Категория АВИАЦИОННАЯ И РАКЕТНО-КОСМИЧЕСКАЯ. ТЕПЛОТЕХНИКА. ВЕДЕНИЕ В СПЕЦИАЛЬНОСТЬ

(круг обязанностей инженера-теплофизика)

В дайной работе были рассмотрены основные технические воп­росы, решаемые создателями ЛА и двигателей для них. Не случайно факультет авиационных ЛА Московского авиационного института имеет МТ1, а факультет двигателей ЛА №2...

К нетепловым двигателям, то есть устройствам, в которых ко­нечное преобразование энергии в тяіу, крутящий момент или элект­рический ток происходит без участия тепловой энергии как ос­новного ее носителя, относят плазменные, ионные, полевые, кван­товые и др. Такие двигатели получают энергию от энергоустанов­ки, которая зачастую рассматривается как их составная часть.

Характерным примером нетепловой энергоустановки является топливный элемент...

Подъемная сила не только аэростата или дирижабля, но и тяже­лой космической ракеты возникает всегда, если конструкция ЛА «вытесняет» значительные массы воздуха. Когда масса вытесняюще­го объема больше массы вытесняемого воздуха на данной высоте, возникает подъемная сила, равная разности этих масс, умноженной на ускорение силы тяжести, а масса вытесняющего объема больше массы вытесняемого воздуха, то вес ЛА уменьшается на величину веса вытесненного воздуха. Таким образом, при взвешивании тел ги­рями или пружинными весами (так производится весовая заправка топливных емкостей ЛА на стартовой позиции) необходимо учиты­вать аэростатическую (архимедову) силу. Если этого не сделать, то количество топлива будет больше расчетной величины, то есть ЛА будет неоправдано перетяжелен...

К тепловым двигателям относят жидкостные, твердотопливные и гибридные ракетные двигатели: ЖРД, РДТТ, ГРД. Схема ЖРД приведена на рис. 35, а; термодинамический цикл его работы — на рис. 35, б. Основные элементы ЖРД: 1 — выпускной патрубок газо­вой турбины; 2 — теплообменник-испаритель жидкого окислителя; 3 — теплообменник-подогреватель холодного газа; 4 — насос окис­лителя; 5, 6 —■ газовые магистрали иаддува баков ракеты; 7 — бал­лон сжатого газа; 8 — бак жидкого окислителя; 9 — бак жидкого горючего; 10 — насос горючего; 11 — газовая турбина; 12 — газоге­нератор; 13 — камера сгорания...

Двигатели, использующие реакцию втекающего и истекающего окружающего газа, называются реактивными. Этот же окружающий газ может применяться и как основное ТРТ при Организации термо­динамических процессов в таком двигателе, как источник энергии (окислитель). Реактивный двигатель, использующий атмосферу Земли, называется воздушно-реактивным двигателем (ВРД).

Надутый воздухом детский воздушный шарик представляет со­бой простейшую модель ВРД и даже ЛА с ВРД, поскольку летает под действием силы...

Термодинамические циклы поршневых двигателей внутреннего сгорания называются газовыми, поскольку ни в одном из термоди­намических процессов, составляющих эти циклы, не присутствует конденсированная фаза ТРТ. Кроме того, эти циклы называются прямыми, поскольку позволяют получить механическую работу, в отличие от обратных циклов орудий (компрессор, например), тре­бующих подвода механической работы извне.

Наконец, название циклу дает процесс, при котор...

Как известно, первые в мире самолеты, например самолет А. Ф. Можайского, были оснащены паровыми двигателями, то есть двига­телями внешнего сгорания или в более общем случае — внешнего подвода тепла к ТРТ.

Как это ни странно, но спустя более 100 лет, паровые двигатели снова стали рассматриааться в качестве перспективных для ДА. са­мого разного назначения. Диаграммы состояния ТРТ (pv и Ts) вблизи критической или тройной точки К, характеризующейся тем, что в ней жидкое, парожидкое и парообразное состояние вещества неотличимы, приведена на рис...

Энергия может аккумулироваться на борту JlA или извлекаться из окружающей среды, К наиболее распространенным бортовым ис­точникам энергии относятся различные пружины (толкатели, вра­щатели и т. д.), резиновые нити, маховики, сжатые газы, тепловые аккумуляторы и химические топливные компоненты (табл.8). Из табл.8 понятно, почему в настоящее время большое распростране­ние получили химические источники энергии.

Существует множество проектов использования изот...

3.1. Энергетическое обеспечение ЛА

Любая машина или орудие требуют энергетического обеспече­ния: у часов это батарейка или пружина, у молотка — мускульная сила человека, а у ЛА — энергосистема. Основное назначение энергосистемы ЛА — создание тягового усилия, управление поле­том и обеспечение энергией всех бортовых устройств.

Тяговое усилие создается движителем, преобразующим различ­ные виды энергии в силу тяги, (лопасти воздушного винта самолета или несущего винта вертолета, реактивное сопло, машущие поверх­ности, солн...

Теория комбинированных ЛА пока не создана, так как в основ­ном они разрабатываются по инициативе изобретателей. Тем ие ме­нее, проблема сочетания свойств разнородных ЛА (воздухоплава­тельные, авиационные, ракетно-космические) для получения поло­жительного суммарного эффекта интересна, хоть и сложна. Комби­нированный ЛА может унаследовать от своих «родителей» как отри­цательные, так и положительные качества, причем отрицательные качества, к сожалению, боле, е устойчивы и живучи, как впрочем, это наблюдается и в селекции новых гибридных видов растений...

В 1883 г. русский ученый-самоучка К. Э.Циолковский написал работу -«Свободное пространство», в которой дал описание реально­го с точки зрения технических возможностей космического кораб­ля с ракетным двигателем, открыв тем самым целую новую эпоху жизни человечества — эпоху устремления в космическое простран­ство. До К. Э.Циолковского мысли о возможности космических или ракетных полетов имели частное чисто техническое значение, не связанное с судьбой всей земной цивилизации: в 1849 г. русский во­енный инженер И. И. Третесский высказал идею об использовании реактивных двигателей для приведения в движение ЛА легче возду­ха, в 1865 г. выходят книги французских писателей-фантастов Ж Верна «С Земли на Луну» и А...

Младший из братьев Райт-Орвилл (1871-1948) — только в 1942 г. добился от правительства официального признания приоритета в создании первого в мире самолета. Для этого в знак протеста ему пришлось даже в 1928 году передать первый самолет в музей Вели­кобритании, откуда он перекочевал в США только в 1948 г. Стар­ший брат, Уилбер (1867-1912), скончался от тифа и в этих перепети- ях не участвовал. По сути дела, братья Райт создали не первый в мире самолет, а первый самолет, способный совершать управляе­мый установившийся длительный полет. Их самолет не имел пи­лотской кабины, а напоминал планер-бцплан О. Лилиенталя, но снабженный бензиновым поршневым двигателем их собственной конструкции мощностью 8,8 кВт с двумя толкающими винтами. На­зывался самолет «Флайер-1» (рис. 10, а)...

Жак Монгольфье (1745-1799) и его брат Жозеф Мишель (1740­1810) были не первыми изобретателями и строителями тепловых аэростатов, однако их имена оказались наиболее известны истории.

Первым был португальский священник отец Бартоломеу де Гуж — маун, который поднялся на шаре, наполненном горячим воздухом в закрытом помещении в 1709 г. Подьячий рязанского воеводы Иван Крякутный сделал то же самое на открытом воздухе в 1731 г., что и было официально зафиксировано а летописи...

Миф о Дедале и сыне его Икаре возник в Афинах и дошел до иас благодаря поэме Овидия «Метаморфозы». ‘

Дедал, потомок Эрехтея, был художником, скульптором, зодчим и инженером, изобрел множество инструментов, в частности — топор и бурав. Афинский ареопаг (суд) приговорил Дедала к смерти за убийство своего талантливого ученика и племянника Тала, поэто­му Дедал был вынужден бежать на остров Крит к могущественному царю Миносу, сыну Европы и Зевса. Знаменитый Лабиринт — г — дво­рец, из которого нельзя было найти выхода — одна из построек, вы­полненная Дедалом. В этом дворце Минос поселил своего сына — ужасного Минотавра, чудовище с телом человека и головой быка...

2.1. Потребности организмов и ресурсы
для их удовлетворения

Естественный (природный) живой организм, то есть человек, животное, насекомое и т. д., искусственный (антропогенный) орга­низм, то есть автоматически действующее устройство, человеко­машинный организм, то есть техногенное устройство, управляемое человеком или экипажем (самолет, космический корабль и т. д.), а также общественный организм, состоящий, как правило, из соче­тания естественных, искусственных и человеко-машинных организ­мов, существует благодаря потреблению внешних ресурсов в тех количествах, которые необходимы для устойчивого существования, функционирования или развития организма...