Όταν αυτό το μείγμα αναφλέγεται, ένας πίδακας 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 πίδακα 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

κάτοικοι της θάλασσας

Στον κόσμο των ζώων:

Υπάρχει επίσης αεριωθούμενη πρόωση. Οι σουπιές, τα χταπόδια και μερικά άλλα κεφαλόποδα δεν έχουν ούτε πτερύγια ούτε ισχυρές ουρές, αλλά κολυμπούν εξίσου καλά με άλλα θαλάσσια πλάσματα. Αυτά τα πλάσματα με μαλακό σώμα έχουν μια μάλλον ευρύχωρη τσάντα ή κοιλότητα στο σώμα. 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 πίδακα.

Χταπόδι - κάτοικος της θάλασσας που χρησιμοποιεί τζετ πρόωση

πέφτοντας γάτα

Αλλά ο πιο ενδιαφέρον τρόπος κίνησης επιδείχθηκε από έναν συνηθισμένο Γάτα.

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

Και ξέρετε, οι νόμοι του Νεύτωνα δεν είναι πολύ σωστοί. Το σώμα μπορεί να κινηθεί με τη βοήθεια εσωτερικών δυνάμεων, χωρίς να βασίζεται σε τίποτα και χωρίς να απωθεί από τίποτα.

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

Θέλεις αποδείξεις; Σας παρακαλούμε. Μια γάτα που έπεσε κατά λάθος από τη στέγη - αυτή είναι η απόδειξη! Όπως και να πέσει η γάτα, ακόμα και με το κεφάλι κάτω, σίγουρα θα σταθεί στο έδαφος και με τα τέσσερα πόδια. Αλλά τελικά, μια γάτα που πέφτει δεν ακουμπάει σε τίποτα και δεν απωθεί τίποτα, αλλά κυλιέται γρήγορα και επιδέξια. (Η αντίσταση του αέρα μπορεί να παραμεληθεί - είναι πολύ αμελητέα.)

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

Οι γάτες το κάνουν αυτό ενστικτωδώς, αλλά ένα άτομο μπορεί να κάνει το ίδιο συνειδητά. Οι κολυμβητές που πηδούν από έναν πύργο στο νερό μπορούν να εκτελέσουν μια περίπλοκη φιγούρα - μια τριπλή τούμπα, δηλαδή να αναποδογυρίσουν τρεις φορές στον αέρα και στη συνέχεια ξαφνικά να ισιώσουν, να σταματήσουν την περιστροφή του σώματός τους και να βουτήξουν στο νερό σε ευθεία γραμμή .

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

Παράσταση ακροβατών - εναέριων γυμναστών

Μια γάτα που έπεφτε φωτογραφήθηκε με μια κινηματογραφική κάμερα και στη συνέχεια καρέ καρέ εξετάστηκε στην οθόνη, τι κάνει η γάτα όταν πετάει στον αέρα. Αποδείχθηκε ότι η γάτα στροβιλίζει γρήγορα το πόδι της. Η περιστροφή του ποδιού προκαλεί μια κίνηση απόκρισης - την αντίδραση 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 ον, χωρίς προφανή λόγο, αλλάζει την κίνησή του στον αέρα.

τζετ βάρκα

Οι εφευρέτες είχαν μια ιδέα, γιατί να μην υιοθετήσουν τον δικό τους τρόπο κολύμβησης από σουπιές. Αποφάσισαν να κατασκευάσουν ένα αυτοκινούμενο πλοίο με μηχανή αεροπλάνου. Η ιδέα είναι σίγουρα εφικτή. Είναι αλήθεια ότι δεν υπήρχε βεβαιότητα στην τύχη: οι εφευρέτες αμφέβαλλαν για το αν ήταν κάτι τέτοιο τζετ βάρκακαλύτερο από μια κανονική βίδα. Ήταν απαραίτητο να κάνω μια εμπειρία.

Σκάφος με εκτόξευση νερού - αυτοκινούμενο σκάφος με κινητήρα εκτόξευσης νερού

Επέλεξαν ένα παλιό ρυμουλκό ατμόπλοιο, επισκεύασαν το κύτος του, αφαίρεσαν τις έλικες και τοποθέτησαν μια αντλία-τζετ στο μηχανοστάσιο. Αυτή η αντλία αντλούσε εξωλέμβια νερά και το έσπρωχνε έξω από την πρύμνη με έναν δυνατό πίδακα μέσω ενός σωλήνα. Το ατμόπλοιο έπλεε, αλλά εξακολουθούσε να κινείται πιο αργά από ένα ατμόπλοιο με έλικα. Και αυτό εξηγείται απλά: μια συνηθισμένη προπέλα περιστρέφεται πίσω από την πρύμνη, δεν περιορίζεται από τίποτα, υπάρχει μόνο νερό γύρω της. το νερό στην αντλία εκτόξευσης τέθηκε σε κίνηση από σχεδόν την ίδια προπέλα, αλλά δεν περιστρεφόταν πλέον πάνω στο νερό, αλλά σε έναν σφιχτό σωλήνα. Υπήρχε τριβή του πίδακα νερού στους τοίχους. Η τριβή εξασθένησε την πίεση του πίδακα. Ένα ατμόπλοιο με τζετ έπλεε πιο αργά από ένα βιδωτό και κατανάλωνε περισσότερο καύσιμο.

Ωστόσο, η κατασκευή τέτοιων πλοίων δεν εγκαταλείφθηκε: βρήκαν 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. Επομένως, τα βιδωτά ατμόπλοια φοβούνται τα ρηχά και τα ρήγματα, 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 περνά το σκάφος, εκεί θα περνά 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 πλεύσουν.

Ιδιαίτερα επιμελώς μηχανικοί, εφευρέτες και επιστήμονες ασχολήθηκαν με τη μελέτη της πρόωσης αεριωθουμένων όταν 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 - πηδούσαν πίσω όταν εκτοξεύτηκαν, ώστε συνέβαινε να ακρωτηριάσουν πυροβολητές-πυροβολητές αν δεν προλάβαιναν να αποφύγουν και να πηδήξουν στην άκρη.

Η ανάκρουση του όπλου επηρέασε τη σκοπευτική ικανότητα, επειδή το όπλο ανατρίχιασε πριν πετάξει η οβίδα ή η χειροβομβίδα από την κάννη. Γκρέμισε την άκρη. Ο πυροβολισμός αποδείχθηκε άσκοπος.

Πυροβολισμοί με πυροβόλα όπλα

Οι μηχανικοί του πυροβολικού άρχισαν να καταπολεμούν την ανάκρουση πριν από τετρακόσια πενήντα χρόνια. Πρώτον, η άμαξα ήταν εξοπλισμένη με ένα ανοιχτήρι, το οποίο έπεσε στο έδαφος και χρησίμευσε ως σταθερή στάση για το όπλο. Τότε σκέφτηκαν ότι αν το κανόνι ήταν σωστά στηριγμένο από πίσω, ώστε να μην είχε πού να κυλήσει πίσω, 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 «ξεγελαστούν» με τη βοήθεια της επιστήμης - μηχανικής.

Στην άμαξα, άφησαν μια σχετικά μικρή κάννη για να σταματήσει και η κάννη του όπλου τοποθετήθηκε στο «έλκηθρο» έτσι ώστε να κυλήσει μόνο μια κάννη και όχι ολόκληρο το όπλο. Η κάννη ήταν συνδεδεμένη με το έμβολο του συμπιεστή, το οποίο κινείται στον κύλινδρο του με τον ίδιο τρόπο όπως το έμβολο μιας ατμομηχανής. Αλλά στον κύλινδρο μιας ατμομηχανής - ατμός και σε συμπιεστή πιστολιού - λάδι και ένα ελατήριο (ή πεπιεσμένος αέρας).

Όταν η κάννη του όπλου κυλά προς τα πίσω, το έμβολο συμπιέζει το ελατήριο. Το λάδι αυτή τη στιγμή πιέζεται μέσα από τις μικρές οπές στο έμβολο στην άλλη πλευρά του εμβόλου. Υπάρχει ισχυρή τριβή, η οποία απορροφά εν μέρει την κίνηση της κυλιόμενης κάννης, καθιστώντας την πιο αργή και ομαλή. Στη συνέχεια το συμπιεσμένο ελατήριο διαστέλλεται και επιστρέφει 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 μπρος-πίσω σχεδόν συνεχώς.

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. Για να τον βοηθήσω εφηύρε ρύγχος φρένο.

Το ρύγχος φρένο είναι απλώς ένας κοντός ατσάλινος σωλήνας, τοποθετημένος στην τομή της κάννης και χρησιμεύει ως συνέχεια αυτού. Η διάμετρός του είναι μεγαλύτερη από τη διάμετρο της οπής και επομένως δεν εμποδίζει καθόλου το βλήμα να πετάξει έξω από το ρύγχος. Αρκετές επιμήκεις τρύπες κόβονται κατά μήκος της περιφέρειας στα τοιχώματα του σωλήνα.

Φρένο ρύγχους - Μειώνει την ανάκρουση των πυροβόλων όπλων

Τα αέρια σκόνης που εκπέμπονται από την κάννη του όπλου μετά το βλήμα αποκλίνουν αμέσως στα πλάγια και μερικά από αυτά εισέρχονται στις οπές του φρένου στομίου. Αυτά τα αέρια χτυπούν με μεγάλη δύναμη τα τοιχώματα των οπών, απωθούνται από αυτές και πετάνε έξω, αλλά όχι προς τα εμπρός, αλλά λίγο πλάγια και προς τα πίσω. Ταυτόχρονα πιέζουν τα τοιχώματα προς τα εμπρός και τα σπρώχνουν και μαζί τους όλη την κάννη του όπλου. Βοηθούν το άνοιξη της οθόνης επειδή τείνουν να κάνουν την κάννη να κυλήσει προς τα εμπρός. Και ενώ ήταν στην κάννη, έσπρωξαν το όπλο πίσω. Το ρύγχος φρένο μειώνει και εξασθενεί πολύ την ανάκρουση.

Άλλοι εφευρέτες έχουν προχωρήσει στον άλλο δρόμο. Αντί να πολεμάς κίνηση πίδακα της κάννηςκαι για να προσπαθήσουν να το σβήσουν, αποφάσισαν να χρησιμοποιήσουν την ανάκρουση του όπλου προς όφελος της αιτίας. Αυτοί οι εφευρέτες δημιούργησαν πολλά παραδείγματα αυτόματων όπλων: τουφέκια, πιστόλια, πολυβόλα και κανόνια, στα οποία η ανάκρουση χρησιμεύει για την εκτόξευση της χρησιμοποιημένης θήκης φυσιγγίων και την επαναφόρτωση του όπλου.

πυραυλικό πυροβολικό

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

Για πυροβόλο όπλοαποδεικνύεται περιττός ακριβός και βαρύς κορμός. Ένας φθηνότερος, απλός σιδερένιος σωλήνας είναι εξαιρετικός για την κατεύθυνση της πτήσης ενός βλήματος. Μπορείτε να κάνετε χωρίς σωλήνα καθόλου και να κάνετε το βλήμα να γλιστρήσει κατά μήκος δύο μεταλλικών σιδηροτροχιών.

Στο σχεδιασμό του, ένα βλήμα πυραύλων είναι παρόμοιο με έναν πύραυλο πυροτεχνημάτων, είναι μόνο μεγαλύτερο σε μέγεθος. Στο κεφάλι του, αντί της σύνθεσης για έγχρωμη φωτιά της Βεγγάλης, τοποθετείται εκρηκτική γόμωση μεγάλης καταστροφικής ισχύος. Το μέσο του βλήματος είναι γεμάτο με πυρίτιδα, η οποία, όταν καίγεται, δημιουργεί έναν ισχυρό πίδακα θερμών αερίων που σπρώχνουν 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 αυτό το σύντομο χρονικό διάστημα, ενώ ένα συμβατικό βλήμα κινείται στην κάννη ενός συμβατικού όπλου. Το πλάνο δεν συνοδεύεται από τόσο δυνατό ήχο.

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

Στις περιγραφές των μαχών των μεταγενέστερων εποχών, όχι, όχι, ακόμη και η αναφορά σε πυραύλους μάχης θα αναβοσβήνει. Όταν τα βρετανικά στρατεύματα κατέκτησαν την Ινδία, οι Ινδοί πολεμιστές-πύραυλοι 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 περιέργεια.

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

Ένα τεράστιο πλεονέκτημα σε σχέση με το συμβατικό πυροβολικό - δεν υπήρχε ανάγκη μεταφοράς βαρέων όπλων - τράβηξε την προσοχή των στρατιωτικών ηγετών στο πυροβολικό πυραύλων. Αλλά ένα εξίσου σημαντικό ελάττωμα εμπόδισε τη βελτίωσή του.

Γεγονός είναι ότι μια ρίψη ή, όπως έλεγαν, δύναμη, γόμωση μπορούσε να γίνει μόνο από μαύρη σκόνη. Και η μαύρη σκόνη είναι επικίνδυνη στον χειρισμό. Συνέβη ότι κατά τη διάρκεια της κατασκευής πυραύλουςτο προωθητικό γέμισμα εξερράγη και οι εργάτες πέθαναν. Μερικές φορές ο πύραυλος εξερράγη κατά την εκτόξευση και οι πυροβολητές πέθαναν. Ήταν επικίνδυνο να φτιάχνεις και να χρησιμοποιείς τέτοια όπλα. Ως εκ τούτου, δεν έχει λάβει ευρεία διανομή.

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

Το μειονέκτημα στην κατασκευή πυραύλων εξαλείφθηκε από σοβιετικούς σχεδιαστές και εφευρέτες. Κατά τη διάρκεια του Μεγάλου Πατριωτικού Πολέμου, έδωσαν στον στρατό μας ένα εξαιρετικό αεριωθούμενο όπλο. Κατασκευάστηκαν όλμοι φρουρών - εφευρέθηκαν τα "Katyushas" 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 σχέδια για απάνθρωπα όργανα καταστροφής και σφαγών. Αυτό θεωρούσαν τον στόχο της επιστήμης.

αυτοοδηγούμενα αεροσκάφη

Κατά τη διάρκεια του πολέμου, οι μηχανικοί του Χίτλερ κατασκεύασαν αρκετές εκατοντάδες αυτοοδηγούμενα αεροσκάφη: οβίδες «V-1» και ρουκέτες «V-2». Ήταν κοχύλια σε σχήμα πούρου, τα οποία είχαν μήκος 14 μέτρα και διάμετρο 165 εκατοστά. Το θανατηφόρο πούρο ζύγιζε 12 τόνους. Από αυτά, 9 τόνοι είναι καύσιμα, 2 τόνοι γάστρα και 1 τόνος εκρηκτικά. Το «V-2» πέταξε με ταχύτητες έως και 5500 χιλιόμετρα την ώρα και μπορούσε να ανέβει σε ύψος 170-180 χιλιομέτρων.

Αυτά τα μέσα καταστροφής δεν διέφεραν στην ακρίβεια του χτυπήματος και ήταν κατάλληλα μόνο για βομβαρδισμό τόσο μεγάλων στόχων όπως μεγάλες και πυκνοκατοικημένες πόλεις. Οι Γερμανοί φασίστες κυκλοφόρησαν το "V-2" για 200-300 χιλιόμετρα από το Λονδίνο με την προσδοκία ότι η πόλη είναι μεγάλη - ναι, κάπου θα φτάσει!

Είναι απίθανο ότι ο Νεύτωνας μπορούσε να φανταστεί ότι η έξυπνη εμπειρία του και οι νόμοι της κίνησης που ανακάλυψε θα αποτελούσαν τη βάση των όπλων που δημιουργήθηκαν από κτηνώδη κακία προς τους ανθρώπους και ολόκληρα τετράγωνα του Λονδίνου θα μετατράπηκαν σε ερείπια και θα γίνονταν οι τάφοι των ανθρώπων που αιχμαλωτίστηκαν από μια επιδρομή τυφλών FAA.

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 το θέμα. Οι συγγραφείς έστειλαν τους ήρωές τους στις υψηλές αποστάσεις με εκπαιδευμένους κύκνους, με μπαλόνια, 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.

Αξιόλογος επιστήμονας Konstantin Eduardovich Tsiolkovskyτο 1903 για πρώτη φορά έδωσε μια επιστημονική βάση στην ιδέα του διαστημικού ταξιδιού. Απέδειξε ότι οι άνθρωποι μπορούν να φύγουν από την υδρόγειο και ο πύραυλος θα χρησιμεύσει ως όχημα για αυτό, γιατί ο 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 τον σχεδιασμό του, το διαστημόπλοιο θα πρέπει να είναι παρόμοιο με ένα βλήμα πυραύλων, μόνο στο κεφάλι του θα υπάρχει καμπίνα για επιβάτες και όργανα και τον υπόλοιπο χώρο θα καταλαμβάνουν το μείγμα καυσίμου και ο κινητήρας.

Για να δώσετε στο πλοίο τη σωστή ταχύτητα, χρειάζεστε τα σωστά καύσιμα. Η πυρίτιδα και τα άλλα εκρηκτικά δεν είναι σε καμία περίπτωση κατάλληλα: είναι και επικίνδυνα και καίγονται πολύ γρήγορα, χωρίς να παρέχουν μακροπρόθεσμη πρόωση. Ο K. E. Tsiolkovsky συνέστησε τη χρήση υγρού καυσίμου: αλκοόλ, βενζίνης ή υγροποιημένου υδρογόνου, καύση σε ρεύμα καθαρού οξυγόνου ή κάποιου άλλου οξειδωτικού παράγοντα. Όλοι αναγνώρισαν την ορθότητα αυτής της συμβουλής, γιατί εκείνη την εποχή δεν γνώριζαν το καλύτερο καύσιμο.

Ο πρώτος πύραυλος με υγρό καύσιμο, βάρους δεκαέξι κιλών, δοκιμάστηκε στη Γερμανία στις 10 Απριλίου 1929. Ένας πειραματικός πύραυλος απογειώθηκε στον αέρα και εξαφανίστηκε από το οπτικό πεδίο πριν ο εφευρέτης και όλοι όσοι ήταν παρόντες μπορέσουν να εντοπίσουν πού πέταξε. Δεν ήταν δυνατό να βρεθεί ένας 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.