Impulsa reaktīvais dzinējs ir sava veida spēka agregāts, kas darbojas pēc gaisa un impulsa strūklas spēka sajaukšanas principa. Šos motorus var viegli atpazīt pēc to raksturīgās spēcīgās skaņas. Starp priekšrocībām salīdzinājumā ar analogiem ir ārkārtīgi vienkāršots dizains un mazs svars. Tālāk mēs apsvērsim atlikušās apkopojuma funkcijas.
Radīšanas vēsture
Pirmie impulsu reaktīvo dzinēju (ramjet) izstrādes darbi ir oficiāli datēti ar 19. gadsimta otro pusi. 60. gados divi izgudrotāji, neatkarīgi viens no otra, saņēma patentus jaunai propelleru konstrukcijai. Telešova N. A. un Šarla de Voijē attīstība šajā periodā nevienu neinteresēja. Taču 20. gadsimta sākumā viņiem uzmanību pievērsa vācu inženieri, kuri meklēja cienīgu alternatīvu virzuļa spēka agregātiem.
Otrā pasaules kara laikā Vācijas aviācija tika papildināta ar FAA tipa lidmašīnas šāviņu, kasaprīkots ar reaktīvo dzinēju. Neskatoties uz to, ka norādītais elements pēc tehniskajiem parametriem bija zemāks par virzuļu variācijām, tas bija populārs. Šis fakts ir saistīts ar dizaina vienkāršību un zemām izmaksām. Zināmā vēsturē šis bija vienīgais gadījums, kad šādi dzinēji tika izmantoti lidaparātu aprīkošanai sērijveidā.
Mēģinājumi uzlabot
Pēc kara beigām impulsa reaktīvais dzinējs kādu laiku palika militārajā attīstībā. To izmantoja kā dzenskrūvi gaiss-zeme raķetēm. Zema efektivitāte, zems palaišanas ātrums un nepieciešamība pēc paātrinājuma palaišanas laikā ir iemesli, kas ir kļuvuši par galvenajiem, lai turpinātu samazināt ramjeta pozīciju līdz nullei.
Šis motora veids nesen atkal ir sācis interesēt inženierus un amatierus. Ir jauninājumi, citas uzlabošanas shēmas. Pilnīgi iespējams, ka atjauninātās modifikācijas atkal parādīsies militārās aviācijas aprīkojumā. Tās praktiskais pielietojums mūsdienās ir raķešu un lidmašīnu prototipu modelēšana, izmantojot modernus konstrukcijas materiālus.
Pulsējoša reaktīvā dzinēja ierīce
Attiecīgā vienība ir abās pusēs atvērts dobums. Pie ieplūdes ir uzstādīta gaisa ieplūde, aiz tās ir vilces agregāts ar vārstiem. Konstrukcijā ietilpst arī vairākas sadegšanas kameras, sprausla strūklas strūklas izlaišanai. Ieplūdes vārsts tiek ražots vairākās konfigurācijās, kas atšķiras pēc konstrukcijas un ārējāsprāts. Viena no iespējām ir taisnstūrveida žalūziju tipa plāksnes, kas tiek montētas uz rāmja, atveras vai aizveras zem spiediena krituma. Otra, kompaktāka versija - metāla "ziedlapiņas" novietotas aplī.
Sadegšanas kamerā ir aizdedzes svece. Šis elements rada virkni izlāžu, un pēc vēlamās degvielas koncentrācijas sasniegšanas lādiņš aizdegas. Tā kā dzinējam ir pieticīgs izmērs, iekārtas tērauda sienas intensīvi uzsilst un spēj aktivizēt degvielas maisījumu tāpat kā svece.
Darba princips
Tā kā pulsējošs reaktīvais dzinējs darbojas ciklos, tam ir vairāki pamata cikli. Starp tiem:
- Ieplūdes process. Šajā posmā atveras ieplūdes vārsts, izvadītais gaiss nonāk sadegšanas kamerā. Vienlaikus caur sprauslām ieplūst degviela, kā rezultātā rodas sava veida degvielas lādiņš.
- Iegūtais maisījums tiek aizdedzināts ar aizdedzes sveci, pēc tam tiek novērotas augstspiediena gāzes. Viņu darbības rezultātā ieplūdes vārsts ir aizsērējis.
- Turklāt degšanas produkti tiek izpūsti caur sprauslu, radot strūklas vilci. Tas rada vakuumu sadegšanas kamerā. Procedūra tiek atkārtota - atveras ieplūdes vārsts, izlaižot nākamo gaisa daļu.
Degvielu piegādā inžektori ar pretvārsta mehānismu. Kad spiediens sadegšanas kamerā samazinās, tiek ievadīta nākamā degvielas deva. Pēc spiediena palielināšanas padeve apstājas. Jāņem vērā, ka mazjaudas lidmašīnu modeļiem sprauslasnav, un sistēma darbojas saskaņā ar tradicionālo karburatora shēmu.
Dizaina funkcijas
Impulsa reaktīvajam dzinējam, kura rasējums un diagramma ir parādīts zemāk, ir ieplūdes vārsts sadegšanas kameras priekšā. Šī ir tā galvenā atšķirība no tuvākajiem "brāļiem", piemēram, ramjet un reaktīvo dzinēju. Šī daļa ir atbildīga par sadegšanas produktu atgriešanās novēršanu, kas nosaka to virzienu tieši sprauslā. Konkurējošām šķirnēm vārsti nav īpaši nepieciešami, jo gaiss tiek nekavējoties piegādāts zem spiediena ar iepriekšēju saspiešanu. Šāds “sīkums” patiesībā ir milzīgs pluss attiecīgās iekārtas darbībā attiecībā uz termodinamisko raksturlielumu uzlabošanu.
Vēl viena atšķirība ir darba cikliskais raksturs. Piemēram, turboreaktīvajā dzinējā degviela tiek sadedzināta nepārtraukti, kas garantē vienmērīgu un vienmērīgu vilci. Ramjetā cikli nodrošina svārstības struktūrā. Lai garantētu maksimālu amplitūdu, ir nepieciešama visu detaļu vibrācijas sinhronizācija. Šis punkts tiek sasniegts, izvēloties optimālo sprauslas garumu.
Impulsa reaktīvais dzinējs spēj darboties ar mazu ātrumu vai neaktīvā stāvoklī, ja nav pretimnākošas gaisa plūsmas. Šī priekšrocība salīdzinājumā ar tiešās plūsmas versiju ir ļoti apšaubāma, jo šādos apstākļos ir nepieciešams sākotnējais paātrinājums, lai palaistu raķeti vai lidmašīnu.
Šķirnes
Papildus parastajai impulsu strūklas versijai ar taisnu un ieplūdes vārstu, ir arī bezvārstu un detonācijas versijas.
Pirmā modifikācija nav aprīkota ar ieplūdes vārstu. Tas ir saistīts ar papildu daļas neaizsargātību un ātru nodilumu. Šajā iemiesojumā spēkstacijas kalpošanas laiks ir garāks. Pēc konstrukcijas vienība ir forma U burta formā, kuras gali ir vērsti lejup no strūklas vilces spēka (atpakaļ). Kanāls, kas ir atbildīgs par vilci, ir nedaudz garāks. Īsa caurule ieplūst gaisa plūsmā sadegšanas kamerā. Gāzu sadegšanas un izplešanās rezultātā daļa no tām tiek atgriezta atpakaļ pa norādīto ieplūdi. Šāda ierīce ļauj nodrošināt uzlabotu darba kameras ventilāciju. Degvielas uzpilde nezaudē caur ieplūdes vārstu, kas rada nelielu vilces spēku "pastiprinājumu".
Detonācijas tipa strūklas lidmašīna ir paredzēta degvielas lādiņa sadedzināšanai detonācijas ceļā. Tas ir, pie nemainīga tilpuma sadegšanas kamerā notiek straujš degvielas un gaisa maisījuma spiediena pieaugums. Šajā gadījumā tilpums palielinās, sākot ar brīdi, kad gāzes pārvietojas pa sprauslas daļu. Šis risinājums ļauj palielināt siltuma efektivitāti. Pašlaik šī motora konfigurācija nedarbojas, tā ir izpētes un uzlabojumu stadijā.
Profi
Reaktīvā pulsējošā dzinēja darbības princips, kā arī dizaina vienkāršība un zemās izmaksas ir galvenās attiecīgās sistēmas priekšrocības. ŠīsKvalitāte noveda pie šo motoru parādīšanās uz militārajām raķetēm, lidojošiem mērķiem un citiem objektiem, kur svarīga ir nevis izturība, bet gan ātra lidmašīnas nogādāšana mērķī ar visvienkāršāko “dzinēja” konfigurāciju. To pašu iemeslu dēļ gaisa kuģu modelēšanas fani novērtē attiecīgo modifikāciju. Kompakti, lēti un vieglie motori ir lieliski piemēroti lidmašīnu modeļiem. Vēl viens pluss ir iespēja ar savām rokām izgatavot elementāru pulsējošu reaktīvo dzinēju.
Mīnusi
Starp trūkumiem ir arī daudz punktu, proti:
- augsta trokšņa pakāpe darbībā;
- pārmērīgs degvielas patēriņš;
- degvielas atlikumu klātbūtne pēc lietošanas;
- palielināta ieplūdes vārsta ievainojamība;
- ātruma ierobežojums.
Neskatoties uz visiem trūkumiem, ramjet savā segmentā joprojām ir ļoti pieprasīts. Šāds motors ir neaizstājams vienreizējai palaišanai, it īpaši, ja nav praktiski uzstādīt jaudīgas un dārgas versijas.
DIY detonācijas impulsa reaktīvais dzinējs
Vispirms jāizveido zīmējums ar turpmāko detaļu izstrādi. Ja atceraties skolas ģeometrijas pamatus un jums ir minimālas zīmēšanas prasmes, varat ķerties pie darba. Vienkāršākā shēma ir cilindriskas caurules. Tiek uzzīmēti taisnstūri, kuru viena mala būs vienāda ar garumu, bet otrā - ar diametru (reizināts ar 3, 14 - skaitlis "pi"). Koniskās un cilindriskās rīves var veikt ar atrašanunepieciešamie norādījumi jebkurā zīmēšanas rokasgrāmatā.
Otrs svarīgais jautājums ir metāla izvēle. Alternatīvi var izmantot nerūsējošo tēraudu vai zemu oglekļa saturu. Pakavēsimies pie otrā varianta, jo to ir vieglāk apstrādāt un veidot. Minimālais loksnes biezums ir 0,6 mm. Šajā gadījumā izmērs bija 1 mm.
Sagatavošanas process
Pirms sākat būvēt pulsējošu reaktīvo dzinēju ar savām rokām, jums ir jāattīra lokšņu metāla sagataves no rūsas un putekļiem. Šim nolūkam ir diezgan piemērota standarta dzirnaviņas. Jūsu drošībai valkājiet cimdus, jo palagu malas ir asas un pilnas ar urbumiem.
Pirms pamatdarba uzsākšanas jāsagatavo rasējumi un detaļu kartona veidnes pilnā izmērā. Lai iegūtu precīzu konfigurāciju un izmērus, kontūras tiek iezīmētas ar pastāvīgu marķieri. Ļoti nav ieteicams rīvēs griezt ar metināšanas iekārtu, lai cik moderna tā būtu. Fakts ir tāds, ka šādā veidā iegūtās detaļas malās ir ļoti slikti metinātas. Šim nolūkam ir vēlams izmantot elektriskās metāla šķēres, jo manuālajā versijā pastāv liels risks saliekt sagataves malas. Jums ir rūpīgi jāgriež, droši nostiprinot apstrādāto veidni ar skavu vai citu piemērotu metodi.
Galvenā skatuve
Izgatavojot impulsa reaktīvo dzinēju mājās, atcerieties, ka fiksēta diametra caurules ir viegli veidojamas, kadlielāka analoga palīdzība. Sviras principa dēļ darbību ir pilnīgi iespējams veikt ar savām rokām, pēc kuras sagataves malas tiek apstrādātas ar āmuru, saliekot tās vēlamajā stāvoklī. Vēlams, lai gali, savienojot, veidotu plakni, kas uzlabos metinājuma novietojumu. Ir grūtāk saliekt loksnes caurulē, jums būs nepieciešams izliecējs vai veltņi. Šis profesionālais rīks nav paredzēts visiem. Kā alternatīvu var izmantot īves.
Svarīgs un rūpīgs brīdis ir plānas metāla loksnes metināšana. Šeit būs nepieciešamas īpašas prasmes, īpaši, ja procesā tiek izmantota manuāla loka metināšana. Iesācējiem labāk nemēģināt eksperimentēt (mazākā elektroda pārmērīga ekspozīcija vienā punktā noved pie cauruma aizdegšanas). Turklāt šuves zonā var iekļūt burbuļi, kas pēc tam garantē noplūdi. Vislabāk ir noslīpēt šuvi līdz minimālam biezumam, kas ļaus uzreiz ar neapbruņotu aci redzēt "laulību". Konusveida segmenti ir saliekti ar roku, saspiežot sagataves šauro galu ap maza diametra cauruli, pieliekot vairāk pūļu nekā platajai daļai.
Ieteikumi
Zinot, kā pats izgatavot impulsa reaktīvo dzinēju, varat to izmantot lidmašīnu modeļos vai skeitborda paātrināšanai. Pieredzējuši lietotāji iesaka, lai iegūtu optimālu degvielas maisījuma sastāvu, vispirms pievadīt gāzi dzinējam, pilnībā piepildot ar to sadegšanas kameru. Pēc tam tiek aktivizēta aizdedzes dzirkstele. Gaiss tiek piegādāts pēdējais, pēc sasniegšanasoptimāla visu komponentu koncentrācija - notiek palaišana.
