Technika

Napędy samolotów

Jedną z udanych rakiet był, zbudowany przez Niemców, znany pocisk V2. Był on napędzany silnikiem odrzutowym, działającym przez spalanie spirytusu o mocy 75° w czystym tlenie. Ciężar paliwa i ciekłego tlenu wynosił 8000 kg, a ciężar całego pocisku — około 12 ton. Silnik dawał ciąg od 17 000 kg przy starcie aż do 120 000 kg po upływie 60 sekund i umożliwiał osiągnięcie prędkości szczytowej 5600 km/godz. Ciąg ten, przeliczony na konie mechaniczne, byłby równy niezwykłej mocy 125 000 KM.

Jak we wszystkich jednak silnikach rakietowych, zużycie paliwa było olbrzymie. Całość ilość paliwa, tj. 8000 kg, spalana była w ciągu 60 sekund, co daje zużycie około 130 kg na sekundę. Pocisk wznosił się w górę do 100 km, a następnie spadał własnym ciężarem. Ogólny czas jego lotu wynosił około 5 minut. W ostatniej wersji, rakieta V2 posiadała małe skrzydła, które umożliwiały zwiększenie zasięgu z 300 km do 560 km.

Niemcy pod koniec wojny, ratując się przed osłabieniem lotnictwa, spowodowanym wielkimi stratami personelu latającego, szczególnie na froncie wschodnim, zbudowali również kilka samolotów napędzanych silnikami rakietowymi. Jeden z nich, Me-163, zamieszczamy na fotografii. Lot tego samolotu był bardzo krótki i nie przekraczał 10 minut, a praca silnika na pełnym ciągu ograniczała się do 80 sekund, podczas których pilot uzyskiwał wysokość około 10 000 metrów i schodząc z tej wysokości lotem nurkowym, rzucał się na przeciwnika. Innym samolotem rakietowym jest bardzo reklamowany Bell XS-1, służący do doświadczeń nad przekroczeniem prędkości dźwięku. Posiada on silnik rakietowy o czterech oddzielnych komorach, co daje możność zmiany prędkości w dużych granicach. Niestety, nie posiadamy wiadomości o ostatecznych wynikach prób, które zresztą nie są jeszcze ukończone.

Należy jeszcze wspomnieć o nowej broni odwetowej, zapowiadanej podczas wojny przez Hitlera, znanej pod nazwą A9 i A1O. Miała to być rakieta dalekiego zasięgu, kierowana przez znajdującego się w niej pilota, wyrzucana w powietrze na wysokość przeszło 250 kilometrów przy pomocy stuto-nowej rakiety posiłkowej A1O. Ta rakieta-matka miała nadać „córeczce“ prędkość około 4000 km na godzinę, po czym A9 odczepiałaby się i swym własnym silnikiem podążałaby nadal zwiększając prędkość do 9500 km/godz. Po uzyskaniu wysokości ponad 250 km, silnik rakiety przestawałbv działać z powodu wyczerpania zapasu paliwa, a samolot-rakieta leciałby lotem ślizgowo-nurkowym do odległego celu.

Przejdźmy obecnie do odrzutowych silników przelotowych, to jest takich, które korzystają z powietrza atmosferycznego do spalania paliwa i wytwarzania gazów o dużej prędkości wypływu.

SILNIK STRUMIENIOWY

Każdy silnik cieplny, to jest zamieniający energię cieplną na mechaniczną, działa według obiegu (cyklu), składającego się z następujących części: 1 — sprężanie gazu, zawierającego paliwo, 2 — powiększenie objętości gazu przez ogrzanie, wywołane spalaniem paliwa, 3 — rozprężenie gazu i 4 — ochłodzenie. Tak dzieje się i w odrzutowym silniku przelotowym.

Wyobraźmy sobie rurę blaszaną, zwężoną nieco w środkowej części na wzór dyszy Ventury‘ego, umocowaną na samolocie, lecącym z prędkością ponad 300 km/godz. Powietrze wpada do tej rury i spręża się w gardle dyszy. Tuż za gardłem umieszczony jest wtryskiwacz paliwa, np. nafty. Paliwo zostaje po raz pierwszy zapalone z zewnątrz i od tej chwili stale spala się przy niezmiennym ciśnieniu, powodując silne ogrzanie i gwałtowny wylot gazów spalinowych w postaci silnego strumienia, skierowanego do tyłu. Wywołany tym ciąg silnika ku przodowi, jest równy masie gazów, pomnożonej przez prędkość ich wylatywania.

Taki przelotowy silnik strumieniowy nazywa się atodydą, lub też przewodem aero-termo-dynamicznym. Jego największą wadą jest, że do działania musi posiadać prędkość posuwania się w powietrzu conajmniej 300 km na godzinę, gdyż inaczej nie nastąpi wstępne sprężenie powietrza w gardle dyszy. Zaletą natomiast jest zupełny brak jakichkolwiek ruchomych części. Najkorzystniejszy zakres prędkości dla atodydy wynosi od 1800 do 4500 km/godz tj. zakres, do którego jeszcze nie doszliśmy z naszymi samolotami.

SILNIK PULSACYJNY

Odmianą powyższego silnika jest przelotowy silnik pulsacyjny. Różni się on jedynie posiadaniem tuż za przewężeniem dyszy — zaworów, przepuszczających powietrze do komory spalania, lecz nie pozwalających na cofnięcie się powietrza z powrotem w czasie wzrostu ciśnienia w komorze.

Rozprężające się podczas spalania gazy, wylatują z dużą prędkością przez rurę wylotową dając odrzut. Przy końcu tego okresu, w komorze spalania powstanie podciśnienie i wobec tego poprzez zawory wpadnie nowa porcja powietrza. Nastąpi wtrysk paliwa, zapłon i wybuch — ciśnienie w komorze spalania gwałtownie powiększy się, a zawory nie wypuszczą gazów do przodu. Tak więc spaliny będą miały jedyną drogę przez rurę wylotową do tyłu. Obieg (cykl) pracy powtórzył się i powtarza niezmiennie z wielką częstotliwością. Należy zauważyć, że silnik pulsacyjny pracuje przy stałej objętości, a zmiennym ciśnieniu, w odróżnieniu silnika strumieniowego, opisanego wyżej który pracuje przy zmiennej objętości, a stałym ciśnieniu.

Leave a Comment

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *