1 / 25

Digitální učební materiál

Digitální učební materiál. Reaktivní motory proudové a raketové. Reaktivní motory. Reaktivní motor je tepelný stroj , který přeměňuje část vnitřní energie paliva uvolněnou hořením na pohybovou energii;. Využívá při tom třetí Newtonův pohybový zákon – zákon akce a reakce :.

isla
Download Presentation

Digitální učební materiál

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Digitální učební materiál

  2. Reaktivní motoryproudové a raketové

  3. Reaktivní motory • Reaktivní motor je tepelný stroj, který přeměňuje část vnitřní energie • paliva uvolněnou hořením na pohybovou energii; • Využívá při tom třetí Newtonův pohybový zákon – zákon akce a reakce: • Každá akce vyvolá stejně velkou reakci opačného směru; • Akce: Síla, kterou jsou z trysky vypuzeny hořením vzniklé plyny; • Reakce: Síla působící na motor, která uvádí do pohybu letadlo • nebo raketu; • Tah motoru: Síla tlačící motor vpřed, daná násobkem průtoku vzduchu • a rychlosti vystupujících plynů.

  4. Reaktivní motory • Reaktivní motory dělíme na proudové a raketové; • Proudové motory: • Turbokompresorové (jednoproudové); • Turbovrtulové; • Turbodmychadlové (dvouproudové); • Raketové motory: • Na pevná paliva; • Na kapalná paliva.

  5. Turbokompresorový motor (jednoproudový) • Může fungovat pouze v zemské atmosféře, protože ke své činnosti • potřebuje kyslík; • Skládá se z generátoru plynu (kompresor, spalovací komora, turbína) • a výstupní trysky; Obrázek 17.1. Jednoproudový motor

  6. Turbokompresorový motor (jednoproudový) • Princip činnosti: • Vstupní otvor zajišťuje přívod vzduchu do motoru; • V kompresoru dojde ke stlačení vzduchu a tím k jeho zahřátí; • Ve spalovací komoře se do stlačeného vzduchu přidá palivo; • Zapálením paliva vzroste teplota a zvýší se objem plynů; • Protože spalovací prostor není uzavřen, tlak plynů nevzrůstá; • Unikající plyny roztáčí turbínu, která slouží k pohonu kompresoru; • Opuštěním výstupní trysky vyvozují spaliny tah motoru.

  7. Turbokompresorový motor (jednoproudový) • Turbokompresorové motory s přídavným spalováním mají tah až 200 kN; • Nemají velký průtok vzduchu, ale mají rychle vystupující plyny; • Vhodné pro nadzvukové rychlosti, kdy mají dostatek tahu a efektivní • provoz; • Využití: Nadzvukové bojové a dopravní letouny.

  8. Obrázek 17.2. Jednoproudový motor GE J85-GE-17A (1970) používaný v letounech Cessna A-37 ACHARYA, Sanjay. cit. 2014-01-15. Dostupný pod licencí CreativeCommons na WWW: http://commons.wikimedia.org/wiki/File%3AJ85_ge_17a_turbojet_engine.jpg

  9. Obrázek 17.3. Cessna A-37 Dragonfly – bojový letoun používaný během Vietnamské války DU-POINT, André. cit. 2014-01-15. Dostupný pod licencí CreativeCommons na WWW: http://commons.wikimedia.org/wiki/File%3ACessna_A-37_Dragonfly%2C_El_Salvador_-_Air_Force_JP6008311.jpg

  10. Turbovrtulový motor • Generátor plynu shodný s turbokompresorovým motorem; • Turbína roztáčí společně s kompresorem i vrtuli; • Tah motoru je vyvolán vrtulí, ne vystupujícími spalinami; • Nejefektivnější při rychlosti 550 km/h; • Využití: Lehké civilní letouny nebo dopravní letadla s rychlostmi letu • do 900 km/h.

  11. Obrázek 17.4. CASA C-295M – turbovrtulový dopravní letoun LOFTING, Chris. cit. 2014-01-15. Dostupný pod licencí CreativeCommons na WWW: http://commons.wikimedia.org/wiki/File%3APolish_Air_Force_CASA_C-295M_Lofting.jpg

  12. Turbodmychadlový motor (dvouproudový) • Kombinuje výhody turbovrtulového a turbokompresorového motoru; • Generátor plynu zůstává stejný; • Navíc je přidán nízkotlaký kompresor (dmychadlo) a turbína k jeho • pohonu; • Část vzduchu z dmychadla proudí do jádra motoru, část vzduchu • obtéká jádro motoru (dvouproudový motor); • Výstupní plyny jsou pomalejší, ale motorem protéká více vzduchu, • což umožňuje dosáhnout tah až 450 kN; • Využití: Velké dopravní letouny dosahující rychlostí 900 – 2500 km/h.

  13. Obrázek 17.5. Boeing 747 - dvouproudový motor MONNIAUX, David. cit. 2014-01-15. Dostupný pod licencí CreativeCommons na WWW: http://commons.wikimedia.org/wiki/File%3AB747_turbofan_dsc04626.jpg

  14. Obrázek 17.6. Boeing 747 - dvouproudový motor (detail) CLEYNEN, Olivier. cit. 2014-01-15. Dostupný pod licencí CreativeCommons na WWW: http://commons.wikimedia.org/wiki/File%3AGeneral_Electric_GEnx_on_747-8I_prototype.jpg

  15. Raketový motor na pevná paliva • Používá k pohonu palivo v pevném skupenství; • Tvořen spalovací komorou a hnací tryskou; • Po zažehnutí postupně odhořívá uvnitř • spalovací komory pevné palivo; • Konstrukčně jednoduchý a provozně spolehlivý; • Nedá se regulovat jeho výkon; • Neumožňuje vícenásobný start; • Využití: • Pomocné startovací rakety (pro raketoplán); • Řízené i neřízené střely. Obrázek 17.7. Raketový motor na pevná paliva

  16. Obrázek 17.8. Pomocné startovací rakety na pevné palivo (Solid Rocket Booster) NASA. cit. 2014-01-15. Dostupný pod licencí Public domain na WWW: http://commons.wikimedia.org/wiki/File%3ASTS-45_Launch_-_GPN-2000-000736.jpg

  17. Raketový motor na kapalná paliva • Používá k pohonu palivo v kapalném skupenství; • Obsahuje jednu nádrž na palivo (vodík, kerosin, • hydrazin), druhou na okysličovadlo (kyslík); • Do spalovací komory jsou palivo a okysličovadlo • vháněny pomocí čerpadla ; • Spalovací komora je ochlazována proudícím • palivem; • Umožňuje plynulou regulaci výkonu a opětovný • start; • Využití: • Velké rakety, hlavní motory raketoplánu; • Manévrovací a stabilizační motory. Obrázek 17.9. Raketový motor na kapalná paliva

  18. Obrázek 17.10. Raketa Sojuz TMA-06M - kosmodrom Baikonur (Kazachstán) INGALLS, Bill. cit. 2014-01-15. Dostupný pod licencí Public domain na WWW: http://commons.wikimedia.org/wiki/File%3ASoyuz_TMA-06M_rocket_launches_from_Baikonur_5.jpg

  19. Obrázek 17.11. Raketa Sojuz – raketové motory INGALLS, Bill. cit. 2014-01-15. Dostupný pod licencí Public domain na WWW: http://commons.wikimedia.org/wiki/File%3ASoyuz_rocket_engines.jpg

  20. Shrnutí nejdůležitějších poznatků • Reaktivní motory jsou tepelné stroje, které přeměňují část vnitřní • energie paliva uvolněnou hořením na pohybovou energii; • Využívají při tom třetí Newtonův pohybový zákon – zákon akce a reakce; • Reaktivní motory dělíme na proudové (η = 35 %) a raketové (η = 50 %); • Reaktivní motory se využívají v letectví a kosmonautice, k civilním • nebo vojenským účelům.

  21. Otázky a úkoly Vysvětlete, proč se proudové a raketové motory nazývají reaktivní. • Využívají poznatku zákona akce a reakce: Každá akce (síla, kterou jsou vypuzeny • spaliny z trysky) vyvolá stejně velkou a opačně orientovanou reakci (síla, která • tlačí motor vpřed). Vyjmenujte základní části proudového motoru. • Skládá se z generátoru plynu (kompresor, spalovací komora, turbína) a výstupní trysky. Kde se proudový motor využívá? Má nějaká omezení? • V civilním nebo vojenském letectví. Funguje pouze v atmosféře. Proč za sebou proudová letadla letící ve velkých výškách zanechávají stopu? • Ve velkých výškách je nízká teplota (-56 °C v 11 km) vodní páry vzniklé hořením paliva • kondenzují a tvoří ledové krystalky.

  22. Otázky a úkoly Jak to, že mohou rakety létat i mimo zemskou atmosféru? • Protože si s sebou vezou nádrže s okysličovadlem. Porovnejte konstrukci raketových motorů na tuhá a kapalná paliva. • Raketový motor na tuhá paliva: Po zažehnutí postupně odhořívá uvnitř spalovací • komory pevné palivo. Nedá se regulovat jeho výkon. Neumožňuje vícenásobný start. • Raketový motor na kapalná paliva: Obsahuje nádrže s palivem a okysličovadlem • v kapalném skupenství. Umožňuje plynulou regulaci výkonu a opětovný start.

  23. Použité zdroje • LEPIL, Oldřich, BEDNAŘÍK, Milan, HÝBLOVÁ, Radmila. Fyzika pro • střední školy I. 4. vyd. Praha: Prometheus, 2004, 266 s. Učebnice pro • střední školy. ISBN 80-7196-184-1. • BEDNAŘÍK, Milan, KUNZOVÁ, Vlasta, SVOBODA, Emanuel. Fyzika II • pro studijní obory SOU. 1. vyd. Praha: SPN, 1986, 216 s. Učebnice pro • střední školy. • KUSSIOR, Zdeněk. Proudové motory - teorie a další články. [online]. • [cit. 2013-01-14]. Dostupný z WWW: • http://www.leteckemotory.cz/teorie/teorie-00.php • Autoremobrázků a tabulek, pokudneníuvedenojinak, je autor • výukového materiálu.

  24. Použité zdroje Obrázek 17.2.: ACHARYA, Sanjay. Commons.wikimedia.org: J85 ge 17a turbojetengine.jpgonline. 2008-05-28 cit. 2014-01-15. Dostupný pod licencí CreativeCommons na WWW: http://commons.wikimedia.org/wiki/File%3AJ85_ge_17a_turbojet_engine.jpg Obrázek 17.3.: DU-POINT, André. Commons.wikimedia.org: Cessna A-37 Dragonfly, El Salvador - AirForce JP6008311.jpg online. 2005-06-20 cit. 2014-01-15. Dostupný pod licencí CreativeCommons na WWW: http://commons.wikimedia.org/wiki/File%3ACessna_A-37_Dragonfly%2C_El_Salvador_-_Air_Force_JP6008311.jpg Obrázek 17.4.: LOFTING, Chris. Commons.wikimedia.org: PolishAirForce CASA C-295M Lofting.jpgonline. 2008-02-06 cit. 2014-01-15. Dostupný pod licencí CreativeCommons na WWW: http://commons.wikimedia.org/wiki/File%3APolish_Air_Force_CASA_C-295M_Lofting.jpg Obrázek 17.5.: MONNIAUX, David. Commons.wikimedia.org: B747 turbofan dsc04626.jpg online. 2005-06-21 cit. 2014-01-15. Dostupný pod licencí CreativeCommons na WWW: http://commons.wikimedia.org/wiki/File%3AB747_turbofan_dsc04626.jpg

  25. Použité zdroje Obrázek 17.6.: CLEYEN, Olivier. Commons.wikimedia.org: GeneralElectricGEnx on 747-8I prototype.jpgonline. 2011-06-21 cit. 2014-01-15. Dostupný pod licencí CreativeCommons na WWW: http://commons.wikimedia.org/wiki/File%3AGeneral_Electric_GEnx_on_747-8I_prototype.jpg Obrázek 17.8.: NASA. Commons.wikimedia.org: STS-45 Launch - GPN-2000-000736.jpg online. 1992-03-24 cit. 2014-01-15. Dostupný pod licencí Public domain na WWW: http://commons.wikimedia.org/wiki/File%3ASTS-45_Launch_-_GPN-2000-000736.jpg Obrázek 17.10.: INGALLS, Bill. Commons.wikimedia.org: Soyuz TMA-06M rocketlaunchesfromBaikonur 5.jpg online. 2012-10-23 cit. 2014-01-15. Dostupný pod licencí Public domain na WWW: http://commons.wikimedia.org/wiki/File%3ASoyuz_TMA-06M_rocket_launches_from_Baikonur_5.jpg Obrázek 17.11.: INGALLS, Bill. Commons.wikimedia.org: Soyuzrocketengines.jpgonline. 2004-10-11 cit. 2014-01-15. Dostupný pod licencí Public domain na WWW: http://commons.wikimedia.org/wiki/File%3ASoyuz_rocket_engines.jpg

More Related