Презентация - Реактивное движение

РЕАКТИВНОЕ ДВИЖЕНИЕ
Цигарева Л.А.

Определение
Это движение тела, возникающее в результате отделения от него какой-нибудь части с некоторой скоростью.

Живая природа- первоисточник реактивного движения

ЛИЧИНКИ СТРЕКОЗЫ

История возникновения реактивных двигателей
Первые представления о реактивном движении
Еще в первом веке нашей эры, одним из великих ученых древней Греции, Героном Александрийским был написан трактат «Пневматика». В нем описывались машины использовавшие энергию тепла. Под номером 50 описывается устройство под названием Эолипил - шар «Эола». Данное устройство представляло собой бронзовый котел, установленный на опоры. От крышки котла вверх поднимались две трубки, на которых крепилась сфера. Трубки соединялись со сферой таким образом, что она могла свободно вращаться в месте соединения. При этом по этим трубка в сферу мог поступать пар из котла. Из сферы выходили две трубки изогнутые так, что пар, выходивший из них, вращал сферу.

Принцип работы устройства был прост. Под котлом разводили огонь, и когда вода начинала кипеть, пар через трубки поступал в сферу, откуда под давлением вырывался наружу, раскручивая сферу. Принято считать, что Эолипил в древней Греции использовался только с целью развлечения. Фактически, Эолипил являлся первой известной нам паровой турбиной.
Первые представления о реактивном движении

ЭОЛИПИЛ - Первая паровая машина 1 – 2 вв. н.э.
H2 O
Создатель – Герон Александрийский
Q

Китайцы- первые, кто использовал принцип реактивного движения

g
Создание первых реактивных двигателей
3 марта 1849 г. полевой инженер штабс-капитан Третесский обратился к кавказскому наместнику — князю Воронцову с предложением построить управляемый аэростат. К записке были приложены: труд «О способах управлять аэростатами, предположения полевого инженера штабс-капитана Третесского» и наклеенный на холст подробный чертеж. Аэростат, имевший оболочку удлиненной формы, был разделен внутри на отсеки, чтобы в случае прорыва оболочки «газ не мог выйти весь из аэростата». Двигать аэростат должна была реактивная сила, возникавшая в результате выхода газов через отверстие на корме аэростата.

Кибальчич Н. И.1853-1881

показал, что единственный аппарат, способный преодолеть силу тяжести - это ракета, т.е. аппарат с реактивным двигателем, использующим горючее и окислитель, находящиеся на самом аппарате.
(1857-1935), русский ученый, пионер космонавтики и ракетной техники. Родился 17 (29) сентября 1857 в селе Ижевское под Рязанью.
Константин Эдуардович Циолковский

К.Э.Циолковский разработал основы теории реактивного движения и конструкцию жидкостного реактивного двигателя.

Проекты Циолковского были осуществлены в нашей стране выдающимся учёным и конструктором С.П.Королёвым
Сергей Павлович Королёв (30 декабря 1906 (12 января 1907), Житомир — 14 января 1966, Москва) — советский учёный, конструктор и организатор производства ракетно-космической техники и ракетного оружия СССР.
Сергей Павлович Королёв

На принципе отдачи основано реактивное движение. В ракете при сгорании топлива газы, нагретые до высокой температуры, выбрасываются из сопла с большой скоростью относительно ракеты. Обозначим массу выброшенных газов через m, а массу ракеты после истечения газов через M. Тогда для замкнутой системы «ракета + газы» на основании закона сохранения импульса можно записать:
ЗСИ В РЕАКТИВНОМ ДВИЖЕНИИ

Что такое реактивный двигатель?
Реактивный двигатель — двигатель, создающий необходимую для движения силу тяги посредством преобразования потенциальной энергии топлива в кинетическую энергию реактивной струи рабочего тела.

g
Составные части реактивного двигателя
Любой реактивный двигатель должен иметь по крайней мере две составные части: Камера сгорания («химический реактор») — в нем происходит освобождение химической энергии топлива и её преобразование в тепловую энергию газов. Реактивное сопло («газовый туннель») — в котором тепловая энергия газов переходит в их кинетическую энергию, когда из сопла газы вытекают наружу с большой скоростью, тем создавая реактивную тягу.

g
Классы реактивных двигателей
Существует два основных класса реактивных двигателей:
Воздушно-реактивные двигатели — тепловые двигатели, которые используют энергию окисления горючего кислородом воздуха, забираемого из атмосферы. Рабочее тело этих двигателей представляет собой смесь продуктов горения с остальными компонентами забранного воздуха. Ракетные двигатели — содержат все компоненты рабочего тела на борту и способны работать в любой среде, в том числе и в безвоздушном пространстве.

g
Н.Е.Жуковский, "отец русской авиации", впервые разработавший основные вопросы теории реактивного движения, является по праву основоположником этой теории.
Создание первых реактивных двигателей
Николай Егорович Жуковский

Учёными были проведены исследования воздействия на животных большинства факторов разного характера: изменённой силы тяжести, вибрации и перегрузок, звуковых и шумовых раздражителей различной интенсивности, воздействия космического излучения, гипокинезии и гиподинамии. При проведении таких экспериментов в СССР, дополнительно производились испытания систем аварийного спасения головных частей ракет с пассажирами.
Животные в космосе

Собаки в космосе
Лайка
Дезик и Цыган
Отважная и Малёк
Лисичка и Чайка

Белка и Стрелка
Основной целью эксперимента было исследование влияния факторов космического полёта на организм животных и других биологических объектов, изучение действия космической радиации на животные и растительные организмы, на состояние их жизнедеятельности и наследственность.
Советские собаки-космонавты, совершившие орбитальный космический полёт и вернувшиеся на Землю невредимыми. Полёт проходил на корабле «Спутник-5». Старт состоялся 19 августа 1960 года, продолжался более 25 часов, за это время корабль совершил 17 полных витков вокруг Земли.

Кошки в космосе
Считается, что успешный суборбитальный полёт совершил кот Феликс, но многие источники утверждают: первый полёт совершила кошка Фелисетт. 18 октября 1963 года Франция запустила в околоземное пространство ракету с кошкой. В подготовке к полёту принимало участие 12 животных и главным кандидатом был Феликс. Он прошёл интенсивную подготовку и был утверждён на полёт. Но незадолго до запуска кот сбежал, и его срочно заменили Фелисетт.

Всего в космос летали 32 обезьяны. Были использованы: макаки-резусы, макаки-крабоеды и обыкновенные беличьи обезьяны, а также свинохвостые макаки. В рамках программы Меркурий в США летали шимпанзе Хэм и Энос.

Черепахи в космосе
21 сентября 1968 года спускаемый аппарат «Зонда-5» вошёл по баллистической траектории в атмосферу Земли и приводнился в акватории Индийского океана. На борту были обнаружены черепахи. После возвращения на Землю черепахи были активными, с аппетитом ели. За время эксперимента они потеряли в весе около 10%. Исследование крови не выявило каких-либо существенных отличий. СССР также запускал черепах в орбитальные полёты на борту беспилотного космического корабля «Союз-20». 3 февраля 2010 года две черепахи совершили успешный суборбитальный полёт на ракете, запущенной Ираном.

С тех пор запущено более 5000 космических аппаратов, совершено несколько сотен пилотируемых полётов.

Ханс-Иоахим Пабст фон Охайн
Выдающийся немецкий инженер-конструктор. Отец первого турбореактивного самолета и немецкого турбореактивного авиационного двигателя. В 1933 году заканчивает Геттингенский университет по курсу физики и прикладной механики. 10 ноября 1935 года патентует (патент N 317/38) разработанный им ранее реактивный двигатель.
27 августа 1939 года летчик-испытатель Эрих Варзиц поднял в небо первый в мире турбореактивный самолет He 178 («Хейнкель 178») с двигателем HeS 3 фон Охайна.
Создание первых реактивных двигателей

g
Создание первых реактивных двигателей
Хотя первый патент на работоспособный газотурбинный( турбореактивный) двигатель был получен Фрэнком Уиттлом, но фон Охайн опередил Уиттла в практическом воплощении конструкции турбореактивного двигателя, положив начало практической реактивной авиации.
Турбореактивный самолет Хейнкель 178 с двигателем Охайна

Практическое применение реактивных двигателей
Турбореактивными двигателями и двухконтурными турбореактивными двигателями оснащено большинство военных и гражданских самолётов во всём мире, их применяют на вертолётах. Жидкостные ракетные двигатели применяются на ракетах-носителях космических летательных аппаратов и космических аппаратах в качестве маршевых, тормозных и управляющих двигателей, а также на управляемых баллистических ракетах.

Практическое применение реактивных двигателей
Электрические ракетные двигатели и ядерные ракетные двигатели могут использоваться на космических летательных аппаратах. Твёрдотопливные ракетные двигатели используют в баллистических, зенитных, противотанковых и др. ракетах военного назначения, а также на ракетах-носителях и космических летательных аппаратах.