Ko'p tonnali kosmik kemalar osmonga ko'tariladi va dengiz suvlari Shaffof, jelatinli meduzalar, krevetkalar va sakkizoyoqlar mohirlik bilan harakat qilishadi - ularda qanday umumiylik bor? Ma'lum bo'lishicha, ikkala holatda ham harakat qilish uchun reaktiv harakat tamoyilidan foydalaniladi. Bu bizning bugungi maqolamizga bag'ishlangan mavzu.
Keling, tarixga qaraylik
Eng Raketalar haqidagi birinchi ishonchli ma'lumotlar 13-asrga to'g'ri keladi. Ular hindular, xitoylar, arablar va yevropaliklar tomonidan jangovar va signal qurollari sifatida ishlatilgan. Keyin asrlar davomida ushbu qurilmalar deyarli butunlay unutildi.
Rossiyada reaktiv dvigateldan foydalanish g'oyasi inqilobchi Nikolay Kibalchichning ishi tufayli qayta tiklandi. Qirollik zindonlarida o'tirib, u rivojlandi Rossiya loyihasi odamlar uchun reaktiv dvigatel va samolyot. Kibalchich qatl qilindi va uning loyihasi uzoq yillar chor maxfiy politsiyasi arxivlarida chang to'pladi.
Bu iste'dodli va jasur insonning asosiy g'oyalari, chizmalari va hisob-kitoblari olindi yanada rivojlantirish ularni sayyoralararo aloqalar uchun ishlatishni taklif qilgan K. E. Tsiolkovskiyning asarlarida. 1903 yildan 1914 yilgacha u bir qator asarlarni nashr etdi, unda u koinotni o'rganish uchun reaktiv harakatni qo'llash imkoniyatini ishonchli tarzda isbotladi va ko'p bosqichli raketalardan foydalanishning maqsadga muvofiqligini asosladi.
Tsiolkovskiyning ko'plab ilmiy ishlanmalari hozirgi kungacha raketa fanida qo'llaniladi.
Biologik raketalar
U hatto qanday paydo bo'ldi? o'zingizning reaktiv oqimingizni itarish orqali harakat qilish g'oyasi? Ehtimol, dengiz hayotini yaqindan kuzatib, aholi qirg'oq zonalari bu hayvonot dunyosida qanday sodir bo'lishini payqadi.
Masalan, chig'anoq uning klapanlarini tez siqish paytida qobiqdan chiqarilgan suv oqimining reaktiv kuchi tufayli harakat qiladi. Ammo u hech qachon eng tez suzuvchilar - kalamushlar bilan tenglasha olmaydi.
Ularning raketa shaklidagi tanalari avval dumini yugurib, maxsus voronkadan saqlangan suvni tashlaydi. xuddi shu printsip bo'yicha harakat qiling, ularning shaffof gumbazini qisqartirish orqali suvni siqib chiqaradi.
Tabiat "reaktiv dvigatel" deb nomlangan o'simlikni berdi. "bodringni chayqash". Uning mevalari to'liq pishganida, ozgina teginishga javoban, u urug'lar bilan kleykovina chiqaradi. Meva o'zi 12 m gacha bo'lgan masofaga qarama-qarshi tomonga tashlanadi!
Dengiz aholisi ham, o'simliklar ham bu harakat usulining fizik qonunlarini bilishmaydi. Biz buni aniqlashga harakat qilamiz.
Reaktiv harakat tamoyilining fizik asoslari
Birinchidan, eng oddiy tajribaga murojaat qilaylik. Keling, rezina to'pni puflaylik va, to'xtamasdan, biz sizga erkin parvoz qilish imkonini beramiz. To'pning tez harakati undan oqib chiqayotgan havo oqimi yetarlicha kuchli bo'lguncha davom etadi.
Ushbu eksperiment natijalarini tushuntirish uchun uchinchi qonunga murojaat qilishimiz kerak ikkita jism kattaligi teng va yo'nalishi bo'yicha qarama-qarshi kuchlar bilan o'zaro ta'sir qiladi. Binobarin, to'pning undan chiqib ketayotgan havo oqimlariga ta'sir qiladigan kuchi havo to'pni o'zidan uzoqlashtirgan kuchga teng bo'ladi.
Keling, ushbu dalillarni raketaga o'tkazamiz. Ushbu qurilmalar o'z massalarining bir qismini juda katta tezlikda chiqaradi, buning natijasida ular o'zlari teskari yo'nalishda tezlanishadi.
Fizika nuqtai nazaridan, bu jarayon impulsning saqlanish qonuni bilan aniq tushuntiriladi. Impuls jismning massasi va tezligining (mv) hosilasidir.Raketa tinch holatda bo'lganda uning tezligi va impulsi nolga teng. Agar undan reaktiv oqim chiqarib yuborilsa, unda qolgan qism impulsning saqlanish qonuniga ko'ra, umumiy impuls hali ham nolga teng bo'ladigan tezlikka ega bo'lishi kerak.
Keling, formulalarni ko'rib chiqaylik:
m g v g + m r v r =0;
m g v g =- m r v r,
Qayerda m g v g gazlar oqimi tomonidan yaratilgan impuls, m p v p raketa tomonidan qabul qilingan impuls.
Minus belgisi raketaning harakat yo'nalishi va reaktiv oqimning qarama-qarshi ekanligini ko'rsatadi.
Reaktiv dvigatelning dizayni va ishlash printsipi
Texnologiyada reaktiv dvigatellar samolyotlarni, raketalarni harakatga keltiradi va ularni orbitaga chiqaradi. kosmik kema. Maqsadlariga qarab, ular turli xil qurilmalarga ega. Ammo ularning har birida yonilg'i ta'minoti, uning yonishi uchun kamera va jet oqimini tezlashtiradigan ko'krak bor.
Sayyoralararo avtomatik stansiyalar, shuningdek, asboblar bo'limi va astronavtlar hayotini ta'minlash tizimiga ega kabinalar bilan jihozlangan.
Zamonaviy kosmik raketalar murakkab, ko'p bosqichli samolyotlardan foydalanadi so'nggi yutuqlar muhandislik fikri. Ishga tushirilgandan so'ng, pastki bosqichdagi yoqilg'i birinchi navbatda yonadi, shundan so'ng u raketadan ajralib, umumiy massasini kamaytiradi va tezligini oshiradi.
Keyin yoqilg'i ikkinchi bosqichda iste'mol qilinadi va hokazo. Nihoyat, samolyot ma'lum bir traektoriya bo'ylab ishga tushiriladi va o'zining mustaqil parvozini boshlaydi.
Keling, bir oz orzu qilaylik
Buyuk xayolparast va olim K. E. Tsiolkovskiy kelajak avlodlarga reaktiv dvigatellar insoniyatga Yer atmosferasidan chiqib ketish va koinotga shoshilish imkonini beradi, degan ishonchni berdi. Uning bashorati amalga oshdi. Oy va hatto uzoq kometalar kosmik kemalar tomonidan muvaffaqiyatli o'rganilmoqda. 
Suyuq reaktiv dvigatellar kosmonavtikada qo'llaniladi. Neft mahsulotlarini yoqilg'i sifatida ishlatish, ammo ularning yordami bilan erishish mumkin bo'lgan tezliklar juda uzoq parvozlar uchun etarli emas.
Balki siz, bizning aziz o'quvchilar, siz yadroviy, termoyadroviy yoki ionli reaktiv dvigatelli qurilmalarda yerdagilarning boshqa galaktikalarga parvozlariga guvoh bo'lasiz.
Agar bu xabar siz uchun foydali bo'lsa, sizni ko'rganimdan xursand bo'lardim
Insho
Fizika
Mavzu bo'yicha:
5-sonli umumta’lim maktabi shahar ta’lim muassasasi o‘quvchisi tomonidan yakunlangan
G. Lobnya, 10 “B” sinf,
Stepanenko Inna Yurievna
Reaktiv harakat.
Ko'p asrlar davomida insoniyat kosmik parvozni orzu qilgan. Ilmiy-fantastik yozuvchilar eng ko'p taklif qildilar turli xil vositalar bu maqsadga erishish uchun. 17-asrda frantsuz yozuvchisi Cyrano de Berjeracning oyga parvoz haqidagi hikoyasi paydo bo'ldi. Ushbu hikoyaning qahramoni Oyga temir aravada etib bordi, u doimo kuchli magnitni tashladi. Uni o‘ziga tortgan arava Oyga yetib borguncha Yerdan balandroq ko‘tarildi. Baron Munxauzen esa loviya poyasi bo‘ylab oyga ko‘tarilganini aytdi.
Ammo hech bir olim, biron bir fantast yozuvchi ko'p asrlar davomida odamning tortishish kuchini engib, kosmosga ucha oladigan yagona vositani ayta olmadi. Buni rus olimi Konstantin Eduardovich Tsiolkovskiy (1857-1935) amalga oshirdi. U tortishish kuchini engishga qodir yagona qurilma raketa ekanligini ko'rsatdi, ya'ni. qurilmaning o'zida joylashgan yoqilg'i va oksidlovchidan foydalanadigan reaktiv dvigatelli qurilma.
Reaktiv dvigatel - bu yoqilg'ining kimyoviy energiyasini gaz oqimining kinetik energiyasiga aylantiradigan dvigatel va dvigatel teskari yo'nalishda tezlikka ega bo'ladi. Qanday tamoyillar asosida va jismoniy qonunlar uning harakati asoslanganmi?
Har bir inson quroldan otilgan otish orqaga qaytish bilan birga ekanligini biladi. Agar o'qning og'irligi qurolning og'irligiga teng bo'lsa, ular bir xil tezlikda uchib ketishardi. Orqaga qaytish gazlarning chiqarilgan massasi reaktiv kuch hosil qilganligi sababli yuzaga keladi, buning natijasida havoda ham, havosiz kosmosda ham harakatni ta'minlash mumkin. Va oqayotgan gazlarning massasi va tezligi qanchalik katta bo'lsa, elkamiz qanchalik ko'p orqaga qaytish kuchini his qilsa, qurolning reaktsiyasi qanchalik kuchli bo'lsa, reaktiv kuch shunchalik katta bo'ladi. Buni impulsning saqlanish qonunidan tushuntirish oson, unda yopiq tizimni tashkil etuvchi jismlar impulslarining geometrik (ya'ni vektor) yig'indisi tizim jismlarining har qanday harakati va o'zaro ta'siri uchun doimiy bo'lib qoladi, ya'ni.
K. E. Tsiolkovskiy raketaning rivojlanishi mumkin bo'lgan maksimal tezlikni hisoblash imkonini beruvchi formulani oldi. Mana formula:
Bu yerda v max - raketaning maksimal tezligi, v 0 - boshlang'ich tezligi, v r - nozuldan gaz oqimining tezligi, m - yoqilg'ining boshlang'ich massasi, M - bo'sh raketaning massasi. Formuladan ko'rinib turibdiki, bu maksimal erishish mumkin bo'lgan tezlik, birinchi navbatda, ko'krakdan gaz oqimining tezligiga bog'liq, bu esa birinchi navbatda yoqilg'i turiga va gaz oqimining haroratiga bog'liq. Harorat qanchalik baland bo'lsa, tezlik shunchalik yuqori bo'ladi. Bu shuni anglatadiki, raketa uchun siz eng ko'p issiqlikni ta'minlaydigan eng yuqori kaloriyali yoqilg'ini tanlashingiz kerak. Bundan tashqari, formuladan kelib chiqadiki, bu tezlik raketaning dastlabki va oxirgi massasiga bog'liq, ya'ni. uning og'irligining qaysi qismi yoqilg'i ekanligiga va qaysi qismi foydasiz (parvoz tezligi nuqtai nazaridan) tuzilmalarga bog'liq: korpus, mexanizmlar va boshqalar.
Ushbu Tsiolkovskiy formulasi zamonaviy raketalarning butun hisob-kitobiga asoslangan poydevordir. Dvigatelning ishlashi oxirida yoqilg'i massasining raketa massasiga nisbati (ya'ni, asosan bo'sh raketaning og'irligiga) Tsiolkovskiy raqami deb ataladi.
Ushbu formuladan kelib chiqadigan asosiy xulosa shundan iboratki, havosiz fazoda raketa tezligi qanchalik ko'p bo'lsa, gazning chiqishi tezligi shunchalik yuqori bo'ladi. kattaroq raqam Tsiolkovskiy.
Xulosa.
Shuni qo'shimcha qilmoqchimanki, men qit'alararo ballistik raketaning ishlashi haqida bergan tavsif eskirgan va 60-yillardagi fan va texnikaning rivojlanish darajasiga to'g'ri keladi, ammo zamonaviy ilmiy materiallardan foydalanish cheklanganligi sababli men buni qila olmayman. zamonaviy ultra uzoq masofali qit'alararo ballistik raketaning ishlashining aniq tavsifini bering. Biroq, men barcha raketalarga xos bo'lgan umumiy xususiyatlarni ta'kidladim, shuning uchun vazifam tugallangan deb hisoblayman.
Foydalanilgan adabiyotlar roʻyxati:
Deryabin V. M. Fizikada saqlanish qonunlari. – M.: Ta’lim, 1982 yil.
Gelfer Ya.M. Saqlanish qonunlari. - M.: Nauka, 1967 yil.
Tana K. Shaklsiz dunyo. – M.: Mir, 1976 yil.
Bolalar ensiklopediyasi. – M.: SSSR Fanlar akademiyasining nashriyoti, 1959 yil.
Fizikadan referat Mavzu bo'yicha: "Reaktiv harakat" Lobnya shahridagi 5-sonli o'rta maktabning 10 "B" sinf o'quvchisi Inna Yuryevna Stepanenko, 2006 yil. Reaktiv harakat. Ko'p asrlar davomida insoniyat koinotni o'rganishni orzu qilgan.Tabiatda va texnologiyada reaktiv harakat juda keng tarqalgan hodisadir. Tabiatda tananing bir qismi boshqa qismidan ma'lum tezlikda ajralishi bilan sodir bo'ladi. Bunday holda, reaktiv kuch bu organizmning tashqi jismlar bilan o'zaro ta'sirisiz paydo bo'ladi.
Nima haqida gapirayotganimizni tushunish uchun misollarni ko'rib chiqish yaxshidir. tabiatda va texnologiyada juda ko'p. Avval hayvonlar uni qanday ishlatishi, keyin esa texnologiyada qanday qo'llanilishi haqida gapiramiz.
Meduza, ninachi lichinkalari, plankton va mollyuskalar
Ko'p odamlar dengizda suzish paytida meduzalarga duch kelishdi. Qora dengizda, har holda, ular juda ko'p. Biroq, hamma ham meduza reaktiv qo'zg'alish yordamida harakat qilishini tushunmadi. Xuddi shu usul ninachi lichinkalari, shuningdek, dengiz planktonining ba'zi vakillari tomonidan qo'llaniladi. Uni ishlatadigan umurtqasiz dengiz hayvonlarining samaradorligi ko'pincha texnik ixtirolarga qaraganda ancha yuqori.
Ko'pgina mollyuskalar bizni qiziqtiradigan tarzda harakat qilishadi. Misollar: krevetka, kalamar va sakkizoyoq. Xususan, qisqichbaqasimon qisqichbaqasimon klapanlari keskin siqilganida qobiqdan chiqarib yuboriladigan suv oqimi yordamida oldinga siljishi mumkin.
Va bu hayvonlar dunyosi hayotidan bir nechta misollar, ularni "Kundalik hayotda, tabiatda va texnologiyada reaktiv harakat" mavzusini kengaytirish uchun keltirish mumkin.
Baliq baliq qanday harakat qiladi?
Murakkab baliq ham bu borada juda qiziq. Ko'pgina sefalopodlar singari, u suvda quyidagi mexanizm yordamida harakat qiladi. Baliq tanasi oldida joylashgan maxsus voronka, shuningdek yon tirqish orqali o'zining gill bo'shlig'iga suv oladi. Keyin u shiddat bilan uni huni orqali tashlaydi. Murakkab baliq voronka trubkasini orqaga yoki yon tomonga yo'naltiradi. Harakat turli yo'nalishlarda amalga oshirilishi mumkin.
Salpa ishlatadigan usul
Salpa ishlatadigan usul ham qiziq. Bu shaffof tanaga ega dengiz hayvonining nomi. Harakatlanayotganda, salpa oldingi teshikdan foydalanib, suvni tortadi. Suv keng bo'shliqda tugaydi va uning ichida gillalar diagonal joylashgan. Salpa suvdan katta qultum olgach, teshik yopiladi. Uning ko'ndalang va bo'ylama mushaklari qisqarib, hayvonning butun tanasini siqib chiqaradi. Suv orqa teshikdan tashqariga chiqariladi. Hayvon oqayotgan jetning reaktsiyasi tufayli oldinga siljiydi.
Squids - "tirik torpedalar"
Eng katta qiziqish, ehtimol, kalamarning reaktiv dvigatelidir. Bu hayvon okeanning katta tubida yashaydigan umurtqasiz hayvonlarning eng yirik vakili hisoblanadi. Reaktiv navigatsiyada kalamar haqiqiy mukammallikka erishdi. Hatto bu hayvonlarning tanasi ham tashqi shaklida raketaga o'xshaydi. To'g'rirog'i, bu raketa kalamarni nusxa ko'chiradi, chunki bu masalada shubhasiz ustunlikka ega kalamar. Agar u sekin harakatlanishi kerak bo'lsa, hayvon buning uchun vaqti-vaqti bilan egilib turadigan olmos shaklidagi katta qanotdan foydalanadi. Tez otish kerak bo'lsa, reaktiv dvigatel yordamga keladi.
Mollyuskaning tanasi har tomondan mantiya - mushak to'qimasi bilan o'ralgan. Hayvon tanasining umumiy hajmining deyarli yarmi uning bo'shlig'ining hajmidir. Kalamar mantiya bo'shlig'idan suv so'rib harakat qilish uchun foydalanadi. Keyin u to'plangan suv oqimini tor ko'krak orqali keskin tashlaydi. Buning natijasida u yuqori tezlikda orqaga suriladi. Shu bilan birga, kalamar soddalashtirilgan shaklga ega bo'lish uchun barcha 10 ta chodirni boshi ustidagi tugunga bog'laydi. Ko'krakda maxsus valf mavjud va hayvonning mushaklari uni aylantirishi mumkin. Shunday qilib, harakat yo'nalishi o'zgaradi.
Kalamarning ta'sirchan tezligi
Aytish kerakki, kalamar dvigateli juda tejamkor. Uning erisha oladigan tezligi soatiga 60-70 km ga yetishi mumkin. Ba'zi tadqiqotchilar hatto soatiga 150 km ga etishi mumkinligiga ishonishadi. Ko'rib turganingizdek, kalamar bejiz "tirik torpedo" deb nomlanmagan. U o'zining chodirlarini pastga, yuqoriga, chapga yoki o'ngga egib, kerakli yo'nalishda aylanishi mumkin.
Kalamar harakatni qanday boshqaradi?
Rul g'ildiragi hayvonning o'lchamiga nisbatan juda katta bo'lganligi sababli, kalamar to'siq bilan to'qnashuvdan osongina qochish, hatto maksimal tezlikda harakat qilish uchun rulning ozgina harakatlanishi etarli. Agar siz uni keskin aylantirsangiz, hayvon darhol yuguradi teskari tomon. Kalamar voronkaning uchini orqaga bukadi va buning natijasida avval boshini siljitishi mumkin. Agar u o'ngga egib qo'ysa, u reaktiv zarba bilan chapga tashlanadi. Biroq, tezda suzish kerak bo'lganda, huni har doim to'g'ridan-to'g'ri tentacles orasida joylashgan. Bunday holda, hayvon birinchi navbatda dumini yuguradi, xuddi tez harakatlanuvchi qisqichbaqaning yugurishi kabi, agar u poygachining chaqqonligi bo'lsa.
Shoshilmaslikning hojati bo'lmaganda, krevetka va kalamar qanotlari bilan to'lqinlanib suzadi. Miniatyura to'lqinlari ular bo'ylab old tomondan orqaga o'tadi. Kalamar va qisqichbaqasimon baliqlar chiroyli tarzda sirpanadi. Ular faqat vaqti-vaqti bilan mantiya ostidan oqib chiqadigan suv oqimi bilan o'zlarini itaradilar. Mollyuska suv oqimlarining otilishi paytida oladigan individual zarbalar bunday daqiqalarda aniq ko'rinadi.
Uchib yuruvchi kalamar
Ba'zi sefalopodlar soatiga 55 km gacha tezlasha oladi. Hech kim to'g'ridan-to'g'ri o'lchovlarni qilmaganga o'xshaydi, ammo biz bunday ko'rsatkichni uchadigan kalamushlarning masofasi va tezligiga qarab berishimiz mumkin. Shunday odamlar bor ekan. Stenoteuthis kalamar barcha mollyuskalarning eng yaxshi uchuvchisidir. Ingliz dengizchilari uni uchuvchi kalamar (uchuvchi kalamar) deb atashadi. Fotosurati yuqorida keltirilgan bu hayvonda yo'q katta o'lchamlar, seld balig'ining kattaligi haqida. U baliqni shu qadar tez quvib chiqaradiki, u tez-tez suvdan sakrab chiqadi, uning yuzasida o'q kabi suzadi. U yirtqichlardan - skumbriya va orkinosdan xavf tug'ilganda ham bu hiyla ishlatadi. Suvda maksimal reaktiv zarbani ishlab chiqqandan so'ng, kalamar havoga uchadi va keyin to'lqinlardan 50 metrdan ko'proq balandlikda uchadi. U uchganda, u shunchalik balandki, tez-tez uchadigan kalamushlar kemalar palubasiga tushadi. 4-5 metr balandlik ular uchun hech qanday rekord emas. Ba'zan uchuvchi kalamushlar undan ham balandroq uchishadi.
Qisqichbaqasimonlar tadqiqotchisi, Buyuk Britaniyadan doktor Ris o'zining ilmiy maqola tanasi uzunligi atigi 16 sm bo'lgan bu hayvonlarning vakilini tasvirlab berdi.Ammo u havo orqali adolatli masofaga ucha oldi, shundan so'ng u yaxta ko'prigiga qo'ndi. Va bu ko'prikning balandligi deyarli 7 metr edi!
Ba'zida kemaga bir vaqtning o'zida ko'plab uchuvchi kalamushlar hujum qiladi. Qadimgi yozuvchi Trebius Niger bir kuni bu dengiz hayvonlarining og'irligiga dosh berolmay, cho'kib ketgan kema haqida qayg'uli voqeani aytib berdi. Qizig'i shundaki, kalamushlar tezlashmasdan ham ucha oladi.
Uchuvchi sakkizoyoqlar
Ahtapotlar ham uchish qobiliyatiga ega. Fransuz tabiatshunosi Jan Verani o‘z akvariumida ulardan birining tezlikni oshirib, keyin birdan suvdan sakrashini kuzatgan. Hayvon havoda taxminan 5 metrlik yoyni tasvirlab berdi va keyin akvariumga tushib ketdi. Sakkizoyoq sakrash uchun zarur bo'lgan tezlikni qo'lga kiritib, nafaqat reaktiv zarba tufayli harakat qildi. U ham chodirlari bilan eshkak eydi. Ahtapotlar bo'sh, shuning uchun ular kalamushlarga qaraganda yomonroq suzadilar, ammo tanqidiy daqiqalarda bu hayvonlar eng yaxshi sprinterlarni boshlashi mumkin. Kaliforniya akvariumi ishchilari qisqichbaqaga hujum qilayotgan sakkizoyoqni suratga olmoqchi bo‘lishdi. Biroq, o'ljasiga shoshilgan sakkizoyoq shunday tezlikni rivojlantirdiki, hatto maxsus rejimdan foydalanganda ham fotosuratlar xira bo'lib chiqdi. Bu shuni anglatadiki, otish soniyaning atigi bir qismi davom etdi!
Biroq, sakkizoyoqlar odatda juda sekin suzadilar. Sakkizoyoqlarning migratsiyasini oʻrgangan olim Jozef Seynl oʻlchami 0,5 m boʻlgan sakkizoyoqning oʻrtacha 15 km/soat tezlikda suzishini aniqladi. Voronkadan chiqarib yuboradigan har bir suv oqimi uni oldinga (aniqrog'i, orqaga, orqaga suzadi) taxminan 2-2,5 m ga suradi.
"Bodringni chayqash"
Tabiat va texnologiyadagi reaktiv harakatni o'simlik dunyosidan misollar yordamida ko'rib chiqish mumkin. Eng mashhurlaridan biri pishgan mevalardir, ular ozgina teginish bilan dastani uzib tashlaydilar. Keyin hosil bo'lgan teshikdan urug'larni o'z ichiga olgan maxsus yopishqoq suyuqlik katta kuch bilan chiqariladi. Bodringning o'zi 12 m gacha bo'lgan masofada teskari yo'nalishda uchadi.
Impulsning saqlanish qonuni
Tabiatda va texnologiyada reaktiv harakatni ko'rib chiqayotganda, albatta, bu haqda gapirishingiz kerak. Impulsning saqlanish qonunini bilish bizga, xususan, ochiq koinotda bo'lsak, o'z harakat tezligimizni o'zgartirishga imkon beradi. Misol uchun, siz qayiqda o'tiribsiz va sizda bir nechta tosh bor. Agar siz ularni ma'lum bir tomonga tashlasangiz, qayiq teskari yo'nalishda harakat qiladi. Bu qonun koinotda ham amal qiladi. Biroq, bu maqsadda ular foydalanadilar
Tabiat va texnologiyada reaktiv harakatning yana qanday misollarini qayd etish mumkin? Qurol misolida juda yaxshi tasvirlangan.
Ma'lumki, undan otish har doim orqaga qaytish bilan birga keladi. Aytaylik, o'qning og'irligi miltiqning og'irligiga teng edi. Bunday holda, ular bir xil tezlikda uchib ketishadi. Orqaga qaytish reaktiv kuch hosil bo'lganligi sababli yuzaga keladi, chunki u erda otilgan massa mavjud. Ushbu kuch tufayli havosiz kosmosda ham, havoda ham harakat ta'minlanadi. Oqayotgan gazlarning tezligi va massasi qanchalik katta bo'lsa, elkamiz his qiladigan orqaga qaytish kuchi shunchalik katta bo'ladi. Shunga ko'ra, qurolning reaktsiyasi qanchalik kuchli bo'lsa, reaktsiya kuchi shunchalik yuqori bo'ladi.
Kosmosga uchish orzulari
Tabiatda va texnologiyada reaktiv harakat ko'p yillar davomida olimlar uchun yangi g'oyalar manbai bo'lib kelgan. Ko'p asrlar davomida insoniyat kosmosga uchishni orzu qilgan. Tabiatda va texnologiyada reaktiv dvigateldan foydalanish, o'z-o'zidan tugamagan deb taxmin qilish kerak.
Va hammasi tush bilan boshlandi. Ilmiy fantastika yozuvchilari bir necha asrlar oldin bizga taklif qilishgan turli vositalar bu orzu qilingan maqsadga qanday erishish mumkin. 17-asrda fransuz yozuvchisi Cyrano de Berjerak Oyga parvoz haqida hikoya yaratdi. Uning qahramoni temir arava yordamida Yerning sun'iy yo'ldoshiga etib bordi. U doimiy ravishda ushbu tuzilishga kuchli magnit tashladi. Uni o'ziga tortgan arava Yerdan balandroq va balandroq ko'tarildi. Nihoyat u oyga yetib keldi. Yana bir mashhur qahramon Baron Munxauzen loviya poyasi yordamida oyga ko'tarildi.
Albatta, o'sha paytda tabiatda va texnologiyada reaktiv dvigateldan foydalanish hayotni qanday osonlashtirishi haqida juda kam narsa ma'lum edi. Ammo xayolparastlik parvozi, albatta, yangi ufqlarni ochdi.
Ajoyib kashfiyot yo'lida
Xitoyda milodiy 1-ming yillik oxirida. e. raketalarni quvvatlantirish uchun reaktiv harakatni ixtiro qildi. Ikkinchisi shunchaki porox bilan to'ldirilgan bambuk naychalar edi. Bu raketalar o'yin-kulgi uchun uchirilgan. Reaktiv dvigatel birinchi avtomobil dizaynlaridan birida ishlatilgan. Bu g'oya Nyutonga tegishli edi.
N.I., shuningdek, jet harakati tabiatda va texnologiyada qanday paydo bo'lishi haqida o'ylagan. Kibalchich. Bu rus inqilobchisi, inson parvozi uchun mo'ljallangan reaktiv samolyotning birinchi loyihasi muallifi. Inqilobchi, afsuski, 1881 yil 3 aprelda qatl etildi. Kibalchich Aleksandr II ga suiqasd uyushtirishda ishtirok etganlikda ayblangan. Qamoqxonada o'lim hukmi ijrosini kutar ekan, u ob'ektning bir qismi ajratilganda sodir bo'ladigan tabiat va texnologiyadagi reaktiv harakat kabi qiziqarli hodisani o'rganishni davom ettirdi. Ana shu izlanishlar natijasida u o‘z loyihasini ishlab chiqdi. Kibalchich bu fikr uni o'z pozitsiyasida qo'llab-quvvatlashini yozgan. U shunday ekanligini bilib, o'z o'limiga xotirjamlik bilan qarshi turishga tayyor muhim kashfiyot u bilan birga o'lmaydi.
Kosmik parvoz g'oyasini amalga oshirish
Tabiat va texnologiyada reaktiv harakatning namoyon bo'lishini K. E. Tsiolkovskiy o'rganishni davom ettirdi (uning fotosurati yuqorida keltirilgan). 20-asrning boshlarida bu buyuk rus olimi kosmik parvozlar uchun raketalardan foydalanish g'oyasini taklif qildi. Uning ushbu masala bo'yicha maqolasi 1903 yilda nashr etilgan. U astronavtika uchun eng muhim bo'lgan matematik tenglamani taqdim etdi. Bu bizning davrimizda "Tsiolkovskiy formulasi" sifatida tanilgan. Bu tenglama o'zgaruvchan massaga ega bo'lgan jismning harakatini tasvirlab berdi. Keyingi ishlarida u suyuq yoqilg'ida ishlaydigan raketa dvigatelining diagrammasini taqdim etdi. Tsiolkovskiy reaktiv harakatni tabiatda va texnologiyada qo'llashni o'rganib, ko'p bosqichli raketa dizaynini ishlab chiqdi. U shuningdek, past Yer orbitasida butun kosmik shaharlarni yaratish imkoniyati g'oyasini ilgari surdi. Bu kashfiyotlarga olim tabiat va texnologiyada reaktiv harakatni o‘rganayotganda erishgan. Raketalar, Tsiolkovskiy ko'rsatganidek, raketani engib o'tishga qodir bo'lgan yagona qurilmalardir.U uni yoqilg'i va oksidlovchidan foydalanadigan reaktiv dvigatelli mexanizm deb ta'riflagan. Ushbu qurilma yoqilg'ining kimyoviy energiyasini o'zgartiradi, bu gaz oqimining kinetik energiyasiga aylanadi. Raketaning o'zi teskari yo'nalishda harakatlana boshlaydi.
Nihoyat, olimlar tabiat va texnologiyadagi jismlarning reaktiv harakatini o'rganib, amaliyotga o'tdilar. Oldinda insoniyatning azaliy orzusini ro'yobga chiqarish bo'yicha keng ko'lamli vazifa turibdi. Akademik S.P.Korolev boshchiligidagi bir guruh sovet olimlari esa buning uddasidan chiqdi. U Tsiolkovskiyning g'oyasini amalga oshirdi. Sayyoramizning birinchi sun'iy yo'ldoshi SSSRda 1957 yil 4 oktyabrda uchirilgan. Tabiiyki, raketa ishlatilgan.
Yu.A.Gagarin (yuqoridagi rasm) koinotda birinchi bo'lib uchish sharafiga muyassar bo'lgan inson edi. Bu dunyo uchun muhim voqea 1961 yil 12 aprelda sodir bo'ldi. Gagarin "Vostok" sun'iy yo'ldoshida butun dunyo bo'ylab parvoz qildi. SSSR raketalari Oyga yetib borgan, uning atrofida uchgan va Yerdan ko'rinmaydigan tomonini suratga olgan birinchi davlat edi. Bundan tashqari, Veneraga birinchi marta ruslar tashrif buyurgan. Ular bu sayyora yuzasiga ilmiy asboblarni olib kelishdi. Amerikalik astronavt Nil Armstrong Oy yuzasida yurgan birinchi odamdir. U 1969 yil 20 iyulda unga qo'ndi. 1986 yilda Vega 1 va Vega 2 (SSSRga tegishli kemalar) Quyoshga har 76 yilda bir marta yaqinlashib kelayotgan Halley kometasini yaqin masofada tadqiq qildi. Kosmik tadqiqotlar davom etmoqda ...
Ko'rib turganingizdek, fizika juda muhim va foydali fandir. Tabiat va texnologiyada reaktiv harakatlanish unda muhokama qilinadigan qiziqarli masalalardan biridir. Va bu fanning yutuqlari juda va juda muhim.
Hozirgi kunda tabiatda va texnologiyada reaktiv qo'zg'alish qanday qo'llaniladi
So'nggi bir necha asrlarda fizikada ayniqsa muhim kashfiyotlar qilindi. Tabiat deyarli o'zgarmagan bo'lsa-da, texnologiya tez sur'atlar bilan rivojlanmoqda. Hozirgi vaqtda reaktiv harakat tamoyili nafaqat turli hayvonlar va o'simliklar tomonidan, balki kosmonavtika va aviatsiyada ham keng qo'llaniladi. Kosmosda jism tezligining kattaligi va yo'nalishini o'zgartirish uchun o'zaro ta'sir qilish uchun foydalana oladigan vosita yo'q. Shuning uchun havosiz fazoda uchish uchun faqat raketalardan foydalanish mumkin.
Bugungi kunda reaktiv harakatlanish kundalik hayotda, tabiatda va texnologiyada faol qo'llaniladi. Bu avvalgidek sir emas. Biroq, insoniyat u erda to'xtamasligi kerak. Oldinda yangi ufqlar. Maqolada qisqacha tasvirlangan tabiat va texnologiyadagi reaktiv harakati kimnidir yangi kashfiyotlar qilishga ilhomlantirishiga ishonmoqchiman.
Tabiat va texnologiyada reaktiv harakat
FIZIKA FANIDAN REFERAT
Reaktiv harakat- uning biron bir qismi ma'lum tezlikda tanadan ajratilganda sodir bo'ladigan harakat.
Reaktiv kuch tashqi jismlar bilan hech qanday o'zaro ta'sir qilmasdan sodir bo'ladi.
Reaktiv harakatni tabiatda qo'llash
Ko'pchiligimiz hayotimizda dengizda suzish paytida meduzalarga duch kelganmiz. Qanday bo'lmasin, Qora dengizda ularning soni etarli. Ammo kamdan-kam odamlar meduzalar ham harakat qilish uchun reaktiv harakatdan foydalanadi deb o'ylashgan. Bundan tashqari, ninachi lichinkalari va dengiz planktonlarining ayrim turlari shunday harakat qiladi. Va ko'pincha dengiz umurtqasiz hayvonlarining reaktiv harakatlanishdan foydalanish samaradorligi texnologik ixtirolarga qaraganda ancha yuqori.
Reaktiv harakatni ko'plab mollyuskalar - ahtapotlar, kalamarlar, qisqichbaqalar ishlatadi. Masalan, dengiz qisqichbaqasimon mollyuska klapanlarini keskin siqish paytida qobiqdan tashqariga tashlangan suv oqimining reaktiv kuchi tufayli oldinga siljiydi.
Sakkizoyoq
Murakkab baliq
Murakkab baliqlar, ko'pchilik sefalopodlar singari, suvda quyidagi tarzda harakat qiladi. U yon tirqish va tananing oldidagi maxsus voronka orqali gill bo'shlig'iga suv oladi, so'ngra voronka orqali suv oqimini baquvvat ravishda chiqarib yuboradi. Qisqichbaqasimon baliq huni trubkasini yon tomonga yoki orqaga yo'naltiradi va undan tezda suvni siqib chiqarib, turli yo'nalishlarda harakatlanishi mumkin.
Salpa - shaffof tanasi bo'lgan dengiz hayvonidir, harakatlanayotganda u old teshikdan suv oladi va suv keng bo'shliqqa kiradi, uning ichida gillalar diagonal ravishda cho'zilgan. Hayvon suvdan katta qultum olishi bilan teshik yopiladi. So'ngra sho'rning bo'ylama va ko'ndalang muskullari qisqaradi, butun tana qisqaradi va orqa teshikdan suv tashqariga chiqariladi. Qochib ketayotgan reaktivning reaktsiyasi salpani oldinga siljitadi.
Squidning reaktiv dvigateli katta qiziqish uyg'otadi. Kalamar okean tubidagi eng yirik umurtqasiz hayvonlardir. Squids yetib keldi oliy mukammallik reaktiv navigatsiyada. Hatto ularning tanasi tashqi shakllari bilan raketani nusxa ko'chiradi (yaxshiroq aytganda, raketa kalamarni ko'chiradi, chunki bu masalada u shubhasiz ustunlikka ega). Sekin harakat qilganda, kalamar vaqti-vaqti bilan egilib turadigan olmos shaklidagi katta qanotdan foydalanadi. Tez otish uchun reaktiv dvigateldan foydalanadi. Muskul- mantiya mollyuskaning tanasini har tomondan o'rab oladi, uning bo'shlig'i hajmi kalamar tanasining deyarli yarmini tashkil qiladi. Hayvon mantiya bo'shlig'i ichidagi suvni so'radi, so'ngra tor ko'krak orqali suv oqimini keskin tashlaydi va yuqori tezlikda surish bilan orqaga harakat qiladi. Shu bilan birga, kalamarning barcha o'nta chodirlari boshi ustidagi tugunga yig'iladi va u soddalashtirilgan shaklni oladi. Ko'krak maxsus valf bilan jihozlangan va mushaklar uni aylantirib, harakat yo'nalishini o'zgartirishi mumkin. Squid dvigateli juda tejamkor, u soatiga 60 - 70 km tezlikka erisha oladi. (Ba'zi tadqiqotchilarning fikriga ko'ra, hatto soatiga 150 km gacha!) Kalamar "tirik torpedo" deb nomlanishi ajablanarli emas. To'plangan tentaklarni o'ngga, chapga, yuqoriga yoki pastga egib, kalamar bir yo'nalishda yoki boshqa tomonga buriladi. Bunday rul hayvonning o'zi bilan solishtirganda juda katta bo'lganligi sababli, uning engil harakati kalamar uchun to'liq tezlikda bo'lsa ham, to'siq bilan to'qnashuvdan osongina qochish uchun etarli. Rul g'ildiragining keskin burilishi - va suzuvchi qarama-qarshi tomonga yuguradi. Shunday qilib, u huni uchini orqaga bukdi va endi boshini oldin siljiydi. U uni o'ngga egdi - va reaktiv push uni chapga tashladi. Ammo tez suzishingiz kerak bo'lganda, huni doimo chodirlar orasidan chiqib turadi va kalamar birinchi bo'lib dumini yuguradi, xuddi qisqichbaqa yugurgandek - tez yuruvchi poygachining chaqqonligi bilan ajralib turadi.
Agar shoshilishning hojati bo'lmasa, kalamar va qisqichbaqasimon baliqlar to'lqinli suzgichlar bilan suzadilar - ular ustidan miniatyura to'lqinlari oldindan orqaga o'tadi va hayvon go'zal sirpanib, vaqti-vaqti bilan mantiya ostidan otilgan suv oqimi bilan o'zini itarib yuboradi. Keyin suv oqimlarining otilishi paytida mollyuska oladigan individual zarbalar aniq ko'rinadi. Ba'zi sefalopodlar soatiga ellik besh kilometr tezlikka erisha oladi. Hech kim to'g'ridan-to'g'ri o'lchovlarni qilmaganga o'xshaydi, ammo buni uchuvchi kalamushlarning tezligi va parvoz masofasi bilan baholash mumkin. Va ma'lum bo'lishicha, sakkizoyoqlarning oilasida shunday iste'dodlar bor! Mollyuskalar orasida eng yaxshi uchuvchi kalamar Stenoteuthis hisoblanadi. Ingliz dengizchilari uni uchuvchi kalamar ("uchuvchi kalamar") deb atashadi. Bu seld balig'iga teng bo'lgan kichik hayvon. U baliqlarni shu qadar tezlik bilan quvadiki, u tez-tez suvdan sakrab chiqadi va o'q kabi uning yuzasiga tushadi. U o'z hayotini yirtqichlardan - orkinos va skumbriyadan qutqarish uchun bu hiylaga murojaat qiladi. Suvda maksimal reaktiv zarbani ishlab chiqqan uchuvchi kalamar havoga ko'tariladi va to'lqinlar ustida ellik metrdan ko'proq masofaga uchadi. Tirik raketa parvozining apogeyasi suv ustida shunchalik balandki, uchib yuruvchi kalamarlar ko'pincha okean kemalarining palubasiga tushadilar. To'rt-besh metr - bu kalamushlar osmonga ko'tariladigan rekord balandlik emas. Ba'zan ular yanada balandroq uchadilar.
Ingliz mollyuska tadqiqotchisi doktor Ris ilmiy maqolasida kalamushni (uzunligi atigi 16 santimetr) tasvirlab berdi, u havoda ancha masofani bosib o'tib, suvdan qariyb etti metrga ko'tarilgan yaxta ko'prigiga tushib ketdi.
Ko'p uchuvchi kalamar kemaga porloq kaskadda tushadi. Qadimgi yozuvchi Trebius Niger bir marta kemaga qulagan uchuvchi kalamushlar og'irligi ostida cho'kib ketgan kema haqida qayg'uli voqeani aytib berdi. Squidlar tezlashmasdan ucha oladi.
Ahtapotlar ham ucha oladi. Frantsuz tabiatshunosi Jan Verani oddiy sakkizoyoqning akvariumda qanday tezlashganini va to'satdan suvdan orqaga sakrab chiqqanini ko'rdi. Havoda taxminan besh metr uzunlikdagi yoyni tasvirlab, u yana akvariumga tushdi. Sakrash uchun tezlikni ko'tarayotganda, sakkizoyoq nafaqat reaktiv zarba tufayli, balki chodirlari bilan ham harakat qildi.
Baggy ahtapotlar, albatta, kalamarlardan ham yomonroq suzadilar, ammo tanqidiy daqiqalarda ular eng yaxshi sprinterlar uchun rekord sinfni ko'rsatishi mumkin. Kaliforniya akvariumi xodimlari qisqichbaqaga hujum qilayotgan sakkizoyoqni suratga olishga harakat qilishdi. Ahtapot o'z o'ljasiga shunchalik tezlik bilan yugurdiki, hatto eng yuqori tezlikda suratga olishda ham filmda doimo yog' bor edi. Bu shuni anglatadiki, uloqtirish soniyaning yuzdan bir qismi davom etgan! Odatda, sakkizoyoqlar nisbatan sekin suzadi. Ahtapotlarning migratsiyasini o'rgangan Jozef Seynl hisoblab chiqdi: yarim metrlik sakkizoyoq dengiz bo'ylab o'rtacha soatiga o'n besh kilometr tezlikda suzadi. Hunidan tashlangan har bir suv oqimi uni oldinga (aniqrog'i, orqaga, chunki sakkizoyoq orqaga suzadi) ikki-ikki yarim metrga itaradi.
Jet harakati o'simlik dunyosida ham mavjud. Masalan, "aqldan ozgan bodring" ning pishgan mevalari, ozgina teginish bilan dastani poyadan sakrab tushadi va hosil bo'lgan teshikdan urug'li yopishqoq suyuqlik kuch bilan tashlanadi. Bodringning o'zi teskari yo'nalishda 12 m gacha uchib ketadi.
Impulsning saqlanish qonunini bilib, siz ochiq fazoda o'zingizning harakat tezligingizni o'zgartirishingiz mumkin. Agar siz qayiqda bo'lsangiz va sizda bir nechta og'ir toshlar bo'lsa, unda ma'lum bir yo'nalishda tosh otish sizni teskari yo'nalishda harakatga keltiradi. Kosmosda ham xuddi shunday bo'ladi, lekin u erda ular buning uchun reaktiv dvigatellardan foydalanadilar.
Har bir inson quroldan otilgan otish orqaga qaytish bilan birga ekanligini biladi. Agar o'qning og'irligi qurolning og'irligiga teng bo'lsa, ular bir xil tezlikda uchib ketishardi. Orqaga qaytish gazlarning chiqarilgan massasi reaktiv kuch hosil qilganligi sababli yuzaga keladi, buning natijasida havoda ham, havosiz kosmosda ham harakatni ta'minlash mumkin. Va oqayotgan gazlarning massasi va tezligi qanchalik katta bo'lsa, elkamiz qanchalik ko'p orqaga qaytish kuchini his qilsa, qurolning reaktsiyasi qanchalik kuchli bo'lsa, reaktiv kuch shunchalik katta bo'ladi.
Reaktiv harakatni texnologiyada qo'llash
Ko'p asrlar davomida insoniyat kosmik parvozni orzu qilgan. Fantast yozuvchilar ushbu maqsadga erishish uchun turli xil vositalarni taklif qilishdi. 17-asrda frantsuz yozuvchisi Cyrano de Berjeracning oyga parvoz haqidagi hikoyasi paydo bo'ldi. Ushbu hikoyaning qahramoni Oyga temir aravada etib bordi, u doimo kuchli magnitni tashladi. Uni o‘ziga tortgan arava Oyga yetib borguncha Yerdan balandroq ko‘tarildi. Baron Munxauzen esa loviya poyasi bo‘ylab oyga ko‘tarilganini aytdi.
Miloddan avvalgi birinchi ming yillikning oxirida Xitoy raketalarni - porox bilan to'ldirilgan bambuk naychalarni - o'yin-kulgi sifatida ishlatadigan reaktiv harakatni ixtiro qildi. Birinchi avtomobil loyihalaridan biri ham reaktiv dvigatelga ega edi va bu loyiha Nyutonga tegishli edi
Inson parvozi uchun mo'ljallangan dunyodagi birinchi reaktiv samolyot loyihasining muallifi rus inqilobchisi N.I. Kibalchich. U 1881 yil 3 aprelda imperator Aleksandr II ga suiqasd uyushtirishda ishtirok etgani uchun qatl etilgan. U o'limga hukm qilinganidan keyin qamoqxonada o'z loyihasini ishlab chiqdi. Kibalchich shunday deb yozgan edi: “Qamoqxonada, o'limidan bir necha kun oldin, men ushbu loyihani yozyapman. Men o‘z g‘oyamning amalga oshishiga ishonaman va bu ishonch meni dahshatli ahvolimda qo‘llab-quvvatlaydi... G‘oyam men bilan birga o‘lmasligini bilib, xotirjamlik bilan o‘limga duch kelaman”.
Kosmik parvozlar uchun raketalardan foydalanish g'oyasi shu asrning boshida rus olimi Konstantin Eduardovich Tsiolkovskiy tomonidan taklif qilingan. 1903 yilda Kaluga gimnaziyasi o'qituvchisi K.E.ning maqolasi bosma nashrlarda paydo bo'ldi. Tsiolkovskiy "Reaktiv asboblar yordamida dunyo fazolarini o'rganish". Bu ish kosmonavtika uchun eng muhim matematik tenglamani o'z ichiga olgan bo'lib, hozirda "Tsiolkovskiy formulasi" deb nomlanuvchi, o'zgaruvchan massali jismning harakatini tasvirlaydi. Keyinchalik u suyuq yoqilg'ida ishlaydigan raketa dvigateli dizaynini ishlab chiqdi, ko'p bosqichli raketa dizaynini taklif qildi va past Yer orbitasida butun kosmik shaharlarni yaratish imkoniyati g'oyasini bildirdi. U tortishish kuchini engishga qodir yagona qurilma raketa ekanligini ko'rsatdi, ya'ni. qurilmaning o'zida joylashgan yoqilg'i va oksidlovchidan foydalanadigan reaktiv dvigatelli qurilma.
Reaktiv dvigatel yonilg'ining kimyoviy energiyasini gaz oqimining kinetik energiyasiga aylantiradigan dvigatel, dvigatel esa teskari yo'nalishda tezlikka ega bo'ladi.
K.E. Tsiolkovskiyning g'oyasi Sovet olimlari tomonidan akademik Sergey Pavlovich Korolev boshchiligida amalga oshirildi. Tarixdagi birinchi sun'iy Yer sun'iy yo'ldoshi 1957 yil 4 oktyabrda Sovet Ittifoqida raketa bilan uchirilgan.
Reaktiv harakat tamoyili aviatsiya va kosmonavtikada keng amaliy qo'llaniladi. Kosmosda jismning o'zaro ta'siri va shu bilan tezligining yo'nalishi va kattaligini o'zgartirishi mumkin bo'lgan vosita yo'q, shuning uchun kosmik parvozlar uchun faqat reaktiv samolyotlardan, ya'ni raketalardan foydalanish mumkin.
Raketa qurilmasi
Raketaning harakati impulsning saqlanish qonuniga asoslanadi. Agar bir vaqtning o'zida biron bir jism raketadan uzoqlashtirilsa, u bir xil impulsga ega bo'ladi, lekin teskari yo'nalishga yo'naltiriladi.
Har qanday raketa, uning dizaynidan qat'i nazar, har doim oksidlovchi bilan qobiq va yoqilg'iga ega. Raketa qobig'i foydali yukni o'z ichiga oladi (in Ushbu holatda bu kosmik kema), asboblar bo'limi va dvigatel (yonish kamerasi, nasoslar va boshqalar).
Raketaning asosiy massasi - oksidlovchi bilan yoqilg'i (oksidlovchi yoqilg'ining yonishini ta'minlash uchun kerak, chunki kosmosda kislorod yo'q).
Yonilg'i va oksidlovchi nasoslar yordamida yonish kamerasiga etkazib beriladi. Yoqilg'i yoqilganda, u yuqori haroratli gazga aylanadi va Yuqori bosim. Yonish kamerasidagi va tashqi kosmosdagi katta bosim farqi tufayli, yonish kamerasidan gazlar nozul deb ataladigan maxsus shakldagi rozetka orqali kuchli oqim bilan chiqib ketadi. Ko'krakning maqsadi - jet tezligini oshirish.
Raketa uchishidan oldin uning momentumi nolga teng. Yonish kamerasidagi va raketaning boshqa barcha qismlaridagi gazning o'zaro ta'siri natijasida nozul orqali chiqadigan gaz qandaydir impuls oladi. Keyin raketa yopiq tizim bo'lib, u ishga tushirilgandan keyin uning umumiy impulsi nolga teng bo'lishi kerak. Shuning uchun, uning ichida joylashgan raketaning butun qobig'i kattaligi bo'yicha gaz impulsiga teng, ammo yo'nalishi bo'yicha teskari impuls oladi.
Butun raketani uchirish va tezlashtirish uchun mo'ljallangan raketaning eng massiv qismi birinchi bosqich deb ataladi. Ko'p bosqichli raketaning birinchi massiv bosqichi tezlashuv paytida barcha yoqilg'i zaxiralarini tugatsa, u ajralib chiqadi. Keyingi tezlashtirish ikkinchi, kamroq massiv bosqichda davom ettiriladi va u birinchi bosqich yordamida ilgari erishilgan tezlikka biroz ko'proq tezlikni qo'shadi va keyin ajralib chiqadi. Uchinchi bosqich tezlikni kerakli qiymatgacha oshirishda davom etadi va foydali yukni orbitaga etkazib beradi.
Kosmosga uchgan birinchi odam fuqaro edi Sovet Ittifoqi Yuriy Alekseevich Gagarin. 1961 yil 12 aprel U "Vostok" sun'iy yo'ldoshida yer sharini aylanib chiqdi.
Sovet raketalari Oyga birinchi bo‘lib yetib keldi, Oyni aylanib chiqdi va uning Yerdan ko‘rinmaydigan tomonini suratga oldi va birinchi bo‘lib Venera sayyorasiga yetib keldi va uning yuzasiga ilmiy asboblarni yetkazdi. 1986 yilda ikkita sovet kosmik kemasi Vega 1 va Vega 2 har 76 yilda bir marta Quyoshga yaqinlashadigan Halley kometasini diqqat bilan tekshirdi.
Jet harakatini ko'rib chiqishda impulsning saqlanish qonuni katta ahamiyatga ega.
ostida reaktiv harakat jismning biror qismi unga nisbatan ma'lum bir tezlik bilan ajralganda, masalan, reaktiv samolyotning nayidan yonish mahsulotlari oqib chiqqanda sodir bo'ladigan harakatini tushuning. Bu holda, deb atalmish Reaktiv kuch tanani itarib yuborish.
Reaktiv kuchning o'ziga xos xususiyati shundaki, u tashqi jismlar bilan hech qanday o'zaro ta'sir qilmasdan tizimning o'zi qismlarining o'zaro ta'siri natijasida paydo bo'ladi.
Masalan, piyodaga, kemaga yoki samolyotga tezlanishni beruvchi kuch faqat bu jismlarning yer, suv yoki havo bilan o'zaro ta'siri tufayli paydo bo'ladi.
Shunday qilib, jismning harakatini suyuqlik yoki gaz oqimining oqimi natijasida olish mumkin.
Tabiatdagi reaktiv harakat asosan suv muhitida yashovchi tirik organizmlarga xosdir.
Texnologiyada reaktiv harakatlanish daryo transportida (suv reaktiv dvigatellari), avtomobilsozlikda (poyga avtomobillarida), harbiy ishlarda, aviatsiya va kosmonavtikada qo'llaniladi.
Barcha zamonaviy tezyurar samolyotlar reaktiv dvigatellar bilan jihozlangan, chunki... ular kerakli parvoz tezligini ta'minlay oladilar.
Kosmosda reaktiv dvigatellardan boshqa dvigatellardan foydalanish mumkin emas, chunki u erda tezlashtirishga erishish mumkin bo'lgan yordam yo'q.
Reaktiv texnikaning rivojlanish tarixi
Rossiya jangovar raketasini yaratuvchisi artilleriyachi olim K.I. Konstantinov. Og'irligi 80 kg bo'lgan Konstantinov raketasining parvoz masofasi 4 km ga etdi.
Samolyotda reaktiv harakatni qo'llash g'oyasi, reaktiv aeronavtika qurilmasi loyihasi 1881 yilda N.I. Kibalchich.
1903 yilda mashhur fizik K.E. Tsiolkovskiy sayyoralararo kosmosda parvoz qilish imkoniyatini isbotladi va suyuq yonilg'i dvigatelli birinchi raketa samolyoti dizaynini ishlab chiqdi.
K.E. Tsiolkovskiy bir nechta raketalardan tashkil topgan kosmik raketa poyezdini loyihalashtirdi, ular navbatma-navbat ishlaydi va yoqilg'i tugashi bilan qulab tushadi.
Reaktiv dvigatellarning ishlash printsiplari
Har qanday reaktiv dvigatelning asosi yonish kamerasi bo'lib, unda yoqilg'ining yonishi natijasida juda ko'p bo'lgan gazlar hosil bo'ladi. yuqori harorat va kamera devorlariga bosim o'tkazish. Gazlar tor raketa nayidan yuqori tezlikda chiqib ketadi va reaktiv zarba hosil qiladi. Impulsning saqlanish qonuniga muvofiq, raketa teskari yo'nalishda tezlikka ega bo'ladi.
Tizimning impulsi (raketa-yonish mahsulotlari) nol bo'lib qoladi. Raketaning massasi kamayganligi sababli, hatto bilan doimiy tezlik Gazlar chiqib ketishi bilan uning tezligi oshib, asta-sekin maksimal qiymatga etadi.
Raketaning harakati o'zgaruvchan massali jismning harakatiga misoldir. Uning tezligini hisoblash uchun impulsning saqlanish qonunidan foydalaniladi.
Reaktiv dvigatellar raketa dvigatellari va havo bilan nafas oluvchi dvigatellarga bo'linadi.
Raketa dvigatellari Qattiq yoki suyuq yoqilg'ida mavjud.
Qattiq yonilg'i raketa dvigatellarida yoqilg'i va oksidlovchini o'z ichiga olgan yoqilg'i dvigatelning yonish kamerasiga majburan kiritiladi.
IN suyuq reaktiv dvigatellar, ishga tushirish uchun mo'ljallangan kosmik kemalar, yoqilg'i va oksidlovchi maxsus tanklarda alohida saqlanadi va nasoslar yordamida yonish kamerasiga beriladi. Ular yoqilg'i sifatida kerosin, benzin, spirt, suyuq vodorod va boshqalarni, yonish uchun zarur bo'lgan oksidlovchi vosita sifatida suyuq kislorod, azot kislotasi va boshqalarni ishlatishlari mumkin.
Zamonaviy uch bosqichli kosmik raketalar vertikal ravishda uchiriladi va ular atmosferaning zich qatlamlaridan o'tib, ma'lum bir yo'nalishda parvozga o'tkaziladi. Har bir raketa bosqichida o'z yoqilg'i baki va oksidlovchi idishi, shuningdek, o'zining reaktiv dvigateli mavjud. Yoqilg'i yonishi bilan, ishlatilgan raketa bosqichlari tashlanadi.
Reaktiv dvigatellar hozirda asosan samolyotlarda qo'llaniladi. Ularning raketa dvigatellaridan asosiy farqi shundaki, yonilg'i yonishi uchun oksidlovchi atmosferadan dvigatelga kiradigan havodan kisloroddir.
Havo bilan nafas oluvchi dvigatellarga eksenel va markazdan qochma kompressorli turbokompressorli dvigatellar kiradi.
Bunday dvigatellarda havo gaz turbinasi tomonidan boshqariladigan kompressor tomonidan so'riladi va siqiladi. Yonish kamerasidan chiqadigan gazlar reaktiv bosim hosil qiladi va turbina rotorini aylantiradi.
Juda yuqori parvoz tezligida, kelayotgan havo tufayli yonish kamerasida gazlarning siqilishiga erishish mumkin. havo oqimi. Kompressorga ehtiyoj yo'q.
