Реактивная тяга

Установка тяги делается следующим образом:

  • сначала монтируется тяга в передний кронштейн. Перед вставлением болта в нужное отверстие, он обрабатывается нигролом;
  • реактивная тяга помещается в задний кронштейн. Не удивляйтесь, если отверстия в месте крепления не будут совпадать.

Если реактивная тяга была сломана, то под нагрузкой мост все время перемещался. Это и привело к смещению.

Чтобы отрегулировать отверстия, нужно монтажной лопаткой, уперев ее за кронштейн, выкручивать мост до совмещения креплений. Когда они совпадут, требуется вставить болт и зафиксировать его гайкой.

С помощью таких манипуляций у вас получится своими руками осуществить замену реактивных тяг и сэкономить средства на посещение СТО.

О модернизации реактивных тяг

Иногда водители решают самостоятельно повысить надёжность подвески ВАЗ 2107 и продлить срок её службы. С этой целью они модернизируют реактивные тяги. Обычно под модернизацией тяг подразумевают две операции. Вот они:

  • установка сдвоенных реактивных тяг;
  • установка усиленных реактивных тяг.

Теперь немного подробнее о каждой из вышеперечисленных операций.

Сдвоенные тяги

Чаще всего водители устанавливают на ВАЗ 2107 сдвоенные тяги. Причина очевидна: для этой процедуры с тягами не приходится делать практически ничего. Просто приобретается не один, а два комплекта тяг, устанавливаемых на штатное место возле задней оси «семёрки». Плюс приобретаются не обычные, а удлинённые крепёжные болты, на которых и держится вся эта конструкция.


Установка сдвоенных тяг на ВАЗ 2107 повышает общую надёжность подвески

Очевидным преимуществом такой модернизации является повышение надёжности подвески: даже если одна из тяг оборвётся во время езды, автомобиль вряд ли потеряет управление и у водителя всегда будет шанс вовремя заметить проблему и остановиться (обрыв реактивной тяги практически всегда сопровождается сильнейшим стуком по днищу машины, не услышать этого просто невозможно). Есть у этой конструкции и недостаток: подвеска становится жёстче. Если раньше она без особых проблем «съедала» небольшие неровности дороги, то теперь водитель во время езды будет чувствовать даже маленькие камешки и ямки.

Усиленные тяги

Если автомобиль эксплуатируется в экстремальных условиях и ездит преимущественно по грунтовым дорогам или по дорогам с очень плохим асфальтом, автовладелец может установить на него усиленные реактивные тяги. Как правило, такие тяги водители изготавливают самостоятельно. Но в последнее время и крупные производители начали предлагать усиленные тяги собственного производства. Например, в продаже можно найти тяги «Трек-Спорт», отличающиеся большим размером сайлентблоков и регулируемой поперечной штангой. Пара гаек на поперечной штанге позволяет немного изменять её длину. Что в свою очередь сказывается на управляемости автомобиля и на общей жёсткости его подвески.


На усиленных штангах есть гайки, позволяющие менять длину штанги и регулировать жёсткость подвески

Разумеется, за повышенную надёжность водителю придётся заплатить: стоимость комплекта тяг «Трек-Спорт» начинается от 2600 рублей.

Сравнение эффективности разных типов двигателей

Удельный импульс является важным параметром двигателя, характеризующим его эффективность. Эта величина не связана напрямую с энергетической эффективностью топлива и тягой двигателя, например, ионные двигатели имеют очень небольшую тягу, но благодаря высокому удельному импульсу находят применение в качестве маневровых двигателей в космической технике.

Для воздушно-реактивных двигателей (ВРД) величина удельного импульса на порядок выше, чем у химических ракетных двигателей за счёт того, что окислитель и рабочее тело поступают из окружающей среды и их расход не учитывается в формуле расчёта импульса, в которой фигурирует только массовый расход горючего. Однако использование окружающей среды при больших скоростях движения вызывает вырождение ВРД — их удельный импульс падает с ростом скорости. Приведённое в таблице значение соответствует дозвуковым скоростям.

Приведённое значение удельного импульса для жидкостных ракетных двигателей (ЖРД) соответствует показателям эффективности современных кислородно-водородных ЖРД в вакууме. Наибольшее значение, когда-либо продемонстрированное на практике, было получено с использованием трёхкомпонентной схемы литий/водород/фтор и составляет 542 секунды (5320 м/с), но ей не было найдено практического применения по причине технологических трудностей.

Характерный удельный импульс для разных типов двигателей
Двигатель Удельный импульс Удельная тяга
м/с с
Газотурбинный реактивный двигатель 30 000 (окислитель берется из окружающей среды)[источник не указан 1045 дней] 3 000[источник не указан 1045 дней]
Твердотопливный ракетный двигатель 2650 270
Жидкостный ракетный двигатель 4600 470
Электрический ракетный двигатель 10 000—100 000 1000—10 000
Ионный двигатель 30 000 3000
Плазменный двигатель 290 000[источник не указан 1045 дней] 30 000[источник не указан 1045 дней]

Первые самоходные аппараты

Оглавление

Прообраз автомобиля на паровом ходу появился у китайского императора в 1672 году. Правда, он был построен как игрушка. Механизм соорудил не коренной житель страны, а фламандец Фердинанд Вербист, член иезуитской общины в Китае.

Самоходные четырёхколёсные коляски создавались и в России. Ещё в 1752 году 1 ноября крепостной крестьянин Вятской губернии Леонтий Шамшуренков представил Михаилу Ломоносову своё изобретение в Санкт-Петербурге. Кстати, первый верстометр (своеобразный спидометр) был изобретён тем же крепостным. Леонтий Шамшуренков также планировал соорудить самоходные сани с верстометром, но сани так и не были построены. Шамшуренков изобрел также конструкцию, которая должна была подять Царь-колокол (и этот механизм остался на чертежах и не был воплощен в жизнь).

Самокатка Кулибина

В 1791 году русский инженер и изобретатель Иван Кулибин создал трёхколёсный самоходный экипаж, содержащий почти все основные узлы будущего автомобиля. Но это был не автомобиль, использующий в качестве силовой установки двигатель, а первый веломобиль, ведь его в движение приводил слуга, который давил на педали. Кроме такого курьезного механизма, Кулибин порадовал современников другими интереснейшими изобретениями — он изобретал мосты, водоходное судно, которое приводилось в действие волами (корабль подтягивался канатом к якорю), винтовой лифт, который поднимал императрицу на кресле на этаж выше, часы в форме яйца со сложным механизмом, прожектор-фонарь, механический протез ноги. В России «автомобильные» разработки Кулибина и Шамшуренкова не получили развития, так как государство не видело в них потенциала, эти аппараты использовались как аттракцион для развлечения знати.

Назначение реактивных тяг на ВАЗ 2107

Назначение реактивных тяг на ВАЗ 2107 простое: не позволять автомобилю «гулять» по дороге и сильно раскачиваться при входах в крутые повороты и при наездах на различные препятствия. Эта проблема известна ещё со времён ранних автомобилей. Ни о каких реактивных тягах тогда не знали, а машины комплектовались обычными рессорами. Результат был закономерен: автомобиль легко опрокидывался, а управлять им было невероятно тяжело. Со временем автомобильная подвеска была доработана: в неё начали устанавливать систему длинных штанг, которые должны были принимать на себя часть нагрузок, возникающих из-за неровностей дороги или из-за слишком агрессивного стиля вождения. На ВАЗ 2107 и других классических моделях «Жигулей» реактивных тяг насчитывается пять: пара длинных, пара коротких, плюс большая поперечная штанга, которая служит основой всей тяговой системы. Устанавливается всё это около задней оси автомобиля.


Система реактивных тяг устанавливается около задней оси ВАЗ 2107

Увидеть эту систему можно только из смотровой ямы, где и производятся все работы по замене сломанных тяг.

Принцип работы реактивного двигателя

За работу двигателя отвечает реактивная тяга. Для создания реактивной тяги необходима определенная жидкость, которая подается из задней части двигателя и по ходу ее продвижения увеличивается ее скорость движения вперед. Работу тяги отлично объясняет один из законов Ньютона, звучит он так «Любое действия вызывает равное противодействие».

Вместо жидкости в ТРД используется горючая смесь (газы и воздух со сгоревшими частичками топлива). Благодаря этой смеси самолет толкает вперед и позволяет ему лететь дальше.

Разработки таких двигателей начались в тридцатых годах. Первыми кто начал разрабатывать двигатели такого типа стали немцы и англичане. Но в гонке вооружений одержали победу ученные из Германии, так как они выпустили самый первый в мире самолет с ТРД под названием «Ласточка», данный самолет впервые взлетел в небеса над Люфтваффом. Спустя некоторое время появился и Английский самолет «Глостерский метеор»

Также сверхзвуковые двигатели принято считать турбореактивными, но они отличаются более совершенными модификациями, в отличие от ТРД.

Устройство двигателя имеет четыре главные детали, а именно:

  • Компрессор.
  • Камера горения.
  • Турбина.
  • Выхлоп.

Компрессор

В компрессоре находиться несколько турбин, с помощью которых происходит засасывание и сжатие воздуха. Во время сжатия воздуха, его давление и температура начинает нагнетаться и расти.

Камера горения

После того как воздух проходит турбину и его сжимает до необходимых размеров. Часть сжатого воздуха поступает в камеру горения, где воздух начинает смешиваться с топливом, после чего его поджигают. Благодаря этому увеличивается тепловая энергия воздуха. После смесь выходит из камеры с большой скорости и расширяется.

Турбина

После выхода эта смесь снова попадает в турбину, с помощью высокой энергии газа лопасти в турбине начинают свое вращение. Турбина тесно связанна с компрессором, который находиться в начале двигателя. Благодаря этому турбина начинает свою работу. Остатки воздуха выходят в выхлоп. В момент выхода смеси температура достигает рекордных размеров. Но она продолжает повышать свою температуру с помощью эффекта Дросселирования. После того как температура воздуха доходит до своего пика, она начинает идти на спад и выходит из турбины.

Проверка состояния реактивных тяг на ВАЗ 2107

Прежде чем говорить о проверке реактивных тяг, зададимся вопросом: а почему вообще возникает необходимость в такой проверке? Дело в том, что при езде реактивные тяги подвергаются как поперечным, так и скручивающим нагрузкам. Скручивающие нагрузки возникают, когда колёса попадают в большие рытвины или наезжают на большие камни и прочие препятствия. Этот вид нагрузок особенно вреден для тяг, а точнее, для сайлентблоков в тягах. Именно сайлентблоки являются слабым местом реактивной тяги (в самой тяге ломаться попросту нечему: это металлическая штанга с двумя проушинами на концах). Кроме того, резиновые части сайлентблоков периодически подвергаются действию реактивов, которыми посыпают дороги во время гололёда. В результате на резине возникают трещины и срок её службы стремительно сокращается.


Резиновая часть сайлентблока на тяге пришла в полную негодность

Если верить инструкции по эксплуатации, то новые реактивные тяги на ВАЗ 2107 могут пройти как минимум 100 тыс. км. Но с учётом перечисленных выше условий реальный срок службы тяг редко превышает 80 тыс. км.

Из той же инструкции следует, что проверку состояния реактивных тяг необходимо проводить через каждые 20 тыс. км. Однако мастера в автосервисах настоятельно рекомендуют проверять тяги через каждые 10–15 тыс. км во избежание крайне неприятных сюрпризов. Чтобы проверить состояние сайлентблоков в тягах, потребуется смотровая яма и монтажная лопатка.

Последовательность проверки

  1. Автомобиль ставится на смотровую яму (как вариант — на эстакаду).
  2. Монтажная лопатка вставляется за проушину тяги.

    Монтажная лопатка устанавливается за проушиной тяги

  3. Теперь нужно упереться лопаткой в кронштейн реактивной тяги и попробовать сдвинуть тягу в сторону вместе с сайлентблоком. Если это удалось — сайлентблок в тяге изношен и нуждается в замене.
  4. Аналогичную процедуру необходимо проделать со всеми остальными сайлентблоками на тягах. Если они смещаются в стороны хотя бы на несколько миллиметров — их нужно срочно менять.

    В ходе проверки сайлентблок сместился влево на несколько миллиметров. Это явный признак износа

Copperhead на Dodge SRT Viper

Компания Dodge, являющаяся подразделением Chrysler Corporation, выпускает самый мощный на сегодня бензиновый двигатель, которой устанавливают в легковые спортивные автомобили Dodge SRT Viper. Объем движка мотора равен 8,4 л, он способен разогнаться до 100 км/ч всего за 3 секунды, а мощность Copperhead на Dodge SRT Viper составляет 640 лошадиных сил.

Двигатель для автомобиля разработан на базе мотора Magnum V10. В изначальном виде он подходил для пикапа, но был чрезмерно громоздким для спорткара. Одним из главных решений, принятых Chrysler Corporation при перевыпуске двигателя, было заменить материал из блоков, выполненных из чугуна, на алюминий. Вес мотора составляет около 350 кг. Крутящий момент — 630 нанометров при 3600 оборотах в минуту.

Жидкостный реактивный двигатель

Тот, кто стрелял из огнестрельного оружия или просто наблюдал этот процесс со стороны, знает, что существует сила, которая непременно оттолкнет ствол назад. Причем при большем количестве заряда отдача непременно увеличивается. Так же работает и реактивный двигатель. Принцип работы его схож с тем, как происходит отталкивание ствола назад под действием струи раскаленных газов.

Что касается ракеты, то в ней процесс, во время которого происходит воспламенение смеси, является постепенным и непрерывным. Это самый простой, твердотопливный двигатель. Он хорошо знаком всем ракетомоделистам.

В жидкостном реактивном двигателе (ЖРД) для создания рабочего тела или толкающей струи применяется смесь, состоящая из топлива и окислителя. Последним, как правило, выступает азотная кислота или жидкий кислород. Топливом в ЖРД служит керосин.

Принцип работы реактивного двигателя, который был в первых образцах, сохранен и до настоящего времени. Только теперь в нем используется жидкий водород. При окислении этого вещества удельный импульс увеличивается по сравнению с первыми ЖРД сразу на 30%. Стоит сказать о том, что идея применения водорода была предложена самим Циолковским. Однако существующие на тот момент трудности работы с этим чрезвычайно взрывоопасным веществом были просто непреодолимы.

Каков принцип работы реактивного двигателя? Топливо и окислитель попадают в рабочую камеру из отдельных баков. Далее происходит превращение компонентов в смесь. Она сгорает, выделяя при этом колоссальное количество тепла под давлением в десятки атмосфер.

Компоненты в рабочую камеру реактивного двигателя попадают по-разному. Окислитель вводится сюда напрямую. А вот топливо проходит более длинный путь между стенками камеры и сопла. Здесь оно разогревается и, уже имея высокую температуру, вбрасывается в зону горения через многочисленные форсунки. Далее струя, сформированная соплом, вырывается наружу и обеспечивает летательному аппарату толкающий момент. Вот так можно рассказать, какой имеет реактивный двигатель принцип работы (кратко). В данном описании не упоминаются многие компоненты, без которых работа ЖРД была бы невозможной. Среди них компрессоры, необходимые для создания нужного для впрыска давления, клапана, питающие турбины и т. д.

Тяга самолета. Тяга двигателя самолета. Тяга реактивного двигателя.

Тяга – сила, выработанная двигателем. Она толкает самолет сквозь воздушный поток. Единственное, что противостоит тяге – лобовое сопротивление. В прямолинейном горизонтально установившемся полете они сравнительно равны. Если летчик увеличивает тягу путем добавления оборотов двигателя и сохраняет постоянную высоту, тяга начинает превосходить сопротивление воздуха. Летательный аппарат (ЛА) при этом ускоряется. Очень быстро сопротивление увеличивается и снова уравнивает тягу. ЛА стабилизируется на постоянной высокой скорости. Тяга – один из самых важных факторов для определения скороподъемности самолета, а именно насколько быстро ЛА может подняться на определенную высоту. Вертикальная скорость зависит не от подъемной силы, а от запаса тяги, которым обладает самолет.

Тяга реактивного двигателя самолета

Сила тяги двигателя, или его движущая сила, равноценна всем силам давления воздуха на внутреннюю поверхность силовой установки. Тяга некоторых видов реактивных двигателей зависит от скорости и высоты полета. Для вычисления силы тяги реактивного двигателя часто приходится определять тягу на конкретной высоте, у земли, на взлете и во время какой-либо скорости. Для ЖРД сила тяги равноценна произведению массы исходящих газов на скорость, с которой они вылетают из сопла двигателя.

Для ВРД (воздушно-реактивный двигатель) сила тяги измеряется как результат массы газов на разность скоростей, а именно скорости воздушной струи, выходящей из сопла двигателя, и скорости поступающего воздуха в двигатель. Проще говоря, данная скорость уравнивается к скорости полета самолета с реактивным двигателем. Тяга ВРД обычно измеряется в тоннах или килограммах. Важным качественным показателем ВРД является его удельная тяга. Для турбореактивного двигателя – тяга, отнесенная к конкретной единице веса воздуха, который проходит через двигатель в секунду. Этот показатель позволяет понять, насколько высока эффективность эксплуатации воздуха в двигателе для образования тяги. Удельная тяга измеряется в килограммах тяги на 1 кг воздуха, расходуемого за секунду. В некоторых случаях применяется другой показатель, который также называется удельной тягой, показывающей отношение количества топлива, которое расходуется, к силе тяги за секунду. Естественно, что чем выше показатель удельной тяги ВРД, тем меньше поперечный вес и размеры самого двигателя.

Показатель полетной или тяговой мощности – это сила, которая задействует реактивный двигатель при конкретной скорости полета. Как правило, измеряется в лошадиных силах. Величина лобовой тяги говорит о степени конструктивного оптимума реактивного двигателя. Лобовая тяга – это отношение наибольшего показателя площади поперечного сечения к тяге. Лобовая тяга равна тяге, в кг поделенной на площадь в метрах квадратных.

В мировой авиации наиболее ценится тот двигатель, который обладает высокой лобовой тягой.

Чем совершеннее ВРД в конструктивном отношении, тем меньший показатель его удельного веса, а именно общий вес двигателя вместе с приборами и обслуживающими агрегатами, поделенный на величину собственной тяги.

Реактивные двигатели, как и тепловые вообще, отличаются друг от друга не только по мощности, весу, тяге и другим показателям. При оценивании ВРД огромную роль играют параметры, которые зависят от собственной экономичности, а именно от КПД (коэффициент полезного действия). Среди данных показателей главным считается удаленный расход топлива на конкретную единицу тяги. Он выражается в килограммах топлива, которое расходуется за час на образование одного килограмма тяги. 

Первые мировые прототипы

Разработкой, тестированием новых авиалайнеров и их производством занимались не только немецкие и советские конструкторы. Инженерами США, Италии, Японии, Великобритании также было создано немало успешных проектов, применяемых реактивное движение в технике. К числу первых разработок с различными типами двигателей можно отнести:

  • Не-178 – немецкий самолет с турбореактивной силовой установкой, поднявшийся в воздух в августе 1939 года.
  • GlosterE. 28/39 – летательный аппарат родом из Великобритании, с мотором турбореактивного типа, впервые поднялся в небо в 1941 году.
  • Не-176 – истребитель, созданный в Германии с применением ракетного двигателя, осуществил свой первый полет в июле 1939 года.
  • БИ-2 – первый советский летательный аппарат, который приводился в движение посредством ракетной силовой установки.
  • CampiniN.1 – реактивный самолет, созданный в Италии, ставший первой попыткой итальянских конструкторов отойти от поршневого аналога.
  • Yokosuka MXY7 Ohka («Ока») с мотором Tsu-11 – японский истребитель-бомбардировщик, так называемый одноразовый летательный аппарат с пилотом-камикадзе на борту.

Использование реактивного движения в технике послужило резким толчком для быстрого создания следующих реактивных летательных аппаратов и дальнейшего развития военного и гражданского самолетостроения.

  1. GlosterMeteor – воздушно-реактивный истребитель, изготовленный в Великобритании в 1943 году, сыграл существенную роль во Второй Мировой войне, а после ее завершения выполнял задачу перехватчика немецких ракет «Фау-1».
  2. LockheedF-80 – реактивный летательный аппарат, произведенный в США с применением мотора типа AllisonJ. Эти самолеты не раз участвовали в японско-корейской войне.
  3. B-45 Tornado – прототип современных американских бомбардировщиков B-52, созданный в 1947 году.
  4. МиГ-15 – последователь признанного реактивного истребителя МиГ-9, который активно участвовал в военном конфликте в Корее, был произведен в декабре 1947 г.
  5. Ту-144 – первый советский сверхзвуковой воздушно-реактивный пассажирский самолет.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Adblock
detector