76800 IMG 00

chodzi reakcja spalania, panuje wysoka temperatura i ciśnienie. Powstałe spaliny wypływają na zewnątrz rozprężając się w dyszy, co powoduje wzrost ich energii kinetycznej, a więc również wzrost i prędkość poruszania się rakiety.

Jeżeli w ciągu jednostki czasu z dyszy silnika rakietowego wypływa ilość czynnika o masie m z prędkością to i jeżeli ciśnienie Spalin w przekroju końcowym dyszy wylotowej jest równe ciśnieniu otoczenia, to siła ciągu jest równa S = mto.

2. Silniki przelotowe, w których tlen potrzebny do spalania paliwa czerpany jest z powietrza atmosferycznego.

Silniki przelotowe mogą być wykonane jako silniki:

a) strumieniowe, w których zachodzi dynamiczne sprężanie powietrza potrzebnego do spalenia w dyfuzorze (rys. 107).

Sprężarka

Dysza wylotowa

Rys. 107-Silnik strumieniowy

Rys. 108-Schemat silnika turbinowego

Silnik strumieniowy jest konstrukcyjnie najprostszym silnikiem cieplnym, gdyż w zasadzie stanowi odpowiednio ukształtowany blaszany przewód, zaopatrzony w urządzenie zasilające paliwem. Wskutek szybkiego poruszania się silnika strumieniowego dopływające powietrze zewnętrzne zostaje w dyfuzorze sprężone, a po użyciu go do spalenia doprowadzonego paliwa powstałe spaliny uchodząc z silnika wytwarzają ciąg.

Obiegiem porównawczym dla tego typu silnika jest obieg Joule’a i jego sprawność

1

zależy od sprężania dynamicznego, więc od prędkości poruszania się silnika i związane] z tym prędkości lotu.

Z zasady działania silnika strumieniowego wynika, że prędkość względna na wylocie z dyszy musi być większa od prędkości względnej na wlocie do dyluzora, gdyż tylko wtedy ta różnica prędkości wytworzy eiąg.

210

b) Silniki turbinowe, w których poza naturalnym sprężaniem dynamicznym zachodzi dodatkowo sprężanie w sprężarce napędzanej przez turbinę gazową poruszaną spalinami powstającymi w silniku.

Powietrze dopływające do silnika przez dyfuzor (rys. 108) zostaje W nim najpierw wstępnie sprężone, a następnie wyżej sprężono w sprężarce wirnikowej. Sprężone powietrze dostaje się do komory spalania dokąd jest wtryskiwane paliwo, a powstające spaliny przepływają najpierw przez turbinę napędzającą sprężarkę, a następnie po rozprężeniu uchodzą przez dyszę wylotową z dużą prędkością. Ponieważ sprężanie odbywa się nie tylko w dyfuzorze, ale również w sprężarce, więc silnik turbinowy jest przez to mniej wrażliwy na prędkość lotu niz silnik strumieniowy bezsprężarkowy.

Obieg teoretyczny silnika turbinowego jest obiegiem JouWa i jest typowym przykładem turbiny spalinowej o spalaniu przy p ~ const w obiegu otwartym.

c) Silniki pulsacyjne, w których zachodzi sprężanie dynamiczne, natomiast spalanie paliwa odbywa się okresowo, każdorazowo przy stałej objętości komory spalania.

Komora spalania

Powietrze dostaje się w czasie lotu do komory spalania (rys. 109) przez żaluzje, które otwierają się wskutek różnicy ciśnienia zewnętrznego, zwiększonego o ciśnienie dynamiczne prędkości lotu oraz ciśnienie w komorze spalania. W komorze spalania następuje spalanie wybuchowe paliwa przy stałej objętości, bo komora jest zamknięta żaluzjami, a następnie spaliny wypływają przez dyszę wylotową, rozprężając się w niej. co wywołuje siłę ciągu. Po rozprężeniu się spalin ciśnienie w komorze spalania spada, następuje wlot nowej porcji powietrza i cykl powtarza się.

Obiegiem teoretycznym silnika pulsacyjnego jest obieg o spalaniu przy stałej objętości.

Zasada odrzutu wykorzystywana jest również w silnikach turbi->iowo-śmiglowych, zaopatrzonych w śmigło napędzane turbiną spalinową. Silą ciągu powodowana jest wówczas częściowo przez śmigło.

le

211