Reaktionsmotor: Vidste du, hvilken type motor det er?
En reaktionsmotor er en type forbrændingsmotor, der bruger den reaktive effekt af stoffet, der forlader motoren, til at bevæge det i den modsatte retning (loven om virkning og reaktion).
Denne artikel vil kort undersøge, hvordan en reaktionsmotor fungerer, dens historie og mulige typer.
Indhold
Historien om reaktionsmotoren i en nøddeskal
Det første grundlag for realiseringen af reaktionsmotorer blev bragt i 1903 af Konstantin Eduardovich Tsiolkovsky. Efterfølgende, i 1915, skabte han et raketskema, hvis princip stadig bruges i dag. Reaktionsmotorer fik dog først opmærksomhed i årene mellem verdenskrigene, hvor tyskerne, amerikanerne og russerne var mest opmærksomme på dem.
I Tyskland, efter de første test med pulverraketmotorer, besluttede designerne at starte test med flydende raketmotorer. Den første vellykkede test blev udført i 1925 på en reaktionsraketmotor monteret på en Opel-bil, som nåede en hastighed på 238 km/t, hvilket var uhørt på det tidspunkt. Alle disse forsøg og eksperimenter førte til oprettelsen af det tyske raketprogram.
Imidlertid opnåede reaktionsmotorer det største boom under Anden Verdenskrig. De største fremskridt i udviklingen af reaktionsmotorer blev opnået under krigen. Oven i det blev der også konstrueret moderne raketmotorer, der drev V1 og V2 ballistiske missiler. Disse motorer blev bygget i Tyskland.
Baseret på tysk forskning fra Anden Verdenskrig blev andre reaktionsmotorprojekter gennemført i de følgende år efter krigen. Efter Anden Verdenskrig begyndte kapløbet om at nå rummet og våbenkapløbet. Mange tyske videnskabsmænd blev inviteret til USA for at arbejde på Apollo-rumprogrammet til gengæld for en benådning for krigsforbrydelser.
I dag er reaktionsmotoren grundlaget for de fleste fly- og rumteknologiske fremdrift. Blandt de mest moderne reaktionsmotorer i dag kan vi inkludere trykmotorer med det supersoniske indre flow, ionraketmotorer og laserreaktionsmotorer.
Reaktionsmotorer og deres typer:
- Raketmotor
- Reaktionsmotor
- Thrustmotor
- Pulsmotor
- Hydrojetmotor
- Ionmotor
Vi kan inkludere reaktions- eller raketmotorer blandt de mest anvendte reaktionsmotorer.
Raketmotor:
En raketmotor er en reaktiv motor, hvis drift ikke er påvirket af det ydre miljø, takket være det faktum, at den bærer brændstof og et oxidationsmiddel i sit reservoir. En raketmotor arbejder efter princippet om handling og reaktion. Forbrænding af arbejdsstoffet producerer røggasser, som forlader motorens udløbsdyse ved høj hastighed.
Raketmotor: Hvilken type forbrændingsmotor er det?
Udstødningens reaktionseffekt virker således på motoren med kraft i den modsatte retning og dermed også på den maskine, der er tilsluttet motoren. Kort sagt, maskinen, som denne motor er monteret på, drives i den modsatte retning af, at udstødningsgasserne forlader motorens udløbsdyse.
Fordi denne motor bærer sin energikilde, kan den også arbejde i det ydre rum (vakuum). I dag er de mest udbredte raketmotorer drevet af fast eller flydende brændstof.
Flymotor:
En jetmotor er en type reaktionsmotor, der primært bruges i luftfart. Denne type motor fungerer efter princippet om handling og reaktion, ligesom en raketmotor, hvilket betyder, at udstødningsgasserne, der kommer ud af motoren, udøver en kraft i modsat retning på motoren og dermed driver den fremad.
I den forreste del af jetmotoren er der en indsugningsanordning, hvorigennem luft transporteres ind i motoren, som suges ind og komprimeres af en kompressor. Efter kompression opvarmes luften og går til forbrændingskammeret, hvor brændstof indsprøjtes.
Efter at blandingen er antændt, frigives termisk energi og varme gasser, som forlader forbrændingskammeret og roterer turbinen bag på motoren. Dette skaber et højt tryk bag turbinen, der omdanner termisk energi til kinetisk energi, hvilket skaber motorkraft.
Thrust motor:
Trykmotoren er strukturelt den enkleste type reaktionsmotor. Denne motortype består af et indsnævret og åbent rør i begge ender. Luft kommer ind i motoren ved tryk under flyvning. Når man går ind i motoren, bremses luften, hvilket øger trykket.
Derefter sprøjtes brændstof ind i trykluften. Forbrænding af blandingen skaber høj temperatur og tryk, og udstødningsgasserne begynder at forlade motoren gennem det indsnævrede udløb, som driver motoren fremad.
Puls motor:
En pulsmotor er en reaktiv motor, der bruger resonansfrekvenserne af gassen i udgangsdysen til at arbejde. Der er en diffuser foran, indsugningsdel af luftindtaget til motoren. Et blandekammer er bag diffusoren, der tilføjer brændstof til luftstrømmen.
Denne blanding går til forbrændingskammeret, som er adskilt fra blandekammeret af ventiler. Efter antændelse af blandingen i forbrændingskammeret strømmer gasser ind i motordysen, som sikrer dens fremadrettede kørsel. Pulsationsmotoren blev først brugt serielt i de tyske V-1 raketter under Anden Verdenskrig.
Ion motor:
Som en raketmotor bærer ionmotoren sin energikilde om bord. Men i modsætning til en raketmotor fungerer en ionmotor på et elektrisk princip.
Selvom reaktionsmotoren ikke bruges til at køre biler, er der, eller rettere, nogle få skøre, der udstyrede deres biler med denne motor. Nogle af dem vandt endda den ironiske Darwin-pris.
Reaktionsmotoren og Darwin-prisen:
Darwin-prisen er prisen for den mest mærkværdige død forårsaget af menneskelig dumhed. Så det er en slags ironisk pris til folk, der har bidraget til at forbedre den menneskelige genpulje ved at fjerne sig selv fra den frivilligt og gennem deres dumhed.
En Darwin Award gik til en fyr ved navn Wile E. Coyote, som en skønne dag besluttede at installere en raketmotor (JATO raket) på sin Chevy Impala. Disse raketter betjener overbelastede fragtfly til at lette fra et meget kort område. Til sammenligning vil seks sådanne raketter tillade et 70 tons fly at lette på et område så langt som en fodboldbane. Men hvad kan en sådan raket gøre med en bil, der vejer cirka 2 tons, og hvorfor ikke prøve det?
Da raketten var monteret på taget af Impalaen, besluttede fyren at finde en lang nok motorvejsstrækning i Arizonas ørken. Efter at have ledt et stykke tid stødte han på en strækning på tre kilometer uden et eneste sving. Det var placeret i slutningen af dette afsnit. Så marsvinet satte sig ind i bilen og tændte raketten uden at tænke sig om.
Politiet fandt meget let brandstedet, fordi der ikke var asfalt på vejen. Varmen fra motoren havde jo smeltet den. Efter fem sekunder, da raketten udviklede sit maksimale fremstød, skyndte fyren allerede med sin Impala med en hastighed på 560 km/t og accelererede konstant.
Rakettens fulde fremstød drev bilen videre, og da det stod klart, at den valgte del af motorvejen var for kort, besluttede bilisten sig for at begynde at bremse. Dette mislykkedes dog, da både dæk og bremser brændte, og Impala'en blev luftbåren, og raketten drev den længere og længere.
Bilføreren blev en pilot, der styrtede ind i en sten i 38 meters højde. Det var placeret for enden af et træk på tre kilometer. Ved deres ankomst fandt politiet et meterdybt krater i klippen, som den uheldige mand var styrtet ned i, og kun få knogler, tænder og søm var indlejret i rattet fundet på et ulykkessted.