Roketlerin ve roket motorlarının tarihçesi. Jet motoru: çalışma prensibi (kısaca)

Motoru ters yönde itmek. Çalışma akışkanını hızlandırmak için, şu veya bu şekilde ısıtılan gazın genleştirilmesi olarak kullanılabilir. Yüksek sıcaklık(Lafta termal jet motorları), ve diğerleri fiziksel prensiplerörneğin, yüklü parçacıkların elektrostatik bir alanda hızlanması (bkz. iyon motoru).

Bir jet motoru, motorun kendisini bir tahrik cihazıyla birleştirir, yani diğer gövdelerle destek veya temas olmadan yalnızca çalışma sıvısıyla etkileşim yoluyla çekiş kuvveti oluşturur. Bu nedenle çoğunlukla uçakları, roketleri ve uzay araçlarını itmek için kullanılır.

Jet motoru sınıfları

Jet motorlarının iki ana sınıfı vardır:

• Jet Motorları- Yakıtın oksidasyon enerjisini atmosferden alınan havadaki oksijenle kullanan ısı motorları. Bu motorların çalışma sıvısı, yanma ürünleri ile emme havasının geri kalan bileşenlerinin bir karışımıdır.
• Roket motorları- Gemide çalışma sıvısının tüm bileşenlerini içerir ve havasız alan da dahil olmak üzere her türlü ortamda çalışabilme kapasitesine sahiptir.

Jet motorunun bileşenleri

Herhangi bir jet motorunun en az iki bileşene sahip olması gerekir:

• Yanma odası (“kimyasal reaktör”) - yakıtın kimyasal enerjisinin serbest bırakıldığı ve gazların termal enerjisine dönüştürüldüğü yerdir.
• Jet nozulu (“gaz tüneli”) - içinde Termal enerji Gazlar nozuldan yüksek hızda aktığında gazlar kinetik enerjilerine dönüştürülür ve böylece jet itme kuvveti oluşturulur.

Bir jet motorunun ana teknik parametreleri

Ana Teknik parametre Bir jet motorunun karakterize edilmesi çekiş(diğer adıyla çekiş kuvveti), motorun aracın hareket yönünde geliştirdiği kuvvettir.

Roket motorları, itme kuvvetine ek olarak, motorun karmaşıklık derecesinin veya kalitesinin bir göstergesi olan belirli bir itme kuvveti ile de karakterize edilir. Bu gösterge aynı zamanda motor verimliliğinin bir ölçüsüdür. Aşağıdaki tablo grafiksel biçimde gösterilmektedir üst değerler için bu gösterge farklı şekiller jet motorları, uçuş hızına bağlı olarak, her motor tipinin uygulanabilirlik aralığını görmenizi sağlayan Mach sayısı şeklinde ifade edilir.

Hikaye

Jet motoru, önde gelen Alman tasarım mühendislerinden Dr. Hans von Ohain ve Sir Frank Whittle tarafından icat edildi. Çalışan bir gaz türbini motorunun ilk patenti 1930'da Frank Whittle tarafından alındı. Ancak ilk çalışan modeli bir araya getiren Ohain'di.

2 Ağustos 1939'da motorlu ilk jet uçağı Heinkel He 178 Almanya'da göklere çıktı. O 3 Ohain tarafından geliştirilmiştir.

Ayrıca bakınız

Wikimedia Vakfı. 2010.

• Jet motoru
• Gaz türbini motoru

Diğer sözlüklerde “Jet motoru”nun ne olduğunu görün:

JET MOTORU- JET MOTORU, hareket yönünün tersi yönde bir sıvı veya gaz akışını hızlı bir şekilde serbest bırakarak ileri itiş sağlayan bir motor. Yüksek hızlı gaz akışı oluşturmak için jet motoru yakıt kullanır... ... Bilimsel ve teknik ansiklopedik sözlük

Jet motoru- başlangıç ​​enerjisini çalışma akışkanının jet akımının kinetik enerjisine dönüştürerek hareket için gerekli çekiş kuvvetini oluşturan bir motor (bkz. Çalışma akışkanı); çalışma sıvısının motor memesinden dışarı akması sonucu,... ... Büyük Sovyet Ansiklopedisi

JET MOTORU- (doğrudan reaksiyonlu motor), itme kuvveti, kendisinden akan çalışma sıvısının reaksiyonu (geri tepmesi) ile oluşturulan bir motor. Hava jetli ve roketli motorlar olarak ikiye ayrılırlar... Büyük Ansiklopedik Sözlük

Jet motoru- her türlü birincil enerjiyi, jet itme kuvveti oluşturan çalışma akışkanının (jet jet) kinetik enerjisine dönüştüren bir motor. Bir jet motoru, motorun kendisini ve tahrik cihazını birleştirir. Herhangi bir şeyin ana kısmı... ... Deniz Sözlüğü

JET MOTORU- JET motoru, itme kuvveti, içinden akan çalışma sıvısının (örneğin, kimyasal yakıt yanma ürünleri) doğrudan reaksiyonu (geri tepmesi) ile oluşturulan bir motor. Roket motorlarına ayrılırlar (eğer çalışma sıvısı rezervleri bulunursa... ... Modern ansiklopedi

Jet motoru- JET MOTORU, itme kuvveti, içinden akan çalışma sıvısının (örneğin, kimyasal yakıt yanma ürünleri) doğrudan reaksiyonu (geri tepmesi) ile oluşturulan bir motor. Roket motorlarına ayrılırlar (eğer çalışma sıvısı rezervleri bulunursa... ... Resimli Ansiklopedik Sözlük

JET MOTORU- reaktifi (bkz.), kendisinden akan çalışma sıvısı jetinin geri tepmesiyle oluşturulan doğrudan reaksiyonlu bir motor. Hava jeti ve roket var (bkz.) ... Büyük Politeknik Ansiklopedisi

Jet motoru- - Konular: petrol ve gaz endüstrisi TR jet motoru ... Teknik Çevirmen Kılavuzu

Jet motoru- itme kuvveti, kendisinden akan çalışma sıvısı jetinin reaksiyonu (geri tepmesi) ile oluşturulan bir motor. Motorlarla ilgili olarak çalışma akışkanı bir madde (gaz, sıvı, sağlam), bunun yardımıyla termal enerji açığa çıkar... ... Teknoloji ansiklopedisi

Jet motoru- (doğrudan reaksiyonlu motor), itme kuvveti, kendisinden akan çalışma sıvısının reaksiyonu (geri tepmesi) ile oluşturulan bir motor. Hava jetli ve roketli motorlar olarak ikiye ayrılırlar. * * * JET MOTORU JET MOTORU (doğrudan motorlu... ... ansiklopedik sözlük

Kitabın

• Uçak modeli titreşimli hava soluyan motor, V. A. Borodin. Kitap titreşimli jet motorlarının tasarımını, çalışmasını ve temel teorisini kapsıyor. Kitap jet uçan model uçakların diyagramlarıyla resimlendirilmiştir. Orijinal haliyle çoğaltılmıştır...

20. yüzyılın ikinci yarısındaki jet uçak motorları havacılıkta yeni olanaklar yarattı: ses hızını aşan hızlarda uçuşlar, yüksek taşıma kapasitesine sahip uçakların yaratılması ve uzun mesafelerde toplu seyahati mümkün kıldı. Turbojet motoru, basit çalışma prensibine rağmen haklı olarak geçtiğimiz yüzyılın en önemli mekanizmalarından biri olarak kabul ediliyor.

Hikaye

Wright kardeşlerin 1903 yılında kendi başına havalanan ilk uçağı pistonlu içten yanmalı motorla çalışıyordu. Ve kırk yıl boyunca bu tip motor, uçak yapımında ana motor olarak kaldı. Ancak II. Dünya Savaşı sırasında, geleneksel pistonlu pervaneli havacılığın hem güç hem de hız açısından teknolojik sınırına ulaştığı ortaya çıktı. Alternatiflerden biri hava soluyan motordu.

Yer çekiminin üstesinden gelmek için jet tahrikini kullanma fikri ilk olarak Konstantin Tsiolkovsky tarafından pratik fizibiliteye getirildi. 1903 yılında Wright kardeşler ilk uçakları Flyer 1'i fırlattıklarında, Rus bilim adamı teorinin temellerini geliştirdiği "Dünya Uzaylarının Jet Araçlarıyla Keşfi" adlı çalışmasını yayınladı. jet tahriki. Scientific Review'da yayınlanan bir makale onun hayalperest olarak ününü kanıtladı ve ciddiye alınmadı. Tsiolkovsky'nin yıllar süren çalışması ve vardiyası gerekti politik sistem haklı olduğunu kanıtlamak için.

Lyulka Tasarım Bürosu tarafından geliştirilen TR-1 motorlu Su-11 jet uçağı

Ancak seri turbojet motorunun doğduğu yer tamamen farklı bir ülke olan Almanya'ydı. 1930'ların sonlarında turbojet motorunun yaratılması Alman şirketlerinin tuhaf bir hobisiydi. Şu anda bilinen hemen hemen tüm markalar bu alana damgasını vurmuştur: Heinkel, BMW, Daimler-Benz ve hatta Porsche. En büyük başarı Junkers şirketine ve dünyanın ilk turbojet uçağı Me 262'ye takılan dünyanın ilk seri turbojet motoru 109-004'e gitti.

Birinci nesil jet havacılığındaki inanılmaz başarılı başlangıca rağmen Alman çözümleri, Sovyetler Birliği de dahil olmak üzere dünyanın hiçbir yerinde daha fazla geliştirilmedi.

SSCB'de turbojet motorlarının geliştirilmesi en başarılı şekilde efsanevi uçak tasarımcısı Arkhip Lyulka tarafından gerçekleştirildi. Nisan 1940'ta, daha sonra dünya çapında tanınacak olan bypass turbojet motoru için kendi tasarımının patentini aldı. Arkhip Lyulka, ülkenin liderliğinden destek bulamadı. Savaşın başlamasıyla birlikte genellikle tank motorlarına geçmesi teklif edildi. Ve ancak Almanların turbojet motorlu uçakları olduğunda Lyulka'ya yerli TR-1 turbojet motoru üzerinde çalışmaya acilen devam etmesi emredildi.

Zaten Şubat 1947'de motor ilk testlerini geçti ve 28 Mayıs'ta Su-11 jet uçağı, Design Bureau A.M. tarafından geliştirilen ilk yerli TR-1 motorlarıyla ilk uçuşunu yaptı. Lyulka, artık United Engine-Building Corporation'ın (UEC) bir parçası olan Ufa Engine-Building Production Association'ın bir şubesi.

Çalışma prensibi

Bir turbojet motoru (TRE), geleneksel bir ısı motoru prensibine göre çalışır. Termodinamiğin kanunlarına girmeden, ısı motoru, enerjiyi mekanik işe dönüştüren bir makine olarak tanımlanabilir. Bu enerji, makinenin içinde kullanılan çalışma sıvısı (gaz veya buhar) tarafından sağlanır. Bir makinede sıkıştırıldığında, çalışma sıvısı enerji alır ve daha sonra genleşmesiyle birlikte faydalı mekanik işe sahip oluruz.

Gazın sıkıştırılması için harcanan işin her zaman gazın genleşme sırasında yapabileceği işten daha az olması gerektiği açıktır. Aksi takdirde faydalı “ürünler” olmayacaktır. Bu nedenle gazın genleşmeden önce veya genleşme sırasında ısıtılması ve sıkıştırılmadan önce de soğutulması gerekir. Sonuç olarak ön ısıtma nedeniyle genleşme enerjisi önemli ölçüde artacak ve ihtiyacımız olan mekanik işi elde etmek için kullanılabilecek bir fazlalık ortaya çıkacaktır. Bu aslında bir turbojet motorunun tüm çalışma prensibidir.

Bu nedenle, herhangi bir ısı makinesinin sıkıştırma için bir cihaza, bir ısıtıcıya, genleşme ve soğutma için bir cihaza sahip olması gerekir. Bir turbojet motoru sırasıyla tüm bunlara sahiptir: bir kompresör, bir yanma odası, bir türbin ve atmosfer bir buzdolabı görevi görür.

Çalışma akışkanı hava kompresöre girer ve orada sıkıştırılır. Kompresörde, metal diskler, "çalışma bıçakları" olarak adlandırılan jantların yerleştirildiği bir döner eksen üzerine monte edilir. "Ele geçirdiler" açık hava, motorun içine atıyor.

Daha sonra hava, ısıtıldığı ve yanma ürünleriyle (gazyağı) karıştırıldığı yanma odasına girer. Yanma odası, kompresörden sonra motor rotorunu sürekli bir halkayla veya alev tüpleri adı verilen ayrı borular şeklinde çevreler. Alev tüplerine özel nozullar aracılığıyla havacılık gazyağı verilir.

Yanma odasından ısıtılan çalışma sıvısı türbine girer. Kompresöre benzer ama tabiri caizse ters yönde çalışır. Havanın bir çocuk oyuncağı pervanesini döndürmesiyle aynı prensibe göre sıcak gazla döndürülür. Türbinin genellikle birden üçe veya dörde kadar birkaç aşaması vardır. Bu motordaki en yüklü ünitedir. Bir turbojet motoru çok yüksek bir dönüş hızına sahiptir - dakikada 30 bin devire kadar. Yanma odasından çıkan meşale 1100 ila 1500 santigrat derece sıcaklığa ulaşır. Buradaki hava genişleyerek türbini çalıştırır ve ona enerjisinin bir kısmını verir.

Türbinden sonra, çalışma sıvısının hızlandığı ve yaklaşan akışın hızından daha yüksek bir hızda aktığı, jet itme kuvveti oluşturan bir jet nozülü vardır.

Nesil turbojet motorlar

Prensipte turbojet motor nesillerinin kesin bir sınıflandırması olmamasına rağmen, bu mümkündür. Genel taslak Motor gelişiminin çeşitli aşamalarındaki ana tipleri tanımlar.

Birinci nesil motorlar, İkinci Dünya Savaşı'ndan kalma Alman ve İngiliz motorlarının yanı sıra ünlü MIG-15 avcı uçağının yanı sıra IL-28 ve TU-14 uçaklarına kurulan Sovyet VK-1'i de içeriyor.

MIG-15 savaşçısı

İkinci nesil turbojet motorları, eksenel bir kompresörün, bir art yakıcının ve ayarlanabilir bir hava girişinin olası varlığıyla ayırt edilir. Sovyet örnekleri arasında MiG-21 uçağı için R-11F2S-300 motoru da yer alıyor.

Üçüncü nesil motorlar, kompresör ve türbinlerin kademelerinin arttırılması ve çift devre teknolojisinin ortaya çıkmasıyla elde edilen artan sıkıştırma oranı ile karakterize edilir. Teknik olarak bunlar en karmaşık motorlardır.

Çalışma sıcaklıklarını önemli ölçüde artırabilecek yeni malzemelerin ortaya çıkışı, motorların yaratılmasına yol açtı dördüncü jenerasyon. Bu motorlar arasında UEC'nin Su-27 savaş uçağı için geliştirdiği yerli AL-31 de yer alıyor.

Bugün Ufa UEC fabrikası beşinci nesil uçak motorlarının üretimine başlıyor. Yeni birimler Su-27'nin yerini alan T-50 savaş uçağına (PAK FA) kurulacak. T-50'nin artan güce sahip yeni enerji santrali, uçağı daha da manevra kabiliyetine sahip hale getirecek ve en önemlisi, açılacak yeni Çağ yerli uçak endüstrisinde.

Ve bunun ne için önemi var? modern havacılık. İnsan, Dünya'daki görünümünden itibaren bakışlarını gökyüzüne yöneltti. Yukarı doğru hava akımlarında kuşlar ne kadar inanılmaz bir kolaylıkla süzülürler sıcak hava! Ve sadece küçük örnekler değil, pelikanlar, turnalar ve diğerleri gibi büyük örnekler bile. Pilotun kas gücüne dayalı ilkel olanları kullanarak onları taklit etme girişimleri, bir tür "uçuşa" yol açsalar bile, geliştirmenin kitlesel uygulanmasından söz edilmiyordu - tasarımlar çok güvenilmezdi, çok fazlaydı bunları kullanan kişiye kısıtlamalar getirildi.

Daha sonra içten yanmalı motorlar ve pervaneli motorlar geldi. O kadar başarılı oldular ki, modern jet motoru ve pervaneli motor hala paralel olarak bir arada var oluyor. Tabii ki, bir dizi değişiklik geçirmiş.

Jet motoru nasıl ortaya çıktı?

Çoğunluk teknik çözümler Buluşu insana atfedilen buluşlar aslında doğa tarafından gözetlendi. Örneğin yelken kanadın yaratılmasından önce gökyüzünde süzülen kuşların uçuşunun gözlemlenmesi vardı. Balıkların ve kuşların aerodinamik formları da zekice tartışıldı, ancak bu çerçevede teknik araçlar. Benzer bir hikaye jet motorunu da atlamadı. Bu hareket prensibi birçok kişi tarafından kullanılmaktadır. Deniz yaşamı- ahtapotlar, kalamarlar, denizanası vb. Tsiolkovsky böyle bir motordan bahsetti. Dahası, gezegenler arası uzayda uçuşlar için bir zeplin yaratma olasılığını teorik olarak kanıtladı.

Temeller ve roketler eskiden biliniyordu Antik Çin. Jet motoru yaratma fikri “havadaydı” diyebiliriz, sadece onu görmek ve teknolojiye dönüştürmek gerekiyordu.

Motor yapısı ve çalışma prensibi

Herhangi bir jet motorunun kalbinde, çıkışı çan borusuyla biten bir oda bulunur. Odanın içine bir yakıt karışımı verilir ve orada tutuşarak yüksek sıcaklıkta bir gaza dönüşür. Basıncı her yöne eşit olarak yayıldığından ve duvarlara baskı yaptığından, gaz odadan ancak içeriye doğru yönlendirilmiş bir soket aracılığıyla çıkabilir. karşı tarafİstenilen hareket yönü. Bu söylenenleri bir örnekle anlamak daha kolaydır: Bir adam buzun üzerinde duruyor ve elinde ağır bir levye tutuyor. Ancak levyeyi yana fırlattığı anda bir hızlanma darbesi alır ve buz boyunca atış yönünün tersi yönde kayar. Levyenin uçuş menzili ve bir kişinin yer değiştirmesi arasındaki fark yalnızca kütleleriyle açıklanır, kuvvetlerin kendisi eşittir ve vektörler zıttır. Bir jet motoruyla bir benzetme yapmak: Bir kişi bir uçaktır ve hurda, odanın çanından gelen aşırı ısıtılmış gazdır.

Sadeliğine rağmen, bu planın birçok önemli dezavantajı vardır - yüksek yakıt tüketimi ve oda duvarlarında muazzam basınç. Tüketim kullanımını azaltmak için çeşitli çözümler: yakıt olarak bir oksitleyici de kullanılır; toplama durumu sıvı yakıttan daha çok tercih edilir; diğer bir seçenek ise sıvı yerine oksitlenebilir bir tozdur.

Ancak en iyi çözüm bir ramjet motorudur. Bir girişi ve bir çıkışı olan bir geçiş odasıdır (nispeten konuşursak, çanlı bir silindir). Cihaz hareket ettiğinde hava basınç altında odaya girer dış ortam, ısınır ve büzülür. Sağlanan yakıt karışımı tutuşur ve ilave sıcaklık verir. Daha sonra soketten dışarı fırlar ve geleneksel bir jet motorunda olduğu gibi bir itme yaratır. Bu şemada yakıt yardımcı bir unsur olduğundan maliyetleri önemli ölçüde düşüktür. Bu, türbin kanatlarının odaya hava pompaladığını görebileceğiniz, uçaklarda kullanılan motor türüdür.

Jet motoru, yakıtın iç enerjisini çalışma akışkanının jet akımının kinetik enerjisine dönüştürerek hareket için gerekli çekiş kuvvetini oluşturan bir motordur.

Çalışma sıvısı motordan yüksek hızda akar ve momentumun korunumu yasasına uygun olarak motoru ters yönde iten bir reaktif kuvvet üretilir. Çalışma akışkanını hızlandırmak için, hem bir şekilde ısıtılan bir gazın yüksek bir sıcaklığa kadar genleşmesi (termal jet motorları olarak adlandırılır) hem de diğer fiziksel prensipler, örneğin, yüklü parçacıkların elektrostatik bir alanda hızlanması (bkz. iyon motoru) kullanılabilir.

Bir jet motoru, motorun kendisini bir tahrik cihazıyla birleştirir, yani diğer gövdelerle destek veya temas olmadan yalnızca çalışma sıvısıyla etkileşim yoluyla çekiş kuvveti oluşturur. Bu nedenle çoğunlukla uçakları, roketleri ve uzay araçlarını itmek için kullanılır.

Bir jet motorunda, itiş için gereken itme kuvveti, başlangıç ​​enerjisinin, çalışma akışkanının kinetik enerjisine dönüştürülmesiyle oluşturulur. Çalışma sıvısının motor memesinden dışarı akması sonucunda geri tepme (jet) şeklinde bir reaktif kuvvet üretilir. Geri tepme, motoru ve ona yapısal olarak bağlı olan aparatı uzayda hareket ettirir. Hareket, jetin çıkışının tersi yönde meydana gelir. Jet akımının kinetik enerjisine dönüştürülebilir Farklı türde enerjiler: kimyasal, nükleer, elektrik, güneş. Bir jet motoru, ara mekanizmaların katılımı olmadan kendi itişini sağlar.

Jet itme kuvveti oluşturmak için, jet akışının kinetik enerjisine dönüştürülen bir başlangıç ​​​​enerjisi kaynağına, motordan jet akışı şeklinde atılan bir çalışma sıvısına ve ilkini dönüştüren jet motorunun kendisine ihtiyacınız vardır. ikinciye enerji türü.

Bir jet motorunun ana kısmı, içinde çalışma sıvısının oluşturulduğu yanma odasıdır.

Tüm jet motorları, operasyonlarında ne kullanıldığına bağlı olarak iki ana sınıfa ayrılır. çevre ya da değil.

Birinci sınıf hava soluyan motorlardır (WRE). Hepsi, yanıcı bir maddenin çevredeki havadaki oksijenle oksidasyon reaksiyonu sırasında çalışma sıvısının oluştuğu termaldir. Çalışma sıvısının ana kütlesi atmosferik hava.

Bir roket motorunda, çalışma akışkanının tüm bileşenleri, onunla donatılmış aparatın üzerinde bulunur.

Yukarıdaki tiplerin her ikisini de birleştiren kombine motorlar da vardır.

Jet tahriki ilk olarak bir buhar türbininin prototipi olan Heron's ball'da kullanıldı. Katı yakıtlı jet motorları 10. yüzyılda Çin'de ortaya çıktı. N. e. Bu tür füzeler Doğu'da, ardından Avrupa'da havai fişek, sinyalizasyon ve ardından savaş füzeleri olarak kullanıldı.

Jet tahriki fikrinin geliştirilmesinde önemli bir aşama, roketin motor olarak kullanılması fikriydi. uçak. 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.

N. E. Zhukovsky, “Dışarı akan ve içeri akan sıvıların reaksiyonu üzerine” (1880'ler) ve “Dışarı çıkan suyun reaksiyon kuvvetiyle hareket eden gemilerin teorisi üzerine” (1908) adlı çalışmalarında ilk olarak jet teorisinin temel konularını geliştirdi. motor.

Roket uçuşu çalışmalarına ilişkin ilginç çalışmalar, özellikle bu alanda ünlü Rus bilim adamı I.V. Meshchersky'ye aittir. genel teori Değişken kütleli cisimlerin hareketi.

1903 yılında K. E. Tsiolkovsky, “Jet aletlerini kullanarak dünya alanlarının keşfi” adlı çalışmasında bir roketin uçuşunun teorik gerekçesini verdi ve ayrıca şematik diyagram birçok temel ve öngörülmüş roket motoru Tasarım özellikleri modern sıvı roket motorları (LPRE). Böylece Tsiolkovsky, bir jet motoru için sıvı yakıt kullanımını ve motora özel pompalarla beslenmesini öngördü. Roketin uçuşunu, nozuldan kaçan gaz akışına yerleştirilen özel plakalar olan gaz dümenlerini kullanarak kontrol etmeyi önerdi.

Sıvı jet motorunun özelliği, diğer jet motorlarından farklı olarak yakıtla birlikte tüm oksitleyici malzemeyi de yanında taşıması ve yakıtı yakmak için gerekli olan oksijen içeren havayı atmosferden almamasıdır. Bu, dünya atmosferinin dışında ultra yüksek irtifa uçuşu için kullanılabilecek tek motordur.

Dünyanın ilk sıvı roket motorlu roketi, 16 Mart 1926'da Amerikalı R. Goddard tarafından yaratıldı ve fırlatıldı. Yaklaşık 5 kilogram ağırlığında ve uzunluğu 3 metreye ulaştı Goddard'ın roketindeki yakıt, benzin ve sıvı oksijendi. Bu roketin uçuşu 2,5 saniye sürdü ve bu süre zarfında 56 m uçtu.

Bu motorlar üzerinde sistematik deneysel çalışmalar 20. yüzyılın 30'lu yıllarında başladı.

İlk Sovyet sıvı yakıtlı roket motorları 1930-1931'de geliştirildi ve yaratıldı. Geleceğin akademisyeni V. P. Glushko'nun önderliğinde Leningrad Gaz Dinamiği Laboratuvarı'nda (GDL). Bu seriye ORM - deneysel roket motoru adı verildi. Glushko, motorun yakıt bileşenlerinden biriyle soğutulması gibi bazı yeni yeniliklerden yararlandı.

Buna paralel olarak, roket motorlarının geliştirilmesi Moskova'da Jet Propulsion Araştırma Grubu (GIRD) tarafından gerçekleştirildi. O ideolojik ilham kaynağı F.A. Tsander'dı ve organizatör genç S.P. Korolev'di. Korolev'in hedefi yeni bir roket aracı, bir roket uçağı inşa etmekti.

1933'te F.A. Zander, benzin ve basınçlı havayla çalışan OR1 roket motorunu ve 1932-1933'te üretti ve başarıyla test etti. – Benzin ve sıvı oksijenle çalışan OR2 motoru. Bu motor, roket uçağı olarak uçması amaçlanan bir planöre monte edilmek üzere tasarlandı.

1933'te ilk Sovyet roketi GIRD'de yaratıldı ve test edildi sıvı yakıt.

Sovyet mühendisleri başlattıkları çalışmayı geliştirerek daha sonra sıvı jet motorlarının oluşturulması üzerinde çalışmaya devam ettiler. Toplamda, 1932'den 1941'e kadar SSCB, 118 sıvı jet motoru tasarımı geliştirdi.

1931'de Almanya'da I. Winkler, Riedel ve diğerlerinin füze testleri yapıldı.

Sıvı yakıtlı motora sahip bir roket uçağının ilk uçuşu Şubat 1940'ta Sovyetler Birliği'nde yapıldı. Uçağın enerji santrali olarak sıvı yakıtlı bir roket motoru kullanıldı. 1941'de Sovyet tasarımcısı V.F. Bolkhovitinov'un önderliğinde ilk jet uçağı inşa edildi - sıvı yakıtlı roket motoruna sahip bir savaş uçağı. Testleri Mayıs 1942'de pilot G.Ya.Bakhchivadzhi tarafından gerçekleştirildi.

Aynı zamanda böyle bir motorla bir Alman savaş uçağının ilk uçuşu gerçekleşti. 1943'te Amerika Birleşik Devletleri ilk Amerikalıyı test etti Jet uçağıÜzerine sıvı yakıtlı bir jet motorunun monte edildiği. Almanya'da, Messerschmitt tarafından tasarlanan bu motorlara sahip birkaç savaş uçağı 1944'te inşa edildi ve aynı yıl Batı Cephesinde savaşta kullanıldı.

Ayrıca V. von Braun öncülüğünde oluşturulan Alman V2 roketlerinde sıvı roket motorları kullanıldı.

1950'lerde balistik füzelere, ardından Dünya, Güneş, Ay ve Mars'ın yapay uydularına ve otomatik gezegenler arası istasyonlara sıvı yakıtlı motorlar takıldı.

Sıvı yakıtlı roket motoru, nozullu bir yanma odasından, bir turbo pompa ünitesinden, bir gaz jeneratöründen veya buhar-gaz jeneratöründen, bir otomasyon sisteminden, kontrol elemanlarından, bir ateşleme sisteminden ve yardımcı ünitelerden (ısı eşanjörleri, karıştırıcılar, sürücüler) oluşur.

Hava soluyan motorlar fikri defalarca ortaya atıldı Farklı ülkeler. Bu konuda en önemli ve özgün çalışmalar 1908–1913 yıllarında yapılan çalışmalardır. Özellikle 1911'de ramjet motorları için bir dizi tasarım öneren Fransız bilim adamı R. Lauren. Bu motorlar oksitleyici olarak atmosferik havayı kullanır ve yanma odasındaki havanın sıkıştırılması dinamik hava basıncı ile sağlanır.

Mayıs 1939'da P. A. Merkulov tarafından tasarlanan ramjet motorlu bir roket ilk kez SSCB'de test edildi. Kalkış ağırlığı 7,07 kg olan iki aşamalı bir roketti (ilk aşama barut roketi) ve ramjet motorunun ikinci aşaması için yakıtın ağırlığı sadece 2 kg idi. Test sırasında roket 2 km yüksekliğe ulaştı.

1939–1940'ta Dünyada ilk kez, N.P. Polikarpov tarafından tasarlanan bir uçağa ek motor olarak takılan hava soluyan motorların yaz testleri Sovyetler Birliği'nde gerçekleştirildi. 1942 yılında E. Zenger tarafından tasarlanan ramjet motorlar Almanya'da test edildi.

Hava soluyan bir motor, gelen hava akışının kinetik enerjisinden dolayı havanın sıkıştırıldığı bir difüzörden oluşur. Yakıt, bir nozül vasıtasıyla yanma odasına enjekte edilir ve karışım ateşlenir. Jet akımı nozuldan çıkar.

Jet motorlarının çalışma süreci sürekli olduğundan başlangıç ​​itme kuvveti yoktur. Bu bakımdan ses hızının yarısından daha düşük uçuş hızlarında hava soluyan motorlar kullanılmamaktadır. Jet motorlarının en etkili kullanımı süpersonik hızlardadır ve yüksek rakımlar. Jet motoruyla çalışan bir uçak, katı veya sıvı yakıtla çalışan roket motorlarını kullanarak kalkış yapar.

Hava soluyan motorların bir başka grubu olan turbo kompresörlü motorlar daha büyük bir gelişme kaydetti. Bunlar, itme kuvvetinin jet nozulundan akan bir gaz akışı tarafından oluşturulduğu turbojet ve ana itme kuvvetinin pervane tarafından oluşturulduğu turboprop olarak ikiye ayrılır.

1909 yılında mühendis N. Gerasimov tarafından bir turbojet motorunun tasarımı geliştirildi. 1914 yılında Rus teğmen Donanma M. N. Nikolskoy, turboprop uçak motorunun bir modelini tasarladı ve üretti. Üç aşamalı türbini çalıştırmak için kullanılan çalışma sıvısı, terebentin ve nitrik asit karışımının gaz halindeki yanma ürünleriydi. Türbin yalnızca pervane üzerinde çalışmıyordu: kuyruk (jet) nozülüne yönlendirilen egzoz gazı yanma ürünleri, pervanenin itme kuvvetine ek olarak jet itme kuvveti yarattı.

1924 yılında V.I. Bazarov, üç unsurdan oluşan bir havacılık turbokompresör jet motorunun tasarımını geliştirdi: bir yanma odası, bir gaz türbini ve bir kompresör. Buradaki basınçlı hava akışı ilk kez iki kola bölündü: daha küçük kısım yanma odasına (brülöre) gitti ve daha büyük kısım, türbinin önünde sıcaklıklarını düşürmek için çalışma gazlarıyla karıştırıldı. Bu, türbin kanatlarının güvenliğini sağladı. Çok kademeli türbinin gücü, motorun santrifüj kompresörünü tahrik etmek ve kısmen de pervaneyi döndürmek için harcanıyordu. Pervaneye ek olarak, kuyruk nozülünden geçen bir gaz akışının reaksiyonu nedeniyle itme kuvveti oluşturuldu.

1939'da A. M. Lyulka tarafından tasarlanan turbojet motorların yapımı Leningrad'daki Kirov fabrikasında başladı. Duruşmaları savaş nedeniyle kesintiye uğradı.

1941 yılında İngiltere'de F. Whittle tarafından tasarlanan turbojet motorla donatılmış deneysel bir savaş uçağında ilk uçuş gerçekleştirildi. bir motoru vardı gaz türbini Yanma odasına hava sağlayan bir santrifüj kompresörü çalıştıran. Jet itme kuvveti oluşturmak için yanma ürünleri kullanıldı.

Whittle'ın Gloster'ı (E.28/39)

Turbojet motorlarda uçuş sırasında giren hava önce hava girişinde, sonra da turboşarjda sıkıştırılır. İçine sıvı yakıtın (çoğunlukla havacılık gazyağı) enjekte edildiği yanma odasına basınçlı hava verilir. Yanma sırasında oluşan gazların kısmi genleşmesi kompresörü döndüren türbinde meydana gelir ve son genleşme jet nozulunda meydana gelir. Türbin ile jet motoru arasına, aşağıdakileri sağlayacak şekilde tasarlanmış bir art yakıcı odası monte edilebilir: ilave yanma yakıt.

Günümüzde çoğu askeri ve sivil uçak ile bazı helikopterler turbojet motorlarla donatılmıştır.

Bir turboprop motorda, ana itme kuvveti pervane tarafından üretilir ve ilave itme kuvveti (yaklaşık %10) jet nozulundan akan gaz akışı tarafından üretilir. Turboprop motorun çalışma prensibi turbojet motora benzer, tek fark türbinin sadece kompresörü değil aynı zamanda pervaneyi de döndürmesidir. Bu motorlar ses altı uçaklarda ve helikopterlerde, ayrıca yüksek hızlı gemi ve arabaların tahrikinde kullanılıyor.

En eski katı yakıtlı jet motorları savaş füzelerinde kullanıldı. Onların geniş uygulama 19. yüzyılda birçok orduda füze birimlerinin ortaya çıkmasıyla başladı. İÇİNDE XIX sonu V. ilkler yaratıldı dumansız tozlar, daha istikrarlı yanma ve daha yüksek verimlilik ile.

1920'li ve 1930'lu yıllarda, yaratmak için çalışmalar yapıldı. roket silahları. Bu ortaya çıkmasına neden oldu roketatarlar- Sovyetler Birliği'nde "Katyuşa", Almanya'da altı namlulu roket havanları.

Yeni barut türlerinin geliştirilmesi, katı yakıtlı jet motorlarının balistik olanlar da dahil olmak üzere savaş füzelerinde kullanılmasını mümkün kıldı. Ayrıca havacılık ve uzay bilimlerinde roket fırlatma araçlarının ilk kademelerinde motor olarak, ramjet motorlu uçaklarda çalıştırma motorlarında ve uzay araçlarında fren motorları olarak kullanılırlar.

Katı yakıtlı bir jet motoru, tüm yakıt beslemesini ve bir jet nozulunu içeren bir mahfazadan (yanma odası) oluşur. Gövde çelik veya fiberglastan yapılmıştır. Meme - grafit, refrakter alaşımlar, grafitten yapılmıştır.

Yakıt bir ateşleme cihazı tarafından ateşlenir.

İtme kontrolü, şarjın yanma yüzeyini veya nozulun kritik kesit alanını değiştirerek ve ayrıca yanma odasına sıvı enjekte ederek gerçekleştirilir.

İtiş yönü gaz dümenleri, deflektör (deflektör), yardımcı kontrol motorları vb. ile değiştirilebilir.

Katı yakıtlı jet motorları çok güvenilirdir, uzun süre saklanabilir ve bu nedenle her zaman çalıştırılmaya hazırdır.

Yaratılış fikirleri ısıtma motoru jet motorunu da içeren, eski çağlardan beri insanoğlu tarafından bilinmektedir. Bu nedenle, İskenderiyeli Heron'un "Pnömatik" başlıklı incelemesinde Aeolipile'in - "Aeolus" topu - bir açıklaması vardır. Bu tasarım, buharın tüpler aracılığıyla bronz bir küreye beslendiği ve ondan kaçarak bu küreyi döndürdüğü bir buhar türbininden başka bir şey değildi. Büyük olasılıkla cihaz eğlence amaçlı kullanıldı.

Top "Aeolus" Çinliler biraz daha ileri giderek 13. yüzyılda bir tür "roket" yarattılar. Başlangıçta havai fişek olarak kullanılan yeni ürün, kısa sürede benimsenerek savaş amaçlı kullanıldı. Büyük Leonardo da bu fikri göz ardı etmedi ve bıçaklara sağlanan sıcak havayı kızartma için şişi döndürmek amacıyla kullanmayı planladı. Bir gaz türbini motoru fikri ilk olarak 1791 yılında İngiliz mucit J. Barber tarafından önerildi: gaz türbini motor tasarımı bir gaz jeneratörü, bir pistonlu kompresör, bir yanma odası ve bir gaz türbini ile donatılmıştı. 1878'de geliştirdiği uçağında enerji santrali olarak ısı motoru ve AF kullandı. Mozhaisky: İki buhar motoru makinenin pervanelerini çalıştırıyordu. Verimliliğin düşük olması nedeniyle istenilen etki elde edilemedi. Başka bir Rus mühendis – P.D. Kuzminsky - 1892'de yakıtın sabit basınçta yandığı bir gaz türbini motoru fikrini geliştirdi. 1900 yılında projeye başlayarak küçük bir tekneye çok kademeli gaz türbinli bir gaz türbini motoru kurmaya karar verdi. Ancak tasarımcının ölümü, başladığı işi bitirmesine engel oldu. Jet motoru ancak 20. yüzyılda daha yoğun bir şekilde yaratılmaya başlandı: önce teorik olarak ve birkaç yıl sonra pratik olarak. 1903 yılında “Dünya Uzaylarının Reaktif Araçlarla Keşfi” adlı çalışmasında K.E. Tsiolkovsky geliştirildi teorik temel sıvı yakıt kullanan bir jet motorunun ana elemanlarının açıklamasını içeren sıvı roket motorları (LPRE). Hava soluyan bir motor (WRE) oluşturma fikri, 1908 yılında projenin patentini alan R. Lorin'e aittir. Mucit, 1913'te cihazın çizimleri kamuoyuna açıklandıktan sonra bir motor yaratmaya çalışırken başarısız oldu: jet motorunun çalışması için gereken hıza hiçbir zaman ulaşılamadı. Gaz türbinli motorlar yaratma girişimleri daha da devam etti. Böylece, 1906'da Rus mühendis V.V. Karavodin, dört aralıklı yanma odasına ve bir gaz türbinine sahip, kompresörsüz bir gaz türbini motoru geliştirdi ve iki yıl sonra üretti. Ancak cihazın 10.000 rpm'de bile geliştirdiği güç 1,2 kW'ı (1,6 hp) aşmadı. Aralıklı yanmalı gaz türbini motoru da Alman tasarımcı H. Holwarth tarafından yaratıldı. 1908 yılında bir gaz türbini motoru inşa ederek, uzun yıllar süren iyileştirme çalışmalarının ardından 1933 yılında motor verimliliğini %24'e çıkardı. Ancak fikir yaygın bir kullanım alanı bulamadı.

Başkan Yardımcısı Glushko Turbojet motoru fikri 1909'da Rus mühendis N.V. Jet itme kuvveti oluşturmak için bir gaz türbini motoru için patent alan Gerasimov. Bu fikrin uygulanmasına yönelik çalışmalar Rusya'da durmadı ve ardından: 1913'te M.N. Nikolskoy, üç aşamalı bir gaz türbinine sahip 120 kW (160 hp) gücünde bir gaz türbini motoru tasarlıyor; 1923'te V.I. Bazarov, tasarım açısından modern turboprop motorlara benzer bir gaz türbini motorunun şematik bir diyagramını öneriyor; 1930'da V.V. Uvarov, N.R. Briling, 1936'da santrifüj kompresörlü bir gaz türbini motoru tasarladı ve hayata geçirdi. Rus bilim adamları S.S.'nin çalışmaları jet motoru teorisinin oluşturulmasına büyük katkı sağladı. Nezhdanovsky, I.V. Meshchersky, N.E. Zhukovski. Fransız bilim adamı R. Hainault-Peltry, Alman bilim adamı G. Oberth. Hava soluyan bir motorun yaratılması, ünlü Sovyet bilim adamı B.S.'nin çalışmalarından da etkilendi. Stechkin, 1929'da "Hava Jet Motorunun Teorisi" adlı eserini yayımladı. Sıvı jet motorunun yaratılmasına yönelik çalışmalar durmadı: 1926'da Amerikalı bilim adamı R. Goddard, sıvı yakıt kullanan bir roket fırlattı. Bu konuyla ilgili çalışmalar Sovyetler Birliği'nde de gerçekleşti: 1929'dan 1933'e V.P. Glushko, Gaz Dinamiği Laboratuvarı'nda bir elektrotermal jet motoru geliştirdi ve test etti. Bu dönemde ilk yerli sıvı jet motorları olan ORM, ORM-1, ORM-2'yi de yarattı. Jet motorunun pratik uygulamasına en büyük katkı Alman tasarımcılar ve bilim adamları tarafından yapıldı. Gelecek savaşta bu şekilde teknik üstünlük elde etmeyi uman devletten destek ve fon alan III. Reich'ın mühendislik birlikleri maksimum verimlilikle ve kısa zaman jet tahrik fikirlerine dayanarak savaş sistemlerinin oluşturulmasına yaklaştı. Dikkatleri havacılık bileşenine yoğunlaştırarak, 27 Ağustos 1939'da Heinkel test pilotu kaptan E. Warsitz'in, teknolojik gelişmeleri daha sonra yaratılışında kullanılan bir jet uçağı olan He.178'i havalandırdığını söyleyebiliriz. Heinkel He.280 ve Messerschmitt Me.262 Schwalbe'nin. H.-I tarafından tasarlanan Heinkel He.178 üzerine kurulu Heinkel Strahltriebwerke HeS 3 motoru. von Ohaina, yüksek güce sahip olmamasına rağmen, askeri uçakların jet uçuşları çağını açmayı başardı. He.178 tarafından başarıldı azami hız Gücü 500 kgf'yi aşmayan bir motor kullanarak 700 km/saat hızla. Sınırsız olasılıklar önümüzde uzanıyordu ve bu da pistonlu motorları gelecekten mahrum bırakıyordu. Almanya'da oluşturulan bir dizi jet motoru, örneğin Junkers tarafından üretilen Jumo-004, II. Dünya Savaşı'nın sonunda seri jet avcı uçaklarına ve bombardıman uçaklarına sahip olmasına ve bu yönde diğer ülkelerin birkaç yıl önünde olmasına izin verdi. Üçüncü Reich'ın yenilgisinden sonra, dünyanın birçok ülkesinde jet uçaklarının geliştirilmesine ivme kazandıran Alman teknolojisi oldu. Almanya'nın meydan okumasına cevap vermeyi başaran tek ülke Büyük Britanya'ydı: F. Whittle tarafından yaratılan Rolls-Royce Derwent 8 turbojet motoru, Gloster Meteor savaş uçağına takıldı.

Ele geçirilen Jumo 004 Dünyanın ilk turboprop motoru, onu 1937 yılında Budapeşte'deki Ganz fabrikasında inşa eden D. Jendrasik tarafından tasarlanan Macar Jendrassik Cs-1 motoruydu. Uygulama sırasında ortaya çıkan sorunlara rağmen motorun, uçak tasarımcısı L. Vargo tarafından bu amaç için özel olarak tasarlanan Macar çift motorlu saldırı uçağı Varga RMI-1 X/H'ye takılması gerekiyordu. Ancak Macar uzmanlar işi tamamlayamadılar - işletme, Macar Messerschmitt Me.210'a kurulum için seçilen Alman Daimler-Benz DB 605 motorlarının üretimine yönlendirildi. Savaşın başlamasından önce SSCB'de yaratma çalışmaları devam etti. çeşitli türler Jet Motorları. Böylece, 1939'da I.A. tarafından tasarlanan ramjet motorlarla çalışan bir roket test edildi. Merkulova. Aynı yıl Leningrad Kirov Fabrikasında A.M. tarafından tasarlanan ilk yerli turbojet motorunun yapımına yönelik çalışmalar başladı. Beşikler. Ancak savaşın çıkışı durduruldu deneysel çalışma motor üzerinden tüm üretim gücünü cephenin ihtiyaçlarına yönlendiriyor. Jet motorlarının gerçek dönemi, II. Dünya Savaşı'nın sona ermesinden sonra başladı; kısa bir süre içinde sadece ses duvarı ama aynı zamanda insanlığı uzaya çıkarmayı mümkün kılan yerçekimi de vardı.