Винахід відноситься до галузі електротехніки і може бути використане, наприклад, у регульованих електроприводах загальнопромислових механізмів, а також у транспортних засобах, а саме у джерелах живлення бортової мережіавтомобілів, тракторів, всюдиходів тощо. Сутність винаходу полягає в тому, що синхронна реактивна двополюсна машина містить на статорі багатофазну силову обмотку, рівномірно розподілену вздовж внутрішньої розточування статора і призначену для підключення до вентильного перетворювача, а також багатофазну обмотку збудження з повним кроком, призначену для підключення до керованих. При цьому згідно з даним винаходом пакет осердя статора виконують у вигляді квадрата, при цьому обмотка збудження розміщена в додаткових пазах, які розташовуються в кутах пакета. Технічний результат, що досягається цим винаходом, полягає у підвищенні коефіцієнта використання електротехнічної сталі при виготовленні реактивної синхронної машини. 5 іл.
Малюнки до патенту РФ 2346376
Винахід відноситься до електротехніки і може бути використане, наприклад, у регульованих електроприводах загальнопромислових механізмів, а також у транспортних засобах, а саме у джерелах живлення бортової мережі автомобілів, тракторів, всюдиходів тощо.
Відомі синхронні реактивні машини, які мають безконтактне виконання (див. Кононенко, Є.В. Синхронні реактивні машини / Є.В.Кононенко. – М.: Енергія, 1970. – 208 с.). Однак ці електричні машини мають незадовільні масогабаритні показники, а спроби їхнього покращення вимагають значного ускладнення конструкції ротора.
Знаходять також застосування безконтактні синхронні генератори з збудженням і випрямлячем, що обертається, з багатофазною обмоткою якоря (статора) і силовим багатофазним випрямлячем на виході генератора (патент 4121148 США, МКИ Н02К 19/34; Н02Р 9/s4 система, Hubert Platzer, Dipl.-Ing. Hitzinger & Co., Linz, Austria - № 790263; Однак розміщення на роторі обертової обмотки збудження і діодів випрямляча знижує механічну надійність генератора і не дозволяє отримати високі кутові швидкостіобертання ротора.
Найбільш близьким винаходом до машини, що заявляється, є синхронна реактивна машина, що містить багатофазну силову обмотку і багатофазну обмотку збудження з повним кроком, що підключається до керованих збудників (патент РФ №2240640 МПК Н02G 1/02. Синхронний реенергетичний генератор і генератор. Ю.С.Усинін, С.М.Бутаков, М.А.Григор'єв, К.М.Виноградов Заявлено 20.06.03 №2003118611/09. Опубліковано 20.11.04. Бюл.
Особливістю електричної машини, описаної в цьому прототипі, є те, що збудження електричної машини, що працює в режимі генератора, створюється по поздовжній осі цього генератора не обмоткою збудження, розташованої на роторі, як у звичайних синхронних генераторах (і яка відсутня в прототипі), а струмом тієї фази з додаткових обмоток збудження, розміщених на статорі, витки якої в момент часу, що розглядається, розташовані навпроти міжполюсного проміжку ротора і магнітна вісь якої спрямована, отже, вздовж поздовжньої осі машини. При обертанні ротора синхронного генератора витки обмотки збудження попередньої фази виявляються розташованими над межполюсном проміжку, а навпаки полюса ротора, тому струм у цій фазі зменшують до нуля. Разом з тим міжполюсний проміжок насувається на витки наступної фази обмотки збудження, струм в якій встановлюють рівним струму збудження генератора. Коли ротор генератора робить один повний оборот (електричний), струми у всіх фазах обмотки збудження генератора по черзі встановлюють рівними струму збудження генератора, поки витки цих фаз розташовуються навпроти міжполюсного проміжку ротора.
В основу пропонованого винаходу покладено технічне завдання, що полягає у підвищенні коефіцієнта використання електротехнічної сталі при виготовленні реактивної синхронної машини.
Рішення поставленої задачі досягається тим, що в синхронній реактивній машині (СРМ), що містить на статорі багатофазну силову обмотку, рівномірно розподілену вздовж внутрішньої розточування статора і призначену для підключення до вентильного перетворювача, а також багатофазну обмотку збудження з повним кроком, підключену згідно винаходу пакет осердя статора виконаний у вигляді квадрата, при цьому обмотка збудження розміщена в додаткових пазах, які виконані в кутах пакета.
Пропонований технічне рішеннязберігає всі основні технічні переваги, характерні для прототипу (простоту конструкції, високу технологічність виготовлення електричної машини; безконтактне виконання у поєднанні з відсутністю обмотки на роторі підвищує надійність роботи підшипників і всієї машини; можливість виконати ротор масивним (тобто полюси ротора та вал з однієї цільної заготовки) підвищує його міцність та поперечну жорсткість, що дозволяє отримувати високі кутові швидкості та великі навантаження по моменту). Пропоноване рішення дозволяє підвищити коефіцієнт використання електротехнічної сталі під час виготовлення електричної машини, т.к. та частина електротехнічної сталі, яка знаходиться в кутах пакета і яка при традиційній конструкції електромашини йшла б у обріз, тепер корисно використовується у магнітопроводі.
Проведене дослідження патентної та науково-технічної літератури аналогічних пристроїв не виявило, тому можна стверджувати, що пропонований пристрій характеризується новизною.
Пропоноване технічне рішення задовольняє критерію "винахідницький рівень", оскільки воно характеризується новою сукупністю ознак, не відомих із рівня техніки.
Сутність винаходу пояснюється кресленнями, де зображені
На фіг.1 - схематичний поперечний розріз синхронної реактивної машини;
На фіг.2 - приклад функціональної схеми генераторної електричної установки;
На фіг.3 - графіки струмів та напруг в окремих ділянках схеми цієї електричної генераторної установки. Тут позначені суцільними жирними лініями Е А, Е, Е C - ЕРС обертання генератора; I х, I y - струми в обмотках збудження;
На фіг.4 - приклад функціональної схеми електроприводу із синхронною реактивною машиною;
На фіг.5 - графіки струмів та напруг в окремих ділянках схеми цього електроприводу. Тут позначені суцільними жирними лініями U A , U B , U c - напруги на виходах однофазних автономних інверторів, штриховими лініями Е А, Е в, Е C - ЕРС обертання, що наводяться у фазних силових обмотках двигуна; I x , I Y - струми в обмотках збудження.
На фіг.1, де представлена в розрізі як приклад трифазна синхронна реактивна машина, в пазах статора 1, розташованих у площинах А-а, В-b, С-с, зрушених просторово на 120 градусів, розміщені силові обмотки 2, 3 і 4, що утворюють багатофазну силову обмотку. Ротор 5 синхронної реактивної машини виконаний явнополюсним. У прикладі синхронної реактивної машини, зображеному на фіг.1, довжини полюсної дуги ротора і міжполюсного проміжку дорівнюють і становлять 90 градусів. Крім багатофазної силової обмотки на статорі в пазах, розташованих у площинах Х-х, Y-у, що проходять через кути його пакета, розміщені обмотки збудження 6 і 7, виконані з повним кроком і багатофазну утворюють обмотку збудження.
Можливі й інші версії обмоток у синхронній реактивній машині: з іншим числом фаз обмотки збудження (наприклад, дві пари обмоток, осі яких паралельні сторонам пакета) та (або) силових обмоток (наприклад, з'єднаних за схемою "зірка - зворотна зірка", шестифазна зірка та ін.).
На фіг.2 представлений один з можливих прикладівреалізації функціональної схеми автономної електричної генераторної установки, виконаної із застосуванням пропонованої синхронної реактивної машини. Тут обмотки 2, 3 і 4 з'єднують у "зірку" і через некерований випрямляч 8, виконаний за трифазною бруківкою, підключають паралельно з акумуляторною батареєю 9 до бортової мережі постійного струму. Обмотки 6 і 7 підключають до виходів керованих збудників 10 та 11, які ідентичні один одному. Перший вхід кожного з керованих збудників підключають до джерела напруги U зв, що задає необхідну величину струму збудження генератора. Другий вхід кожного з тих же збудників підключають до виходу 12 датчика положення ротора синхронної реактивної машини. Датчик 12 механічно пов'язаний з ротором синхронної 5 реактивної машини.
На фіг.3 зображені функції кута повороту ротора синхронної реактивної машини епюри струмів I х і I у в обмотках збудження 6 і 7 і фазні ЕРС генератора Е A , Е B , Е C , що наводяться в його силових обмотках 2, 3 і 4.
За вихідний стан схеми приймається миттєвий стан всіх її елементів, коли ротор 5, що обертається за годинниковою стрілкою займає просторове положення, як на фіг.1. На фіг.3 це положення позначено 0. З метою наочності викладу початок відліку кута повороту ротора на графіках (фіг.3) і вихідне положення 0 (фіг.1) обрані такими, що не збігаються. У положенні ротора 0 прийнятому за вихідне, провідники однієї з обмоток збудження (а саме обмотки 6, розташованої в площині Х-х), знаходяться навпроти міжполюсного проміжку ротора 5. По цій обмотці, поки вона розташована навпроти цього проміжку, від свого керованого збудника 10 пропускають струм у напрямку, зазначеному на фіг.1, яке прийнято за позитивне. Тут і далі, як це прийнято в навчальній літературі з електричних машин, струми та ЕРС обмоток вважаються позитивними, коли вони на початку фаз (початку А, В, С силових обмоток і початку X, Y обмоток збудження) спрямовані за площину креслення (див. , приклад, Вольдек А. І. Електричні машини: Підручник для вузів.- Л.: Енергія, 1974. - 840 с.). Розмір струму в обмотці збудження 6 відповідає напрузі завдання U зв.
Завдяки струму, що протікає по обмотці збудження 6, синхронна реактивна машина намагнічена в поздовжньому напрямку, тому в провідниках обмоток, розташованих навпроти ротора полюсів, наведені ЕРС обертання. При цьому в провідниках, що лежать навпроти верхнього полюса, знаки ЕРС позитивні, а нижнього - негативні.
У положенні ротора 5, прийнятому на фіг.1 за вихідне, наводяться ЕРС обертання: в обмотці 2 фази А в позитивному напрямку, в обмотці 4 фаси - в негативному напрямку (фіг.3). В обмотці 3 фази У цьому положенні ротора ЕРС не наводиться, т.к. її витки розташовуються навпроти міжполюсного проміжку, де індукція повітряному зазорі дорівнює нулю. В обмотці збудження 7, провідники якої укладені в площині Y-у і яка в момент часу розташовується над полюсами ротора, ЕРС обертання наводиться, але струм в ній відсутня, що забезпечується відповідною роботою збудників 10 і 11.
Напрямки струмів у всіх обмотках статора, відповідні описаному вихідному миттєвому положенню ротора 5 синхронної реактивної машини, вказані на фіг.1.
Синхронна реактивна машина у режимі генератора працює наступним чином.
При обертанні ротора синхронної реактивної машини її полюси переміщуються поперек провідників статора обмоток. Коли краю полюсів ротора 5 насуваються на провідники обмотки 6, що лежать у площині Х-х (тобто ця обмотка виявиться над полюсом), то, використовуючи сигнал датчика положення 12 ротора, за допомогою керованого збудника 10 струм в цій обмотці збудження зменшують до нуля. На фіг.3 цей момент часу відповідає куту повороту ротора =90 градусів.
В цей же час провідники наступної фази обмотки збудження (а саме обмотки 7, провідники якої лежать в площині Y-у) виявляться навпроти міжполюсного проміжку. У цьому положенні ротора 5, використовуючи сигнал датчика положення 12 ротора, за допомогою керованого збудника 11 в обмотці 7 встановлюють струм відповідним за величиною сигналу завдання U зв, а по знаку позитивним.
Здійснюючи таким чином через кожні 90 електричних градусів перемикання струмів у фазних обмотках збудження забезпечують просторове круговий рухмагніторушійної сили збудження вздовж кола повітряного зазору машини так, що ця магніторушійна сила переміщається синхронно з ротором, що обертається, синхронної реактивної машини. Завдяки такому спільному обертальному руху ротора та магніторушійної сили збудження досягається безперервне збудження електричної машини в поздовжньому напрямку.
Графіки зміни струмів в обмотках збудження та ЕРС обертання, що наводяться в силових обмотках, зображених на фіг.3, підтверджують описаний принцип роботи реактивної синхронної машини в режимі генератора. При обертанні ротора за годинниковою стрілкою (див. фіг.1), щоб забезпечити сталість знака магнітного потоку, що проходить через ротор синхронної реактивної машини, прийнята наступна послідовність символів імпульсів струмів в обмотках збудження: +I х, +I Y , -I x , - I Y . У цьому кожен імпульс має тривалість 90 градусів, проте вони разом забезпечують безперервність збудження протягом повного обороту ротора. Просторове положення ротора, зображене на фіг.1, відповідає куту його повороту 0 на графіку фіг.3, укладеному в діапазоні від 15 до 45 градусів.
Представлена на фіг.1 синхронна реактивна машина може працювати і в режимі електродвигуна, якщо некерований випрямляч замінити 8 автономним інвертором. Відповідна функціональна схема зображена на фіг.4. Тут елементи схеми з 1 по 7 і 10 по 12 виконують ті ж функції, що і в схемі (див. фіг.2).
Для синхронної реактивної машини, що працює в режимі двигуна, можуть бути збережені без зміни схеми ланцюгів збудження та графіки струмів збудження в обмотках 6 і 7, але криві фазних напруг, що подаються на багатофазну силову обмотку, залежать від обраної схеми силових ланцюгів автономного інвертора 13. Так, у найпростішому випадку багатофазний, зокрема трифазний, АІ 13 можна виконати з трьох однофазних АІ 14, 15, 16, а до вихідних затискачів кожного з них підключити силові обмотки 2, 3, 4 (див. фіг.4). Перші управляючі входи кожного з АІ 14, 15, 16 підключають до джерела напруги U зт, що задає необхідну величину струму АІ. Другі керуючі входи кожного з цих АІ підключають до вихідних затискачів датчика положення 12 ротора.
Щоб забезпечити обертання синхронної реактивної машини в режимі двигуна, її силові обмотки 2, 3 і 4 з виходів АІ 14, 15 і 16 подають імпульси напруги U A , U B , U C , коли провідники цих обмоток розташовуються над полюсами ротора. Так, в положенні ротора 0 прийнятому за вихідне (див. фіг.5), імпульси напруги подаються в обмотку 2 фази А в негативному напрямку, в обмотку 4 фази С - в позитивному напрямку. В обмотку 3 фази імпульси напруги не подають, т.к. її витки розташовуються у зоні міжполюсного проміжку.
Синхронна реактивна машина у режимі двигуна працює наступним чином.
При обертанні ротора синхронної реактивної машини її полюси переміщуються поперек провідників статора обмоток. Коли краю полюсів ротора 5 йдуть з провідників фази А обмотки 2, що лежать у площині А-а (тобто ці провідники виявляться навпроти міжполюсного проміжку), то, використовуючи сигнал датчика положення 12 ротора, за допомогою автономного інвертора 14 струм в цій обмотці встановлюють рівним нулю. На фіг.5 цей момент часу відповідає куту повороту ротора = 45 градусів.
У момент часу, що відповідає куту повороту ротора =75 градусів, провідники фази обмотки 3 виявляться над полюсами. У цьому положенні ротора 5, використовуючи сигнал датчика положення 12 ротора, за допомогою автономного інвертора 15 в обмотці 3 встановлюють струм відповідним сигналу завдання U зт.
Здійснюючи таким чином через кожні 30 градусів електричних перемикання струмів у фазних силових обмотках, забезпечують безперервне створення електромагнітного моменту.
Графіки зміни струмів I х, I Y в обмотках збудження, імпульсів напруги U A , U B , U C , що подаються на силові обмотки 2, 3 і 4, а також ЕРС обертання Е A , Е B , Е C наводяться в силових обмотках 2, 3 і 4, зображені на фіг.5, підтверджують описаний принцип роботи синхронної реактивної машини в режимі двигуна.
Промислова застосовність запропонованого рішення.
Синхронна реактивна машина завдяки безконтактності схеми, високої механічної міцності та жорсткості ротора може бути рекомендована в першу чергу для транспортних установок, що працюють у важких і особливо важких умовахексплуатації (наприклад, всюдиходи, промислові трактори). Вона може бути рекомендована для загальнопромислових установок.
ФОРМУЛА ВИНАХОДУ
Синхронна реактивна машина, що містить на статорі багатофазну силову обмотку, рівномірно розподілену вздовж внутрішньої розточування статора і призначену для підключення до вентильного перетворювача, а також багатофазну обмотку збудження з повним кроком, призначену для підключення до керованих збудників, що відрізняється тим, що у вигляді квадрата, при цьому обмотка збудження розміщена в додаткових пазах, які виконані в кутах пакета.
Реактивна машина може працювати як у режимі генератора, так і в режимі двигуна. Практичне застосування завдяки простоті свого пристрою знаходять реактивні двигуни. малої потужності, від декількох ватів до декількох сотень ватів.
Реактивна машина отримує струм, що намагнічує, від іншої (або інших) синхронної машини, паралельно з якою вона повинна працювати.
Принципово активні та реактивні машини відрізняються виконанням направляючого апарату та робочого колеса. В активному турбодетандері канали направляючого апарату відповідно до їх призначення виконують як сопла Лаваля з довгою частиною, що розширюється, а довжина лопаток робочого колеса невелика, що необхідно для зменшення втрат від тертя. У реактивних турбодетандерах, навпаки, напрямні лопатки виконують так, щоб канали був порівняно короткими і звужуються, а робочі лопатки, що утворюють канали для розширення повітря, - подовженими, причому самі канали хоч і розширюються в осьовому напрямку від периферії до центру (рис. - 98), але площа їх перерізу зменшується, оскільки до центру звужуються канали.
У реактивній машині температури стінок направляючого апарату та сопел трохи відрізняються від температури газу; тому тверді частинки із струменя газу можуть висаджуватися на стінках проточної частини машини.
Магнітне поле реактивної машини створюється лише за рахунок магнітного потоку реакції якоря, звідки і походить назва цієї машини.
В інших конструкціях однофазних реактивних машин використовуються кулачкові контакти, що підключають котушку до джерела, коли зміна магнітного опору або індуктивності сприяє створенню потрібного моменту, і розривають ланцюг інших випадках. Двигуни цього використовуються в електробритвах. Нині немає точних аналітичних методів визначення миттєвого і середнього моментів таких машин. Крім звичайних диференціальних рівнянь, опис повинен включати характеристики контактів і пристрою, що дугогасить. Хоча це завдання, можливо, і буде вирішено за допомогою обчислювальних машин, сам пристрій залишається своїм найкращим аналогомТому програми для обчислювальних машин будуть створюватися на основі результатів експериментальних досліджень.
Кононенко Е – В – Синхронні реактивні машини.
У Військово-Повітряних Силах за період, що розглядається, застарілі бойові поршневі літаки повністю замінені сучасними реактивними машинами, включаючи надзвукові дальні бомбардувальники. Замінено і гарматно-кулеметну авіаційну зброю на ракетну.
Характерними для порівнянних залежностей слід вважати більше високі значеннямаксимальних ККД щаблів для реактивних машин. Оптимальні значення Хая реактивних ступенів також перевищують відповідні значення Хая активних ступенів.
Це пов'язано з тим, що період зміни потокосцепления фази реактивного ДКР дорівнює 2л, в т вермя як і синхронної реактивної машині звичайного типу період зміни потокосцепления фази за кутом повороту ротора дорівнює я.
Дещо ближче до реальності, хоча явно не придатне для жодних цілей, крім міжпланетних подорожей, це вирішення проблеми просування за допомогою електричної реактивної машини. Сучасна авіація та міжпланетні кораблі використовують реакцію, що виникає при прискоренні маси. У реактивних літаках прискорюють суміш повітря з продуктами згоряння палива, у космічних апаратах, що працюють у безповітряному просторі, – лише гарячі гази. Електрична реактивна машина повинна прискорювати та відкидати від себе електрони про їх нікчемну масу, і тут можна очікувати реакції, що не перевищує за потужністю сильного рукостискання.
Синхронна явнополюсна машина, що працює за відсутності струму збудження, називається реактивною машиною. Зазвичай реактивні машини застосовуються як двигуни невеликої потужності.
Найвідоміша з усіх реактивних машин
Реактивні машини
Нещодавно ми вже писали про . Ми розглядали їх принцип дії та внутрішній пристрій. Трохи торкнулися сфер їх застосування. Сьогодні ми хочемо провести другий парад винаходів, присвятивши його шаленим видам реактивного транспорту. Куди тільки не долучали винахідники ці двигуни. Тож парад оголошуємо відкритим!
Реактивний літак.
Тут усе зрозуміло. Першим реактивним літаком був Heinkel He 178, створений 1937 року.
З того часу пройшло багато часу, все сильно змінилося і зараз більшість літаків реактивні, з різними модифікаціямицих двигунів. Найочевиднішими є винищувачі, які використовують лише реактивні двигуни. Це зумовлено тим, що гвинтовий винищувач буде дуже швидко збитий через свою тихохідність порівняно з конкурентами.
Усі авіалайнери – турбореактивні, майже всі гвинтові пасажирські літаки, насправді турбогвинтові. Загалом в авіації турбодвигуни прижилися і почуваються добре, благо паливні баки великі. Але що відбувається в інших галузях техніки? Ходять же чутки та байки про туробореактивні машини, потяги, ранці нарешті? Вони є, читаємо далі.
Реактивний поїзд.
Bombardier JetTrain власною персовою
Ідея поставити на поїзд реактивні двигуни, щоб надати йому належного прискорення витає в умах винахідників з 60 року. Тоді, під час холодної війни та гонки озброєнь було створено прототипи поїздів, на дахах яких було встановлено спарені реактивні двигуни прямоточного типу. Ми розповідали про це у попередньому”.
І здавалося б – це відлуння гонки озброєнь, аж ні. І сучасні конструктори марять реактивними поїздами. Ось, наприклад, новий прототип реактивного локомотива JetTrain Bombardier. На нашу думку, тема реактивних поїздівдосі не розкрито. Звичайно, на дах турбіни вже ніхто не ставить, але вона присутня в двигуні цього поїзда.
Такі двигуни здатні довгий часпідтримувати стабільну роботу, а також не можуть працювати вхолосту, тому що навіть без нарузки цей тип двигунів споживає 65% від звичайного споживання палива під навантаженням. Куди? На підтримку "ланцюгової реакції" - підживлення власної турбіни, на мінімальних оборотах. Саме тому такі двигуни не отримали життя в автомобілях, проте повсюдно використовуються в літаках, де вони не тільки рухають літак, але ще й виробляють електроенергію.
Якщо зуміти подолати все технічні недоліки, то турбіни можуть оселитися в поїздах далекого прямування, благо сил вистачає потужність локомотива від Bombardier - 5000 к.с.
Реактивні машини.
Найшвидший у світі автомобіль
Підвішування 6000 сильної турбіни до свого Ford Focus розбурхує багато уми. Неясно практичне застосування цієї модифікації, але виглядає дуже здорово. Взагалі, якщо дивитися з боку, ввівши в Google запит jet car, можна подумати що за кордоном цим займається будь-який школяр. Невідомо, що призвело до такого повального турбування машин, але наслідки добре і яскраво показані у фільмі “Премія Дарвіна”
Якщо ж звернути свій погляд до змагань, то тут автомобіль з звичайним двигуномвже ніколи не зможе поставити рекорди. Реактивні автомобілі вже багато років ставлять рекорди швидкості на землі. На момент написання статті є інформація про останній рекорд швидкості, встановлений Енді Гріном, на автомобілі Thrust II SSC, сконструйованому Річардом Ноблом. Енді проїхав дном знаменитого озера в Неваді з максимальною швидкістю 1229,78 км/год. Це вище швидкості звуку, і є абсолютним рекордом Однак середня швидкість машини по двох заїздах склала 1226,522 км/год.
Таку рухливість машині вагою ділити тонн, з корпусом з кевлару, надали два реактивні двигуни Rolls-Royse (Spey 205), сумарною потужністю 110 000 к.с. Управління цього дива техніки було літаковим.
Реактивна вантажівка.
Зустрічається і таке.
Існує відео про реактивну вантажівку. Де і коли це було і чи є щось подібне – невідомо.
Реактивний велосипед.
Ще одне захоплююче заняття, що хвилює уми закордонних винахідників, це реактивний велосипед. В принципі, на цей багатостраждальний засіб пересування можна навісити прямоточний реактивний двигун.
Наприклад
Виглядає вкрай ефектно. Реактивні велосипеди продаються і, мабуть, випускаються серійно, ось фотографія агрегату під назвою Fire Trick BOB.
Коштує 1 мільйон ієн. Все серйозно: швидкісна турбіна, літакове паливо, вартість однієї хвилини роботи (з огляду на все витратні матеріали- 500 ієн), тяга 5,5 кінських сил. Зауважте – тут використовується повноцінний реактивний двигун, з турбіною, наддувом та іншими принадами.
Ось ще одне фото, знайдене на просторах Інтернету. Але тут, на відміну від Fire Trick, використовується прямоточний двигун, що набагато простіше в конструюванні та обслуговуванні.
Реактивний ранець
Цей вид реактивного транспорту слабо поширений через великі складнощі у виготовленні, застосуванні та керуванні даним апаратом. Спочатку Jetpack планувалося застосовувати у військових цілях, наприклад для перельоту через кордон (щоб не торкатися земляної смуги та огорожі, не залишати слідів).
Розробки велися США у 50-60-ті роки. Головним інженером у цих дослідженнях був Венделл Мур, який спочатку особисто і власним коштом розробляв реактивні ранці.
Вперше вільний політ на реактивному ранці було здійснено 20 квітня 1961 року, у пустелі біля містечка Ніагара Фоллс.
Рекондна тривалість польоту склала 21 секунду і 120 метрів на висоті 10 метрів. При цьому витрачалося 19 літрів перекису водню, який був дефіцитом.
Загалом після того, як ранець було зроблено, товариші військові зрозуміли, що загралися. Хоча було зрозуміло спочатку, що навіть якщо взвод солдатів (7 осіб) перелетить тихою ніччю через кордон на Jetpacks, про це знатимуть найближчі 8-10 квадратних кілометрів, сила звуку сягає 130 дБ. не буде, та й в інших застосуваннях ранці практично марні.
Реактивний мопед
Теоретично має розвивати до ста кілометрів на годину. На нього привішені два реактивні двигуни JFS 100.
Практичність застосування така ж як і у турбо велосипеда, але ж прикольно!
Реактивне встановлення Катюша
Легендарна система реактивного залпового вогню. Є одним із найбільш безбаштових проектів радянської військової промисловості. Стріляє снарядами РС-132.
Кожен снаряд має твердопаливний реактивний двигун на бездимному пороху, включає бойову, паливну і власне реактивну частини.
Застосування катюші супроводжувалося нечуваним феєрверком і повним знищенням всього, що потрапляло під обстріл на відстані до 8,5 км від установки. Вперше БМ-13 були застосовані для знищення складів із пальним, щоб вони не дісталися відповідним фашистським військам.
Застосування ж реактивної установкиза прямим призначенням спочатку часто викликало паніку у противника.
Газотурбінні двигуни - це неймовірна річ, і їхнє застосування не обмежується лише літаками. Ми підібрали для вас десять найцікавіших наземних транспортних засобів, що харчуються від величезних турбін.
Jet Corvette.Кастомайзер дуже люблять брати мотори від Corvette і встановлювати їх на інші машини, щоб зробити їх швидше. Вінс Гранателлі підійшов до справи з іншого кінця. Він, навпаки, позбавив свій Corvette від V8 на користь газотурбінного двигуна Pratt & Whitney ST6B. 880-сильна турбіна робить машину найшвидшим Corvette, допущеним до експлуатації дорогами загального користування. Розгін до 100 км/год здійснюється лише за 3,2 секунди.
Thrust SSC.Неймовірний (але ще не завершений) Bloodhound SSC напевно візьме свій рекорд (заплановано 1 600 км/год), проте оригінальний Thrust SSC, як і раніше, є серйозним технічним досягненням. Завдяки 110000 л. с. від двох турбореактивних двигунів Rolls-Royce, Thrust в 1997 році встановив сухопутний рекорд швидкості на позначці 1228 км/год і став першим автомобілем, що подолав звуковий бар'єр.
Турбінний мотоцикл MTT.Неначе мотоцикли і без цього недостатньо страшні... MTT забезпечили свій мотоцикл турбіною Rolls-Royce, яка передає 286 л. с. на заднє колесо. Один із таких належить американському телеведучому Джею Лено, який описує його так: "Він веселий, але здатний залякати вас до смерті".
Бетмобіль. Головний транспортз кінофільмів "Бетмен" та "Бетмен повертається". Побудований на шасі Chevrolet Impala. На сьогоднішній день існують компанії, які виготовляють репліки цього бетмобіля зі справжніми газотурбінними двигунами.
Shockwave.Цей сідловий тягач Peterbilt оснащений трьома реактивними двигунами Pratt & Whitney J34-48 і одного разу розігнався до 605 км/год. Чверть милі він проїжджає за 6,63 секунди, супроводжуючи свій заїзд приголомшливим вогненним видовищем!
Big Wind.Цей ультимативний засіб пожежогасіння ідеально доповнив би попередню вантажівку. Що скажете про боротьбу з вогнем за допомогою вогню? Big Wind саме цим і займається. Він є два двигуни від МІГ-21, змонтовані на радянський танк Т-34. Ці штуки гасили нафтові пожежі в Кувейті під час війни у Перській затоці. Спочатку шість шлангів гасять вогонь, а потім реактивні двигуни нагнітають потужний струмінь пари, який буквально здуває полум'я з нафти.
Lotus 56.Цей болід мав вертолітний газотурбінний двигуні був позбавлений коробки передач, зчеплення та системи охолодження. 1971 року він дебютував у Формулі-1. Найсерйознішою проблемою було значне запізнення реакції турбіни на натискання газу спочатку затримка становила шість секунд. Це змушувало пілота відкривати газ ще у гальмуванні перед поворотом. Пізніше затримку скоротили до трьох секунд, але це збільшило витрату палива та стартову вагу. У Сільверстоуні машина відстала на 11 кіл, а в Монці Емерсону Фіттіпальді вдалося фінішувати восьмим із відставанням у 1 коло. Контрольне зважуванняпоказало, що Lotus 56 на 101 кг важчий за машину переможця. Звичайно, від нього довелося відмовитися.
Газотурбінний автомобіль Chrysler.Ці експериментальні автомобілі так і називають, тому що свого імені модель не мала. Вони розроблялися з 1953 до 1979 року. За цей час Chrysler випробував 7 поколінь та побудував 77 прототипів. На початку 60-х років вони успішно пройшли тести на дорогах загального користування, але фінансова криза в Chrysler і введення нових норм токсичності та витрат палива завадили запуску моделі в масове виробництво. Дев'ять машин збереглися в музеях та домашніх колекціях, а решту було знищено.
ГАЗ М20 Аеросани "Північ".У 1959 році у вертолітному конструкторському бюро Н. І. Камова було розроблено автомобіль-аеросані "Північ". Це була поставлена на лижі "Перемога" з авіаційним двигуном АІ-14 потужністю 260 л. с. Вона використовувалася як швидкохідний транспорт для північних районів країни зимові періоди. Середня швидкістьстановила 35 км/год. Маршрути проходили цілинним снігом і торосистим льодом у морози до 50 градусів. Аеросани працювали вздовж Амура, обслуговували селища на берегах річок Лена, Об і Печора.
Трактор.Американці люблять різні забави, і тракторні перегони - одна з них. Головним змаганням є транспортування трактором важкої платформи дистанцію 80-100 метрів. І тут, звісно, на допомогу трактору приходять потужні газотурбінні двигуни.
17 грудня 1979 року автомобіль Budweiser Rocket, керований пілотом Стеном Барретом, вперше подолав звуковий бар'єр. І хоча офіційно рекорд не було зараховано, ім'я пілота та назва його боліда були назавжди вписані в історію автомобілебудування планети. Ми підготували огляд самих видатних автомобілів, які претендували на подолання звукового бар'єру та подолали його. Однак, насправді ця розповідь не про машини, а про захоплених та героїчних людей, які не побоялися кинути виклик долі.
The Blue Flame перевищує швидкість 1000 км/год в 1970 році
Не випадково історія починається з боліда The Blue Flame, який хоч і не подолав звуковий бар'єр, проте "промчався" зовсім поруч з цією відміткою і все-таки поставив рекорд швидкості, перевищивши 1000 км/год.
Боси американської компанії The American Gas Association, що займається видобутком та переробкою природного газу, вирішили прорекламувати свій бізнес, вклавши 500 тис. дол. (Великі гроші на ті часи) у розробку найшвидшого у світі боліда. Автомобіль, що отримав назву «The Blue Flame» – «Блакитне полум'я», природно мав працювати на газі.
Розробкою автомобіля-рекордсмена зайнялися співробітники Іллінойського технологічного інституту Рей Даусман і Дік Келлер, а також їхній друг - гонщик Піт Фарнсуорт. Треба сказати, що ця трійця давно мріяла створенням самої швидкої машиниу світі, на той час вже збудувавши кілька досить успішних прототипів. Скориставшись своїми зв'язками у науковому світі, талановиті ентузіасти змогли залучити до роботи найкращих фахівців. Розробка «The Blue Flame» навіть увійшла до навчальної програми технологічного інституту штату Іллінойс, де над ним працювали професори, викладачі та понад 70 студентів.
У жовтні 1970 року на старт вийшла феноменальна машина масою 2950 кг, довжиною 11.6 м і силою тяги ракетного двигуна в 10000 кгс, що стала апофеозом інженерної думки. Творці боліда передчували майбутній тріумф, адже при розрахунковій швидкості автомобіля в 1450 км/год звуковий бар'єр просто повинен був підкоритися! За кермо сів досвідчений пілот Гері Габеліч, який свого часу навіть входив до складу екіпажу-дублера першого пілотованого польоту на Місяць.
На перший погляд автомобіль має три колеса, однак, насправді болід чотириколісний, попереду пружинної підвіскирозміщена здвоєна пара коліс, майже повністю прихована корпусом. При цьому поворот їх настільки малий, що машина розгортається по колу радіусом близько 400 м. Задні колеса розміщені без будь-яких обтічників на трубчастих фермах. На всіх чотирьох колесах встановлені особливо міцні гладкі пневматичні покришки Goodyear, які стали "найшвидшими" за всю історію автомобілебудування.
У вересні 1970 року почалися пробні заїзди The Blue Flame. Спочатку, поки болід проходив обкатку, результати були не найвидатнішими. Однак у жовтні того ж року під час 23-го заїзду було поставлено світовий рекорд швидкості на дистанції 1 км – 1014,294 км/год.
Можливо, тоді Гері Габеличу та «Блакитному полум'ю» вдалося б подолати і звуковий бар'єр, проте, як це часто буває, взялися за справу ділові люди в строгих костюмах. Гучний рекорд у 1000 км/год вже було досягнуто, і спонсори вирішили, що настав час збирати дивіденди від вкладених коштів. Пілота Гері Габеліча та болід «» кілька років возили містами США під час рекламного туру продукції The American Gas Association. А коли їхня популярність спала, 1975 року «The Blue Flame» просто продали за 10 тисяч доларів в інститут технології газопереробки, який раніше брав участь у створенні боліда. Про Габеліча спонсори забули ще раніше. 1972 року, коли пілот сильно постраждав в аварії, йому навіть не сплатили лікування. Так закінчилася історія сміливого гонщика Гаррі Габеліча та його найшвидшої у світі машини, що майже подолала звуковий бар'єр.
«Budweiser Rocket» долає звуковий бар'єр зі швидкістю 1190,344 км/год у 1979 році
Болід «» вартістю 900 тис. дол., розроблений командою інженера Вільяма Фредеріка, теж є ракетою на колесах, створеною для підкорення звукового бар'єру на земній поверхні. Початковий варіант конструкції автомобіля передбачав один рідинний ракетний двигуні два стартові двигуни, що працювали на твердому паливі. Фюзеляж машини довжиною 12,1 метра виконаний з алюмінію, за переднім колесом (усі колеса боліда цільнометалеві) розташовані баки з паливом та окислювачем. Після проходження через каталізатори паливної системи з окису водню виділяється кисень, що займає рідке паливо полібутадієн. Приблизно за 20 секунд хімічної реакції створюється фантастична реактивна тягадо 11000 кгс. Перед вирішальним заїздом інженери пішли на серйозний ризик, розмістивши над основним двигуном ще один, що працює на твердому паливі, додатковий ракетний двигун з тягою 2700 кгс, знятий з керованої ракети-снаряда "Sidewinder". Після цього максимальна розрахункова швидкість машини масою 1476 кг становила вже 1450 км/год, а загальна тяга сягала 13500 кгс!
Для рекордного заїзду було підібрано ідеальну 20-кілометрову трасу на висохлому озері Роджерс у південній Каліфорнії, що належить авіабазі ВПС США Едвардс. Старт був призначений на 17 грудня 1979 року, в цей день температура повітря на трасі була -7°С, тому швидкість звуку становила «всього» 1177.846 км/год. Цікаво, що серед спостерігачів був легендарний генерал ВПС США Чарльз Єгер. Саме він, ще в званні капітана, на реактивному літаку Bell X-1 вперше у світі подолав звуковий бар'єр у 1947 році.
Не дивлячись на численні складнощі та експромти під час підготовки заїзду, техніка спрацювала надійно. Пілот Стен Баррет успішно пройшов контрольний відрізок шляху, випустивши гальмівний парашут за 6,5 миль до зупинки боліда. Баррет вдалося поставити фантастичний рекорд швидкості в 1190.344 км / год (739.66 миль на годину), вперше випередивши звук на 12,5 км / год.
А ось далі почалися складнощі з бюрократією. На жаль, розробники не перейнялися запрошенням на заїзд фахівців з міжнародних організацій для офіційної фіксації та сертифікації рекорду швидкості. І хоча багато експертів звертають увагу на ударні хвилі, помітні на фотографіях, а радари бази ВПС нехай і короткочасні, але зафіксували потрібну швидкість, офіційних осіб ці аргументи не задовольнили. Існує версія, що болід просто не володів достатнім запасом палива та потужністю, тому перевищення швидкості звуку хоч і відбулося, але виявилося занадто короткочасним, щоб бути офіційно зареєстрованим. У жодному разі офіційного визнання рекорд Budweiser Rocket так і не отримав.
Новий офіційний світовий рекорд швидкості від Thrust2 у 1983 році
Наступним претендентом на подолання звукового бар'єру став автомобіль Thrust2, оснащений найпотужнішим турбо реактивним двигуном. 4 жовтня 1983 року в пустелі Блек-Рок (Невада, США) пілот Річард Нобл на боліді розвинув швидкість 1047.49 км/год (650.88 миль на годину), побивши попередній офіційний рекорд швидкості. Його автомобіль був оснащений двигуном Rolls-Royce Avon від English Electric Lightning F.3, який використовувався з 1959 по 1988 роки. Що цікаво, геометрія корпусу боліда сильно відрізнялася від попередніх претендентів на рекорд, проте колеса Thrust2 були суцільнометалевими, як і у «Budweiser Rocket».
Хоча новий офіційний світовий рекорд швидкості було встановлено, звуковий бар'єр Річарду Ноблу так і не підкорився, тому англієць розпочав роботу над новим болідом, який отримав ім'я Thrust SSC.
1991 року автомобіль Thrust2 був проданий за 90 тисяч фунтів. Сьогодні його можна побачити у музеї транспорту міста Ковентрі у Великій Британії.
Thrust SSC - перший і єдиний болід, який офіційно подолав звуковий бар'єр у 1997 році.
Довжина Thrust SSC складає 16,5 метрів, ширина 3,7 метрів, вага досягає 10,5 тонн. Болід оснащений двома турбовентиляторними двигунами Rolls-Royce Spey сумарною потужністю 110 тисяч кінських сил (82000 кіловат). Подібні двигунивстановлювалися деякі літаки F-4 Phantom II Королівських ВПС. При довжині 16.5 метрів, та масі 10.5 тонн, витрата палива цього монстра складає близько 18 літрів на секунду. За 16 секунд Thrust SSC з нуля набирає швидкість 1000 км/год, рекордну швидкість 1228 км/год (766,097 миль на годину) болід набрав за половину хвилини.
За кермом боліда був пілот Королівських ВПС Енді Грін. Рекорд наземної швидкості було встановлено 15 жовтня 1997 року у пустелі Блек-Рок (Невада, США), на спеціально підготовленій трасі завдовжки 21 км. Таким чином вперше за всю історію людства керованим наземним транспортним засобомофіційно подолали звуковий бар'єр.
Перша версія гібридного боліда Bloodhound SSC була показана у 2010 році на авіа-шоу у Великій Британії. Розробники під керівництвом того ж Річарда Нобла планують побити світовий рекорд швидкості за 42 секунди, розігнавши автомобіль до 1609 км/год (1000 миль на годину).
Своє ім'я Bloodhound автомобіль отримав на честь ракети, що складалася на озброєнні Великобританії армії кілька десятиліть. Надзвуковий болід Bloodhound SSC має довжину 12,8 метра за вагою 6,5 тонн. Машина оснащена відразу трьома двигунами: гібридним ракетним, реактивним двигуном Eurojet EJ200, який зазвичай стоїть на винищувачах Eurofighter Typhoon, і 12-циліндровим V-подібним бензиновим двигуном на 800 кінських сил. Кожен із цих двигунів призначений для певного етапу розгону автомобіля. Що цікаво, колеса Bloodhound SSC виготовлені з алюмінію та мають діаметр майже один метр.
