Reaktívny motor: Vedel si o aký typ motora ide?
Reaktívny motor je typ spaľovacieho motora, ktorý využíva reaktívny účinok látky vystupujúcej z motora na jeho pohyb v opačnom smere (zákon akcie a reakcie).
V tomto článku si v skratke posvietime na to, ako funguje reaktívny motor, jeho históriu a možné typy.
Obsah
História reaktívneho motora v skratke
Prvé základy pre realizáciu reaktívnych motorov priniesol v roku 1903 Konstantin Eduardovich Tsiolkovsky. Následne v roku 1915 vytvoril schému rakety, ktorej princíp je využívaný dodnes. Reaktívne motory si však získali svoju pozornosť až v rokoch medzi vojnami, pričom najväčšiu pozornosť im venovali práve Nemci, Američania a Rusi.
V Nemecku sa po prvých skúškach s prachovými raketovými motormi rozhodli konštruktéri pustiť do skúšok s kvapalinovými raketovými motormi. Prvú úspešnú skúšku vykonali v roku 1925 na reaktívnom raketovom motore namontovanom na automobile Opel, ktorý dosiahol rýchlosť 238 km/h, čo bolo v tej dobe niečo nevýdané. Všetky tieto skúšky a pokusy viedli k vzniku nemeckého raketového programu.
Najväčší rozmach však dosiahli reaktívne motory počas druhej svetovej vojny. Počas vojny boli totiž dosiahnuté najväčšie pokroky pri vývoji reaktívnych motorov, no okrem toho boli skonštruované aj moderné raketové motory, ktoré poháňali balistickú strelu V1 a V2. Tieto motory boli zostrojené v Nemecku.
Na základe nemeckých výskumov z druhej svetovej vojny boli v nasledujúcich rokoch po vojne realizované aj ďalšie projekty reaktívnych motorov. Po druhej svetovej vojne sa totiž začali nielen preteky v dosiahnutí vesmíru, ale aj preteky v zbrojení. Mnoho nemeckých vedcov bolo pozvaných do USA kde mali pracovať na vesmírnom programe Apollo výmenou za odpustenie vojnových zločinov.
Dnes je reaktívny motor základom pohonu väčšiny lietadiel a kozmickej techniky. Medzi najmodernejšie reaktívne motory v súčasnosti môžeme zaradiť náporové motory s nadzvukovým vnútorným prúdením, iónové raketové motory a laserové reaktívne motory.
Reaktívny motor a jeho typy:
Raketový motor
Prúdový motor
Náporový motor
Pulzačný motor
Hydroreaktívny motor
Iónový motor
Medzi najčastejšie využívané reaktívne motory môžeme zaradiť prúdové, alebo raketové motory.
Raketový motor:
Raketový motor je typ reaktívneho motora, ktorého činnosť nie je ovplyvňovaná od vonkajšieho prostredia, vďaka tomu, že si tento motor nesie v zásobníku nielen palivo, ale aj okysličovadlo. Raketový motor pracuje na princípe akcie a reakcie. Spaľovaním pracovnej látky vznikajú spaliny, ktoré pri vysokej rýchlosti opúšťajú výtokovú dýzu motora.
Raketový motor: O aký typ spaľovacieho motora ide?
Reakčný účinok spalín tak pôsobí na motor silou v opačnom smere a tým aj na stroj s motorom spojený. Jednoducho povedané, stroj ku ktorému je tento motor pripevnený je poháňaný opačným smerom akým spaliny opúšťajú výtokovú dýzu motora.
Vďaka tomu že si tento motor nesie na palube svoj vlastný zdroj energie, môže pracovať aj v kozmickom priestore (vákuu). Dnes sú najviac využívané raketové motory poháňané tuhým alebo kvapalným palivom.
Prúdový motor:
Prúdový motor je typ reaktívneho motora, ktorý sa využíva predovšetkým v letectve. Tento typ motora pracuje na princípe akcie a reakcie, rovnako ako raketový motor, čo znamená, že spaliny vychádzajúce z motora pôsobia silou opačným smerom na motor, ktorý tak poháňajú vpred.
V prednej časti prúdového motora sa nachádza vstupné ústrojenstvo, cez ktoré sa do motora dopravuje vzduch, ktorý je nasávaný a stláčaný pomocou kompresora. Po stlačení sa vzduch zahrieva a putuje do spaľovacej komory, kde sa doň vstrekuje palivo.
Po zapálení zmesi sa uvoľňuje tepelná energia a horúce plyny, ktoré vystupujú zo spaľovacej komory a roztáčajú tak turbínu v zadnej časti motora. Vďaka tomu vzniká za turbínou vysoký tlak a tepelná energia sa mení na kinetickú, čím vzniká ťah motora.
Náporový motor:
Náporový motor je konštrukčne najjednoduchším typom reaktívneho motora. Tento typ motora je tvorený trubicou, ktorá je na oboch svojich koncoch zúžená a otvorená. Vzduch sa do motora dostáva náporom pri lete. Pri vstupe do motora sa vzduch spomalí, čím narastie jeho tlak.
Do takto stlačeného vzduchu sa potom vstrekuje palivo. Horením zmesi vzniká vysoká teplota a tlak a spaliny začnú opúšťať motor cez zúžený výstup, vďaka čomu je motor poháňaný vpred.
Pulzačný motor:
Pulzačný motor je typ reaktívneho motora, ktorý na svoju prácu využíva rezonančné frekvencie plynu vo výstupnej dýze. V prednej, vstupnej časti prívodu vzduchu pre motor sa nachádza difúzor. Za difúzorom je umiestnená zmiešavacia komora, v ktorej sa do prúdu vzduchu pridáva palivo.
Táto zmes putuje do spaľovacej komory, ktorá je so zmiešavacou komorou oddelená ventilmy. Po zapáleni zmesi v spaľovacej komore dochádza k výtoku plynov do dýzy motora, čím je zabezpečený jeho pohon vpred. Pulzačný motor bol po prvý krát sériovo použitý v nemeckých raketách V-1 počas Druhej svetovej vojny.
Iónový motor:
Iónový motor si taktiež ako raketový motor nesie svoj zdroj energie na palube. Na rozdiel od raketového motora však iónový motor funguje na elektrickom princípe.
Aj keď sa reaktívny motor na pohon automobilov nevyužíva, existuje, respektíve existovalo niekoľko šialencov, ktorý si takýmto typom motora svoj automobil vybavili. Niektorí z nich dokonca získali ironickú Darwinovu cenu.
Reaktívny motor a Darwinova cena:
Darwinova cena je cena za najkurióznejšiu smrť, ktorú si ľudia zapríčinili z vlastnej hlúposti. Je to teda akési ironické ocenenie pre ľudí, ktorí sa zaslúžili o zlepšenie ľudského genofondu tým, že sa z neho sami, dobrovoľne a vlastnou hlúposťou odstránili.
Jedno ocenenie Darwinovou cenou sa ušlo aj chlapíkovi menom Wile E. Coyote, ktorý sa jedného pekného dňa rozhodol namontovať na svoj automobil Chevy Impala raketový motor (raketu JATO). Tieto rakety slúžia preťaženým nákladným lietadlám na vzlet z veľmi krátkej plochy. Len pre porovnanie šesť takýchto raktiet umožní vzlietnuť 70 tonovému lietadlu na ploche dlhej ako futbalové ihrisko. Čo však dokáže jedna takáto raketa s autom o hmotnosti približne 2 ton a prečo to rovno nevyskúšať?
Keď už bola raketa primontovaná na streche Impaly, chlapík sa rozhodol nájsť si "dostatočne" dlhý úsek diaľnice v Arizonskej púšti. Po chvíľke hľadania narazil na tri míle dlhý úsek bez jedinej zatáčky. Tá sa nachádzala až na konci tohoto úseku. Pokusný králik tak nasadol do auta a bez premýšľania zapálil raketu.
Miesto zážihu našli policajti veľmi ľahko, na ceste totiž chýbal asfalt, pretože ho teplota z motora rozpustila. Po piatich sekundách, kedy vyvinula raketa svoj maximálny ťah, sa chlapík rútil so svojou Impalou už rýchlosťou 560 km/h a neustále zrýchľoval. Plný ťah rakety hnal automobil stále ďalej a keď už bolo jasné, že vybraný úsek diaľnice je príliš krátky, rozhodol sa vodič auta začať brzdiť. To sa však nepodarilo, pretože pneumatiky aj brzdy zhoreli a Impala sa vniesla do vzduchu, pričom raketa ju hnala stále ďalej.
Z vodiča automobilu sa teda stal pilot, ktorý vo výške 38 metrov narazil do skaly. Tá sa totiž nachádzala na konci troj míľovej rovinky. Policajti po svojom príchode našli meter hlboký kráter v skale do ktorej nešťastník nabúral a z onoho nešťastníka len pár kostí, zubov a nechty zaryté vo volante.