İlk jetler. Jet motoru: modern versiyonlar

JET MOTORU, Potansiyel enerjiyi, çalışma akışkanının jet akımının kinetik enerjisine dönüştürerek hareket için gerekli çekiş kuvvetini oluşturan bir motor. Motorlarla ilgili olarak çalışma akışkanı bir madde (gaz, sıvı, sağlam), yardımıyla Termal enerji Yakıtın yanması sırasında açığa çıkan enerji faydalı mekanik işe dönüştürülür. Çalışma akışkanının motor memesinden dışarı akışının bir sonucu olarak, jetin çıkışının tersi yönde uzaya yönlendirilen jetin reaksiyonu (geri tepmesi) şeklinde bir reaktif kuvvet üretilir. Bir jet motorundaki jet akışının kinetik (hız) enerjisi dönüştürülebilir Farklı türde enerji (kimyasal, nükleer, elektrik, güneş).

Bir jet motoru (doğrudan tepkili motor), motorun kendisini bir tahrik cihazıyla birleştirir, yani ara mekanizmaların katılımı olmadan kendi hareketini sağlar. Bir jet motoru tarafından kullanılan jet itme kuvveti (motor itişi) oluşturmak için şunlara ihtiyacınız vardır: jet akışının kinetik enerjisine dönüştürülen bir başlangıç ​​(birincil) enerji kaynağı; jet motorundan jet akışı şeklinde püskürtülen çalışma sıvısı; kendim Jet motoru– enerji dönüştürücü. Motor itişi – bu, motorun iç ve dış yüzeylerine uygulanan gaz dinamik basınç ve sürtünme kuvvetlerinin sonucu olan reaktif bir kuvvettir. Dış direnci hesaba katmadan motora uygulanan tüm gaz dinamik kuvvetlerinin sonucu olan iç itme (jet itme) ile santralin dış direncini hesaba katan etkili itme arasında bir ayrım vardır. Başlangıçtaki enerji, uçakta veya jet motoruyla (kimyasal yakıt, gaz) donatılmış başka bir araçta depolanır. nükleer yakıt) veya (prensip olarak) dışarıdan gelebilir (Güneşten gelen enerji).

Bir jet motorunda çalışma sıvısı elde etmek için, bir maddeden alınan bir madde çevre(örneğin hava veya su); bir aparatın tanklarında veya doğrudan jet motorunun odasında bulunan bir madde; çevreden gelen ve araçta depolanan maddelerin karışımı. Modern jet motorları çoğunlukla birincil enerji olarak kimyasal enerjiyi kullanır. Bu durumda, çalışma sıvısı sıcak gazlardır - kimyasal yakıtların yanma ürünleri. Bir jet motoru çalıştığında, yanan maddelerin kimyasal enerjisi, yanma ürünlerinin termal enerjisine dönüştürülür ve sıcak gazların termal enerjisi, jet akımının ve dolayısıyla üzerinde jet akımının öteleme hareketinin mekanik enerjisine dönüştürülür. motor takılı.

Jet motorunun çalışma prensibi

Bir jet motorunda (Şekil 1), motora bir hava akımı girer ve yüksek hızda dönen türbinlerle buluşur. kompresör , hangisi havayı emer dış ortam(dahili fan kullanılarak). Böylece iki sorun çözüldü - birincil hava girişi ve tüm motorun bir bütün olarak soğutulması. Kompresör türbin kanatları, havayı yaklaşık 30 kat veya daha fazla sıkıştırır ve herhangi bir jet motorunun ana parçası olan yanma odasına (çalışma sıvısını üretir) "iter" (pompa). Yanma odası aynı zamanda yakıtı havayla karıştıran bir karbüratör görevi de görür. Bu, örneğin modern jet uçaklarının turbojet motorunda olduğu gibi hava ve kerosen karışımı, bazı sıvı roket motorlarında olduğu gibi sıvı oksijen ve alkol karışımı veya toz roketler için bir tür katı yakıt olabilir. . Yakıt-hava karışımı oluştuktan sonra ateşlenir ve ısı şeklinde enerji açığa çıkar, yani yalnızca jet motorları için yakıt görevi görebilecek maddeler Kimyasal reaksiyon motorda (yanma) oldukça fazla ısı açığa çıkarırlar ve ayrıca çok sayıda gazlar

Yanma işlemi sırasında, hacimsel genleşmenin yanı sıra karışımın ve çevresindeki parçaların önemli ölçüde ısınması meydana gelir. Aslında bir jet motoru, kendisini itmek için kontrollü bir patlama kullanır. Bir jet motorunun yanma odası en sıcak parçalarından biridir (içindeki sıcaklık 2700°'ye ulaşır) C), sürekli olarak yoğun bir şekilde soğutulmalıdır. Bir jet motoru, motordaki yakıtın yanması sonucu ortaya çıkan sıcak gazların motordan büyük bir hızla dışarı aktığı bir ağızlık ile donatılmıştır. Bazı motorlarda, örneğin roket veya ramjet motorlarında, gazlar yanma odasından hemen sonra memeye girer. Turbojet motorlarda yanma odasından sonraki gazlar ilk önce buradan geçer. türbin Yanma odasının önündeki havayı sıkıştırmaya yarayan kompresörü çalıştırmak için termal enerjilerinin bir kısmını buna verirler. Ancak öyle ya da böyle, meme motorun son kısmıdır - gazlar motordan çıkmadan önce içinden akar. Doğrudan jet akışını oluşturur. Motorun iç parçalarını soğutmak için kompresör tarafından pompalanan soğuk hava nozüle yönlendirilir. Jet nozulu olabilir çeşitli şekiller ve motor tipine bağlı olarak tasarım. Egzoz hızının ses hızını aşması gerekiyorsa, nozul genişleyen bir boru şeklindedir veya önce daralıp sonra genişler (Laval nozzle). Yalnızca bu şekle sahip bir boruda gaz süpersonik hızlara kadar hızlandırılabilir ve "ses bariyerini" aşabilir.

Bir jet motorunu çalıştırırken ortamın kullanılıp kullanılmamasına bağlı olarak iki ana sınıfa ayrılırlar: hava soluyan motorlar(WRD) ve roket motorları(RD). Tüm WFD – ısı motorları yanıcı bir maddenin atmosferik oksijenle oksidasyon reaksiyonu sırasında çalışma sıvısı oluşan. Atmosferden gelen hava, EOK Depolama Alanının çalışma sıvısının büyük kısmını oluşturur. Böylece itici motora sahip bir cihaz, gemide bir enerji kaynağı (yakıt) taşır ve çalışma sıvısının çoğunu çevreden çeker. Bunlar arasında turbojet motoru (TRE), ramjet motoru (ramjet motoru), darbeli hava jet motoru (Pvjet motoru) ve hipersonik ramjet motoru (scramjet motoru) bulunur. VRD'nin aksine, RD çalışma sıvısının tüm bileşenleri RD ile donatılmış araçta bulunur. Çevre ile etkileşime giren bir tahrik cihazının bulunmaması ve araçta çalışma sıvısının tüm bileşenlerinin bulunması, roketatarın uzayda çalışmaya uygun olmasını sağlar. Ayrıca birleştirilmiş olanlar da var roket motorları, her iki ana türün birleşimini temsil eder.

Jet motorlarının temel özellikleri

Ana Teknik parametre Bir jet motorunun karakteristik özelliği itme kuvvetidir - motorun aracın hareketi yönünde geliştirdiği kuvvet, spesifik itme - motor itişinin kütleye oranı roket yakıtı(çalışma sıvısı) 1 saniyede tüketilir veya aynı özellik - spesifik tüketim yakıt (bir jet motoru tarafından geliştirilen 1 N itme kuvveti başına 1 s başına tüketilen yakıt miktarı), motorun özgül kütlesi (geliştirdiği itme birimi başına çalışma durumundaki bir jet motorunun kütlesi). Birçok jet motoru türü için önemli özellikler boyutlar ve kaynaklardır. Spesifik dürtü, bir motorun karmaşıklık derecesinin veya kalitesinin bir göstergesidir. Yukarıdaki diyagram (Şekil 2), bu göstergenin üst değerlerini grafiksel olarak göstermektedir. farklı şekiller Jet motorlarının uçuş hızına bağlı olarak Mach sayısı şeklinde ifade edilmesi, her motor tipinin uygulanabilirlik aralığını görmenizi sağlar. Bu gösterge aynı zamanda motor verimliliğinin bir ölçüsüdür.

İtme kuvveti - jet motorunun bu motorla donatılmış bir araca uyguladığı kuvvet - aşağıdaki formülle belirlenir: $$P = mW_c + F_c (p_c – p_n),$$ burada $m$ çalışma akışkanının 1 saniyedeki kütle akışıdır (kütle akışı); $W_c$, çalışma akışkanının meme kesitindeki hızıdır; $F_c$ nozul çıkış bölümü alanıdır; $p_c$, meme kesitindeki gaz basıncıdır; $p_n$ – ortam basıncı (genellikle Atmosfer basıncı). Formülden de görülebileceği gibi jet motorunun itme kuvveti ortam basıncına bağlıdır. Boşlukta en fazla, atmosferin en yoğun katmanlarında ise en azdır; yani, dünya atmosferinde uçuş göz önüne alındığında, jet motoruyla donatılmış bir aracın deniz seviyesinden uçuş yüksekliğine bağlı olarak değişir. Bir jet motorunun özgül itişi, çalışma sıvısının memeden akış hızıyla doğru orantılıdır. Akış hızı, akan çalışma akışkanının sıcaklığının artmasıyla ve yakıtın moleküler ağırlığındaki bir azalmayla artar (yakıtın moleküler ağırlığı ne kadar düşükse, yanması sırasında oluşan gazların hacmi o kadar büyük olur ve sonuç olarak yakıtın hızı da artar). akışları). Yanma ürünlerinin (çalışma sıvısı) akış hızı, yakıt bileşenlerinin fiziksel ve kimyasal özellikleri tarafından belirlendiğinden ve Tasarım özellikleri Jet motorunun çalışma modunda çok büyük değişiklikler olmayan sabit bir değer olan motor, reaktif kuvvetin büyüklüğü esas olarak saniyedeki yakıt tüketimi başına kütle tarafından belirlenir ve çok geniş sınırlar içinde dalgalanır (elektrik için minimum - sıvı için maksimum) ve katı yakıtlı roket motorları). Düşük itişli jet motorları esas olarak stabilizasyon ve kontrol sistemlerinde kullanılır. uçak. Yerçekimi kuvvetlerinin zayıf bir şekilde hissedildiği ve direncin aşılması gereken neredeyse hiçbir ortamın bulunmadığı uzayda, hızlanma için de kullanılabilirler. Füzelerin uzun mesafe ve irtifalara fırlatılması ve özellikle uçakların uzaya fırlatılması, yani onları ilk noktaya hızlandırmak için maksimum itiş gücüne sahip taksi motorları gereklidir. kaçış hızı. Bu tür motorlar çok büyük miktarda yakıt tüketir; genellikle çok iyi çalışırlar Kısa bir zaman roketleri belirli bir hıza hızlandırır.

EOK'ler çalışma akışkanının ana bileşeni olarak ortam havasını kullanır ve bu çok daha ekonomiktir. WFD'ler saatlerce sürekli olarak çalışabilir, bu da onları havacılıkta kullanıma uygun hale getirir. Farklı tasarımlar, bunların farklı uçuş modlarında çalışan uçaklarda kullanılmasını mümkün kıldı. Turbojet motorları (TRD) yaygın olarak kullanılmaktadır ve istisnasız hemen hemen tüm modern uçaklara monte edilmektedir. Kullanan tüm motorlar gibi atmosferik hava Turbojet motorları, havayı yanma odasına beslenmeden önce sıkıştırmak için özel bir cihaza ihtiyaç duyar. Bir turbojet motorda, havayı sıkıştırmak için bir kompresör kullanılır ve motorun tasarımı büyük ölçüde kompresör tipine bağlıdır. Kompresörsüz hava soluyan motorların tasarımı çok daha basittir; burada gerekli basınç artışı başka yollarla sağlanır; Bunlar titreşimli ve ramjet motorlardır. Titreşimli hava soluyan bir motorda (PvRE), bu genellikle motor girişine monte edilen bir valf ızgarası tarafından yapılır; yakıt-hava karışımının yeni bir kısmı yanma odasını doldurduğunda ve içinde bir parlama meydana geldiğinde valfler kapanır, Yanma odasını motor girişinden izole etmek. Sonuç olarak, haznedeki basınç artar ve gazlar jet nozulundan dışarı fırlar, ardından tüm işlem tekrarlanır. Kompresörsüz başka bir tip motor olan ramjette (ramjet) bu valf ızgarası bile yoktur ve motor girişine uçuş hızına eşit bir hızla giren atmosferik hava, hız basıncı nedeniyle sıkıştırılır ve hava boşluğuna girer. yanma odası. Enjekte edilen yakıt yanar ve jet nozulundan uçuş hızından daha yüksek bir hızda akan akışın ısı içeriği artar. Bundan dolayı ramjet jet itme kuvveti yaratılır. Ramjet motorların ana dezavantajı, bir uçağın kalkışını ve hızlanmasını bağımsız olarak sağlayamamalarıdır. Öncelikle uçağı ramjetin başlayacağı ve stabil çalışmasını sağlayacak bir hıza hızlandırmak gerekiyor. Ramjet motorlara (ramjet motorları) sahip süpersonik uçakların aerodinamik tasarımının özelliği, ramjet motorunun kararlı çalışmasına başlamak için gerekli hızı sağlayan özel hızlandırıcı motorların varlığından kaynaklanmaktadır. Bu, yapının kuyruk bölümünü daha ağır hale getirir ve gerekli stabiliteyi sağlamak için stabilizatörlerin kurulmasını gerektirir.

Tarihsel referans

Jet itiş prensibi uzun zamandır bilinmektedir. Jet motorunun atası Heron'un topu sayılabilir. Katı roket motorları(katı yakıtlı roket motoru katı yakıt) - 10. yüzyılda Çin'de barut roketleri ortaya çıktı. N. e. Yüzlerce yıldır bu tür füzeler önce Doğu'da, ardından Avrupa'da havai fişek, sinyal ve savaş füzesi olarak kullanıldı. Önemli bir aşama Jet tahriki fikrinin geliştirilmesinde, roketin uçak motoru olarak kullanılması fikri ortaya çıktı. İlk olarak, Mart 1881'de, idamından kısa bir süre önce, patlayıcı toz gazlardan jet tahriki kullanan bir uçak (roket uçağı) için bir tasarım öneren Rus devrimci N. I. Kibalchich tarafından formüle edildi. Katı yakıtlı roket motorları, tüm askeri füze sınıflarında (balistik, uçaksavar, tanksavar vb.), uzayda (örneğin fırlatma ve sürdürme motorları olarak) ve havacılık teknolojisinde (uçak kalkış hızlandırıcıları, sistemler fırlatma) vb. Küçük katı yakıtlı motorlar, uçakların kalkışı sırasında güçlendirici olarak kullanılır. Uzay araçlarında elektrikli roket motorları ve nükleer roket motorları kullanılabilir.

Dünyadaki çoğu askeri ve sivil uçak, turbojet motorlar ve bypass turbojet motorlarla donatılmıştır ve helikopterlerde kullanılmaktadır. Bu jet motorları hem ses altı hem de ses üstü hızlarda uçuşa uygundur; ayrıca mermi uçaklarına da monte edilirler; süpersonik turbojet motorları ilk aşamalarda kullanılabilir havacılık uçağı, roket ve uzay teknolojisi vb.

Rus bilim adamları S.S. Nezhdanovsky, I.V.'nin teorik çalışmaları jet motorlarının yaratılmasında büyük önem taşıyordu. Meshchersky, N. E. Zhukovsky, Fransız bilim adamı R. Hainault-Peltry'nin, Alman bilim adamı G. Oberth'in çalışmaları. WFD'nin oluşturulmasına önemli bir katkı, Sovyet bilim adamı B. S. Stechkin'in 1929'da yayınlanan “Hava Jet Motoru Teorisi” adlı çalışmasıydı. Uçakların neredeyse% 99'undan fazlası bir dereceye kadar jet motoru kullanıyor.

20. yüzyılın başlarında. Rus bilim adamı K.E. Tsiolkovsky, pervaneli uçaklar çağından sonra jet uçakları döneminin geleceğini öngördü. Süpersonik hızlara ancak jet motoruyla ulaşılabileceğine inanıyordu.

1937'de genç ve yetenekli tasarımcı A.M. Lyulka, ilk Sovyet turbojet motoru için bir tasarım önerdi. Hesaplamalarına göre böyle bir motor, uçağı o dönemde benzeri görülmemiş bir hıza, yani 900 km/saat'e kadar hızlandırabilir! Harika görünüyordu ve genç tasarımcının önerisine ihtiyatla yaklaşıldı. Ancak yine de bu motor üzerinde çalışmalar başladı ve 1941'in ortalarında neredeyse hazırdı. Ancak savaş başladı ve A.M.'nin çalıştığı tasarım bürosu. Lyulka, SSCB'nin derinliklerine tahliye edildi ve tasarımcının kendisi de tank motorları üzerinde çalışmaya başladı.

Ama A.M. Lyulka, jet uçağı motoru yaratma arzusunda yalnız değildi. Savaştan hemen önce V.F.'nin tasarım bürosundan mühendisler. Bolkhovitinova - A.Ya. Bereznyak ve A.M. Isaev - sıvı jet motorlu bir "BI-1" avcı-önleme projesi için bir proje önerdi.

Proje onaylandı ve tasarımcılar çalışmaya başladı. Büyük Çağ'ın ilk döneminin tüm zorluklarına rağmen Vatanseverlik Savaşı yine de deneysel “BI-1” inşa edildi.

15 Mayıs 1942'de dünyanın ilk roket savaş uçağı, test pilotu EY tarafından havaya kaldırıldı. Bakhchivandzhi. Testler 1943 yılı sonuna kadar devam etti ve maalesef felaketle sonuçlandı. Test uçuşlarından birinde Bakhchivandzhi 800 km/saat hıza ulaştı. Ancak bu hızda uçak aniden kontrolü kaybetti ve yere doğru koştu. Yeni araba ve onun cesur testçisi öldürüldü.

Messer-schmitt Me-262 jet motorlu ilk uçak, İkinci Dünya Savaşı'nın bitiminden hemen önce göklerde göründü. Ormandaki iyi kamufle edilmiş fabrikalarda üretildi. Augsburg'un 10 km güneyinde otoban boyunca yer alan Gorgau'daki bu tesislerden biri, uçağın kanatlarını, burun ve kuyruk kısımlarını yakınlardaki başka bir "kereste" fabrikasına tedarik etti; fabrika son montajı gerçekleştirdi ve bitmiş uçağı doğrudan otobandan aldı. . Binaların çatıları boyandı yeşil renk ve böyle bir "kereste" bitkisini havadan tespit etmek neredeyse imkansızdı. Müttefikler Me-262'nin kalkışlarını tespit etmeyi ve üstü açık birçok uçağı bombalamayı başarmış olsalar da, tesisin yerini ancak ormanı işgal ettikten sonra tespit edebildiler.

Jet motorunu bulan İngiliz Frank Whittle, patentini 7930 yılında aldı. İlk jet Gloster uçağı 1941'de inşa edildi ve Mayıs ayında test edildi. Hükümet yeterince güçlü olmadığı için bundan vazgeçti. Sadece Almanlar bu buluşun potansiyelini tam olarak ortaya çıkardılar ve savaşın sonuna kadar savaştıkları Messerschmitt Me-262'yi 1942'de monte ettiler. İlk Sovyet jet uçağı MiG-9'du ve onun "torunu" MiG-15, tarihe pek çok görkemli sayfa yazdı. savaş geçmişi Kore'deki savaş (1950-1953).

Aynı yıllarda faşist Almanya Sovyet-Alman cephesinde hava üstünlüğünü kaybeden jet uçakları üzerindeki çalışmalar giderek yoğunlaşıyor. Hitler, bu uçakların yardımıyla savaşta inisiyatifi yeniden ele geçirip zafere ulaşacağını umuyordu.

1944 yılında jet motoruyla donatılmış Messerschmitt Me-262 uçağı seri üretime alındı ​​ve kısa sürede ön plana çıktı. Alman pilotlar, alışılagelmiş pervaneye sahip olmayan bu sıra dışı makineye karşı oldukça ihtiyatlıydı. Ayrıca 800 km/saat'e yakın bir hızla dalışa çekilmiş ve arabayı bu durumdan çıkarmak mümkün olmamıştı. Bunun üzerine havacılık birimleri, hızın hiçbir durumda 800 km/saat'e yükseltilmemesi yönünde katı talimatlar yayınladı.

Ancak bu sınırlamaya rağmen Me-262 hız açısından o yılların diğer tüm savaşçılarından üstündü. Bu, Hitler'in savaş havacılığının komutanı General Holland'ın Me-262'nin "düşmana karşı gerçek direniş örgütlemek için tek şans" olduğunu ilan etmesine izin verdi.

Doğu Cephesinde Me-262 savaşın en sonunda ortaya çıktı. Bu bağlamda, tasarım bürolarına Alman jet uçaklarıyla savaşacak cihazlar oluşturma konusunda acil bir görev verildi.

yapay zeka Mikoyan ve P.O. Sukhoi, cihazın pruvasında bulunan geleneksel pistonlu motora yardımcı olmak için K.V. tarafından tasarlanan bir motor-kompresör motoru ekledi. Kholshchevnikov, onu uçağın kuyruğuna yerleştiriyor. Uçağın kayda değer bir hızlanma sağlaması gerektiğinde ek motorun çalıştırılması gerekiyordu. Bu, K.V. motorunun olmasıyla belirlendi. Kholshchevnikov üç ila beş dakikadan fazla çalışmadı.

Yüksek hızlı bir avcı uçağı üzerindeki çalışmayı ilk bitiren A.I. Mikoyan. I-250 uçağı Mart 1945'te uçuşa geçti. Bu uçağın testleri sırasında, ilk olarak SSCB'de ulaşılan 820 km/saatlik rekor bir hız kaydedildi. Savaşçı P.O. Sukhoi Su-5, Nisan 1945'te teste girdi ve ek kuyruk motorunun çalıştırılmasının ardından 800 km/saat'i aşan bir hıza ulaşıldı.

Ancak o yılların koşulları, yeni yüksek hızlı avcı uçaklarının seri üretime geçmesine izin vermedi. Birincisi, savaş bitti, övülen Me-262 bile Nazilere karşı kaybedilen hava üstünlüğünü geri kazanmaya yardımcı olmadı.

İkincisi, Sovyet pilotlarının becerisi, sıradan bir üretim savaş uçağını uçururken jet uçaklarının bile düşürülebileceğini tüm dünyaya kanıtlamayı mümkün kıldı.

P.O.'nun tasarım bürosunda "itme" motor kompresörlü motorla donatılmış bir uçağın geliştirilmesine paralel olarak. Sukhoi, tasarımcı V.P. tarafından geliştirilen sıvı jetli RD-1'in pistonlu motorla birlikte çalıştığı Su-7 avcı uçağını yarattı. Glushko.

Su-7'nin uçuşları 1945'te başladı. Pilot G. Komarov tarafından test edildi. RD-1 açıldığında uçağın hızı ortalama 115 km/saat arttı. Bu iyi bir sonuçtu ancak çok geçmeden testlerin durdurulması gerekti. sık çıkış jet motoru arızası.

S.A.'nın tasarım bürolarında da benzer bir durum ortaya çıktı. Lavochkin ve AS. Yakovleva. Deneysel La-7R uçaklarından birinde hızlandırıcı uçuş sırasında patladı; test pilotu mucizevi bir şekilde kaçmayı başardı. Ancak Yak-3'ü RD-1 güçlendiriciyle test ederken uçak patladı ve pilotu öldü. Artan kaza sıklığı, uçağın RD-1 ile test edilmesinin durdurulmasına neden oldu. Ayrıca pistonlu motorların yerini yeni motorların (jet motorları) alması gerektiği ortaya çıktı.

Almanya'nın yenilgisinden sonra SSCB, motorlu Alman jet uçaklarını ödül olarak aldı. Batılı müttefikler faşist fabrikalardan yalnızca jet uçakları ve motorlarının örneklerini değil, aynı zamanda geliştiricilerini ve ekipmanlarını da aldılar.

Jet uçağı yapımında deneyim kazanmak için Alman JUMO motorlarının kullanılmasına karar verildi. 004" ve "BMW-003"'ü seçin ve ardından bunlara dayanarak kendinizinkini oluşturun. Bu motorlara “RD-10” ve “RD-20” adı verildi. Ayrıca A.M.'nin tasarımcıları. Lyulke, A.A. Mikulin, V.Ya. Klimov'a "tamamen Sovyet" bir uçak jet motoru yaratma görevi verildi.

"Motor adamları" çalışırken P.O. Sukhoi, Su-9 savaş uçağını geliştirdi. Tasarımı çift motorlu uçak şemasına göre yapıldı - iki adet yakalanan JUMO-004 (RD-10) motor kanatların altına yerleştirildi.

RA-7 jet motorunun yer testleri Tushino'daki havaalanının havaalanında gerçekleştirildi. Çalışma sırasında korkunç bir ses çıkardı ve ağzından duman ve ateş bulutları yaydı. Alevlerin kükremesi ve parıltısı Moskova Sokol metro istasyonunda bile fark ediliyordu. Biraz da merak vardı. Bir gün, Moskovalılar tarafından yangını söndürmek için çağrılan birkaç itfaiye aracı havaalanına koştu.

Su-9 uçağına sadece bir savaşçı denemezdi. Daha doğru bir isim olan avcı-bombardıman uçağı ancak 50'li yılların ortalarında ortaya çıktığı için pilotlar genellikle buna "ağır avcı uçağı" adını verdiler. Ancak güçlü top ve bomba silahları nedeniyle Su-9, böyle bir uçağın prototipi olarak değerlendirilebilir.

Motorların bu şekilde yerleştirilmesinin hem dezavantajları hem de avantajları vardı. Dezavantajları arasında kanatların altında bulunan motorların yarattığı yüksek sürtünme sayılabilir. Ancak öte yandan, motorların özel dıştan takmalı motor kaportalarına yerleştirilmesi, onlara engelsiz erişime izin verdi ve bu da onarım ve ayarlamalar için önemliydi.

Jet motorlarının yanı sıra Su-9 uçağı pek çok "yeni" tasarım çözümü içeriyordu. Örneğin, P.O. Sukhoi, uçağına özel bir elektromekanizma tarafından kontrol edilen bir dengeleyici, çalıştırma tozu hızlandırıcıları, pilot için bir fırlatma koltuğu ve pilot kokpitini kaplayan kanopinin acil durum serbest bırakılması için bir cihaz, iniş kanatlı havalı frenler ve bir fren paraşütü kurdu. Su-9'un tamamen yeniliklerden yaratıldığını söyleyebiliriz.

Yakında Su-9 savaş uçağının prototip versiyonu inşa edildi. Ancak dönüş yapmanın pilot açısından fiziksel açıdan zor olduğuna dikkat çekildi.

Hızların ve uçuş yüksekliğinin artmasıyla pilotun kontrollerle baş etmesinin giderek zorlaşacağı ortaya çıktı ve ardından uçak kontrol sistemine hidrolik direksiyona benzer bir yükseltici amplifikatör olan yeni bir cihaz tanıtıldı. Ancak o yıllarda karmaşık bir hidrolik cihazın uçakta kullanılması tartışmalara neden oldu. Deneyimli uçak tasarımcıları bile bu konuda şüpheciydi.

Yine de güçlendirici Su-9'a kuruldu. Sukhoi, çabayı tamamen uçağın kontrol çubuğundan hidrolik sisteme kaydıran ilk kişi oldu. Pilotların olumlu tepkisinin gelmesi uzun sürmedi. Uçağı uçurmak daha keyifli ve daha az yorucu hale geldi. Manevra basitleştirildi ve tüm uçuş hızlarında mümkün hale geldi.

Tasarım mükemmelliğine ulaşmada P.O. Sukhoi, Mikoyan ve Yakovlev büroları arasındaki rekabette "kaybetti". SSCB'nin ilk jet avcı uçakları - MiG-9 ve Yak-15 - aynı gün - 26 Nisan 1946 - havalandı. Tushino'daki hava geçit törenine katıldılar ve hemen üretime alındılar. Ve Su-9 yalnızca Kasım 1946'da havada göründü. Ancak ordu onu gerçekten beğendi ve 1947'de seri üretime geçmesi önerildi. Ancak üretime geçmedi - uçak fabrikaları zaten MiG ve Yakov jetleri üretmekle meşguldü. Evet ve P.O. O zamana kadar Sukhoi, yeni ve daha gelişmiş bir makine olan Su-11 avcı uçağı üzerindeki çalışmayı çoktan bitiriyordu.

20. yüzyılın ilk on yılının sonunda. İngilizler, uçak üretimi alanında Fransız meslektaşlarının önemli ölçüde gerisinde kaldı. 1914'te seferberlik ilan edildiğinde ülkenin havacılık filosunun büyük bir kısmı, başta Fransız olmak üzere yabancı yapımı uçaklardan oluşuyordu. Ancak bu gecikme kısa sürdü. Ülkenin büyük ekonomik, teknik ve bilimsel potansiyeli, Birinci Dünya Savaşı'nın ortalarında bunu mümkün kıldı...

20. yüzyılın ikinci yarısı geldi. Pek çok değişikliğe uğrayan uçağın tasarımı nihayet tanıdık görünümüne kavuştu. Dört kanatlı uçaklar ve üç kanatlı uçaklar unutulmaya yüz tuttu ve çift kanatlı tasarıma göre yapılmış cihazlar pratikte kullanılmıyor. Bu nedenle, metinde “kanat” terimi geçiyorsa, 20. yüzyılın başında gökyüzüne yükselen fantastik “şeyleri” hayalimizde hayal etmeyeceğiz, ama...

Dünyanın her yerindeki pilotlar, uçma sevgisinin yanı sıra bir başka koşulla da birleşiyor: İster askeri ister sivil havacılıkta görev yapıyor olsunlar, gökyüzüne yolculukları küçük bir eğitim öğretmen uçağını uçurmakla başladı. AIR-14 uçağı A.S.'nin önderliğinde oluşturuldu. 1937'de Yakovlev. Tek koltuklu eğitim ve spor uçağıydı...

Helikopter üretiminin daha da geliştirilmesi Birinci Dünya Savaşı nedeniyle kesintiye uğradı. Bu muhteşem cihazın başlamadan önce ordu için "yararlılığını" kanıtlayacak zamanı olmadığından, bir süreliğine döner kanatlı uçakları unuttular ve tüm çabalarını uçak yapımının geliştirilmesine adadılar. Ancak insanlık kanlı savaşı bitirir bitirmez, Farklı ülkeler Dünya çapında bilgiler...

"İnsan kaslarının gücüne değil, zihninin gücüne güvenerek uçacaktır." OLUMSUZ. Zhukovsky "Havacılık" terimi aynı zamanda havadan ağır araçlarla (uçaklar, planörler) uçmak anlamına da geliyordu. Ancak insanlar çok daha erken yaşta uçmayı hayal etmeye başladı. Karada hareket edebilen, en hızlı hayvanları geçebilen makineler ve su elementinin sakinleriyle tartışan gemiler inşa ederek, uzun zaman ile devam etti...

Kanlı Birinci Dünya Savaşı'nın dehşetini atlatan insanlar, artık yeryüzünde barışın uzun süre sağlanacağına inanıyorlardı çünkü bunun bedeli çok ağırdı. Ancak bu sadece arzulu düşüncelerden kurtulma girişimiydi. Tarihçiler, politikacılar ve askerler bunun henüz barış olmadığını, büyük olasılıkla iki savaş arasında bir mola olduğunu anladılar. Ve bunun nedenleri vardı. Başta…

Herhangi biriniz atış poligonunda tüfekle ateş etmişse, "geri tepme" teriminin ne anlama geldiğini biliyorsunuzdur. Başkaları için açıklayayım. Muhtemelen bir tekneden suya atlayan bir dalgıcın onu nasıl ters yöne ittiğini defalarca görmüşsünüzdür. Bir roket aynı fakat daha karmaşık prensibi kullanarak uçar ve bu sürecin basitleştirilmiş bir versiyonu tam olarak temsil ettiği şeydir...

Gezegenimizin yüzölçümü 510,2 milyon km2 olup bunun yalnızca %29,2'si karadır. Dünya topraklarının geri kalanı, yüz milyonlarca kilometrekarelik bir alana sahip, tamamen düz bir yüzey oluşturan Dünya Okyanusu ile kaplıdır. Bu kadar devasa boyutlarda bir pisti hayal etmek bile zor. Ve en önemlisi - hiçbir engel yok: sizin için en uygun olan yerden kalkın, inmeyin...

Birinci Sovyet helikopteri A.M.'nin önderliğinde TsAGI'nin duvarları içinde inşa edildi. Ağustos 1930'da Cheremukhin. Orada, itfaiyeci A.M. TsAGI 1-EA deney aracının yarı zamanlı pilotu Cheremukhin, ilk yer testlerini gerçekleştirdi. Bundan sonra cihaz Moskova yakınlarındaki askeri hava alanlarından birine nakledildi. 1925 yılının baharında, Rusya'nın en eski helikopter pilotlarından biri...

Ne yazık ki, bir insanın başını ilk kez ne zaman gökyüzüne kaldırdığını ve onun korkutucu büyüklüğünü ve aynı zamanda fantastik güzelliğini ne zaman fark ettiğini kimse bilmiyor. Ayrıca insanın havada süzülen kuşları ilk ne zaman fark ettiğini ve onları takip etme fikrinin kafasında doğduğunu da bilmiyoruz. Her yolculuk gibi, en uzun olanı bile, onunla başlar...

Jet motorunun ön kısmında bir fan bulunmaktadır. Dış ortamdan havayı alıp türbine emer. Roket motorlarında sıvı oksijenin yerini hava alır. Fan, özel bir şekle sahip birçok titanyum kanatla donatılmıştır.

Fan alanını yeterince geniş tutmaya çalışıyorlar. Sistemin bu kısmı, hava girişinin yanı sıra motorun soğutulmasına da katılarak odalarını tahribattan korur. Fanın arkasında bir kompresör bulunur. Yüksek basınç altında havayı yanma odasına zorlar.

Bir jet motorunun ana yapısal elemanlarından biri yanma odasıdır. İçinde yakıt hava ile karıştırılarak ateşlenir. Karışım, mahfaza parçalarının güçlü bir şekilde ısınmasıyla birlikte tutuşur. Yakıt karışımı yüksek sıcaklıkta genleşir. Aslında motorda kontrollü bir patlama meydana gelir.

Yanma odasından çok sayıda kanattan oluşan türbine yakıt ve hava karışımı girer. Jet akımı onlara baskı uygular ve türbinin dönmesine neden olur. Kuvvet mile, kompresöre ve fana iletilir. Çalışması yalnızca yakıt karışımının sürekli olarak beslenmesini gerektiren kapalı bir sistem oluşturulur.

Jet motorunun son kısmı nozüldür. Türbinden ısıtılmış bir akış buraya girerek bir jet akışı oluşturur. Motorun bu kısmına fandan da soğuk hava verilir. Tüm yapıyı soğutmaya yarar. Hava akışı, nozül manşetini jet akımının zararlı etkilerinden koruyarak parçaların erimesini önler.

Jet motoru nasıl çalışır?

Motorun çalışma sıvısı jettir. Memeden çok yüksek bir hızda akar. Bu, tüm cihazı ters yönde iten reaktif bir kuvvet yaratır. Çekiş kuvveti, diğer cisimlerden herhangi bir destek olmaksızın, yalnızca jetin hareketi ile yaratılır. Jet motorunun bu özelliği roket, uçak ve uzay araçları için enerji santrali olarak kullanılmasına olanak sağlıyor.

Kısmen bir jet motorunun çalışması, bir hortumdan akan su akışının hareketiyle karşılaştırılabilir. Muazzam bir basınç altında sıvı, hortum aracılığıyla hortumun daralmış ucuna kadar beslenir. Memeden çıkan suyun hızı hortumun içindekinden daha yüksektir. Bu, itfaiyecinin hortumu ancak büyük zorlukla tutmasına olanak tanıyan bir karşı basınç kuvveti yaratır.

Jet motorlarının üretimi özel bir teknoloji dalıdır. Buradaki çalışma akışkanının sıcaklığı birkaç bin dereceye ulaştığından motor parçaları yüksek mukavemetli metallerden ve erimeye karşı dayanıklı malzemelerden yapılır. Jet motorlarının ayrı parçaları, örneğin özel seramik bileşimlerden yapılır.

Konuyla ilgili video

Isı motorlarının işlevi, termal enerjiyi faydalı mekanik işe dönüştürmektir. Bu tür tesislerde çalışma akışkanı gazdır. Türbin kanatlarına veya pistona güçlü bir şekilde baskı uygulayarak onların hareket etmesine neden olur. Isı motorlarının en basit örnekleri şunlardır: buharlı motorlar yanı sıra karbüratörlü ve dizel içten yanmalı motorlar.

Talimatlar

Piston ısı motorlarıİçinde bir piston bulunan bir veya daha fazla silindirden oluşurlar. Sıcak gaz silindirin hacminde genleşir. Bu durumda piston gazın etkisi altında hareket eder ve mekanik iş yapar. Böyle bir ısı motoru, piston sisteminin ileri geri hareketini şaft dönüşüne dönüştürür. Bu amaçla motor bir krank mekanizması ile donatılmıştır.

Dıştan yanmalı ısı motorları, yakıt motorun dışında yakıldığında çalışma sıvısının ısıtıldığı buhar motorlarını içerir. Yüksek basınç altında ısıtılmış gaz veya buhar ve Yüksek sıcaklık silindire beslenir. Aynı zamanda piston hareket eder ve gaz yavaş yavaş soğur, ardından sistemdeki basınç neredeyse atmosfer basıncına eşit hale gelir.

Egzoz gazı, bir sonraki kısmın hemen beslendiği silindirden çıkarılır. Pistonu başlangıç ​​​​pozisyonuna döndürmek için krank miline bağlı volanlar kullanılır. Bu tür ısı motorları tek veya çift etki sağlayabilir. Çift etkili motorlarda, mil devri başına iki piston strok kademesi vardır; tek etkili motorlarda piston aynı anda bir strok yapar.

İçten yanmalı motorlar ile yukarıda anlatılan sistemler arasındaki fark, buradaki sıcak gazın, yakıt-hava karışımının silindirin dışında değil doğrudan silindir içinde yakılmasıyla elde edilmesidir. Yakıtın bir sonraki kısmının sağlanması ve

Bilimde jet tahriki Bir cismin bir kısmı ondan ayrıldığında ortaya çıkan cismin hareketine denir. Bu ne anlama gelir?

Basit örnekler verilebilir. Bir gölün ortasında bir teknede olduğunuzu hayal edin. Tekne hareketsizdir. Ama şimdi teknenin dibinden ağır bir taş alıp zorla suya atıyorsunuz. O zaman ne olacak? Tekne yavaşça hareket etmeye başlayacak. Başka bir örnek. Lastik topu şişirelim ve ardından içindeki havanın serbestçe çıkmasını sağlayalım. Sönen top, hava akımının akacağı yönün tersi yönde uçacaktır. Etki kuvveti tepki kuvvetine eşittir. Bir taşı kuvvetle fırlattınız ama aynı kuvvet tekneyi hareket ettirdi karşı taraf.

Bir jet motoru bu fizik kanunu üzerine inşa edilmiştir. Yakıt ısıya dayanıklı bir haznede yakılır. Yanma sırasında oluşan sıcak, genişleyen gaz, nozuldan şiddetli bir şekilde dışarı çıkar. Ancak aynı kuvvet motorun kendisini de (roket veya uçakla birlikte ters yönde) iter. Bu kuvvete itme denir.

Jet tahrik prensibi insanlık tarafından uzun zamandır bilinmektedir. — basit roketler eski Çinliler tarafından yapıldı. Ancak modern uçakların ve roketlerin göklere çıkabilmesi için mühendislerin birçok teknik sorunu çözmesi gerekiyordu ve günümüzün jet motorları oldukça karmaşık cihazlardır.

Havacılıkta kullanılan jet motorlarının içine bakmaya çalışalım. Uzay roketi motorları hakkında başka zaman konuşacağız.

Yani bugün Jet uçakları üç tip motorla uçar:

Turbojet motoru;

Turbofan motoru;

Turboprop.

Nasıl yapılandırılmışlardır ve birbirlerinden nasıl farklıdırlar? En basitinden başlayalım - turbojet . Bu cihazın adı bize şunu söylüyor: anahtar kelime — "türbin". Türbin, etrafına metal kanatların takıldığı bir şafttır. "yapraklar" bir açıyla döndü. Şaft boyunca türbine bir hava akışı (veya örneğin su) yönlendirilirse dönmeye başlayacaktır. Aksine, türbin şaftını döndürmeye başlarsanız, kanatları şaft boyunca bir hava veya su akımı yönlendirmeye başlayacaktır.

Yanma, yakıtın normal havada çok fazla bulunmayan bir gaz olan oksijenle birleşimidir. Daha doğrusu, onu solumak sizin ve benim için oldukça yeterli. Ancak İçin "nefes alma" jet motorunun yanma odalarında oksijen havada çok fazla çözünmüş durumda.

Sönmekte olan bir yangını yeniden canlandırmak için ne yapılması gerekiyor? Sağ! Üzerine üfleyin veya örneğin bir kontrplak levhayla üzerine sallayın. Güçlü bir şekilde hava pompalayarak, "beslemek"İçin için yanan kömürlere oksijen verilir ve alev yeniden tutuşur. Turbojet motorundaki türbin de aynı şeyi yapar.

Uçak ileri doğru hareket ettikçe motora bir hava akımı girer. Burada hava, yüksek hızda dönen kompresör türbinleriyle buluşur. Kelime "kompresör" Rusçaya şu şekilde çevrilebilir: "kompresör". Kompresör türbin kanatları havayı yaklaşık 30 kat sıkıştırır ve "itme" yanma odasına girer. Yakıtın yanması sırasında üretilen sıcak gaz, memeye doğru akar. Ancak yoluna başka bir türbin çıkıyor. Kanatlarının üzerine çıkan bir gaz akışı şaftın dönmesine neden olur. Ancak kompresör türbinleri aynı mile bağlıdır. Çok tuhaf çıkıyor "itme çekme". Kompresör motora hava pompalar, basınçlı hava ve yakıt karışımı yanar, sıcak gaz açığa çıkar ve gaz, memeye giderken kompresör türbinlerini döndürür.

İlginç bir soru ortaya çıkıyor - böyle bir motor nasıl çalıştırılır? Sonuçta, basınçlı hava yanma odasına girene kadar yakıt yanmaya başlamayacaktır. Bu, kompresör türbinini döndürecek sıcak gazın olmayacağı anlamına gelir. Ancak kompresör türbini dönene kadar basınçlı hava olmayacaktır.

Görünüşe göre, motor bir elektrik motoru kullanılarak çalıştırılır Türbin miline bağlı olan. Elektrik motoru kompresörün dönmesine neden olur ve yanma odasında gerekli hava basıncı göründüğü anda yakıt içeri girer ve ateşleme tetiklenir. Jet motoru çalıştırıldı!

Bir turbojet motorunun tasarımı.

Turbojet motorları çok güçlüdür ve nispeten az ağırlıktadır. Bu nedenle, genellikle süpersonik askeri uçakların yanı sıra süpersonik yolcu uçaklarına da kurulurlar. Ancak bu tür motorların da ciddi eksiklikler- Çok ses çıkarırlar ve çok fazla yakıt yakarlar.

Bu nedenle, ses altı hızlarda (saatte 1200 kilometreden az) uçan uçaklara sözde olanlar kurulur.

Turbofan motor tasarımı.

Farklıdır Bir turbojet motorundan farklıdırlar, çünkü kompresörün önünde, mile büyük kanatlı başka bir türbin - bir fan takılıdır. Gelen hava akışıyla ilk karşılaşan ve onu zorla geri iten kişi odur. Bu havanın bir kısmı, turbojet motorda olduğu gibi kompresöre ve ayrıca yanma odasına girer, diğer kısmı ise "etrafta akıyor" ve ayrıca geriye doğru fırlatılarak ilave itme kuvveti oluşturulur. Daha doğrusu, turbofan motor ana jet itme kuvveti (yaklaşık 3/4), tam olarak fanın tahrik ettiği bu hava akışı tarafından yaratılır. Ve itme kuvvetinin yalnızca 1/4'ü memeden çıkan sıcak gazlardan gelir.

Böyle bir motor çok daha az ses çıkarır ve önemli ölçüde daha az yakıt yakar ki bu, yolcu taşımakta kullanılan uçaklar için çok önemlidir.

Bir turboprop motorun tasarımı.

Türbin şaftının dönüşü, uçağı ileri iten bir pervane olan pervaneye iletilir. Devasa kanatlara sahip bir pervane, türbin şaftıyla aynı hızda dönemez. Bu nedenle pervane, dönüş hızını azaltan bir dişli kutusu ile mile bağlanır. Ve turboprop motor olmasına rağmen "yiyor" az yakıt var, bu da uçuşun maliyetini daha ucuza getirdiği anlamına geliyor, uçağı yüksek hıza çıkaramıyor. Bu nedenle günümüzde bu tür motorlar ağırlıklı olarak kullanılmaktadır. ulaşım havacılığı ve yerel rotalarda çalışan küçük yolcu uçaklarında.

Deneyim için ihtiyacınız olacak:

1. daha güçlü iplik;

2. kokteyl için geniş saman;

3. balon dikdörtgen şekil;

4. bir rulo bant;

5. mandal.

İpliği çekin (açılı olabilir), önce pipetten geçirin. Balonu şişirin ve sönmesini önlemek için soldaki resimde gösterildiği gibi mandalla sıkıştırın. Şimdi topu bantla pipete bantlayın. Jet motoru hazır!

Notlarında! Mandalın kilidini açın. Topdan bir hava akımı çıkacak ve kendisi de samanla birlikte iplik boyunca ileri doğru kayacaktır.

©Bu makaleyi kısmen veya tamamen kullanırken - siteye aktif bir hiperlink bağlantısı ZORUNLUDUR

Mucit: Frank Whittle (motor)
Bir ülke: İngiltere
Buluşun zamanı: 1928

Turbojet havacılığı, önceki pervane donanımlı uçakların mükemmellik sınırına ulaşıldığı İkinci Dünya Savaşı sırasında ortaya çıktı.

Hızdaki en ufak bir artış bile yüzlerce ek motor beygir gücü gerektirdiğinden ve uçağı otomatik olarak ağırlaştırdığından, hız yarışı her yıl daha da zorlaştı. Ortalama olarak, 1 hp'lik güç artışı. tahrik sisteminin (motorun kendisi, pervane ve yardımcı ekipman) kütlesinde ortalama 1 kg artışa neden oldu. Basit hesaplamalar yaklaşık 1000 km/saat hıza sahip pervaneli bir savaş uçağı yaratmanın neredeyse imkansız olduğunu gösterdi.

Bunun için gerekli olan 12.000 beygirlik motor gücüne ancak yaklaşık 6.000 kg'lık motor ağırlığı ile ulaşılabiliyordu. Gelecekte, hızdaki daha fazla artışın savaş uçaklarının yozlaşmasına yol açacağı ve onları yalnızca kendilerini taşıyabilen cihazlara dönüştüreceği ortaya çıktı.

Artık gemide silahlar, telsiz ekipmanı, zırh ve yakıt malzemeleri için yer kalmamıştı. Ama bu bile Maliyet karşılığında hızda büyük bir artış elde etmek imkansızdı. Daha ağır bir motor toplam ağırlığı arttırdı, bu da kanat alanının artmasına neden oldu; bu da aerodinamik sürtünmenin artmasına neden oldu ve bunun üstesinden gelmek için motor gücünü artırmak gerekiyordu.

Böylece daire kapandı ve yaklaşık 850 km/saatlik bir hızın, .300 kalibrelik bir uçak için mümkün olan maksimum hız olduğu ortaya çıktı. Bu kısır durumdan çıkmanın tek bir yolu olabilirdi - turbojet uçağı pistonlu uçağın yerini aldığında yapılan, temelde yeni bir uçak motoru tasarımı oluşturmak gerekliydi.

Basit bir jet motorunun çalışma prensibi, bir yangın hortumunun çalışması dikkate alınarak anlaşılabilir. Basınçlı su, bir hortum aracılığıyla yangın nozuluna verilir ve buradan dışarı akar. Akan su akışının hortumdan daha yüksek bir hıza sahip olması nedeniyle meme ucunun iç kesiti uca doğru incelir.

Bu durumda karşı basınç (tepki) kuvveti o kadar büyüktür ki itfaiyeci sıklıkla Yangın hortumunu istenilen yönde tutmak için tüm gücünüzle çabalayın. Aynı prensip bir uçak motoruna da uygulanabilir. En basit jet motoru ramjet motorudur.

Hareket eden bir uçağa monte edilmiş açık uçları olan bir boru hayal edelim. Uçağın hareketi nedeniyle havanın aktığı borunun ön kısmı genişleyen bir iç kesite sahiptir. Borunun genleşmesi nedeniyle içine giren havanın hızı azalır ve buna bağlı olarak basınç artar.

Genişleyen kısımda yakıtın hava akışına enjekte edildiğini ve yakıldığını varsayalım. Borunun bu kısmına yanma odası denilebilir. Yüksek derecede ısıtılan gazlar hızla genişler ve girişteki hava akışından çok daha yüksek bir hızda yakınsak jet nozülünden kaçar. Hızdaki bu artış, uçağı ileri doğru iten bir itme kuvveti yaratır.

Böyle bir motorun ancak havada hareket etmesi durumunda çalışabileceğini görmek kolaydır. önemli bir hıza sahiptir, ancak hareketsizken etkinleştirilemez. Böyle bir motora sahip bir uçağın ya başka bir uçaktan fırlatılması ya da özel bir çalıştırma motoru kullanılarak hızlandırılması gerekir. Bu dezavantaj daha karmaşık bir turbojet motorda aşılmaktadır.

Bu motorun en kritik elemanı aynı mil üzerinde bulunan hava kompresörünü döndüren gaz türbinidir. Motora giren hava önce giriş cihazında - difüzörde, ardından eksenel kompresörde sıkıştırılır ve ardından yanma odasına girer.

Yakıt genellikle bir nozul aracılığıyla yanma odasına püskürtülen kerosendir. Yanma ürünleri odadan genişleyerek öncelikle gaz kanatlarına akar, dönmesine neden olur ve daha sonra çok yüksek hızlara çıktıkları nozüle girer.

Bir gaz türbini, hava-gaz jetinin enerjisinin yalnızca küçük bir kısmını kullanır. Gazların geri kalanı, jetin yüksek hızda akışı nedeniyle ortaya çıkan reaktif bir itme kuvveti oluşturmak için kullanılır. memeden yanma ürünleri. Bir turbojet motorunun itme kuvveti artırılabilir, yani şu şekilde arttırılabilir: kısa süre zaman çeşitli şekillerde.

Örneğin, bu, sonradan yanma adı verilen yöntem kullanılarak yapılabilir (bu durumda, yanma odalarında kullanılmayan oksijen nedeniyle yanan türbinin arkasındaki gaz akışına ilave yakıt enjekte edilir). Sonradan yakma mümkündür kısa vadeli Ayrıca motor itişini düşük hızlarda %25-30, yüksek hızlarda ise %70'e kadar artırın.

1940'tan bu yana gaz türbinli motorlar havacılık teknolojisinde gerçek bir devrim yarattı, ancak onları yaratan ilk gelişmeler on yıl önce ortaya çıktı. Turbojet motorunun babası İngiliz mucit Frank Whittle haklı olarak kabul ediliyor. 1928'de Cranwell Havacılık Okulu'nda öğrenciyken Whittle, gaz türbiniyle donatılmış ilk jet motorunun tasarımını önerdi.

1930'da bunun için bir patent aldı. O dönemde devlet onun gelişmeleriyle ilgilenmiyordu. Ancak Whittle bazı özel firmalardan yardım aldı ve 1937 yılında İngiliz Thomson-Houston şirketi onun tasarımına dayanarak “U” isimli tarihteki ilk turbojet motorunu üretti. Ancak bundan sonra Havacılık Bakanlığı Whittle'ın icadına dikkat etti. Tasarımının motorlarını daha da geliştirmek için devletten destek alan bir Enerji şirketi kuruldu.

Whittle'ın fikirleri aynı zamanda Almanya'nın tasarım düşüncesini de besledi. 1936'da, o zamanlar Göttingen Üniversitesi'nde öğrenci olan Alman mucit Ohain, turbojetini geliştirdi ve patentini aldı. motor. Tasarımı Whittle'ınkinden neredeyse hiç farklı değildi. 1938 yılında Ohain'i işe alan Heinkel şirketi, onun liderliğinde He-178 uçağına takılan HeS-3B turbojet motorunu geliştirdi. 27 Ağustos 1939'da bu uçak ilk başarılı uçuşunu gerçekleştirdi.

He-178'in tasarımı büyük ölçüde gelecekteki jet uçaklarının tasarımını öngörüyordu. Hava girişi gövdenin ön kısmında bulunuyordu. Dallara ayrılan hava pilotun kokpitinin etrafından dolaştı ve doğrudan bir akışla motora girdi. Sıcak gazlar kuyruk kısmındaki bir ağızlıktan dışarı akıyordu. Bu uçağın kanatları hâlâ ahşaptı ancak gövdesi duraluminden yapılmıştı.

Kokpitin arkasına monte edilen motor benzinle çalışıyordu ve 500 kg'lık bir itme kuvveti geliştiriyordu. Maksimum uçağın hızı 700 km/saat'e ulaştı. 1941'in başında Hans Ohain, 600 kg itme gücüne sahip daha gelişmiş bir HeS-8 motoru geliştirdi. Bu motorlardan ikisi bir sonraki He-280V uçağına takıldı.

Testleri aynı yılın nisan ayında başladı ve gösterdi iyi sonuç- uçak 925 km/saat hıza ulaştı. Ancak motorun hala güvenilmez olması nedeniyle bu savaşçının seri üretimi hiçbir zaman başlamadı (toplamda 8 adet üretildi).

Bu arada İngiliz Thomson-Houston, ilk İngiliz turbojet uçağı Gloucester G40 için özel olarak tasarlanan ve ilk uçuşunu Mayıs 1941'de yapan W1.X motorunu piyasaya sürdü (uçak daha sonra geliştirilmiş bir Whittle W.1 motoruyla donatılmıştı). İlk doğan İngiliz, Alman'dan uzaktı. Azami hızı 480 km/saatti. 1943 yılında daha güçlü bir motorla üretilen ikinci Gloucester G40, 500 km/saat hıza ulaştı.

Gloucester tasarımı açısından şaşırtıcı bir şekilde Alman Heinkel'i andırıyordu. G40 vardı Gövdenin ön kısmında hava girişi bulunan tamamen metal yapı. Hava besleme kanalı bölündü ve her iki taraftan pilot kabininin etrafından dolaştı. Gazların çıkışı, gövdenin arkasındaki bir ağızlıktan meydana geldi.

Her ne kadar G40'ın parametreleri o zamanlar sadece yüksek hızlı pervaneli motorlu uçakların parametrelerini aşmasa da, aynı zamanda onlardan gözle görülür şekilde daha düşük olmasına rağmen, jet motorlarının kullanım beklentileri o kadar umut vericiydi ki, Britanya Bakanlığı Havacılık, turbojet avcı-önleme uçaklarının seri üretimine başlama kararı aldı. Gloucester şirketi böyle bir uçağın geliştirilmesi emrini aldı.

Sonraki yıllarda, birkaç İngiliz şirketi Whittle turbojet motorunun çeşitli modifikasyonlarını üretmeye başladı. Rover şirketi W.1 motorunu temel alarak motorlar geliştirdi W2B/23 ve W2B/26. Bu motorlar daha sonra Rolls-Royce tarafından satın alındı ​​ve şirket bunları kendi Welland ve Derwent modellerini yaratmak için kullandı.

Ancak tarihteki ilk seri turbojet uçağı İngiliz Gloucester değil, Alman Messerschmitt Me-262'ydi. Toplamda, Junkers Yumo-004B motoruyla donatılmış, çeşitli modifikasyonlara sahip bu uçaklardan yaklaşık 1.300 adet üretildi. Bu serinin ilk uçağı 1942'de test edildi. 900 kg itiş gücüne ve 845 km/saat hıza sahip iki motoru vardı.

İngiliz üretim uçağı Gloucester G41 Meteor 1943'te ortaya çıktı. Her biri 900 kg itiş gücüne sahip iki Derwent motoruyla donatılan Meteor, 760 km/saat hıza ulaştı ve 9000 metreye kadar uçuş irtifasına sahip oldu. Daha sonra, yaklaşık 1600 kg itme kuvvetine sahip daha güçlü Derwent'ler uçaklara kurulmaya başlandı ve bu da hızın 935 km / saate çıkarılmasını mümkün kıldı. Bu uçak iyi performans gösterdi, bu nedenle G41'in çeşitli modifikasyonlarının üretimi 40'lı yılların sonuna kadar devam etti.

Amerika Birleşik Devletleri başlangıçta jet havacılığının geliştirilmesinde Avrupa ülkelerinin çok gerisinde kaldı. İkinci Dünya Savaşı'na kadar jet uçağı yaratmaya yönelik hiçbir girişimde bulunulmamıştı. Ancak 1941'de İngiltere'den Whittle motorlarının örnekleri ve çizimleri alındığında bu çalışma tüm hızıyla başladı.

General Electric, Whittle'ın modelini temel alarak I-A turbojet motorunu geliştirdi. İlk Amerikan jet uçağı P-59A Ercomet'e kuruldu. Amerikalı ilk doğan, ilk kez Ekim 1942'de uçtu. Gövdeye yakın kanatların altında bulunan iki motoru vardı. Hala kusurlu bir tasarımdı.

Uçağı test eden Amerikalı pilotlara göre P-59'un uçması iyiydi ancak uçuş özellikleri önemsiz kaldı. Motorun gücü çok düşüktü, bu yüzden gerçek bir savaş uçağından çok bir planöre benziyordu. Bu tür toplam 33 makine üretildi. Onların azami hız 660 km/saatti ve uçuş yüksekliği 14.000 metreye kadar çıktı.

İlk seri turbo savaş uçağı ABD'de motorlu Lockheed F-80 Kayan Yıldız oldu General Electric I-40 (modifikasyon I-A). 40'lı yılların sonuna kadar çeşitli modellerdeki bu savaş uçaklarından yaklaşık 2.500 adet üretildi. Ortalama hızları yaklaşık 900 km/saatti. Ancak 19 Haziran 1947'de bu uçağın modifikasyonlarından biri olan XF-80B ile tarihte ilk kez 1000 km/saat hıza ulaşıldı.

Savaşın sonunda jet uçakları, pervaneli uçakların olgun modellerine göre pek çok açıdan hala yetersizdi ve kendilerine özgü birçok dezavantaja sahipti. Genel olarak ilk turbojet uçağının yapımı sırasında tüm ülkelerdeki tasarımcılar önemli zorluklarla karşılaştı. Ara sıra yanma odaları yandı, kanatlar ve kompresörler kırıldı ve rotordan ayrılarak motor gövdesini, gövdeyi ve kanadı ezen mermilere dönüştü.

Ancak buna rağmen jet uçaklarının pervaneli uçaklara göre çok büyük bir avantajı vardı. Turbojet motorun artan gücü ve ağırlığıyla birlikte hız artışı, pistonlu motora göre çok daha hızlı gerçekleşti. Bu, yüksek hızlı havacılığın gelecekteki kaderini belirledi; her yerde jet motorlu hale geliyor.

Hızdaki artış kısa sürede tam bir değişime yol açtı dış görünüş uçak. Transonik hızlarda, kanadın eski şekli ve profilinin uçağı taşıyamayacağı ortaya çıktı - "başını sallamaya" başladı ve kontrol edilemeyen bir dalışa girdi. Aerodinamik testlerin sonuçları ve uçuş kazalarının analizi, tasarımcıları yavaş yavaş yeni bir kanat tipine (ince, süpürülmüş) yönlendirdi.

Bu tür kanat şekli ilk olarak Sovyet savaşçılarında ortaya çıktı. SSCB'nin Batı'dan daha geç olmasına rağmen devletler turbojet uçakları yaratmaya başladı, Sovyet tasarımcıları çok hızlı bir şekilde yüksek kaliteli savaş araçları yaratmayı başardılar. Üretime giren ilk Sovyet jet avcı uçağı Yak-15'ti.

1945'in sonunda ortaya çıktı ve RD-10 turbojet motoruyla donatılmış dönüştürülmüş bir Yak-3'tü (savaş sırasında bilinen bir pistonlu motorlu avcı uçağı), ele geçirilen Alman Yumo-004B'nin bir kopyası. 900 kg. Yaklaşık 830 km/saat hıza ulaştı.

1946'da hizmete girdi Sovyet ordusu MiG-9, iki Yumo-004B turbojet motoruyla (resmi adı RD-20) donatılmış olarak geldi ve 1947'de MiG-15 ortaya çıktı - ilki tarih, 2200 kg'lık bir itme kuvvetine sahip, RD-45 motorla donatılmış (bu, lisans altında satın alınan ve Sovyet uçak tasarımcıları tarafından modernize edilen Rolls-Royce'un Nin motorunun tanımıydı) süpürülmüş kanatlı bir savaş jeti uçağı.

MiG-15, öncekilerden çarpıcı biçimde farklıydı ve sıra dışı geriye doğru eğimli kanatları, üzerinde aynı yatay dengeleyici bulunan devasa yüzgeci ve puro şeklindeki gövdesiyle savaş pilotlarını şaşırttı. Uçağın başka yeni özellikleri de vardı: fırlatma koltuğu ve hidrolik direksiyon.

Hızlı ateş eden bir silah ve iki (sonraki değişikliklerde - üç) silahla donatılmıştı. silahlar). 1.100 km/saat hıza ve 15.000 m tavana sahip olan bu savaş uçağı, birkaç yıl boyunca dünyanın en iyi savaş uçağı olarak kaldı ve büyük ilgi gördü. (MiG-15 tasarımının daha sonra Batı ülkelerindeki savaş uçağı tasarımı üzerinde önemli bir etkisi oldu.)

Kısa sürede MiG-15, SSCB'nin en yaygın savaşçısı haline geldi ve müttefiklerinin orduları tarafından da kabul edildi. Bu uçak sırasında kendini iyi kanıtladı Kore Savaşı. Birçok bakımdan Amerikan Kılıçlarından üstündü.

MiG-15'in gelişiyle birlikte turbojet havacılığının çocukluğu sona erdi ve tarihinde yeni bir aşama başladı. Bu zamana kadar jet uçağı tüm ses altı hızlarda uzmanlaştı ve ses bariyerine çok yakındı.