Wielotonowe statki kosmiczne wzbijają się w niebo i wody morskie Przezroczyste, galaretowate meduzy, mątwy i ośmiornice zręcznie manewrują – co je łączy? Okazuje się, że w obu przypadkach do poruszania się wykorzystuje się zasadę napędu odrzutowego. Właśnie temu tematowi poświęcony jest nasz dzisiejszy artykuł.
Zajrzyjmy do historii
Najbardziej Pierwsze wiarygodne informacje o rakietach pochodzą z XIII wieku. Były używane przez Hindusów, Chińczyków, Arabów i Europejczyków w walce jako broń bojowa i sygnałowa. Potem nadeszły wieki niemal całkowitego zapomnienia tych urządzeń.
W Rosji pomysł wykorzystania silnika odrzutowego odżył dzięki pracy rewolucjonisty Nikołaja Kibalczicza. Siedząc w królewskich lochach, rozwijał się Projekt rosyjski silnik odrzutowy i samolot dla ludzi. Kibalczicz został stracony, a jego projekt przez wiele lat gromadził kurz w archiwach carskiej tajnej policji.
Otrzymano główne pomysły, rysunki i obliczenia tego utalentowanego i odważnego człowieka dalszy rozwój w pracach K. E. Ciołkowskiego, który zaproponował wykorzystanie ich do komunikacji międzyplanetarnej. W latach 1903–1914 opublikował szereg prac, w których przekonująco udowodnił możliwość wykorzystania napędu odrzutowego do eksploracji kosmosu i uzasadnił możliwość wykorzystania rakiet wielostopniowych.
Wiele odkryć naukowych Ciołkowskiego jest nadal wykorzystywanych w nauce o rakietach.
Rakiety biologiczne
Jak to w ogóle powstało? pomysł poruszania się poprzez odpychanie własnego strumienia odrzutowego? Być może, uważnie obserwując życie morskie, mieszkańcy strefy przybrzeżne zauważyłem, jak to się dzieje w świecie zwierząt.
Na przykład, przegrzebek porusza się pod wpływem siły reakcji strumienia wody wyrzucanego ze skorupy podczas gwałtownego ściskania jego zaworów. Ale nigdy nie dotrzyma kroku najszybszym pływakom - kalmarom.
Ich ciała w kształcie rakiety najpierw pędzą ogonem, wyrzucając zmagazynowaną wodę ze specjalnego lejka. poruszają się na tej samej zasadzie, wyciskając wodę zaciskając swoją przezroczystą kopułę.
Natura obdarzyła roślinę zwaną „silnikiem odrzutowym” „tryskający ogórek”. Kiedy jego owoce są w pełni dojrzałe, pod wpływem najlżejszego dotyku wystrzeliwuje gluten wraz z nasionami. Sam owoc jest rzucany w przeciwnym kierunku na odległość aż 12 m!
Ani mieszkańcy morza, ani rośliny nie znają praw fizycznych leżących u podstaw tej metody poruszania się. Spróbujemy to rozgryźć.
Fizyczne podstawy zasady napędu odrzutowego
Najpierw przejdźmy do najprostszego doświadczenia. Napompujmy gumową piłkę i bez zatrzymywania pozwolimy Ci swobodnie latać. Szybki ruch piłki będzie trwał tak długo, jak długo strumień wypływającego z niej powietrza będzie wystarczająco silny.
Aby wyjaśnić wyniki tego eksperymentu, musimy zwrócić się do Trzeciego Prawa, które to stwierdza na dwa ciała działają siły o jednakowej wielkości i przeciwnym kierunku. W rezultacie siła, z jaką piłka działa na wydobywające się z niej strumienie powietrza, jest równa sile, z jaką powietrze wypycha piłkę od siebie.
Przenieśmy te argumenty na rakietę. Urządzenia te wyrzucają część swojej masy z ogromną prędkością, w wyniku czego same otrzymują przyspieszenie w przeciwnym kierunku.
Z fizycznego punktu widzenia to proces ten jest wyraźnie wyjaśniony przez prawo zachowania pędu. Pęd jest iloczynem masy ciała i jego prędkości (mv). Kiedy rakieta jest w spoczynku, jej prędkość i pęd wynoszą zero. Jeśli zostanie z niego wyrzucony strumień strumieniowy, wówczas pozostała część, zgodnie z prawem zachowania pędu, musi osiągnąć taką prędkość, aby całkowity pęd był nadal równy zeru.
Spójrzmy na formuły:
m sol v sol + m r v r =0;
m sol v sol =- m r v r,
Gdzie m g v g impuls wytworzony przez strumień gazów, m p v p impuls otrzymany przez rakietę.
Znak minus wskazuje, że kierunek ruchu rakiety i strumienia odrzutowego są przeciwne.
Konstrukcja i zasada działania silnika odrzutowego
W technologii silniki odrzutowe napędzają samoloty, rakiety i wystrzeliwują je na orbitę. statek kosmiczny. W zależności od przeznaczenia mają różne urządzenia. Ale każdy z nich ma zapas paliwa, komorę do jego spalania i dyszę przyspieszającą strumień strumienia.
Automatyczne stacje międzyplanetarne wyposażone są także w przedział przyrządowy i kabiny z systemem podtrzymywania życia astronautów.
Nowoczesne rakiety kosmiczne to złożone, wielostopniowe statki powietrzne najnowsze osiągnięcia myśl inżynierska. Po wystrzeleniu paliwo w dolnym stopniu najpierw spala się, po czym oddziela się od rakiety, zmniejszając jej masę całkowitą i zwiększając prędkość.
Następnie w drugim etapie następuje zużycie paliwa itd. Na koniec samolot zostaje wystrzelony na zadaną trajektorię i rozpoczyna samodzielny lot.
Pomarzmy trochę
Wielki marzyciel i naukowiec K. E. Ciołkowski dał przyszłym pokoleniom pewność, że silniki odrzutowe pozwolą ludzkości uciec poza ziemską atmosferę i pędzić w kosmos. Jego przepowiednia się sprawdziła. Sonda kosmiczna z powodzeniem bada Księżyc, a nawet odległe komety. 
Silniki odrzutowe na ciecz są wykorzystywane w astronautyce. Używanie produktów naftowych jako paliwa, ale prędkości, jakie można za ich pomocą osiągnąć, są niewystarczające dla bardzo długich lotów.
Być może ty, nasz Drodzy Czytelnicy, będziecie świadkami lotów Ziemian do innych galaktyk na urządzeniach z silnikami nuklearnymi, termojądrowymi lub jonowymi.
Jeżeli ta wiadomość była dla Ciebie przydatna, będzie mi miło Cię poznać
Praca pisemna
Fizyka
Na temat:
Ukończył uczeń Miejskiego Liceum Oświatowego nr 5
G. Łobnia, 10 klasa „B”,
Stepanenko Inna Juriewna
Napęd odrzutowy.
Przez wiele stuleci ludzkość marzyła o lotach kosmicznych. Najwięcej oferowali pisarze science fiction różne środki aby osiągnąć ten cel. W XVII wieku ukazała się opowieść francuskiego pisarza Cyrano de Bergerac o locie na Księżyc. Bohater tej historii dotarł na Księżyc żelaznym wózkiem, na który nieustannie rzucał silny magnes. Zafascynowany nim wózek wznosił się coraz wyżej nad Ziemią, aż dotarł na Księżyc. Baron Munchausen powiedział, że wspiął się na Księżyc po łodydze fasoli.
Ale ani jeden naukowiec, ani jeden pisarz science fiction przez wiele stuleci nie był w stanie wymienić jedynego środka, jakim dysponuje człowiek, dzięki któremu można pokonać siłę grawitacji i polecieć w kosmos. Dokonał tego rosyjski naukowiec Konstantin Eduardowicz Ciołkowski (1857–1935). Pokazał, że jedynym urządzeniem zdolnym pokonać grawitację jest rakieta, czyli tzw. urządzenie z silnikiem odrzutowym wykorzystujące paliwo i utleniacz znajdujący się na samym urządzeniu.
Silnik odrzutowy to silnik, który przekształca energię chemiczną paliwa w energię kinetyczną strumienia gazu, a silnik nabiera prędkości w przeciwnym kierunku. Na jakich zasadach i prawa fizyczne czy opiera się jego działanie?
Każdy wie, że strzałowi z broni towarzyszy odrzut. Gdyby masa pocisku była równa masie pistoletu, rozpadłyby się z tą samą prędkością. Odrzut występuje, ponieważ wyrzucona masa gazów tworzy siłę reakcji, dzięki której można zapewnić ruch zarówno w powietrzu, jak i w przestrzeni pozbawionej powietrza. A im większa jest masa i prędkość przepływających gazów, tym większą siłę odrzutu odczuwa nasze ramię, tym silniejsza jest reakcja pistoletu, tym większa jest siła reakcji. Łatwo to wytłumaczyć na podstawie prawa zachowania pędu, które głosi, że suma geometryczna (tj. wektorowa) pędu ciał tworzących układ zamknięty pozostaje stała dla wszelkich ruchów i oddziaływań ciał układu, tj.
K. E. Ciołkowski wyprowadził wzór pozwalający obliczyć maksymalną prędkość, jaką może rozwinąć rakieta. Oto formuła:
Tutaj v max to maksymalna prędkość rakiety, v 0 to prędkość początkowa, v r to prędkość wypływu gazu z dyszy, m to początkowa masa paliwa, a M to masa pustej rakiety. Jak wynika ze wzoru, ta maksymalna osiągalna prędkość zależy przede wszystkim od prędkości wypływu gazu z dyszy, która z kolei zależy przede wszystkim od rodzaju paliwa i temperatury strumienia gazu. Im wyższa temperatura, tym większa prędkość. Oznacza to, że w przypadku rakiety należy wybrać najbardziej wysokokaloryczne paliwo, które zapewnia największą ilość ciepła. Ze wzoru wynika również, że prędkość ta zależy zarówno od masy początkowej, jak i końcowej rakiety, tj. zależy od tego, jaka część jego masy stanowi paliwo, a jaka część jest bezużyteczna (z punktu widzenia prędkości lotu) konstrukcji: nadwozia, mechanizmów itp.
Ta formuła Ciołkowskiego jest podstawą, na której opierają się całe obliczenia współczesnych rakiet. Stosunek masy paliwa do masy rakiety na koniec pracy silnika (czyli zasadniczo do masy pustej rakiety) nazywany jest liczbą Ciołkowskiego.
Główny wniosek płynący z tego wzoru jest taki, że w przestrzeni pozbawionej powietrza rakieta będzie się rozwijać, im większa będzie prędkość, tym większa będzie prędkość wypływu gazu i większa liczba Ciołkowski.
Wniosek.
Dodam, że podany przeze mnie opis działania międzykontynentalnego rakiety balistycznej jest nieaktualny i odpowiada poziomowi rozwoju nauki i techniki lat 60-tych, jednak ze względu na ograniczony dostęp do współczesnych materiałów naukowych nie jestem w stanie podać dokładny opis działania nowoczesnego międzykontynentalnego pocisku balistycznego ultradalekiego zasięgu. Podkreśliłem jednak ogólne właściwości właściwe wszystkim rakietom, więc uważam moje zadanie za zakończone.
Lista wykorzystanej literatury:
Deryabin V. M. Prawa zachowania w fizyce. – M.: Edukacja, 1982.
Gelfer Ya. M. Prawa ochrony. – M.: Nauka, 1967.
Ciało K. Świat bez form. – M.: Mir, 1976.
Encyklopedia dla dzieci. – M.: Wydawnictwo Akademii Nauk ZSRR, 1959.
Streszczenie z fizyki Na temat: „Napęd odrzutowy” Ukończone przez uczennicę Miejskiej Szkoły Oświatowej nr 5 w Łobnej, 10 klasa „B”, Inna Yuryevna Stepanenko, 2006. Napęd odrzutowy. Przez wiele stuleci ludzkość marzyła o eksploracji kosmosu.Ruch dżetów w przyrodzie i technologii jest zjawiskiem bardzo powszechnym. W naturze ma to miejsce, gdy jedna część ciała oddziela się z określoną prędkością od innej części. W tym przypadku siła reakcji pojawia się bez interakcji tego organizmu z ciałami zewnętrznymi.
Aby zrozumieć o czym mówimy, najlepiej przyjrzeć się przykładom. w przyrodzie i technologii jest wiele. Najpierw porozmawiamy o tym, jak wykorzystują go zwierzęta, a następnie o tym, jak jest on wykorzystywany w technologii.
Meduzy, larwy ważek, plankton i mięczaki
Wiele osób pływając w morzu natrafiło na meduzy. W każdym razie na Morzu Czarnym jest ich mnóstwo. Jednak nie wszyscy zdawali sobie sprawę, że meduzy poruszają się za pomocą napędu odrzutowego. Tę samą metodę stosują larwy ważek, a także niektórzy przedstawiciele planktonu morskiego. Skuteczność wykorzystujących go bezkręgowców morskich jest często znacznie wyższa niż wynalazków technicznych.
Wiele mięczaków porusza się w sposób, który nas interesuje. Przykładami są mątwy, kalmary i ośmiornice. W szczególności małża przegrzebkowa może poruszać się do przodu za pomocą strumienia wody wyrzucanego z muszli, gdy jej zawory są mocno ściśnięte.
A to tylko kilka przykładów z życia świata zwierząt, które można przytoczyć dla rozwinięcia tematu: „Napęd odrzutowy w życiu codziennym, przyrodzie i technologii”.
Jak porusza się mątwa?
Mątwa jest również bardzo interesująca pod tym względem. Podobnie jak wiele głowonogów, porusza się w wodzie za pomocą następującego mechanizmu. Przez specjalny lejek umieszczony z przodu ciała, a także przez boczną szczelinę, mątwa pobiera wodę do jamy skrzelowej. Następnie energicznie wrzuca go przez lejek. Mątwa kieruje rurkę lejka do tyłu lub na bok. Ruch można wykonywać w różnych kierunkach.
Metoda używana przez salpę
Ciekawa jest również metoda stosowana przez salpę. Tak nazywa się zwierzę morskie o przezroczystym ciele. Podczas ruchu salpa pobiera wodę przez przedni otwór. Woda kończy się w szerokiej wnęce, a skrzela znajdują się w niej po przekątnej. Otwór zamyka się, gdy salpa popija duży łyk wody. Jego mięśnie poprzeczne i podłużne kurczą się, ściskając całe ciało zwierzęcia. Woda jest wypychana przez tylny otwór. Zwierzę porusza się do przodu w wyniku reakcji płynącego strumienia.
Kałamarnice – „żywe torpedy”
Być może największym zainteresowaniem cieszy się silnik odrzutowy, który ma kałamarnica. Zwierzę to uważane jest za największego przedstawiciela bezkręgowców żyjących na dużych głębokościach oceanicznych. W nawigacji odrzutowej kałamarnice osiągnęły prawdziwą doskonałość. Nawet ciało tych zwierząt swoim zewnętrznym kształtem przypomina rakietę. A raczej ta rakieta kopiuje kałamarnicę, ponieważ to kałamarnica ma w tej kwestii niekwestionowany prymat. Jeśli musi poruszać się powoli, zwierzę wykorzystuje do tego dużą płetwę w kształcie rombu, która co jakiś czas się wygina. Jeśli potrzebny jest szybki rzut, na ratunek przychodzi silnik odrzutowy.
Ciało mięczaka jest otoczone ze wszystkich stron płaszczem - tkanką mięśniową. Prawie połowa całkowitej objętości ciała zwierzęcia to objętość jego jamy. Kałamarnica porusza się za pomocą jamy płaszcza, zasysając z niej wodę. Następnie gwałtownie wylewa zebrany strumień wody przez wąską dyszę. W rezultacie pcha się do tyłu z dużą prędkością. Jednocześnie kałamarnica składa wszystkie 10 macek w węzeł nad głową, aby uzyskać opływowy kształt. Dysza zawiera specjalny zawór, którym mogą obracać się mięśnie zwierzęcia. W ten sposób zmienia się kierunek ruchu.
Imponująca prędkość kałamarnicy
Trzeba powiedzieć, że silnik kałamarnicy jest bardzo ekonomiczny. Prędkość, jaką jest w stanie osiągnąć, sięga 60-70 km/h. Niektórzy badacze uważają nawet, że może osiągnąć prędkość do 150 km/h. Jak widać, kałamarnica nie bez powodu nazywana jest „żywą torpedą”. Może obracać się w pożądanym kierunku, zginając złożone macki w dół, w górę, w lewo lub w prawo.
Jak kałamarnica kontroluje ruch?
Ponieważ kierownica jest bardzo duża w porównaniu do wielkości samego zwierzęcia, wystarczy niewielki ruch kierownicą, aby kałamarnica z łatwością uniknęła zderzenia z przeszkodą, nawet poruszając się z maksymalną prędkością. Jeśli obrócisz go ostro, zwierzę natychmiast wpadnie do środka Odwrotna strona. Kałamarnica wygina koniec lejka do tyłu, w wyniku czego może przesunąć głowę do przodu. Jeśli pochyli go w prawo, zostanie wyrzucony w lewo przez ciąg odrzutowy. Jeśli jednak konieczne jest szybkie pływanie, lejek zawsze znajduje się bezpośrednio pomiędzy mackami. W tym przypadku zwierzę najpierw pędzi ogonem, niczym bieg szybko poruszającego się raka, gdyby miał zwinność wyścigowca.
Kiedy nie ma potrzeby się spieszyć, mątwy i kalmary pływają, falując płetwami. Miniaturowe fale przebiegają po nich od przodu do tyłu. Kalmary i mątwy ślizgają się z wdziękiem. Jedynie od czasu do czasu odpychają się strumieniem wody wypływającym spod ich płaszcza. W takich momentach wyraźnie widoczne są indywidualne wstrząsy, jakich mięczak doznaje podczas erupcji strumieni wody.
Latająca kałamarnica
Niektóre głowonogi potrafią rozpędzić się do 55 km/h. Wydaje się, że nikt nie dokonał bezpośrednich pomiarów, ale taką liczbę możemy podać na podstawie zasięgu i prędkości latających kałamarnic. Okazuje się, że są tacy ludzie. Kałamarnica Stenoteuthis jest najlepszym pilotem ze wszystkich mięczaków. Angielscy żeglarze nazywają to latającą kałamarnicą (latającą kałamarnicą). To zwierzę, którego zdjęcie przedstawiono powyżej, nie ma duże rozmiary mniej więcej wielkości śledzia. Goni ryby tak szybko, że często wyskakuje z wody, sunąc niczym strzała po jej powierzchni. Stosuje tę sztuczkę także wtedy, gdy grozi mu niebezpieczeństwo ze strony drapieżników – makreli i tuńczyka. Po rozwinięciu maksymalnego ciągu strumienia w wodzie kałamarnica wystrzeliwuje w powietrze, a następnie leci ponad 50 metrów nad falami. Kiedy leci, jest tak wysoko, że często latające kałamarnice lądują na pokładach statków. Wysokość 4-5 metrów nie jest dla nich żadnym rekordem. Czasami latające kałamarnice latają jeszcze wyżej.
Doktor Rees, badacz skorupiaków z Wielkiej Brytanii, w swoim badaniu artykuł naukowy opisał przedstawiciela tych zwierząt, którego długość ciała wynosiła zaledwie 16 cm, potrafił jednak przelecieć spory dystans w powietrzu, po czym wylądował na mostku jachtu. A wysokość tego mostu wynosiła prawie 7 metrów!
Są chwile, kiedy statek zostaje zaatakowany przez wiele latających kałamarnic na raz. Starożytny pisarz Trebius Niger opowiedział kiedyś smutną historię o statku, który zdawał się nie być w stanie unieść ciężaru tych morskich zwierząt i zatonął. Co ciekawe, kałamarnice potrafią wystartować nawet bez przyspieszania.
Latające ośmiornice
Ośmiornice mają również zdolność latania. Jean Verani, francuski przyrodnik, obserwował, jak jeden z nich przyspiesza w swoim akwarium, a następnie nagle wyskakuje z wody. Zwierzę wykonało łuk na wysokości około 5 metrów w powietrzu, a następnie opadło do akwarium. Ośmiornica, nabierając prędkości niezbędnej do skoku, poruszała się nie tylko dzięki ciągu odrzutowego. Wiosłował także mackami. Ośmiornice są workowate, więc pływają gorzej niż kalmary, ale w krytycznych momentach zwierzęta te mogą dać przewagę najlepszym sprinterom. Pracownicy California Aquarium chcieli zrobić zdjęcie ośmiornicy atakującej kraba. Jednak pędząca na ofiarę ośmiornica rozwinęła taką prędkość, że zdjęcia nawet przy użyciu specjalnego trybu okazywały się nieostre. Oznacza to, że rzut trwał zaledwie ułamek sekundy!
Jednak ośmiornice zwykle pływają dość wolno. Naukowiec Joseph Seinl, który badał migracje ośmiornic, odkrył, że ośmiornica, której rozmiar wynosi 0,5 m, pływa ze średnią prędkością około 15 km/h. Każdy strumień wody wyrzucony z lejka przesuwa go do przodu (a dokładniej do tyłu, bo pływa tyłem) o około 2-2,5 m.
„Wytryskujący ogórek”
Ruch reaktywny w przyrodzie i technologii można rozważyć na przykładach ze świata roślin, aby to zilustrować. Jednymi z najbardziej znanych są dojrzałe owoce tzw. Odbijają się od łodygi przy najlżejszym dotknięciu. Następnie z powstałego otworu z dużą siłą wyrzucany jest specjalny lepki płyn zawierający nasiona. Sam ogórek leci w przeciwnym kierunku w odległości do 12 m.
Prawo zachowania pędu
Zdecydowanie powinieneś o tym porozmawiać, rozważając ruch odrzutowy w przyrodzie i technologii. Znajomość prawa zachowania pędu pozwala nam zmieniać w szczególności własną prędkość poruszania się, jeśli znajdujemy się na otwartej przestrzeni. Na przykład siedzisz w łodzi i masz przy sobie kilka kamieni. Jeśli rzucisz je w określonym kierunku, łódź popłynie w przeciwnym kierunku. To prawo obowiązuje także w przestrzeni kosmicznej. Jednak w tym celu używają
Jakie inne przykłady napędu odrzutowego można zauważyć w przyrodzie i technologii? Bardzo dobrze zilustrowane przykładem broni.
Jak wiadomo, strzałowi z niego zawsze towarzyszy odrzut. Załóżmy, że masa pocisku była równa masie pistoletu. W tym przypadku odleciałyby od siebie z tą samą prędkością. Odrzut występuje, ponieważ powstaje siła reakcji, ponieważ istnieje rzucona masa. Dzięki tej sile zapewniony jest ruch zarówno w przestrzeni pozbawionej powietrza, jak i w powietrzu. Im większa prędkość i masa przepływających gazów, tym większa siła odrzutu odczuwana przez nasze ramię. Odpowiednio, im silniejsza reakcja pistoletu, tym większa siła reakcji.
Marzy o polocie w kosmos
Napęd odrzutowy w przyrodzie i technologii od wielu lat jest źródłem nowych pomysłów dla naukowców. Przez wiele stuleci ludzkość marzyła o polocie w kosmos. Należy założyć, że zastosowanie napędu odrzutowego w przyrodzie i technologii w żadnym wypadku się nie wyczerpało.
A wszystko zaczęło się od snu. Pisarze science fiction kilka wieków temu zaoferowali nam różne środki jak osiągnąć ten upragniony cel. W XVII wieku francuski pisarz Cyrano de Bergerac stworzył opowieść o locie na Księżyc. Jego bohater dotarł do satelity Ziemi za pomocą żelaznego wózka. Ciągle rzucał na tę konstrukcję silny magnes. Wózek, przyciągany przez niego, unosił się coraz wyżej nad Ziemią. W końcu dotarła na księżyc. Inna znana postać, baron Munchausen, wspiął się na Księżyc za pomocą łodygi fasoli.
Oczywiście w tamtym czasie niewiele wiedziano o tym, jak zastosowanie napędu odrzutowego w przyrodzie i technologii może ułatwić życie. Ale lot fantazji z pewnością otworzył nowe horyzonty.
W drodze do wybitnego odkrycia
W Chinach pod koniec I tysiąclecia naszej ery. mi. wynalazł napęd odrzutowy do napędzania rakiet. Te ostatnie były po prostu bambusowymi rurkami wypełnionymi prochem. Te rakiety zostały wystrzelone dla zabawy. Silnik odrzutowy został wykorzystany w jednym z pierwszych projektów samochodów. Pomysł ten należał do Newtona.
N.I. zastanawiał się także nad tym, jak w przyrodzie i technologii powstaje ruch odrzutowy. Kibalczicz. To rosyjski rewolucjonista, autor pierwszego projektu samolotu odrzutowego przeznaczonego do lotów przez ludzi. Rewolucjonista został niestety stracony 3 kwietnia 1881 roku. Kibalczicz został oskarżony o udział w zamachu na Aleksandra II. Już w więzieniu, w oczekiwaniu na wykonanie wyroku śmierci, kontynuował badania tak interesującego zjawiska, jak ruch odrzutowy w przyrodzie i technologii, który występuje, gdy część obiektu zostaje oddzielona. W wyniku tych badań opracował swój projekt. Kibalchich napisał, że ten pomysł wspiera go w jego stanowisku. Jest gotowy spokojnie stawić czoła swojej śmierci, wiedząc, że tak jest ważne odkrycie nie umrze razem z nim.
Realizacja idei lotu kosmicznego
Przejawy napędu odrzutowego w przyrodzie i technologii były nadal badane przez K. E. Ciołkowskiego (jego zdjęcie przedstawiono powyżej). Na początku XX wieku ten wielki rosyjski naukowiec zaproponował pomysł wykorzystania rakiet do lotów kosmicznych. Artykuł na ten temat ukazał się w 1903 r. Przedstawił równanie matematyczne, które stało się najważniejsze dla astronautyki. W naszych czasach jest to znane jako „formuła Ciołkowskiego”. Równanie to opisuje ruch ciała o zmiennej masie. W dalszych pracach przedstawił schemat silnika rakietowego zasilanego paliwem ciekłym. Ciołkowski, badając zastosowanie napędu odrzutowego w przyrodzie i technologii, opracował projekt rakiety wielostopniowej. Wpadł także na pomysł możliwości tworzenia całych miast kosmicznych na niskiej orbicie okołoziemskiej. Do takich odkryć doszedł naukowiec, badając napęd odrzutowy w przyrodzie i technologii. Rakiety, jak pokazał Ciołkowski, to jedyne urządzenia, które mogą pokonać rakietę, zdefiniował ją jako mechanizm z silnikiem odrzutowym, który wykorzystuje znajdujące się na nim paliwo i utleniacz. Urządzenie to przekształca energię chemiczną paliwa, która staje się energią kinetyczną strumienia gazu. Sama rakieta zaczyna poruszać się w przeciwnym kierunku.
Wreszcie naukowcy, po zbadaniu reaktywnego ruchu ciał w przyrodzie i technologii, przeszli do praktyki. Urzeczywistnienie wieloletniego marzenia ludzkości stoi przed zadaniem na dużą skalę. A grupa radzieckich naukowców pod przewodnictwem akademika S.P. Korolewa poradziła sobie z tym. Urzeczywistniła pomysł Ciołkowskiego. Pierwszy sztuczny satelita naszej planety został wystrzelony w ZSRR 4 października 1957 roku. Oczywiście użyto rakiety.
Yu.A. Gagarin (na zdjęciu powyżej) był człowiekiem, który miał zaszczyt jako pierwszy polecieć w przestrzeń kosmiczną. To ważne dla świata wydarzenie miało miejsce 12 kwietnia 1961 roku. Gagarin okrążył cały świat na satelicie Wostok. ZSRR był pierwszym państwem, którego rakiety dotarły na Księżyc, okrążyły go i sfotografowały stronę niewidoczną z Ziemi. Ponadto to Rosjanie po raz pierwszy odwiedzili Wenus. Wynieśli na powierzchnię tej planety instrumenty naukowe. Amerykański astronauta Neil Armstrong jest pierwszą osobą, która chodzi po powierzchni Księżyca. Wylądował na nim 20 lipca 1969 roku. W 1986 roku statki Vega 1 i Vega 2 (statki należące do ZSRR) badały z bliskiej odległości Kometę Halleya, która zbliża się do Słońca tylko raz na 76 lat. Eksploracja kosmosu trwa...
Jak widać fizyka jest bardzo ważną i użyteczną nauką. Napęd odrzutowy w przyrodzie i technologii to tylko jedno z ciekawych zagadnień, które są w niej poruszane. A osiągnięcia tej nauki są bardzo, bardzo znaczące.
Jak napęd odrzutowy jest obecnie wykorzystywany w przyrodzie i technologii
W fizyce szczególnie ważnych odkryć dokonano w ciągu ostatnich kilku stuleci. Podczas gdy przyroda pozostaje praktycznie niezmieniona, technologia rozwija się w szybkim tempie. Obecnie zasada napędu odrzutowego jest szeroko stosowana nie tylko przez różne zwierzęta i rośliny, ale także w astronautyce i lotnictwie. W przestrzeni kosmicznej nie ma ośrodka, za pomocą którego ciało mogłoby oddziaływać w celu zmiany wielkości i kierunku swojej prędkości. Dlatego w przestrzeni pozbawionej powietrza można latać wyłącznie rakietami.
Obecnie napęd odrzutowy jest aktywnie wykorzystywany w życiu codziennym, przyrodzie i technologii. Nie jest to już tajemnicą jak dawniej. Jednakże ludzkość nie powinna na tym poprzestać. Przed nami nowe horyzonty. Chciałbym wierzyć, że ruch odrzutowy w przyrodzie i technologii, krótko opisany w artykule, zainspiruje kogoś do nowych odkryć.
Napęd odrzutowy w przyrodzie i technologii
STRESZCZENIE Z FIZYKI
Napęd odrzutowy- ruch powstający, gdy jakakolwiek jego część zostaje oddzielona od ciała z określoną prędkością.
Siła reakcji występuje bez interakcji z ciałami zewnętrznymi.
Zastosowanie napędu odrzutowego w przyrodzie
Wielu z nas w swoim życiu spotkało meduzy podczas kąpieli w morzu. W każdym razie na Morzu Czarnym jest ich dość. Niewiele osób jednak sądziło, że meduzy również do poruszania się wykorzystują napęd odrzutowy. Ponadto w ten sposób poruszają się larwy ważek i niektóre rodzaje planktonu morskiego. Często wydajność morskich bezkręgowców przy zastosowaniu napędu odrzutowego jest znacznie wyższa niż w przypadku wynalazków technologicznych.
Z napędu odrzutowego korzysta wiele mięczaków - ośmiornice, kalmary, mątwy. Na przykład mięczak przegrzebek morski porusza się do przodu pod wpływem siły reakcji strumienia wody wyrzucanej z muszli podczas gwałtownego ściskania jego zaworów.
Ośmiornica
Mątwa
Mątwy, podobnie jak większość głowonogów, poruszają się w wodzie w następujący sposób. Pobiera wodę do jamy skrzelowej przez boczną szczelinę i specjalny lejek znajdujący się przed ciałem, a następnie energicznie wyrzuca przez lejek strumień wody. Mątwa kieruje rurkę lejka na bok lub do tyłu i szybko wyciskając z niej wodę, może poruszać się w różnych kierunkach.
Salpa to zwierzę morskie o przezroczystym ciele, podczas ruchu otrzymuje wodę przez przedni otwór, a woda wpływa do szerokiej jamy, wewnątrz której skrzela są rozciągnięte po przekątnej. Gdy tylko zwierzę wypije duży łyk wody, otwór się zamyka. Następnie kurczą się mięśnie podłużne i poprzeczne mięśnia sercowego, kurczy się całe ciało, a przez tylny otwór wypychana jest woda. Reakcja uciekającego strumienia popycha salpę do przodu.
Największym zainteresowaniem cieszy się silnik odrzutowy kałamarnicy. Kałamarnica jest największym bezkręgowcem zamieszkującym głębiny oceanu. Dotarły kalmary najwyższa doskonałość w nawigacji reaktywnej. Nawet ich ciało, swoimi zewnętrznymi formami, kopiuje rakietę (a raczej rakieta kopiuje kałamarnicę, ponieważ ma w tej kwestii niekwestionowane pierwszeństwo). Poruszając się powoli, kałamarnica używa dużej płetwy w kształcie rombu, która okresowo się wygina. Do szybkiego rzucania wykorzystuje silnik odrzutowy. Mięsień– płaszcz otacza ciało mięczaka ze wszystkich stron, objętość jego jamy stanowi prawie połowę objętości ciała kałamarnicy. Zwierzę zasysa wodę do wnętrza jamy płaszcza, po czym gwałtownie wyrzuca strumień wody przez wąską dyszę i cofa się z dużą prędkością. W tym samym czasie wszystkie dziesięć macek kałamarnicy łączy się w węzeł nad jej głową i przybiera opływowy kształt. Dysza wyposażona jest w specjalny zawór, a mięśnie mogą ją obracać, zmieniając kierunek ruchu. Silnik Squida jest bardzo ekonomiczny, rozwija prędkość do 60 - 70 km/h. (Niektórzy badacze uważają, że nawet do 150 km/h!) Nic dziwnego, że kałamarnicę nazywa się „żywą torpedą”. Zginając wiązane macki w prawo, w lewo, w górę lub w dół, kałamarnica obraca się w tym lub innym kierunku. Ponieważ taka kierownica jest bardzo duża w porównaniu do samego zwierzęcia, jej niewielki ruch wystarczy, aby kałamarnica, nawet przy pełnej prędkości, z łatwością uniknęła zderzenia z przeszkodą. Ostry obrót kierownicy - a pływak pędzi w przeciwnym kierunku. Odgiął więc koniec lejka do tyłu i teraz przesuwa głowę do przodu. Pochylił go w prawo, a pchnięcie odrzutowca rzuciło go w lewo. Ale kiedy trzeba szybko popłynąć, lejek zawsze wystaje dokładnie pomiędzy macki, a kałamarnica najpierw rzuca się ogonem, zupełnie jak biegł rak – szybki piechur obdarzony zwinnością wyścigowca.
Jeśli nie ma potrzeby się spieszyć, kalmary i mątwy pływają z falującymi płetwami - miniaturowe fale przepływają po nich od przodu do tyłu, a zwierzę sunie z wdziękiem, od czasu do czasu odpychając się także strumieniem wody wyrzucanym spod płaszcza. Wtedy wyraźnie widać poszczególne wstrząsy, jakie otrzymuje mięczak w momencie erupcji strumieni wodnych. Niektóre głowonogi mogą osiągnąć prędkość do pięćdziesięciu pięciu kilometrów na godzinę. Wydaje się, że nikt nie dokonał bezpośrednich pomiarów, ale można to ocenić na podstawie prędkości i zasięgu lotu latających kałamarnic. I okazuje się, że ośmiornice mają w swojej rodzinie takie talenty! Najlepszym pilotem wśród mięczaków jest kałamarnica Stenoteuthis. Angielscy żeglarze nazywają to latającą kałamarnicą („latająca kałamarnica”). To małe zwierzę wielkości śledzia. Goni ryby z taką szybkością, że często wyskakuje z wody, muskając jej powierzchnię jak strzała. Stosuje tę sztuczkę, aby uratować życie przed drapieżnikami - tuńczykiem i makrelą. Po rozwinięciu maksymalnego ciągu odrzutowego w wodzie kałamarnica pilotująca wzbija się w powietrze i leci nad falami na odległość ponad pięćdziesięciu metrów. Apogeum lotu żywej rakiety znajduje się tak wysoko nad wodą, że latające kałamarnice często lądują na pokładach oceanicznych statków. Cztery do pięciu metrów to nie rekordowa wysokość, na jaką kałamarnice wznoszą się w niebo. Czasami latają jeszcze wyżej.
Angielski badacz mięczaków, dr Rees, opisał w artykule naukowym kałamarnicę (długą zaledwie 16 centymetrów), która po przebyciu sporej odległości w powietrzu spadła na mostek jachtu wznoszącego się prawie siedem metrów nad wodę.
Zdarza się, że wiele latających kałamarnic spada na statek w błyszczącej kaskadzie. Starożytny pisarz Trebius Niger opowiedział kiedyś smutną historię o statku, który rzekomo zatonął pod ciężarem latających kałamarnic, które spadły na jego pokład. Kałamarnice mogą wystartować bez przyspieszania.
Ośmiornice też potrafią latać. Francuski przyrodnik Jean Verani widział, jak zwykła ośmiornica przyspieszała w akwarium i nagle wyskakiwała z wody do tyłu. Opisał w powietrzu łuk o długości około pięciu metrów i opadł z powrotem do akwarium. Nabierając prędkości do skoku, ośmiornica poruszała się nie tylko pod wpływem ciągu odrzutowego, ale także wiosłowała mackami.
Workowate ośmiornice pływają oczywiście gorzej niż kalmary, ale w krytycznych momentach potrafią pokazać rekordową klasę najlepszych sprinterów. Pracownicy California Aquarium próbowali sfotografować ośmiornicę atakującą kraba. Ośmiornica rzuciła się na swoją ofiarę z taką prędkością, że film nawet podczas kręcenia z najwyższymi prędkościami zawsze zawierał tłuszcz. Oznacza to, że rzut trwał setne sekundy! Zazwyczaj ośmiornice pływają stosunkowo wolno. Joseph Seinl, który badał migracje ośmiornic, obliczył: ośmiornica wielkości pół metra przepływa przez morze ze średnią prędkością około piętnastu kilometrów na godzinę. Każdy strumień wody wyrzucony z lejka popycha go do przodu (a raczej do tyłu, ponieważ ośmiornica pływa do tyłu) o dwa do dwóch i pół metra.
Ruch odrzutowy można również spotkać w świecie roślin. Na przykład dojrzałe owoce „szalonego ogórka” przy najlżejszym dotknięciu odbijają się od łodygi, a lepki płyn z nasionami zostaje na siłę wyrzucony z powstałego otworu. Sam ogórek odlatuje w przeciwnym kierunku do 12 m.
Znając prawo zachowania pędu, możesz zmieniać własną prędkość poruszania się po otwartej przestrzeni. Jeśli jesteś na łódce i masz kilka ciężkich kamieni, rzucenie kamieni w określonym kierunku przesunie Cię w przeciwnym kierunku. To samo stanie się w przestrzeni kosmicznej, ale tam używają do tego silników odrzutowych.
Każdy wie, że strzałowi z broni towarzyszy odrzut. Gdyby masa pocisku była równa masie pistoletu, rozpadłyby się z tą samą prędkością. Odrzut występuje, ponieważ wyrzucona masa gazów tworzy siłę reakcji, dzięki której można zapewnić ruch zarówno w powietrzu, jak i w przestrzeni pozbawionej powietrza. A im większa jest masa i prędkość przepływających gazów, tym większą siłę odrzutu odczuwa nasze ramię, tym silniejsza jest reakcja pistoletu, tym większa jest siła reakcji.
Zastosowanie napędu odrzutowego w technologii
Przez wiele stuleci ludzkość marzyła o lotach kosmicznych. Pisarze science fiction proponują różne sposoby osiągnięcia tego celu. W XVII wieku ukazała się opowieść francuskiego pisarza Cyrano de Bergerac o locie na Księżyc. Bohater tej historii dotarł na Księżyc żelaznym wózkiem, na który nieustannie rzucał silny magnes. Zafascynowany nim wózek wznosił się coraz wyżej nad Ziemią, aż dotarł na Księżyc. Baron Munchausen powiedział, że wspiął się na Księżyc po łodydze fasoli.
Pod koniec pierwszego tysiąclecia n.e. Chiny wynalazły napęd odrzutowy, który napędzał rakiety – bambusowe rurki wypełnione prochem, służyły także do zabawy. Jeden z pierwszych projektów samochodów dotyczył także silnika odrzutowego i projekt ten należał do Newtona
Autorem pierwszego na świecie projektu samolotu odrzutowego przeznaczonego do lotów załogowych był rosyjski rewolucjonista N.I. Kibalczicz. Został stracony 3 kwietnia 1881 roku za udział w zamachu na cesarza Aleksandra II. Swój projekt rozwijał w więzieniu po skazaniu na śmierć. Kibalchich napisał: „W więzieniu, na kilka dni przed śmiercią, piszę ten projekt. Wierzę w wykonalność mojego pomysłu i ta wiara mnie wspiera w mojej strasznej sytuacji... Ze spokojem podejmę śmierć, wiedząc, że mój pomysł nie umrze razem ze mną.”
Pomysł wykorzystania rakiet do lotów kosmicznych zaproponował na początku tego stulecia rosyjski naukowiec Konstantin Eduardowicz Ciołkowski. W 1903 r. ukazał się drukiem artykuł nauczyciela gimnazjum w Kałudze K.E. Ciołkowskiego „Badanie przestrzeni świata za pomocą instrumentów reaktywnych”. Praca ta zawierała najważniejsze równanie matematyczne dla astronautyki, znane obecnie jako „wzór Ciołkowskiego”, opisujące ruch ciała o zmiennej masie. Następnie opracował projekt silnika rakietowego na paliwo ciekłe, zaproponował projekt rakiety wielostopniowej i wyraził ideę możliwości tworzenia całych miast kosmicznych na niskiej orbicie okołoziemskiej. Pokazał, że jedynym urządzeniem zdolnym pokonać grawitację jest rakieta, czyli tzw. urządzenie z silnikiem odrzutowym wykorzystujące paliwo i utleniacz znajdujący się na samym urządzeniu.
Silnik odrzutowy to silnik, który zamienia energię chemiczną paliwa na energię kinetyczną strumienia gazu, podczas gdy silnik nabywa prędkość w przeciwnym kierunku.
Pomysł K.E. Ciołkowskiego został wdrożony przez radzieckich naukowców pod przewodnictwem akademika Siergieja Pawłowicza Korolowa. Pierwszy w historii sztuczny satelita Ziemi został wystrzelony rakietą w Związku Radzieckim 4 października 1957 r.
Zasada napędu odrzutowego znajduje szerokie zastosowanie praktyczne w lotnictwie i astronautyce. W przestrzeni kosmicznej nie ma ośrodka, z którym ciało mogłoby oddziaływać i w ten sposób zmieniać kierunek i wielkość swojej prędkości, dlatego do lotów kosmicznych można używać wyłącznie samolotów odrzutowych, czyli rakiet.
Urządzenie rakietowe
Ruch rakiety opiera się na prawie zachowania pędu. Jeśli w pewnym momencie od rakiety zostanie wyrzucone jakieś ciało, otrzyma ono ten sam impuls, ale skierowany w przeciwnym kierunku
Każda rakieta, niezależnie od jej konstrukcji, zawsze ma powłokę i paliwo z utleniaczem. Powłoka rakiety zawiera ładunek (w w tym przypadku jest to statek kosmiczny), przedziału przyrządów i silnika (komora spalania, pompy itp.).
Główną masą rakiety jest paliwo z utleniaczem (utleniacz jest potrzebny do podtrzymania spalania paliwa, ponieważ w kosmosie nie ma tlenu).
Paliwo i utleniacz dostarczane są do komory spalania za pomocą pomp. Paliwo podczas spalania zamienia się w gaz o wysokiej temperaturze i wysokie ciśnienie. Ze względu na dużą różnicę ciśnień w komorze spalania i w przestrzeni kosmicznej, gazy z komory spalania wypływają silnym strumieniem przez specjalnie ukształtowany kielich zwany dyszą. Zadaniem dyszy jest zwiększenie prędkości strumienia.
Przed wystrzeleniem rakiety jej pęd wynosi zero. W wyniku oddziaływania gazu znajdującego się w komorze spalania i wszystkich innych części rakiety, gaz ulatniający się przez dyszę otrzymuje pewien impuls. Wtedy rakieta jest układem zamkniętym, a jej całkowity pęd po wystrzeleniu musi wynosić zero. Dlatego cała znajdująca się w niej skorupa rakiety otrzymuje impuls równy impulsowi gazu, ale o przeciwnym kierunku.
Najbardziej masywna część rakiety, przeznaczona do wystrzelenia i przyspieszenia całej rakiety, nazywana jest pierwszym stopniem. Kiedy pierwszy masywny stopień rakiety wielostopniowej wyczerpuje wszystkie zapasy paliwa podczas przyspieszania, następuje jego rozdzielenie. Dalsze przyspieszanie kontynuowane jest przez drugi, mniej masywny etap, który dodaje trochę więcej prędkości do prędkości osiągniętej wcześniej za pomocą pierwszego stopnia, a następnie rozdziela się. Trzeci etap zwiększa prędkość do wymaganej wartości i dostarcza ładunek na orbitę.
Pierwszą osobą, która poleciała w przestrzeń kosmiczną, był obywatel związek Radziecki Jurij Aleksiejewicz Gagarin. 12 kwietnia 1961 Okrążył kulę ziemską na satelicie Wostok.
Radzieckie rakiety jako pierwsze dotarły na Księżyc, okrążyły Księżyc i sfotografowały jego stronę niewidoczną z Ziemi oraz jako pierwsze dotarły do planety Wenus i dostarczyły na jej powierzchnię instrumenty naukowe. W 1986 roku dwie radzieckie sondy kosmiczne Vega 1 i Vega 2 dokładnie zbadały Kometę Halleya, która zbliża się do Słońca raz na 76 lat.
Prawo zachowania pędu ma ogromne znaczenie przy rozważaniu ruchu strumienia.
Pod napęd odrzutowy rozumieć ruch ciała, który występuje, gdy jego część oddziela się z określoną prędkością względem niego, na przykład gdy produkty spalania wypływają z dyszy samolotu odrzutowego. W tym wypadku tzw Siła reakcji pchanie ciała.
Osobliwością siły reaktywnej jest to, że powstaje ona w wyniku interakcji między częściami samego układu, bez jakiejkolwiek interakcji z ciałami zewnętrznymi.
Natomiast siła nadająca przyspieszenie np. pieszym, statkowi czy samolotowi powstaje jedynie w wyniku oddziaływania tych ciał z ziemią, wodą lub powietrzem.
Zatem ruch ciała można uzyskać w wyniku przepływu strumienia cieczy lub gazu.
Ruch odrzutowy w przyrodzie charakterystyczny głównie dla organizmów żywych żyjących w środowisku wodnym.
W technologii napęd odrzutowy znajduje zastosowanie w transporcie rzecznym (silniki odrzutowe), w przemyśle motoryzacyjnym (samochody wyścigowe), w wojsku, w lotnictwie i astronautyce.
Wszystkie nowoczesne, szybkie samoloty są wyposażone w silniki odrzutowe, ponieważ... są w stanie zapewnić wymaganą prędkość lotu.
W przestrzeni kosmicznej nie można używać silników innych niż odrzutowe, ponieważ nie ma tam wsparcia, z którego można by uzyskać przyspieszenie.
Historia rozwoju technologii odrzutowej
Twórcą rosyjskiego pocisku bojowego był naukowiec zajmujący się artylerią K.I. Konstantinow. Ważąca 80 kg rakieta Konstantinowa osiągnęła zasięg 4 km.
Pomysł zastosowania napędu odrzutowego w samolocie, projekt odrzutowego urządzenia lotniczego, został zaproponowany w 1881 roku przez N.I. Kibalczicz.
W 1903 roku słynny fizyk K.E. Ciołkowski udowodnił możliwość lotu w przestrzeni międzyplanetarnej i opracował projekt pierwszego samolotu rakietowego z silnikiem na paliwo ciekłe.
K.E. Ciołkowski zaprojektował pociąg rakiet kosmicznych składający się z szeregu rakiet, które działają naprzemiennie i odpadają w miarę zużywania się paliwa.
Zasady silników odrzutowych
Podstawą każdego silnika odrzutowego jest komora spalania, w której podczas spalania paliwa powstają gazy o bardzo dużym działaniu wysoka temperatura i wywieranie nacisku na ściany komory. Gazy ulatniają się z wąskiej dyszy rakiety z dużą prędkością i tworzą ciąg odrzutowy. Zgodnie z prawem zachowania pędu rakieta nabywa prędkość w przeciwnym kierunku.
Pęd układu (produkty spalania rakietowego) pozostaje zerowy. Ponieważ masa rakiety maleje, nawet przy stała prędkość W miarę wypływu gazów jego prędkość będzie wzrastać, stopniowo osiągając wartość maksymalną.
Ruch rakiety jest przykładem ruchu ciała o zmiennej masie. Do obliczenia jego prędkości wykorzystuje się zasadę zachowania pędu.
Silniki odrzutowe dzielą się na silniki rakietowe i silniki oddychające powietrzem.
Silniki rakietowe Dostępne z paliwem stałym lub płynnym.
W silnikach rakietowych na paliwo stałe paliwo zawierające zarówno paliwo, jak i utleniacz, jest wtłaczane do komory spalania silnika.
W silniki odrzutowe na ciecz, przeznaczony do biegania statki kosmiczne, paliwo i utleniacz magazynowane są oddzielnie w specjalnych zbiornikach i dostarczane do komory spalania za pomocą pomp. Mogą używać nafty, benzyny, alkoholu, ciekłego wodoru itp. jako paliwa oraz ciekłego tlenu, kwasu azotowego itp. jako środka utleniającego niezbędnego do spalania.
Nowoczesne trójstopniowe rakiety kosmiczne wystrzeliwane są pionowo, a po przejściu przez gęste warstwy atmosfery kierowane są do lotu w danym kierunku. Każdy stopień rakiety ma własny zbiornik paliwa i utleniacza, a także własny silnik odrzutowy. W miarę spalania paliwa zużyte stopnie rakiety są odrzucane.
Silniki odrzutowe obecnie stosowane głównie w samolotach. Główną różnicą w stosunku do silników rakietowych jest to, że utleniaczem podczas spalania paliwa jest tlen z powietrza wchodzącego do silnika z atmosfery.
Do silników oddychających powietrzem zalicza się silniki turbosprężarkowe ze sprężarką osiową i odśrodkową.
Powietrze w takich silnikach jest zasysane i sprężane przez sprężarkę napędzaną turbiną gazową. Gazy opuszczające komorę spalania wytwarzają ciąg reaktywny i obracają wirnik turbiny.
Przy bardzo dużych prędkościach lotu kompresję gazów w komorze spalania można uzyskać pod wpływem nadlatującego powietrza przepływ powietrza. Nie ma potrzeby stosowania kompresora.
