Reaktyvinio variklio veikimo principas. Aprašymas ir įrenginys

Besisukantis propeleris traukia lėktuvą į priekį. Tačiau reaktyvinis variklis dideliu greičiu išmeta karštas išmetamąsias dujas atgal ir taip sukuria traukos jėgą į priekį.

Reaktyvinių variklių tipai

Yra keturių tipų reaktyviniai arba dujų turbininiai varikliai:

Turboreaktyvinis;

Turboventiliatorius- pavyzdžiui, naudojami keleiviniuose lėktuvuose Boeing 747;

Turbopropelerinis kur jie naudojasi propeleriai, varomas turbinomis;

Ir Turbo velenas, kurie montuojami sraigtasparniuose.

Turboventiliatoriaus variklis susideda iš trijų pagrindinių dalių: kompresoriaus, degimo kameros ir energiją teikiančios turbinos. Pirma, oras patenka į variklį ir yra suspaudžiamas ventiliatoriaus. Tada degimo kameroje suslėgtas oras sumaišomas su kuru ir sudeginamas, kad susidarytų dujos esant aukštai temperatūrai ir aukštam slėgiui. Šios dujos praeina per turbiną, todėl ji sukasi dideliu greičiu ir išmetama atgal, taip sukuriant traukos jėgą į priekį.

Paveikslėlį galima spustelėti

Kartą įėjus turbininis variklis, oras pereina kelis suspaudimo etapus. Dujų slėgis ir tūris ypač stipriai padidėja praeinant per degimo kamerą. Išmetamųjų dujų sukuriama trauka leidžia reaktyviniams orlaiviams skristi aukštyje ir greičiu, gerokai viršijančiu stūmoklinių variklių rotorinių lėktuvų aukštį ir greitį.

IN turboreaktyvinis variklis oras paimamas iš priekio, suspaudžiamas ir sudeginamas kartu su kuru. Susidaro dėl degimo eismo dūmai sukurti reaktyviąją traukos jėgą.

Turbopropeleriniai varikliai sujungia reaktyvinį variklį išmetamosios dujos su sraigto sukimosi sukurta trauka į priekį.

SANTRAUKA

ŠIA TEMA:

Reaktyviniai varikliai .

PARAŠYTA: Kiselevas A.V.

KALININGRAD

Įvadas

Reaktyvinis variklis – variklis, sukuriantis judėjimui reikalingą traukos jėgą, paversdamas pradinę energiją į darbinio skysčio reaktyvinės srovės kinetinę energiją; Iš variklio purkštuko nutekėjus darbiniam skysčiui susidaro reaktyvioji jėga reaktyviosios srovės reakcijos (atatrankos) pavidalu, judant variklį ir su juo struktūriškai sujungtą aparatą erdvėje priešinga kryptimi. purkštuko ištekėjimas. Įvairių rūšių energija (cheminė, branduolinė, elektros, saulės) gali būti paversta reaktyvinio srauto kinetine (greičio) energija raketos srove. Tiesioginės reakcijos variklis (tiesioginės reakcijos variklis) sujungia patį variklį su varomuoju įtaisu, t.y. užtikrina savo judėjimą nedalyvaujant tarpiniams mechanizmams.

Už kūrimą reaktyvinė trauka naudojo R.D., jums reikia:

pradinės (pirminės) energijos šaltinis, kuris paverčiamas reaktyvinės srovės kinetine energija;

darbinis skystis, kuris yra išmetamas iš R.D reaktyvinio srauto pavidalu;

Pats R.D. yra energijos keitiklis.

Pradinė energija kaupiama orlaivyje ar kitoje transporto priemonėje su raketiniu varikliu (cheminis kuras, branduolinis kuras) arba (iš esmės) gali būti gaunama iš išorės (saulės energija). Norint gauti darbinį skystį skystame raketiniame kure, gali būti naudojama medžiaga, paimta iš aplinkos (pavyzdžiui, oro ar vandens);

medžiaga, esanti aparato rezervuaruose arba tiesiai RD kameroje; iš aplinkos patenkančių ir transporto priemonėje laikomų medžiagų mišinys.

Šiuolaikinėje R.D. cheminė medžiaga dažniausiai naudojama kaip pagrindinė

Raketų ugnies bandymai

variklis Kosminis laivas

Turboreaktyviniai varikliai AL-31F lėktuvas Su-30MK. Priklauso klasei oru kvėpuojantys varikliai

energijos. Šiuo atveju darbinis skystis yra karštos dujos - cheminio kuro degimo produktai. Dirbant reaktyviniam varikliui, degimo medžiagų cheminė energija paverčiama degimo produktų šilumine energija, o karštų dujų šiluminė energija – į mechaninę reaktyvinio srauto, taigi ir aparato, transliacinio judėjimo energiją. kuriame sumontuotas variklis. Pagrindinė bet kurio vidaus degimo variklio dalis yra degimo kamera, kurioje susidaro darbinis skystis. Paskutinė kameros dalis, skirta darbiniam skysčiui pagreitinti ir srove generuoti, vadinama purkštuvu.

Priklausomai nuo to, ar R.D. veikimo metu naudojama aplinka, jie skirstomi į 2 pagrindines klases – oro. reaktyviniai varikliai(WRD) ir raketų varikliai (RD). Visi VRD yra šiluminiai varikliai, kurių darbinis skystis susidaro vykstant degiosios medžiagos oksidacijos reakcijai su atmosferos deguonimi. Iš atmosferos gaunamas oras sudaro didžiąją dalį WRD darbinio skysčio. Taigi įtaisas su varikliu varomąjame variklyje nešioja energijos šaltinį (kurą), o didžiąją dalį darbinio skysčio pasiima iš aplinkos. Priešingai nei VRD, visi variklio darbinio skysčio komponentai yra aparate, kuriame įrengtas privairavimo mechanizmas. Varomosios jėgos, kuri sąveikauja su aplinką, o dėl visų darbinio skysčio komponentų įrenginyje RD yra vienintelis tinkamas darbui erdvėje. Taip pat yra kombinuotų raketų variklių, kurie yra abiejų pagrindinių tipų derinys.

Reaktyvinių variklių istorija

Reaktyvinio judėjimo principas žinomas labai seniai. R. d. protėviu galima laikyti Garnio rutulį. Kietojo kuro raketiniai varikliai – parako raketos – Kinijoje atsirado X amžiuje. n. e. Šimtus metų tokios raketos pirmiausia buvo naudojamos Rytuose, o vėliau Europoje kaip fejerverkai, signalinės ir kovinės raketos. 1903 m. K. E. Ciolkovskis savo darbe „Pasaulio erdvių tyrinėjimas reaktyviniais instrumentais“ pirmasis pasaulyje iškėlė pagrindinius skystųjų raketų variklių teorijos principus ir pasiūlė pagrindinius skystojo kuro raketinio variklio elementus. dizainas. Pirmieji sovietiniai skystųjų raketų varikliai - ORM, ORM-1, ORM-2 buvo suprojektuoti V. P. Gluško ir, jam vadovaujant, buvo sukurti 1930–1931 metais Dujų dinamikos laboratorijoje (GDL). 1926 metais R. Goddardas paleido skystojo kuro raketą. Pirmą kartą elektroterminis RD buvo sukurtas ir išbandytas Gluškos LDK 1929–1933 m.

1939 metais SSRS išbandė raketas su I. A. Merkulovo sukurtais reaktyviniais varikliais. Pirmoji turboreaktyvinio variklio schema? pasiūlė rusų inžinierius N. Gerasimovas 1909 m.

1939 metais Kirovo gamykloje Leningrade pradėti statyti A. M. Liulkos suprojektuoti turboreaktyviniai varikliai. Išbandyti sukurtą variklį sutrukdė Didysis Tėvynės karas 1941–1945 m. 1941 metais F. Whittle'o (Didžioji Britanija) sukurtas turboreaktyvinis variklis pirmą kartą buvo sumontuotas lėktuve ir išbandytas. Didelę reikšmę kuriant R.D. turėjo rusų mokslininkų S. S. Neždanovskio, I. V. Meščerskio ir N. E. Žukovskio, prancūzų mokslininko R. Hainault-Peltry ir vokiečių mokslininko G. Obertho darbai. Svarbus indėlis kuriant WRD buvo sovietų mokslininko B. S. Stechkino darbas „Oro reaktyvinio variklio teorija“, paskelbtas 1929 m.

R.D. turi įvairių tikslų ir jų taikymo sritis nuolat plečiasi.

Radaro pavaros plačiausiai naudojamos įvairių tipų orlaiviuose.

Dauguma karinių ir civilinių orlaivių visame pasaulyje yra aprūpinti turboreaktyviniais varikliais ir aplinkkelio turboreaktyviniais varikliais, jie naudojami sraigtasparniuose. Šie radarų varikliai tinka skrydžiams tiek ikigarsiniu, tiek viršgarsiniu greičiu; Jie taip pat montuojami sviediniuose lėktuvuose, viršgarsiniai turboreaktyviniai varikliai gali būti naudojami pirmuosiuose kosminių orlaivių etapuose. „Ramjet“ varikliai montuojami ant priešlėktuvinių valdomų raketų, sparnuotųjų raketų ir viršgarsinių naikintuvų. Sraigtasparniuose naudojami ikigarsiniai reaktyviniai varikliai (įrengiami pagrindinių rotoriaus menčių galuose). Impulsiniai reaktyviniai varikliai turi mažą trauką ir yra skirti tik orlaiviams, skriejantiems ikigarsiniu greičiu. Antrojo pasaulinio karo metu 1939–1945 m. šiuose varikliuose buvo sumontuoti V-1 sviediniai.

Riedėjimo keliai dažniausiai naudojami greitaeigiuose orlaiviuose.

Skystųjų raketų varikliai naudojami erdvėlaivių ir erdvėlaivių nešančiosiose raketose kaip varomieji, stabdymo ir valdymo varikliai, taip pat valdomose balistinėse raketose. Kietojo kuro raketų varikliai naudojami balistinėse, priešlėktuvinėse, prieštankinėse ir kitose karinėse raketose, taip pat nešančiose raketose ir erdvėlaiviuose. Maži kietojo kuro varikliai naudojami kaip orlaivių kilimo stiprintuvai. Erdvėlaiviuose gali būti naudojami elektriniai raketų varikliai ir branduolinių raketų varikliai.

Tačiau šis galingas kamienas, tiesioginės reakcijos principas, pagimdė didžiulį reaktyvinių variklių šeimos „giminės medžio“ vainiką. Susipažinti su pagrindinėmis jo vainiko šakomis, vainikuojant tiesioginės reakcijos „kamieną“. Netrukus, kaip matote iš paveikslėlio (žr. žemiau), šis kamienas yra padalintas į dvi dalis, tarsi suskaidytas žaibo smūgio. Abi naujos bagažinės vienodai puoštos galingomis karūnėlėmis. Šis padalijimas įvyko todėl, kad visi „cheminiai“ reaktyviniai varikliai yra suskirstyti į dvi klases, priklausomai nuo to, ar jie naudoja aplinkos orą savo darbui, ar ne.

Viena iš naujai suformuotų bagažinių yra oru kvėpuojančių variklių (WRE) klasė. Kaip rodo pats pavadinimas, jie negali veikti už atmosferos ribų. Štai kodėl šie varikliai yra šiuolaikinės aviacijos – tiek pilotuojamos, tiek nepilotuojamos – pagrindas. Degalams deginti WRD naudoja atmosferos deguonį, degimo reakcija variklyje nevyks. Tačiau vis tiek šiuo metu plačiausiai naudojami turboreaktyviniai varikliai.

(turboreaktyviniai varikliai), montuojami beveik visuose be išimties šiuolaikiniuose lėktuvuose. Kaip ir visiems varikliams, kurie naudoja atmosferinį orą, turboreaktyviniams varikliams reikalingas specialus įtaisas, kuris suspaustų orą prieš tiekiant jį į degimo kamerą. Galų gale, jei slėgis degimo kameroje žymiai neviršija atmosferos slėgio, tada dujos iš variklio neištekės su didesnis greitis– spaudimas juos išstumia. Tačiau esant mažam išmetimo greičiui, variklio trauka bus maža, o variklis sunaudos daug degalų, toks variklis neras pritaikymo. Turboreaktyviniame variklyje orui suspausti naudojamas kompresorius, o variklio konstrukcija labai priklauso nuo kompresoriaus tipo. Yra varikliai su ašiniu ir išcentriniu kompresoriumi ašiniai kompresoriai gali turėti mažiau ar daugiau suspaudimo pakopų, būti vienpakopiai arba dvipakopiai ir pan. Kompresoriui valdyti turboreaktyvinis variklis turi dujų turbiną, kuri suteikia varikliui pavadinimą. Dėl kompresoriaus ir turbinos variklio konstrukcija yra gana sudėtinga.

Nekompresoriniai oru kvėpuojantys varikliai yra daug paprastesnės konstrukcijos, kuriuose reikalingas slėgio padidėjimas pasiekiamas kitais būdais, kurie turi pavadinimus: pulsuojantys ir reaktyviniai varikliai.

Pulsuojančiame variklyje tai dažniausiai atlieka variklio įleidimo angoje sumontuotos vožtuvo grotelės, kai degimo kamerą užpildo nauja kuro-oro mišinio dalis ir joje įvyksta blyksnis, vožtuvai užsidaro, izoliuodami degimo kamerą nuo degimo kameros; variklio įleidimo anga. Dėl to slėgis kameroje didėja, o dujos išbėga pro purkštuką, o po to visas procesas kartojamas.

Kito tipo, tiesioginio srauto, nekompresoriniame variklyje net šio vožtuvo tinklelio nėra ir dėl didelio greičio slėgio didėja slėgis degimo kameroje, t.y. stabdant į variklį skriejantį atvažiuojantį oro srautą. Akivaizdu, kad toks variklis gali veikti tik tada, kai lėktuvas Jis jau skraido gana dideliu greičiu. Bet labai didelis greitis 4-5 kartus didesnis už garso greitį, reaktyvinis variklis sukuria labai didelę trauką ir sunaudoja mažiau degalų nei bet kuris kitas „cheminis“ reaktyvinis variklis tokiomis sąlygomis. Štai kodėl reaktyviniai varikliai.

Viršgarsinių orlaivių su reaktyviniais varikliais (ramjet varikliais) aerodinaminės konstrukcijos ypatumas yra dėl to, kad yra specialių greitintuvo variklių, užtikrinančių greitį, reikalingą stabiliam reaktyvinio variklio darbui pradėti. Dėl to konstrukcijos uodegos dalis tampa sunkesnė ir reikia sumontuoti stabilizatorius, kad būtų užtikrintas būtinas stabilumas.

Reaktyvinio variklio veikimo principas.

Šiuolaikiniai galingi įvairių tipų reaktyviniai varikliai yra paremti tiesioginės reakcijos principu, t.y. Varomosios jėgos (arba traukos) sukūrimo principas reaguojant (atatrankai) iš variklio tekančios „darbinės medžiagos“, dažniausiai karštų dujų, srautui.

Visuose varikliuose vyksta du energijos konversijos procesai. Pirmiausia kuro cheminė energija paverčiama degimo produktų šilumine energija, o vėliau šiluminė energija naudojama mechaniniams darbams atlikti. Tokie varikliai apima stūmokliniai varikliai automobiliai, dyzeliniai lokomotyvai, elektrinių garo ir dujų turbinos ir kt.

Panagrinėkime šį procesą reaktyvinių variklių atžvilgiu. Pradėkime nuo variklio degimo kameros, kurioje, priklausomai nuo variklio tipo ir kuro rūšies, vienaip ar kitaip jau buvo sukurtas degus mišinys. Tai gali būti, pavyzdžiui, oro ir žibalo mišinys, kaip šiuolaikinio reaktyvinio lėktuvo turboreaktyviniame variklyje, arba skysto deguonies ir alkoholio mišinys, kaip kai kuriuose skystuose raketiniuose varikliuose, arba, galiausiai, kietasis raketinis kuras, skirtas milteliams. raketos. Degus mišinys gali degti, t.y. pradeda cheminę reakciją, greitai išskirdamas energiją šilumos pavidalu. Gebėjimas išskirti energiją cheminės reakcijos metu yra potenciali mišinio molekulių cheminė energija. Molekulių cheminė energija siejama su jų sandaros ypatumais, tiksliau, su elektroninių apvalkalų sandara, t.y. tas elektronų debesis, kuris supa molekulę sudarančių atomų branduolius. Dėl cheminės reakcijos, kurios metu vienos molekulės sunaikinamos, o kitos susidaro, natūraliai įvyksta elektronų apvalkalo restruktūrizacija. Atliekant šį restruktūrizavimą yra išlaisvintos cheminės energijos šaltinis. Matyti, kad reaktyvinių variklių degalais gali būti tik tos medžiagos, kurios variklyje vykstančios cheminės reakcijos (degimo) metu išskiria gana daug šilumos ir taip pat susidaro daug dujų. Visi šie procesai vyksta degimo kameroje, tačiau sutelkime dėmesį į reakciją ne molekuliniame lygmenyje (tai jau buvo aptarta aukščiau), o darbo „fazėse“. Kol degimas neprasidėjo, mišinys turi daug potencialios cheminės energijos. Bet tada liepsna apėmė mišinį, dar akimirka – ir cheminė reakcija baigėsi. Dabar vietoj molekulių degus mišinys kamera užpildyta degimo produktų molekulėmis, tankiau „supakuotomis“. Išsiskiria perteklinė surišimo energija, kuri yra įvykusios degimo reakcijos cheminė energija. Molekulės, turinčios šį energijos perteklių, beveik akimirksniu perdavė ją kitoms molekulėms ir atomams dėl dažnų susidūrimų su jomis. Visos molekulės ir atomai degimo kameroje pradėjo judėti atsitiktinai, chaotiškai žymiai didesniu greičiu, pakilo dujų temperatūra. Taip kuro potenciali cheminė energija buvo paversta degimo produktų šilumine energija.

Panašus perėjimas buvo atliktas visuose kituose šiluminiuose varikliuose, tačiau reaktyviniai varikliai iš esmės skiriasi nuo jų tolesniu karštų degimo produktų likimu.

Šilumos variklyje susidarius karštoms dujoms, turinčioms didelę šiluminę energiją, ši energija turi būti paversta mechanine energija. Juk varikliai tarnauja tam, kad veiktų mechaninis darbas, ką nors „judinti“, panaudoti, nesvarbu, ar tai dinamo, pridėkite elektrinės, dyzelinio lokomotyvo, automobilio ar lėktuvo brėžinius.

Kad dujų šiluminė energija virstų mechanine, turi padidėti jų tūris. Taip plečiantis, dujos atlieka darbą, kuris sunaudoja jų vidinę ir šiluminę energiją.

Stūmoklinio variklio atveju besiplečiančios dujos spaudžia cilindro viduje judantį stūmoklį, stūmoklis stumia švaistiklį, kuris vėliau suka variklio alkūninį veleną. Velenas jungiamas prie dinamo rotoriaus, dyzelinio lokomotyvo ar automobilio varomųjų ašių arba lėktuvo sraigto - variklis atlieka naudingą darbą. IN garų variklis, arba dujų turbina, dujos besiplečiančios priverčia suktis prie turbinos veleno prijungtą ratą – čia nereikia pavarų perjungimo alkūninio mechanizmo, o tai vienas iš didžiausių turbinos privalumų

Dujos, žinoma, taip pat plečiasi reaktyviniame variklyje, nes be to jos neveikia. Bet plėtimo darbai tokiu atveju nėra skirti veleno sukimui. Susijęs su pavaros mechanizmu, kaip ir kituose šiluminiuose varikliuose. Reaktyvinio variklio paskirtis kitokia – sukurti reaktyvinę trauką, o tam būtina, kad iš variklio dideliu greičiu ištekėtų dujų – degimo produktų – srautas: šio srauto reakcijos jėga yra variklio trauka. . Vadinasi, dujinių kuro degimo produktų variklyje plėtimosi darbas turi būti skirtas pačioms dujoms pagreitinti. Tai reiškia, kad dujų šiluminė energija reaktyviniame variklyje turi būti paversta jų kinetine energija – atsitiktinis chaotiškas molekulių šiluminis judėjimas turi būti pakeistas organizuotu jų srautu viena visiems bendra kryptimi.

Tam skirta viena iš svarbiausių variklio dalių, vadinamasis reaktyvinis antgalis. Nesvarbu, kokiam tipui priklauso tas ar kitas reaktyvinis variklis, jame būtinai turi būti antgalis, per kurį iš variklio dideliu greičiu išteka karštos dujos – degalų degimo variklyje produktai. Kai kuriuose varikliuose dujos patenka į purkštuką iš karto po degimo kameros, pavyzdžiui, raketoje arba reaktyviniai varikliai. Kituose, turboreaktyviniuose varikliuose, dujos pirmiausia praeina per turbiną, kuriai atiduoda dalį šiluminės energijos. Šiuo atveju juo varomas kompresorius, kuris suspaudžia orą prieš degimo kamerą. Bet vienaip ar kitaip, antgalis yra paskutinė variklio dalis - dujos teka per jį prieš paliekant variklį.

Reaktyvinis antgalis gali būti įvairių formų ir, be to, skirtingos konstrukcijos, priklausomai nuo variklio tipo. Pagrindinis dalykas yra greitis, kuriuo dujos išteka iš variklio. Jei šis nutekėjimo greitis neviršija greičio, kuriuo garso bangos sklinda ištekančiose dujose, tai antgalis yra paprasta cilindrinė arba kūginė vamzdžio dalis. Jei ištekėjimo greitis viršija garso greitį, tada antgalis yra besiplečiančio vamzdžio formos arba pirmiausia susiaurėja, o paskui plečiasi (Lavl antgalis). Tik tokios formos vamzdyje, kaip rodo teorija ir patirtis, dujos gali būti pagreitintos iki viršgarsinio greičio ir peržengti „garso barjerą“.

Reaktyvinio variklio schema

Turboventiliatorius yra plačiausiai naudojamas reaktyvinis variklis civilinėje aviacijoje.

Kuras, patekęs į variklį (1), susimaišo su suslėgtu oru ir dega degimo kameroje (2). Besiplečiančios dujos suka greitaeiges (3) ir mažo greičio turbinas, kurios savo ruožtu varo kompresorių (5), kuris stumia orą į degimo kamerą, ir ventiliatorius (6), kurie varo orą per šią kamerą ir nukreipia jį į išmetimo vamzdį. Išstumdami orą, ventiliatoriai suteikia papildomą trauką. Tokio tipo variklis gali išvystyti iki 13 600 kg trauką.

Išvada

Reaktyvinis variklis turi daug nuostabių savybių, tačiau pagrindinė iš jų yra ši. Raketai judėti nereikia žemės, vandens ar oro, nes ji juda dėl sąveikos su dujomis, susidarančiomis degant kurui. Todėl raketa gali judėti beorėje erdvėje.

K. E. Ciolkovskis yra skrydžio į kosmosą teorijos įkūrėjas. Mokslinį įrodymą apie galimybę panaudoti raketą skrydžiams į kosmosą, už Žemės atmosferos ir į kitas Saulės sistemos planetas pirmasis pateikė rusų mokslininkas ir išradėjas Konstantinas Eduardovičius Ciolkovskis.

Bibliografija

Enciklopedinis jaunųjų technikų žodynas.

Šiluminiai reiškiniai technikoje.

Medžiagos iš svetainės http://goldref.ru/;

1. Reaktyvinis judėjimas (2)

   Santrauka >> Fizika

   Kuris yra formoje reaktyvus purkštukai išmetami iš reaktyvus variklis; aš pats reaktyvus variklis- energijos keitiklis... su kuriuo reaktyvus variklis turi įtakos įrenginiui, kuriame yra tai reaktyvus variklis. Traukos reaktyvus variklis priklauso nuo...

2. Reaktyvinis judėjimas gamtoje ir technologijose

   Santrauka >> Fizika

   Salpu į priekį. Didžiausią susidomėjimą kelia reaktyvus variklis kalmarai Kalmarai yra labiausiai... t.y. aparatas su reaktyvus variklis, naudojant degalus ir oksidatorių, esantį pačiame įrenginyje. Reaktyvus variklis- Tai variklis, transformuojasi...

3. Reaktyvus Daugkartinio paleidimo raketų sistema BM-13 Katyusha

   Santrauka >> Istorinės figūros

   Kovos galvutė ir parakas reaktyvus variklis. Galvos dalis yra... saugiklis ir papildomas detonatorius. Reaktyvus variklis turi degimo kamerą, in... smarkiai padidino ugnies galimybes reaktyvus

Reaktyvinis judėjimas – tai procesas, kurio metu viena jo dalis tam tikru greičiu atskiriama nuo tam tikro kūno. Jėga, kuri atsiranda šiuo atveju, veikia pati, be menkiausio kontakto su išoriniais kūnais. Reaktyvinis variklis tapo postūmiu sukurti reaktyvinį variklį. Jo veikimo principas pagrįstas būtent šia jėga. Kaip veikia toks variklis? Pabandykime tai išsiaiškinti.

Istoriniai faktai

Idėją panaudoti reaktyvinį variklį, kuris leistų įveikti Žemės traukos jėgą, 1903 metais iškėlė Rusijos mokslo fenomenas – Ciolkovskis. Šia tema jis paskelbė visą tyrimą, tačiau į jį nebuvo žiūrima rimtai. Konstantinas Eduardovičius, patyręs politinės sistemos pokyčius, daug metų dirbo, kad visiems įrodytų, jog yra teisus.

Šiandien yra daug gandų, kad revoliucionierius Kibalchichas buvo pirmasis šiuo klausimu. Tačiau tuo metu, kai buvo paskelbti Ciolkovskio darbai, šio vyro testamentas buvo palaidotas kartu su Kibalchichu. Be to, tai nebuvo visavertis darbas, o tik eskizai ir apybraižos – revoliucionierius savo darbuose nesugebėjo pateikti patikimo pagrindo teoriniams skaičiavimams.

Kaip veikia reaktyvioji jėga?

Norėdami suprasti, kaip veikia reaktyvinis variklis, turite suprasti, kaip veikia ši jėga.

Taigi, įsivaizduokite šūvį iš bet kurio šaunamojo ginklo. Tai aiškus pavyzdys reaktyviosios jėgos veikimas. Karštų dujų srautas, susidarantis degant užtaisui šovinyje, stumia ginklą atgal. Kuo galingesnis užtaisas, tuo stipresnis bus atatranka.

Dabar įsivaizduokime degiojo mišinio uždegimo procesą: jis vyksta palaipsniui ir nuolat. Būtent taip atrodo reaktyvinio variklio veikimo principas. Panašiai veikia ir raketa su kietojo kuro reaktyviniu varikliu – tai paprasčiausias jos variantas. Net pradedantiesiems raketų modeliuotojams tai yra žinoma.

Iš pradžių juodi milteliai buvo naudojami kaip kuras reaktyviniams varikliams. Reaktyviniams varikliams, kurių veikimo principas jau buvo pažangesnis, reikėjo kuro su nitroceliuliozės pagrindu, kuris buvo ištirpintas nitroglicerine. Dideliuose agregatuose, paleidžiančiuose raketas, kurios iškelia į orbitą šaudyklas, šiandien jie kaip oksidatorių naudoja specialų polimerinio kuro ir amonio perchlorato mišinį.

RD veikimo principas

Dabar verta suprasti reaktyvinio variklio veikimo principą. Norėdami tai padaryti, galite apsvarstyti klasiką - skysti varikliai, kurios išliko beveik nepakitusios nuo Ciolkovskio laikų. Šiuose įrenginiuose naudojamas kuras ir oksidatorius.

Pastarajam naudojamas skystas deguonis arba azoto rūgštis. Žibalas naudojamas kaip kuras. Šiuolaikiniai skysti kriogeniniai varikliai naudoja skystą vandenilį. Oksiduotas deguonimi padidina specifinį impulsą (net 30 proc.). Idėja, kad vandenilis gali būti panaudotas, taip pat kilo iš Ciolkovskio galvos. Tačiau tuo metu dėl didelio sprogimo pavojaus teko ieškotis kito kuro.

Veikimo principas yra toks. Komponentai patenka į degimo kamerą iš dviejų atskirų bakų. Sumaišius jie virsta mase, kuriai degant išsiskiria didžiulis šilumos kiekis ir keliasdešimties tūkstančių atmosferų slėgis. Oksidatorius tiekiamas į degimo kamerą. Kuro mišinys Eidamas tarp dvigubų kameros ir antgalio sienelių, jis atvėsina šiuos elementus. Tada degalai, šildomi sienų, per daugybę purkštukų pateks į uždegimo zoną. Purkštukas, suformuotas naudojant antgalį, išsiveržia. Dėl to užtikrinamas stūmimo momentas.

Trumpai tariant, reaktyvinio variklio veikimo principą galima palyginti su pūstuvu. Tačiau pastarasis yra daug paprastesnis. Nėra kitokių pagalbinės sistemos variklis. O tai kompresoriai, reikalingi įpurškimo slėgiui sukurti, turbinos, vožtuvai, taip pat kiti elementai, be kurių reaktyvinis variklis tiesiog neįmanomas.

Nepaisant to, kad skysti varikliai sunaudoja daug degalų (kuro sąnaudos yra maždaug 1000 gramų 200 kilogramų krovinio), jie vis dar naudojami kaip varomieji įrenginiai nešančiosioms raketoms ir manevriniai įrenginiai orbitinėms stotims, taip pat kitiems erdvėlaiviams.

Įrenginys

Tipiškas reaktyvinis variklis sukonstruotas taip. Pagrindiniai jo komponentai yra šie:

kompresorius;

Degimo kamera;

turbinos;

Išmetimo sistema.

Pažvelkime į šiuos elementus išsamiau. Kompresorius susideda iš kelių turbinų. Jų užduotis yra įsiurbti ir suspausti orą, kai jis praeina per ašmenis. Suspaudimo proceso metu padidėja oro temperatūra ir slėgis. Dalis to suspaustas oras tiekiamas į degimo kamerą. Jame oras susimaišo su kuru ir užsidega. Šis procesas dar labiau padidina šiluminę energiją.

Mišinys palieka degimo kamerą didelis greitis, o tada išsiplečia. Tada seka kita turbina, kurios mentės sukasi dėl dujų įtakos. Ši turbina, jungiama prie kompresoriaus, esančio įrenginio priekyje, paleidžia jį. Oras šildomas iki aukšta temperatūra, išeina pro išmetimo sistema. Temperatūra, jau gana aukšta, toliau kyla dėl droselio efekto. Tada oras visiškai išeina.

Lėktuvo variklis

Šiuos variklius naudoja ir lėktuvai. Pavyzdžiui, didžiuliuose keleiviniuose lėktuvuose montuojami turboreaktyviniai agregatai. Nuo įprastų jie skiriasi tuo, kad yra du rezervuarai. Viename yra kuro, o kitame - oksidatoriaus. Nors turboreaktyvinis variklis tiekia tik degalus, iš atmosferos pumpuojamas oras naudojamas kaip oksidatorius.

Turboreaktyvinis variklis

Lėktuvo reaktyvinio variklio veikimo principas pagrįstas ta pačia reaktyvine jėga ir tais pačiais fizikos dėsniais. Svarbiausia dalis yra turbinos mentės. Galutinė galia priklauso nuo ašmenų dydžio.

Būtent turbinų dėka sukuriama trauka, reikalinga orlaiviui pagreitinti. Kiekvienas peilis yra dešimt kartų galingesnis už paprastus peiliukus automobilio vidaus degimo variklis. Turbinos įrengiamos po degimo kameros, kur slėgis didžiausias. O temperatūra čia gali siekti pusantro tūkstančio laipsnių.

Dvigubos grandinės riedėjimo takas

Šie įrenginiai turi daug pranašumų prieš turboreaktyvinius. Pavyzdžiui, žymiai mažesnės degalų sąnaudos su ta pačia galia.

Tačiau pats variklis turi sudėtingesnę konstrukciją ir didesnį svorį.

O dvigubos grandinės reaktyvinio variklio veikimo principas kiek kitoks. Turbinos sugaunamas oras iš dalies suspaudžiamas ir tiekiamas į kompresorių pirmoje grandinėje ir į stacionarias mentes antroje grandinėje. Turbina veikia kaip kompresorius žemas spaudimas. Pirmoje variklio grandinėje oras suspaudžiamas ir kaitinamas, o po to per kompresorių aukštas spaudimas tiekiamas į degimo kamerą. Čia susidaro mišinys su kuru ir užsidega. Susidaro dujos, kurios tiekiamos į aukšto slėgio turbiną, dėl kurių sukasi turbinos mentės, kurios savo ruožtu tiekia sukimosi judesį aukšto slėgio kompresoriui. Tada dujos praeina per žemo slėgio turbiną. Pastarasis įjungia ventiliatorių ir galiausiai išteka dujos, sukurdamos trauką.

Sinchroniniai riedėjimo keliai

Tai elektros varikliai. Sinchroninio pasipriešinimo variklio veikimo principas yra panašus į žingsninio bloko. Kintamoji srovė tiekiamas į statorių ir aplink rotorių sukuria magnetinį lauką. Pastarasis sukasi dėl to, kad stengiasi sumažinti magnetinį pasipriešinimą. Šie varikliai neturi nieko bendra su kosmoso tyrinėjimais ir šaudyklių paleidimu.

Reaktyvinis variklis – tai įtaisas, kuris sukuria judėjimui reikalingą traukos jėgą, paversdamas vidinę kuro energiją į darbinio skysčio reaktyvinės srovės kinetinę energiją.

Reaktyvinių variklių klasės:

Visi reaktyviniai varikliai skirstomi į 2 klases:

• Oro čiurkšlė - šiluminiai varikliai, naudojant iš atmosferos gaunamą oro oksidacijos energiją. Šiuose varikliuose darbinį skystį sudaro degimo produktų mišinys su likusiais pasirinkto oro elementais.
• Raketų varikliai – varikliai, kuriuose yra viskas, kas yra laive būtini komponentai ir gali dirbti net beorėje erdvėje.

Tiesioginis srautas reaktyvinis variklis– paprasčiausias dizainas WRD klasėje. Prietaiso veikimui reikalingas slėgio padidėjimas susidaro stabdant artėjantį oro srautą.

Ramjet darbo procesą galima trumpai apibūdinti taip:

• Oras skrydžio greičiu patenka į variklio įleidimo angą, jo kinetinė energija paverčiama vidine energija, padidėja oro slėgis ir temperatūra. Prie įėjimo į degimo kamerą ir per visą srauto ilgį stebimas didžiausias slėgis.

• Suslėgto oro kaitinimas degimo kameroje vyksta oksiduojant tiekiamam orui, o darbinio skysčio vidinė energija didėja.
• Toliau srautas purkštuke susiaurėja, darbinis skystis pasiekia garso greitį, o plėsdamasis vėl pasiekia viršgarsinį greitį. Dėl to, kad darbinis skystis juda greičiu, viršijančiu artėjančio srauto greitį, viduje susidaro srovės trauka.

IN konstruktyviai Ramjet yra geriausias paprastas prietaisas. Variklyje yra degimo kamera, iš kurios patenka degalai kuro purkštukai, o oras ateina iš difuzoriaus. Degimo kamera baigiasi prie įėjimo į purkštuką, kuris yra konvergentinis-divergentinis antgalis.

Sukūrus mišraus kietojo kuro technologiją, šis kuras buvo pradėtas naudoti reaktyviniuose varikliuose. Degimo kameroje yra kuro blokas su centriniu išilginiu kanalu. Darbinis skystis, eidamas per kanalą, palaipsniui oksiduoja kuro paviršių ir pats įkaista. Kietojo kuro naudojimas dar labiau supaprastina variklio konstrukciją: Degalų sistema tampa nereikalingas.

Mišraus degalų sudėtis reaktyviniuose varikliuose skiriasi nuo naudojamo kietojo kuro raketiniuose varikliuose. Jei į raketinis variklis Didžiąją dalį kuro sudėties užima oksidatorius, tačiau reaktyviniuose varikliuose jis naudojamas mažomis proporcijomis degimo procesui suaktyvinti.

Sumaišyto reaktyvinio kuro užpildą daugiausia sudaro smulkūs berilio, magnio arba aliuminio milteliai. Jų oksidacijos šiluma gerokai viršija angliavandenilių kuro degimo šilumą. Kietojo kuro reaktyvinio lėktuvo pavyzdys yra priešlaivinės sparnuotosios raketos P-270 Moskit varomasis variklis.

Ramjeto trauka priklauso nuo skrydžio greičio ir nustatoma remiantis kelių veiksnių įtaka:

• Kuo didesnis skrydžio greitis, tuo didesnis oro srautas, praeinantis atitinkamai per variklio trajektoriją, didelis kiekis deguonis prasiskverbs į degimo kamerą, o tai padidina degalų sąnaudas, šiluminę ir mechaninė galia variklis.
• Kuo didesnis oro srautas variklio kelyje, tuo didesnė bus variklio sukuriama trauka. Tačiau yra tam tikra riba, oro srautas per variklio kelią negali didėti neribotai.
• Didėjant skrydžio greičiui, didėja slėgio lygis degimo kameroje. Dėl to padidėja variklio šiluminis efektyvumas.
• Kaip daugiau skirtumo tarp transporto priemonės skrydžio greičio ir srovės srauto pratekėjimo greičio, tuo didesnė variklio trauka.

Ramreaktyvinio variklio traukos priklausomybę nuo skrydžio greičio galima pavaizduoti taip: kol skrydžio greitis bus daug mažesnis už reaktyvinio srauto pratekėjimo greitį, trauka didės kartu su skrydžio greičiu. Kai skrydžio greitis artėja prie reaktyvinio srauto greičio, trauka pradeda kristi, peržengusi tam tikrą maksimumą, kuriam esant ji stebima. optimalus greitis skrydis.

Priklausomai nuo skrydžio greičio, išskiriamos šios reaktyvinių variklių kategorijos:

• ikigarsinis;
• viršgarsinis;
• hipergarsinis.

Kiekviena grupė turi savo skiriamieji bruožai dizaino.

Ikigarsiniai reaktyviniai varikliai

Ši variklių grupė skirta skrydžio greičiui nuo 0,5 iki 1,0 macho. Oro suspaudimas ir stabdymas tokiuose varikliuose vyksta difuzoriuje – besiplečiančiame įrenginio kanale srauto įleidimo angoje.

Šie varikliai turi itin mažas efektyvumas. Skrendant M = 0,5 greičiu, slėgio padidėjimo lygis juose yra 1,186, todėl idealus jų šiluminis efektyvumas yra tik 4,76%, o jei dar atsižvelgsime į nuostolius tikras variklis, ši vertė priartės prie nulio. Tai reiškia, kad skrendant M greičiu<0,5 дозвуковой ПВРД неработоспособен.

Tačiau net esant maksimaliam ikigarsinio diapazono greičiui, kai M = 1, slėgio padidėjimo lygis yra 1,89, o idealus šiluminis koeficientas yra tik 16,7%. Šie rodikliai yra 1,5 karto mažesni nei stūmoklinių vidaus degimo variklių ir 2 kartus mažesni nei dujų turbininių variklių. Dujų turbininiai ir stūmokliniai varikliai taip pat yra veiksmingi, kai jie dirba nejudančioje padėtyje. Todėl ramjetiniai ikigarsiniai varikliai, palyginti su kitais orlaivių varikliais, pasirodė nekonkurencingi ir šiuo metu nėra masiškai gaminami.

Viršgarsiniai reaktyviniai varikliai

Viršgarsiniai reaktyviniai varikliai yra skirti skrydžiams 1 greičio diapazone< M < 5.

Viršgarsinio dujų srauto lėtėjimas visada yra nenutrūkstamas, susidaro smūginė banga, kuri vadinama smūgine banga. Smūgio bangos atstumu dujų suspaudimo procesas nėra izentropinis. Vadinasi, stebimi mechaninės energijos nuostoliai, slėgio padidėjimo lygis joje yra mažesnis nei izentropiniame procese. Kuo galingesnė smūginė banga, tuo labiau keičiasi srauto greitis priekyje ir atitinkamai, tuo didesnis slėgio nuostolis, kartais pasiekiantis 50%.

Siekiant sumažinti slėgio nuostolius, suspaudimas organizuojamas ne viena, o keliomis mažesnio intensyvumo smūgio bangomis. Po kiekvieno iš šių šuolių stebimas srauto greičio mažėjimas, kuris išlieka viršgarsinis. Tai pasiekiama, jei amortizatorių priekis yra kampu srauto greičio krypčiai. Srauto parametrai išlieka pastovūs intervalais tarp šuolių.

Paskutiniame šuolyje greitis pasiekia ikigarsinį lygį, difuzoriaus kanale nuolat vyksta tolesni stabdymo ir oro suspaudimo procesai.

Jei variklio įvesties įtaisas yra netrikdomo srauto zonoje (pavyzdžiui, prieš orlaivį prie nosies galo arba pakankamu atstumu nuo korpuso ant sparno konsolės), jis yra asimetriškas ir turi centrinis korpusas - aštrus ilgas "kūgis", besitęsiantis iš apvalkalo. Centrinis korpusas skirtas sukurti įstrižas smūgio bangas artėjančiame oro sraute, kurios užtikrina oro suspaudimą ir stabdymą, kol jis patenka į specialų įleidimo įrenginio kanalą. Pateikti įvesties įrenginiai vadinami kūgio srauto įrenginiais, jų viduje cirkuliuoja oras, sudarydamas kūginę formą.

Centrinis kūginis korpusas gali būti aprūpintas mechanine pavara, kuri leidžia jam judėti išilgai variklio ašies ir optimizuoti oro srauto stabdymą esant skirtingam skrydžio greičiui. Šie įvesties įrenginiai vadinami reguliuojamais.

Tvirtinant variklį po sparnu arba žemiau fiuzeliažo, tai yra orlaivio konstrukcinių elementų aerodinaminio poveikio srityje, naudojami plokščios formos dvimačio srauto įvesties įtaisai. Jie neturi centrinio korpuso ir turi skersinę stačiakampę sekciją. Jie taip pat vadinami mišriais arba vidiniais suspaudimo įtaisais, nes išorinis suspaudimas čia vyksta tik smūgio bangų metu, susidariusių priekiniame orlaivio sparno krašte arba nosies gale. Stačiakampio skerspjūvio reguliuojami įvesties įtaisai gali pakeisti pleištų padėtį kanalo viduje.

Viršgarsinio greičio diapazone reaktyviniai varikliai yra efektyvesni nei ikigarsinio greičio diapazone. Pavyzdžiui, skrydžio greičiui M=3 slėgio padidėjimo koeficientas yra 36,7, artimas turboreaktyviniams varikliams, o skaičiuojamas idealus efektyvumas siekia 64,3%. Praktiškai šie rodikliai yra mažesni, tačiau esant greičiui M = 3-5 SPVjet varikliai yra efektyvesni nei visų esamų VRE tipų.

Esant netrikdomo oro srauto temperatūrai 273°K ir orlaivio greičiui M=5, dirbančio atsilikusio kūno temperatūra yra 1638°K, esant M=6 - 2238°K greičiui, o realiame skrydžio metu. , atsižvelgiant į smūgines bangas ir trinties jėgos veikimą, jis tampa dar didesnis.

Tolesnis darbinio skysčio šildymas yra problemiškas dėl konstrukcinių medžiagų, sudarančių variklį, terminio nestabilumo. Todėl didžiausias SPV srovės greitis laikomas M=5.

Higarsinis reaktyvinis variklis

Hipergarsinių reaktyvinių variklių kategorijai priklauso reaktyviniai varikliai, veikiantys didesniu nei 5 Mach greičiu. XXI amžiaus pradžioje tokio variklio egzistavimas buvo tik hipotetinis: nebuvo surinktas nė vienas pavyzdys, kuris išlaikytų skrydžio bandymus ir patvirtintų jo serijinės gamybos pagrįstumą ir tinkamumą.

Prie įėjimo į scramjet įrenginį oro stabdymas atliekamas tik iš dalies, o per likusį taktą darbinio skysčio judėjimas yra viršgarsinis. Didžioji dalis kinetinės pradinės srauto energijos išlaikoma po suspaudimo, temperatūra yra santykinai žema, todėl darbinis skystis gali išskirti didelį kiekį šilumos. Po įleidimo įtaiso variklio srauto kelias plečiasi per visą jo ilgį. Dėl kuro degimo viršgarsiniu srautu darbinis skystis įkaista, jis plečiasi ir greitėja.

Šio tipo varikliai skirti skrydžiams išretėjusioje stratosferoje. Teoriškai tokį variklį galima naudoti daugkartinio naudojimo erdvėlaiviuose.

Viena iš pagrindinių problemų kuriant scramjet yra kuro degimo viršgarsiniu srautu organizavimas.

Įvairiose šalyse buvo pradėtos kelios programos, skirtos scramjet varikliams kurti, visos jos yra teorinių tyrimų ir parengiamojo projektavimo laboratorinių tyrimų stadijoje.

Kur naudojami reaktyviniai varikliai?

Ramjetas neveikia nuliniu greičiu ir mažu skrydžio greičiu. Orlaivyje su tokiu varikliu reikia sumontuoti pagalbines pavaras, kurios gali būti kietasis raketinis stiprintuvas arba nešiklis, iš kurio paleidžiama transporto priemonė su rameta.

Dėl ramjeto neefektyvumo esant mažam greičiui jis praktiškai netinkamas naudoti pilotuojamuose orlaiviuose. Pageidautina tokius variklius naudoti nepilotuojamoms, sparnuotoms ir vienkartinėms kovinėms raketoms dėl jų patikimumo, paprastumo ir mažos kainos. Ramjet varikliai taip pat naudojami skraidančiuose taikiniuose. Ramjeto veikimo charakteristikomis konkuruoja tik raketinis variklis.

Branduolinis reaktyvinis lėktuvas

Šaltojo karo tarp SSRS ir JAV metu buvo sukurti reaktyvinių variklių su branduoliniu reaktoriumi projektai.

Tokiuose blokuose energijos šaltinis buvo ne cheminė kuro degimo reakcija, o vietoj degimo kameros įrengto branduolinio reaktoriaus išskiriama šiluma. Tokioje čiurkšlėje pro įleidimo įrenginį patenkantis oras prasiskverbia į aktyviąją reaktoriaus sritį, atvėsina konstrukciją ir pats įkaista iki 3000 K. Tada jis išteka iš variklio antgalio greičiu, artimu pažangių raketų variklių greičiui. . Branduoliniai reaktyviniai varikliai buvo skirti montuoti tarpžemyninėse sparnuotosiose raketose, turinčiose branduolinį užtaisą. Abiejų šalių dizaineriai sukūrė nedidelius branduolinius reaktorius, atitinkančius sparnuotosios raketos matmenis.

1964 m., vykdydami branduolinių reaktyvinių lėktuvų tyrimų programas, Tory ir Plutonas atliko stacionarius Tory-IIC branduolinio reaktyvinio lėktuvo ugnies bandymus. Bandymų programa buvo uždaryta 1964 m. liepos mėn., o variklis nebuvo išbandytas skrydžio metu. Numanoma programos suvaržymo priežastis galėtų būti balistinių raketų su cheminiais raketų varikliais konfigūracijos tobulinimas, o tai leido vykdyti kovines misijas nenaudojant branduolinių reaktyvinių variklių.

Reaktyvinio variklio priekyje yra ventiliatorius. Jis paima orą iš išorinės aplinkos, įsiurbdamas jį į turbiną. Raketų varikliuose oras pakeičia skystą deguonį. Ventiliatorius turi daug specialios formos titano menčių.

Jie stengiasi, kad ventiliatoriaus zona būtų pakankamai didelė. Be oro įsiurbimo, ši sistemos dalis taip pat yra susijusi su variklio aušinimu, apsaugodama jo kameras nuo sunaikinimo. Už ventiliatoriaus yra kompresorius. Jis priverčia orą į degimo kamerą esant aukštam slėgiui.

Vienas iš pagrindinių reaktyvinio variklio konstrukcinių elementų yra degimo kamera. Jame kuras sumaišomas su oru ir uždegamas. Mišinys užsidega, kartu stipriai įkaista korpuso dalys. Kuro mišinys plečiasi esant aukštai temperatūrai. Tiesą sakant, variklyje įvyksta kontroliuojamas sprogimas.

Iš degimo kameros kuro ir oro mišinys patenka į turbiną, kurią sudaro daugybė menčių. Reaktyvinis srautas daro juos slėgį ir priverčia turbiną suktis. Jėga perduodama velenui, kompresoriui ir ventiliatoriui. Susidaro uždara sistema, kurios veikimui reikia tik nuolatinio kuro mišinio tiekimo.

Paskutinė reaktyvinio variklio dalis yra antgalis. Iš turbinos čia patenka įkaitęs srautas, sudarydamas reaktyvinį srautą. Į šią variklio dalį taip pat tiekiamas šaltas oras iš ventiliatoriaus. Jis skirtas vėsinti visą struktūrą. Oro srautas apsaugo antgalio manžetę nuo žalingo reaktyvinio srauto poveikio, neleidžia dalims išsilydyti.

Kaip veikia reaktyvinis variklis?

Variklio darbinis skystis yra purkštukas. Jis išteka iš purkštuko labai dideliu greičiu. Tai sukuria reaktyviąją jėgą, kuri stumia visą įrenginį priešinga kryptimi. Traukos jėga sukuriama tik veikiant srovei, be jokių kitų kūnų atramos. Ši reaktyvinio variklio savybė leidžia jį naudoti kaip raketų, orlaivių ir erdvėlaivių jėgainę.

Iš dalies reaktyvinio variklio veikimas yra panašus į vandens srauto, tekančio iš žarnos, veikimą. Esant didžiuliam slėgiui, skystis per žarną tiekiamas į susiaurėjusį žarnos galą. Vandens, išeinančio iš purkštuko, greitis yra didesnis nei žarnos viduje. Tai sukuria priešslėgio jėgą, kuri leidžia ugniagesiui išlaikyti žarną tik labai sunkiai.

Reaktyvinių variklių gamyba yra ypatinga technologijos šaka. Kadangi darbinio skysčio temperatūra čia siekia kelis tūkstančius laipsnių, variklio dalys gaminamos iš itin tvirtų metalų ir medžiagų, kurios yra atsparios tirpimui. Atskiros reaktyvinių variklių dalys gaminamos, pavyzdžiui, iš specialių keraminių junginių.