Reaktivni motor: Ste vedeli, za katero vrsto motorja gre?
Reaktivni motor je vrsta motorja z notranjim zgorevanjem, ki uporablja reaktivni učinek snovi, ki izstopa iz motorja, da jo premakne v nasprotno smer (zakon akcije in reakcije).
V tem članku si bomo na kratko ogledali, kako deluje reaktivni motor, njegovo zgodovino in možne vrste.
Vsebina
Zgodovina reaktivnega motorja na kratko
Prinesel je prve temelje za realizacijo reaktivnih motorjev leta 1903 Konstantin Eduardovič Ciolkovski. Kasneje, leta 1915, je ustvaril raketno shemo, katere princip se uporablja še danes. Reaktivni motorji pa so postali pozorni šele v letih med vojnama, največ pozornosti so jim namenili Nemci, Američani in Rusi.
V Nemčiji so se konstruktorji po prvih preizkusih z raketnimi motorji na smodnik odločili za začetek testiranj z raketnimi motorji na tekoče gorivo. Prvi uspešen preizkus je bil izveden leta 1925 na reaktivnem raketnem motorju, nameščenem na avtomobil Opel, ki je dosegel hitrost 238 km/h, kar je bilo za tiste čase nekaj nezaslišanega. Vsi ti poskusi in poskusi so privedli do oblikovanja nemškega raketnega programa.
Največji razcvet pa so reaktivni motorji doživeli med drugo svetovno vojno. Med vojno je bil dosežen največji napredek v razvoju reaktivnih motorjev, poleg tega pa so bili konstruirani tudi sodobni raketni motorji, ki so poganjali balistične rakete V1 in V2. Ti motorji so bili izdelani v Nemčiji.
Na podlagi nemških raziskav iz druge svetovne vojne so v naslednjih letih po vojni izvajali še druge projekte reaktivnih motorjev. Po drugi svetovni vojni se ni začela le tekma za doseganje vesolja, ampak tudi oboroževalna tekma. Številni nemški znanstveniki so bili povabljeni v ZDA za delo pri vesoljskem programu Apollo v zameno za pomilostitev vojnih zločinov.
Danes je reaktivni motor osnova za pogon večine letal in vesoljske tehnologije. Med najsodobnejše reaktivne motorje danes uvrščamo potisne motorje z nadzvočnim notranjim tokom, ionske raketne motorje in laserske reaktivne motorje.
Reaktivni motor in njegove vrste:
- Raketni motor
- Reaktivni motor
- Potisni motor
- Impulzni motor
- Hidroreaktivni motor
- Ionski motor
Med najpogosteje uporabljene reaktivne motorje lahko uvrstimo reaktivne ali raketne motorje.
Raketni motor:
Raketni motor je vrsta reaktivnega motorja, na delovanje katerega zunanje okolje ne vpliva, zahvaljujoč dejstvu, da ta motor v svojem rezervoarju ne nosi samo goriva, ampak tudi oksidant. Raketni motor deluje na principu akcije in reakcije. Pri izgorevanju delovne snovi nastajajo dimni plini, ki z veliko hitrostjo zapustijo izhodno šobo motorja.
Raketni motor: Katera vrsta motorja z notranjim zgorevanjem je to?
Reakcijski učinek izpuha tako deluje na motor s silo v nasprotni smeri in s tem tudi na stroj, ki je povezan z motorjem. Preprosto povedano, stroj, na katerega je ta motor pritrjen, se poganja v nasprotni smeri, v kateri izpušni plini zapuščajo izpustno šobo motorja.
Zahvaljujoč dejstvu, da ima ta motor na krovu lasten vir energije, lahko deluje tudi v vesolju (vakuum). Danes so najbolj razširjeni raketni motorji na trdo ali tekoče gorivo.
Reaktivni motor:
Reaktivni motor je vrsta reaktivnega motorja, ki se uporablja predvsem v letalstvu. Tovrstni motor deluje na principu akcije in reakcije, tako kot raketni motor, kar pomeni, da izpušni plini, ki izhajajo iz motorja, delujejo na motor v nasprotni smeri in ga tako poganjajo naprej.
V sprednjem delu reaktivnega motorja je vstopna naprava, skozi katero se v motor dovaja zrak, ki se s kompresorjem vsesa in stisne. Po kompresiji se zrak segreje in potuje v zgorevalno komoro, kjer se vanj vbrizga gorivo.
Po vžigu zmesi se sprostijo toplotna energija in vroči plini, ki zapustijo zgorevalno komoro in zavrtijo turbino na zadnjem delu motorja. Zahvaljujoč temu se za turbino ustvari visok tlak in toplotna energija se pretvori v kinetično energijo, ki ustvarja potisk motorja.
Potisni motor:
Potisni motor je konstrukcijsko najpreprostejši tip reaktivnega motorja. Ta tip motorja je sestavljen iz cevi, ki je na obeh koncih zožena in odprta. Zrak vstopa v motor s potiskom med letom. Pri vstopu v motor se zrak upočasni, kar poveča njegov pritisk.
Gorivo se nato vbrizga v stisnjen zrak. Zgorevanje zmesi ustvarja visoko temperaturo in tlak, izpušni plini pa začnejo zapuščati motor skozi zoženi izhod, zaradi česar se motor poganja naprej.
Impulzni motor:
Impulzni motor je vrsta reaktivnega motorja, ki za delovanje uporablja resonančne frekvence plina v izstopni šobi. V prednjem, vstopnem delu dovoda zraka za motor je difuzor. Za difuzorjem se nahaja mešalna komora, kjer se zračnemu toku doda gorivo.
Ta mešanica potuje v zgorevalno komoro, ki je z ventili ločena od mešalne komore. Po vžigu zmesi v zgorevalni komori se plini stekajo v šobo motorja, kar zagotavlja njegov pogon naprej. Pulzacijski motor je bil prvič serijsko uporabljen v nemških raketah V-1 med drugo svetovno vojno.
Ionski motor:
Ionski motor, tako kot raketni motor, nosi svoj vir energije na krovu. Za razliko od raketnega motorja pa ionski motor deluje na električni princip.
Čeprav se reaktivni motor ne uporablja za pogon avtomobilov, obstaja oziroma je bilo nekaj norcev, ki so svoj avto opremili s tovrstnim motorjem. Nekateri med njimi so celo osvojili ironično Darwinovo nagrado.
Reaktivni motor in Darwinova nagrada:
Darwinova nagrada je nagrada za najbolj radovedno smrt, ki jo povzroči človeška neumnost. Gre torej za nekakšno ironično nagrado za ljudi, ki so prispevali k izboljšanju človeškega genskega sklada tako, da so se sami iz njega odstranili, prostovoljno in po lastni neumnosti.
Eno Darwinovo nagrado je prejel fant po imenu Wile E. Coyote, ki se je nekega lepega dne odločil, da bo na svoj Chevy Impala vgradil raketni motor (JATO raketa). Te rakete služijo preobremenjenim tovornim letalom za vzlet z zelo kratkega območja. Samo za primerjavo, šest takšnih raket bo 70-tonskemu letalu omogočilo vzlet na površino, dolgo kot nogometno igrišče. Toda kaj zmore ena taka raketa s približno 2 toni težkim avtomobilom in zakaj ne bi poskusili?
Ko je bila raketa nameščena na streho Impale, se je fant odločil najti "dovolj dolg" odsek avtoceste v puščavi Arizone. Po nekaj časa iskanju je naletel na tri milje dolg odsek brez enega ovinka. Nahajal se je na koncu tega odseka. Tako se je morski prašiček brez razmišljanja usedel v avto in prižgal raketo.
Policisti so kraj požara našli zelo enostavno, saj na cestišču ni bilo asfalta, saj ga je toplota od motorja stopila. Po petih sekundah, ko je raketa razvila največji potisk, je tip s svojo Impalo že drvel s hitrostjo 560 km/h in nenehno pospeševal. Polni sunek rakete je avtomobil gnal vse dlje in ko je postalo jasno, da je izbrani odsek avtoceste prekratek, se je voznik avtomobila odločil zavirati. Vendar to ni uspelo, saj so zgorele pnevmatike in zavore in Impala je poletela v zrak, raketa pa jo je poganjala vse dlje.
Voznik avtomobila je postal pilot, ki se je zaletel v skalo na višini 38 metrov. Nahajal se je na koncu trimiljske ravnine. Policisti so ob prihodu našli meter globok krater v skali, v katerega se je zaletel nesrečnež, od tega nesrečneža pa je le nekaj kosti, zob in žebljev zaritih v volan.