Definisjon av jetfremdrift. Rocker øyenstikker jetpumpe

Flertonns romskip svever til himmels, og gjennomsiktige, gelatinøse maneter, blekksprut og blekkspruter manøvrerer behendig i havvannet - hva har de til felles? Det viser seg at i begge tilfeller brukes prinsippet om jetfremdrift for å bevege seg. Det er dette emnet vår dagens artikkel er viet til.

La oss se inn i historien

Mest Den første pålitelige informasjonen om raketter dateres tilbake til 1200-tallet. De ble brukt av indere, kinesere, arabere og europeere i kampoperasjoner som militære og signalvåpen. Så fulgte århundrer med nesten fullstendig glemsel av disse enhetene.

I Russland ble ideen om å bruke en jetmotor gjenopplivet takket være arbeidet til Narodnaya Volya-revolusjonæren Nikolai Kibalchich. Han satt i de kongelige fangehullene og utviklet det russiske prosjektet med en jetmotor og et fly for mennesker. Kibalchich ble henrettet, og prosjektet hans samlet i mange år støv i arkivene til det tsaristiske hemmelige politiet.

Hovedideene, tegningene og beregningene til denne talentfulle og modige personen ble videreutviklet i verkene til K. E. Tsiolkovsky, som foreslo å bruke dem til interplanetarisk kommunikasjon. Fra 1903 til 1914 publiserte han en rekke arbeider, der han overbevisende beviser muligheten for å bruke jetfremdrift for å utforske verdensrommet og underbygger muligheten for å bruke flertrinnsraketter.

Mange vitenskapelige utviklinger av Tsiolkovsky brukes fortsatt i rakettvitenskap.

biologiske missiler

Hvordan ble det til ideen om å flytte ved å skyve av din egen jetstrøm? Kanskje, når de fulgte nøye med på det marine livet, la innbyggerne i kystsonene merke til hvordan dette skjer i dyreverdenen.

For eksempel, kamskjell beveger seg på grunn av den reaktive kraften til vannstrålen som kastes ut fra skallet under den raske kompresjonen av ventilene. Men han kommer aldri til å holde tritt med de raskeste svømmerne – blekksprut.

Deres rakettformede kropper suser med halen fremover, og kaster ut lagret vann fra en spesiell trakt. beveger seg i henhold til samme prinsipp, og klem ut vann ved å trekke sammen den gjennomsiktige kuppelen.

Naturen begavet en "jetmotor" og en plante kalt "sprutende agurk". Når fruktene er helt modne, som svar på den minste berøring, skyter den ut gluten med frø. Selve fosteret kastes i motsatt retning i en avstand på opptil 12 m!

Verken marint liv eller planter kjenner til de fysiske lovene som ligger til grunn for denne bevegelsesmåten. Vi skal prøve å finne ut av dette.

Fysisk grunnlag for prinsippet om jetfremdrift

La oss starte med et enkelt eksperiment. Blås opp en gummiball og uten å binde, vil vi slippe til fri flukt. Den raske bevegelsen av ballen vil fortsette så lenge luftstrømmen som strømmer fra den er sterk nok.

For å forklare resultatene av denne erfaringen, bør vi vende oss til den tredje loven, som sier det to legemer samhandler med krefter som er like store og motsatte i retning. Derfor er kraften som ballen virker på luftstrålene som slipper ut fra den, lik kraften som luften frastøter ballen fra seg selv.

La oss overføre dette resonnementet til raketten. Disse enhetene kaster med stor hastighet ut noe av massen, som et resultat av at de selv mottar akselerasjon i motsatt retning.

Fra et fysikksynspunkt, dette prosessen er tydelig forklart av loven om bevaring av momentum. Momentum er produktet av kroppens masse og dens hastighet (mv) Mens raketten er i ro, er dens hastighet og momentum null. Hvis en jetstrøm kastes ut fra den, må den gjenværende delen, i henhold til loven om bevaring av momentum, oppnå en slik hastighet at det totale momentumet fortsatt er lik null.

La oss se på formlene:

m g v g + m p v p = 0;

m g v g \u003d - m p v p,

hvor m g v g momentumet som skapes av gassstrålen, m p v p momentumet mottatt av raketten.

Minustegnet viser at bevegelsesretningen til raketten og jetstrømmen er motsatt.

Enheten og prinsippet for drift av en jetmotor

Innen teknologi driver jetmotorer fly, raketter og setter romfartøyer i bane. Avhengig av formålet har de en annen enhet. Men hver av dem har en tilførsel av drivstoff, et kammer for forbrenning og en dyse som akselererer jetstrømmen.

De interplanetariske automatiske stasjonene er også utstyrt med et instrumentrom og kabiner med et livstøttesystem for astronauter.

Moderne romraketter er komplekse flertrinnsfly som bruker de siste prestasjonene innen engineering. Etter oppskytingen brenner drivstoffet i det nedre trinnet først, hvoretter det skiller seg fra raketten, reduserer dens totale masse og øker hastigheten.

Deretter forbrukes drivstoffet i andre trinn osv. Til slutt bringes flyet til en gitt bane og begynner sin uavhengige flyvning.

La oss drømme litt

Den store drømmeren og vitenskapsmannen K. E. Tsiolkovsky ga fremtidige generasjoner tilliten til at jetmotorer vil tillate menneskeheten å bryte ut av jordens atmosfære og skynde seg ut i verdensrommet. Hans spådom gikk i oppfyllelse. Månen, og til og med fjerne kometer, er vellykket utforsket av romfartøy.

I astronautikk brukes motorer med flytende drivstoff. Bruker petroleumsprodukter som drivstoff, men hastighetene som kan oppnås med deres hjelp er utilstrekkelige for veldig lange flyreiser.

Kanskje dere, våre kjære lesere, vil være vitne til jordboernes flukter til andre galakser på kjøretøy med kjernefysiske, termonukleære eller ionjetmotorer.

Hvis denne meldingen var nyttig for deg, ville jeg bli glad for å se deg

Jetfremdrift i natur og teknologi

ABSTRAKT OM FYSIKK

Jet fremdrift- bevegelsen som oppstår når en del av den skiller seg fra kroppen med en viss hastighet.

Den reaktive kraften oppstår uten interaksjon med ytre kropper.

Anvendelse av jetfremdrift i naturen

Mange av oss i våre liv har møttes mens vi svømte i sjøen med maneter. I alle fall er det nok av dem i Svartehavet. Men få mennesker trodde at maneter også bruker jetfremdrift for å bevege seg rundt. I tillegg er det slik øyenstikkerlarver og enkelte typer marint plankton beveger seg. Og ofte er effektiviteten til marine virvelløse dyr ved bruk av jetfremdrift mye høyere enn for tekniske oppfinnelser.

Jetfremdrift brukes av mange bløtdyr - blekksprut, blekksprut, blekksprut. For eksempel beveger et havskjellbløtdyr seg fremover på grunn av den reaktive kraften til en vannstråle som kastes ut fra skallet under en skarp kompresjon av ventilene.

Blekksprut

Blekksprut

Blekkspruten, som de fleste blekksprut, beveger seg i vannet på følgende måte. Hun tar vann inn i gjellehulen gjennom en sidespalte og en spesiell trakt foran kroppen, og kaster deretter kraftig en vannstrøm gjennom trakten. Blekkspruten leder traktrøret til siden eller bakover, og ved å presse vann ut av det raskt, kan den bevege seg i forskjellige retninger.

Salpa er et marint dyr med en gjennomsiktig kropp; når den beveger seg, mottar den vann gjennom den fremre åpningen, og vannet kommer inn i et bredt hulrom, inne i hvilket gjellene strekkes diagonalt. Så snart dyret tar en stor slurk vann, lukkes hullet. Deretter trekker de langsgående og tverrgående musklene i salpa seg sammen, hele kroppen trekker seg sammen, og vann presses ut gjennom den bakre åpningen. Reaksjonen til den utstrømmende strålen skyver salpaen fremover.

Av størst interesse er blekksprutjetmotoren. Blekksprut er den største virvelløse innbyggeren på havdypet. Blekksprut har nådd det høyeste nivået av fortreffelighet innen jetnavigasjon. De har til og med en kropp med ytre former som kopierer en rakett (eller, bedre, en rakett kopierer en blekksprut, siden den har en udiskutabel prioritet i denne saken). Når den beveger seg sakte, bruker blekkspruten en stor diamantformet finne, som med jevne mellomrom bøyer seg. For et raskt kast bruker han en jetmotor. Muskelvev - mantelen omgir bløtdyrets kropp fra alle sider, volumet av hulrommet er nesten halvparten av volumet av blekksprutens kropp. Dyret suger vann inn i mantelhulen, og skyter deretter brått ut en vannstråle gjennom en smal dyse og beveger seg bakover med høy hastighet. I dette tilfellet samles alle ti tentaklene til blekkspruten i en knute over hodet, og den får en strømlinjeformet form. Munnstykket er utstyrt med en spesiell ventil, og musklene kan snu den og endre bevegelsesretningen. Blekksprutmotoren er veldig økonomisk, den er i stand til å nå hastigheter på opptil 60 - 70 km / t. (Noen forskere mener at selv opp til 150 km / t!) Det er ikke for ingenting at blekkspruten kalles en "levende torpedo". Ved å bøye tentaklene foldet i en bunt til høyre, venstre, opp eller ned, snur blekkspruten i en eller annen retning. Siden et slikt ratt er veldig stort sammenlignet med selve dyret, er dens lette bevegelse nok til at blekkspruten, selv i full fart, lett unngår en kollisjon med en hindring. En skarp sving på rattet - og svømmeren skynder seg i motsatt retning. Nå har han bøyd enden av trakten bakover og skyver nå hodet først. Han buet den til høyre - og jetstøtet kastet ham til venstre. Men når du trenger å svømme fort, stikker trakten alltid ut rett mellom tentaklene, og blekkspruten suser med halen fremover, som en kreftsykdom ville løpe - en løper utstyrt med smidigheten til en hest.

Hvis det ikke er nødvendig å skynde seg, svømmer blekksprut og blekksprut og bølger finnene - miniatyrbølger renner gjennom dem fra forsiden til baksiden, og dyret glir grasiøst, og av og til skyver seg selv med en vannstråle som kastes ut fra under mantelen. Da er de individuelle støtene som bløtdyret mottar på tidspunktet for utbruddet av vannstråler godt synlige. Noen blekksprut kan nå hastigheter på opptil femtifem kilometer i timen. Ingen ser ut til å ha gjort direkte målinger, men dette kan bedømmes ut fra hastigheten og rekkevidden til flygende blekksprut. Og slik, viser det seg, er det talenter i slektningene til blekksprutene! Den beste piloten blant bløtdyr er blekksprut stenoteuthis. Engelske sjømenn kaller det - flying squid («flying squid»). Dette er et lite dyr på størrelse med en sild. Han forfølger fisk med så hurtighet at han ofte hopper opp av vannet, suser over overflaten som en pil. Han tyr også til dette trikset for å redde livet fra rovdyr - tunfisk og makrell. Etter å ha utviklet maksimal jetkraft i vannet, tar pilotblekkspruten av i luften og flyr over bølgene i mer enn femti meter. Høydepunktet for flukten til en levende rakett ligger så høyt over vannet at flygende blekksprut ofte faller ned på dekkene til havgående skip. Fire eller fem meter er ikke en rekordhøyde som blekksprut stiger til himmelen til. Noen ganger flyr de enda høyere.

Den engelske skalldyrforskeren Dr. Rees beskrev i en vitenskapelig artikkel en blekksprut (bare 16 centimeter lang), som etter å ha fløyet et godt stykke gjennom luften, falt på broen til yachten, som ruvet nesten syv meter over vannet.

Det hender at mange flygende blekksprut faller på skipet i en glitrende kaskade. Den eldgamle forfatteren Trebius Niger fortalte en gang en trist historie om et skip som angivelig til og med sank under vekten av flygende blekksprut som falt på dekk. Blekksprut kan ta av uten akselerasjon.

Blekkspruter kan også fly. Den franske naturforskeren Jean Verany så en vanlig blekksprut sette fart i et akvarium og plutselig hoppe baklengs opp av vannet. Han beskrev i luften en rundt fem meter lang bue, og falt tilbake i akvariet. Blekkspruten fikk fart for hoppet og beveget seg ikke bare på grunn av jet-kraft, men rodde også med tentakler.
Baggy blekkspruter svømmer selvfølgelig dårligere enn blekksprut, men i kritiske øyeblikk kan de vise rekordklasse for de beste sprinterne. California Aquarium-ansatte prøvde å fotografere en blekksprut som angrep en krabbe. Blekkspruten stormet på byttedyr med en slik hastighet at det alltid var smøremidler på filmen, selv når du filmer med de høyeste hastighetene. Så kastet varte hundredeler av et sekund! Vanligvis svømmer blekksprut relativt sakte. Joseph Signl, som studerte blekksprutvandring, regnet ut at en halvmeter blekksprut svømmer gjennom havet med en gjennomsnittshastighet på rundt femten kilometer i timen. Hver vannstråle som kastes ut av trakten skyver den frem (eller rettere sagt, bakover, mens blekkspruten svømmer bakover) to til to og en halv meter.

Jet motion kan også finnes i planteverdenen. For eksempel spretter de modne fruktene til den "gale agurken" av stilken ved den minste berøring, og en klebrig væske med frø kastes ut med kraft fra hullet som dannes. Selve agurken flyr i motsatt retning opp til 12 m.

Når du kjenner loven om bevaring av momentum, kan du endre din egen bevegelseshastighet i åpent rom. Hvis du er i en båt og har noen tunge steiner, vil det å kaste steiner i en bestemt retning bevege deg i motsatt retning. Det samme vil skje i verdensrommet, men det brukes jetmotorer til dette.

Alle vet at et skudd fra en pistol er ledsaget av rekyl. Hvis vekten av kulen var lik vekten av pistolen, ville de fly fra hverandre med samme hastighet. Rekyl oppstår fordi den kasserte massen av gasser skaper en reaktiv kraft, på grunn av hvilken bevegelse kan sikres både i luft og i luftløst rom. Og jo større massen og hastigheten til de utstrømmende gassene er, jo større rekylkraften føles av skulderen vår, jo sterkere reaksjonen til pistolen, desto større er den reaktive kraften.

Bruken av jetfremdrift i teknologi

I mange århundrer har menneskeheten drømt om romfart. Science fiction-forfattere har foreslått en rekke måter å nå dette målet. På 1600-tallet dukket det opp en historie av den franske forfatteren Cyrano de Bergerac om en flytur til månen. Helten i denne historien kom til månen i en jernvogn, som han hele tiden kastet en sterk magnet over. Tiltrukket av ham steg vognen høyere og høyere over jorden til den nådde Månen. Og baron Munchausen sa at han klatret til månen på en bønnestilk.

På slutten av det første årtusen e.Kr. oppfant Kina jetfremdrift som drev raketter – bambusrør fylt med krutt, de ble også brukt som moro. Et av de første bilprosjektene var også med jetmotor og dette prosjektet tilhørte Newton

Forfatteren av verdens første prosjekt av et jetfly designet for menneskelig flukt var den russiske revolusjonæren N.I. Kibalchich. Han ble henrettet 3. april 1881 for å ha deltatt i attentatforsøket på keiser Alexander II. Han utviklet prosjektet sitt i fengselet etter dødsdommen. Kibalchich skrev: «Mens jeg var i fengsel, noen dager før min død, skriver jeg på dette prosjektet. Jeg tror på gjennomførbarheten av ideen min, og denne troen støtter meg i min forferdelige posisjon ... Jeg vil rolig møte døden, vel vitende om at ideen min ikke vil dø med meg.

Ideen om å bruke raketter til romfart ble foreslått i begynnelsen av vårt århundre av den russiske forskeren Konstantin Eduardovich Tsiolkovsky. I 1903, en artikkel av en lærer ved Kaluga gymnasium K.E. Tsiolkovsky "Forskning av verdensrom med jetenheter". Dette arbeidet inneholdt den viktigste matematiske ligningen for astronautikk, nå kjent som "Tsiolkovsky-formelen", som beskrev bevegelsen til et legeme med variabel masse. Deretter utviklet han et opplegg for en rakettmotor med flytende drivstoff, foreslo en flertrinns rakettdesign og uttrykte ideen om muligheten for å skape hele rombyer i bane nær jorden. Han viste at det eneste apparatet som er i stand til å overvinne tyngdekraften er en rakett, dvs. et apparat med en jetmotor som bruker drivstoff og et oksidasjonsmiddel plassert på selve apparatet.

Innledning……………………………………………………………………………………………….3

1. K.E. Tsiolkovsky - grunnleggeren av teorien om romflukter………..4

2. Jetmotor………………………………………………………………………..5

3. Innretningen til et ballistisk missil………………………………………………………7

3.1. Ballistisk missilmotor…………………………………………..8

3.2. Pumper………………………………………………………………………………………………9

3.4. Alternative gassror………………………………………………………..10

4. Startplate………………………………………………………………………..11

5. Flybane………………………………………………………………………..12

6 . Konklusjon……………………………………………………………………………… 13

7. Liste over brukt litteratur:……………………………………………….14

8. Vurderingsark.……………………………………………………………..15

Introduksjon

Jeg, en student i 9. "B" -klassen, Egorov Dmitry Vyacheslavovich, presenterer essayet mitt om emnet: "Jet fremdrift. Raketter. Jeg tror at menneskeheten alltid har drømt om å reise ut i verdensrommet. En rekke måter å oppnå dette målet ble tilbudt av forfattere - science fiction, forskere, drømmere. Men i mange århundrer kunne ikke en eneste vitenskapsmann, ikke en eneste science fiction-forfatter oppfinne det eneste middelet mennesket hadde til rådighet, ved hjelp av hvilket det er mulig å overvinne tyngdekraften og fly ut i verdensrommet. For eksempel kom helten i historien om den franske forfatteren Cyrano de Bergerac, skrevet på 1600-tallet, til månen ved å kaste en sterk magnet over jernvognen han selv var i. Vognen steg høyere og høyere over jorden, tiltrukket av magneten, helt til den nådde Månen, sa Baron Munchausen at han klatret til Månen langs bønnestilken.

Mål essayet mitt er et bekjentskap med vitenskap, som på sin side fortsatt utvikler og skaper nyere modeller for rakettvitenskap.

Emne er for tiden veldig vanlig og interessant for studenter å studere.

Jeg tror at abstraktet virkelig vil interessere mange mennesker, siden rakettvitenskap er i tjeneste med landet vårt, og det er også en felles sikkerhet mot fiendtlig angrep.

1.K.E. Tsiolkovsky - grunnleggeren av teorien om romflyvninger

For første gang kunne drømmen og ambisjonene til mange mennesker for første gang bringes nærmere virkeligheten av den russiske forskeren Konstantin Eduardovich Tsiolkovsky (1857-1935), som viste at det eneste apparatet som er i stand til å overvinne tyngdekraften er en rakett, han først presenterte vitenskapelige bevis på muligheten for å bruke en rakett til å fly ut i verdensrommet, utenfor jordens atmosfære og til andre planeter i solsystemet. Tsiolkovsky kalte en rakett et apparat med en jetmotor som bruker drivstoffet og oksidasjonsmidlet plassert på den.

2. Jetmotor

En jetmotor er en motor som er i stand til å omdanne drivstoffets kjemiske energi til den kinetiske energien til en gassjet, og samtidig få fart i motsatt retning.

På hvilke prinsipper og fysiske lover er handlingen til en jetmotor basert?

Som du vet fra fysikkløpet, er et skudd fra en pistol ledsaget av rekyl. I følge Newtons lover ville en kule og en pistol spre seg i forskjellige retninger med samme hastighet hvis de hadde samme masse. Den kasserte massen av gasser skaper en reaktiv kraft, på grunn av hvilken bevegelse kan sikres både i luft og i luftløst rom, slik oppstår rekyl. Jo større rekylkraften skulderen vår føler, desto større er massen og hastigheten til de utstrømmende gassene, og følgelig, jo sterkere reaksjonen til våpenet er, desto større blir den reaktive kraften. Disse fenomenene er forklart av loven om bevaring av momentum:

vektoren (geometrisk) summen av impulsene til kroppene som utgjør et lukket system, forblir konstant for alle bevegelser og interaksjoner mellom kroppene i systemet.

Maksimal hastighet som en rakett kan utvikle, beregnes ved å bruke Tsiolkovsky-formelen:

v max er rakettens maksimale hastighet,

v 0 - starthastighet,

v r er hastigheten på utstrømningen av gasser fra dysen,

m er startmassen til drivstoff,

M er massen til den tomme raketten.

Den presenterte formelen til Tsiolkovsky er grunnlaget som hele beregningen av moderne missiler er basert på. Tsiolkovsky-tallet er forholdet mellom massen av drivstoff og massen til raketten ved slutten av motordriften - til vekten av en tom rakett.

Dermed ble det funnet at den maksimalt oppnåelige hastigheten til raketten først og fremst avhenger av hastigheten på utstrømningen av gasser fra dysen. Og hastigheten på eksosgassene til dysen avhenger i sin tur av typen drivstoff og temperaturen på gassstrålen. Så jo høyere temperatur, jo høyere hastighet. Så for en ekte rakett må du velge det mest kaloririke drivstoffet som gir størst mengde varme. Formelen viser at blant annet hastigheten til en rakett avhenger av rakettens innledende og endelige masse, av hvilken del av vekten som faller på drivstoff, og hvilken del - på ubrukelige (når det gjelder flyhastighet) strukturer: kropp, mekanismer osv. d.

Hovedkonklusjonen fra denne formelen til Tsiolkovsky for å bestemme hastigheten til en romrakett er at i luftløst rom vil raketten utvikle seg jo større hastigheten er, jo større hastigheten på utstrømmen av gasser og jo større antall Tsiolkovsky.

La oss i generelle vendinger forestille oss et moderne ultralangdistansemissil.

En slik rakett må være på flere nivåer. En kampladning er plassert i hodedelen, bak den er kontrollenheter, stridsvogner og en motor. Utskytningsvekten til raketten overstiger vekten av nyttelasten med 100-200 ganger, avhengig av drivstoffet! Dermed bør en ekte rakett veie flere hundre tonn, og i lengden bør minst nå høyden til en ti-etasjers bygning. Det stilles en rekke krav til utformingen av raketten. Så det er for eksempel nødvendig at skyvekraften passerer gjennom tyngdepunktet til raketten. Missilet kan avvike fra den tiltenkte kursen eller til og med begynne å rotere hvis de angitte betingelsene ikke er oppfylt.

Du kan gjenopprette riktig kurs ved hjelp av ror. I foreldet luft fungerer gassror og avleder retningen til gassstrålen, foreslått av Tsiolkovsky. Aerodynamiske ror fungerer når raketten flyr i tett luft.

3. Ballistisk missilanordning

3.1. ballistisk missilmotor

Moderne ballistiske missiler drives hovedsakelig av flytende drivstoffmotorer. Parafin, alkohol, hydrazin, anilin brukes vanligvis som drivstoff, og salpetersyre og perklorsyre, flytende oksygen og hydrogenperoksid brukes som oksidasjonsmidler. De mest aktive oksidasjonsmidlene er fluor og flytende ozon, men de brukes sjelden på grunn av deres ekstreme eksplosivitet.

Motoren er det viktigste elementet i en rakett. Det viktigste elementet i motoren er forbrenningskammeret og munnstykket. I forbrenningskamre, på grunn av det faktum at forbrenningstemperaturen til drivstoffet når 2500-3500 ° C, må spesielt varmebestandige materialer og sofistikerte kjølemetoder brukes. Slike temperaturer tåler ikke vanlige materialer.

3. Ballistisk missilanordning

3.2. Pumper

Andre enheter er også svært komplekse. For eksempel var pumpene som må levere oksidasjonsmiddelet og drivstoffet til forbrenningskammerinjektorene, allerede i V-2-raketten, en av de første, i stand til å pumpe 125 kg drivstoff per sekund.

I noen tilfeller, i stedet for konvensjonelle sylindre, brukes sylindere med trykkluft eller annen gass som kan fortrenge drivstoff fra tanker og drive det inn i forbrenningskammeret.

3. Ballistisk missilanordning

3.3. Alternativ til gassror

Gassror må være laget av grafitt eller keramikk, så de er veldig skjøre og sprø, så moderne designere begynner å forlate bruken av gassror, erstatte dem med flere ekstra dyser eller snu den viktigste dysen. Faktisk, i begynnelsen av flyturen, med høy lufttetthet, er raketthastigheten lav, så rorene kontrollerer dårlig, og der raketten oppnår høy hastighet, er lufttettheten lav.

På den amerikanske raketten, bygget i henhold til Avangard-prosjektet, er motoren opphengt på hengsler, og den kan avbøyes med 5-7 O. Kraften til hvert neste trinn og tidspunktet for dets handling er mindre, fordi hvert trinn av raketten opererer under helt forskjellige forhold, som bestemmer strukturen, og derfor kan utformingen av selve raketten være enklere.

4. Startplate

Et ballistisk missil skytes opp fra en spesiell utskytningsanordning. Vanligvis er dette en åpen metallmast eller til og med et tårn, i nærheten av hvilken raketten er satt sammen stykke for stykke med kraner. Seksjoner av et slikt tårn er plassert overfor inspeksjonslukene som er nødvendige for kontroll og feilsøking av utstyr. Tårnet trekker seg tilbake når raketten fylles på.

5. Flyvei

Raketten skytes opp vertikalt og begynner deretter å vippe sakte og beskriver snart en nesten strengt elliptisk bane. Det meste av flyveien til slike missiler ligger i en høyde på mer enn 1000 km over jorden, hvor det praktisk talt ikke er luftmotstand. Når man nærmer seg målet, begynner atmosfæren å bremse rakettens bevegelse kraftig, mens skallet blir veldig varmt, og hvis det ikke iverksettes tiltak, kan raketten kollapse, og ladningen kan eksplodere for tidlig.

6. Konklusjon

Den presenterte beskrivelsen av et interkontinentalt ballistisk missil er utdatert og tilsvarer utviklingsnivået for vitenskap og teknologi på 60-tallet, men på grunn av den begrensede tilgangen til moderne vitenskapelig materiale, er det ikke mulig å gi en nøyaktig beskrivelse av driften av et moderne interkontinentalt ballistisk missil med ultralang rekkevidde. Til tross for dette fremhevet arbeidet de generelle egenskapene som ligger i alle raketter. Arbeidet kan også være interessant for å sette meg inn i historien om utviklingen og bruken av de beskrevne rakettene, det hjalp meg også å lære mer om rakettvitenskap selv.

7. Liste over brukt litteratur

Deryabin V. M. Bevaringslover i fysikk. – M.: Opplysning, 1982.

Gelfer Ya. M. Bevaringslover. – M.: Nauka, 1967.

Kropp K. Verden uten former. – M.: Mir, 1976.

Barneleksikon. - M .: Forlag til USSR Academy of Sciences, 1959.

http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%E0%EA%E5%F2%E0

http://yandex.ru/yandsearch?text=%D1%80%D0%B5%D0%B0%D0%BA%D1%82%D0%B8%D0%B2%D0%BD%D0%BE%D0 %B5%20%D0%B4%D0%B2%D0%B8%D0%B6%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D0%B5%20%D1%80%D0%B0%D0%BA %D0%B5%D1%82%D1%8B&clid=2071982&lr=240

8. Vurderingsark

1. Den enkleste måten var å gi informasjon om bruken av missiler, for å finne ut hvordan og hva de består av, var det nødvendig å lete i bokmateriell. Arbeidet var enkelt og morsomt.

2. Jeg støtter også en slik vitenskap som fysikk. Hun forklarer mange fenomener, og også dette er fremtiden vår ... Abstraktet viste seg å være utmerket, og alt er i en forståelig form, som enda flere studenter vil virkelig like materialet.

Naturens logikk er den mest tilgjengelige og mest nyttige logikken for barn.

Konstantin Dmitrievich Ushinsky(03/03/1823–01/03/1871) - Russisk lærer, grunnlegger av vitenskapelig pedagogikk i Russland.

BIOFYSIKK: JETPRØMME I LEVENDE NATUR

Jeg foreslår lesere av de grønne sidene å se nærmere på biofysikkens fascinerende verden og bli kjent med det viktigste prinsipper for jetfremdrift i dyrelivet. Dagens program: manet cornerot- den største maneten i Svartehavet, kamskjell, driftig øyenstikkerlarve, deilig blekksprut med sin uovertrufne jetmotor og fantastiske illustrasjoner av den sovjetiske biologen og dyremaler Kondakov Nikolai Nikolaevich.

Etter prinsippet om jetfremdrift i dyrelivet flytter en rekke dyr, for eksempel maneter, kamskjell, larver av rocker-libelle, blekksprut, blekksprut, blekksprut ... La oss bli bedre kjent med noen av dem ;-)

Jet måte å flytte maneter på

Maneter er en av de eldste og mest tallrike rovdyrene på planeten vår! Kroppen til en manet består av 98 % vann og består i stor grad av vannet bindevev - mesoglea fungerer som et skjelett. Grunnlaget for mesoglea er proteinet kollagen. Den gelatinøse og gjennomsiktige kroppen til en manet er formet som en bjelle eller en paraply (i diameter fra noen få millimeter opptil 2,5 m). De fleste maneter beveger seg reaktiv måte skyve vann ut av hulrommet til paraplyen.

Manet Cornerota(Rhizostomae), en løsrivelse av coelenterater av scyphoid-klassen. Maneter ( opptil 65 cm i diameter) er blottet for marginale tentakler. Kantene på munnen er forlenget til munnlapper med mange folder som vokser sammen for å danne mange sekundære orale åpninger. Berøring av munnlappene kan forårsake smertefulle brannskader på grunn av virkningen av stikkende celler. Omtrent 80 arter; De lever hovedsakelig i tropiske, sjeldnere i tempererte hav. I Russland - 2 typer: Rhizostoma pulmo vanlig i Svartehavet og Azovhavet, Rhopilema asamushi funnet i Japanhavet.

Jet unnslippe kamskjellmuslinger

Sjøskjell kamskjell, vanligvis liggende stille på bunnen, når hovedfienden nærmer seg dem - et herlig sakte, men ekstremt lumsk rovdyr - sjøstjerne- klem skarpt på ventilene på skallet, skyv vann ut av det med kraft. Bruker altså jetfremdriftsprinsipp, de flyter opp og fortsetter å åpne og lukke skallet, og kan svømme et betydelig stykke. Hvis kamskjell av en eller annen grunn ikke har tid til å rømme med sin jetfly, sjøstjernen spenner den med hendene, åpner skallet og spiser ...

Kamskjell(Pecten), en slekt av marine virvelløse dyr i klassen muslinger (Bivalvia). Kamskjellskallet er avrundet med en rett hengselkant. Overflaten er dekket med radielle ribber som divergerer fra toppen. Skallventilene er stengt av en sterk muskel. Pecten maximus, Flexopecten glaber lever i Svartehavet; i Japanhavet og Okhotskhavet - Mizuhopecten yessoensis ( opptil 17 cm i diameter).

Rocker øyenstikker jetpumpe

temperament øyenstikkerlarver, eller ashny(Aeshna sp.) ikke mindre rovdyr enn sine bevingede slektninger. I to, og noen ganger fire år, bor hun i undervannsriket, kryper langs den steinete bunnen og sporer opp små vannlevende innbyggere, med glede inkludert rumpetroller og yngel av ganske stor kaliber i kostholdet. I øyeblikk av fare tar øyenstikkerens larve av og rykker fremover, drevet av arbeidet til en vidunderlig jetpumpe. Larven tar vann inn i baktarmen og kaster det brått ut, og hopper fremover, drevet av rekylkraften. Bruker altså jetfremdriftsprinsipp, larven til rocker-libellen gjemmer seg fra trusselen og forfølger den med selvsikre rykk og rykk.

Reaktive impulser fra den nervøse "motorveien" til blekksprut

I alle de ovennevnte tilfellene (prinsippene for jetfremdrift av maneter, kamskjell, larver av rocker-libelle) er dytt og rykk atskilt fra hverandre med betydelige tidsintervaller, derfor oppnås ikke høy bevegelseshastighet. For å øke bevegelseshastigheten, med andre ord, antall reaktive impulser per tidsenhet, behov for økt nerveledning som stimulerer muskelsammentrekning, betjener en levende jetmotor. En så stor ledningsevne er mulig med en stor diameter på nerven.

Det er kjent at blekksprut har de største nervefibrene i dyreriket. I gjennomsnitt når de 1 mm i diameter - 50 ganger større enn de fleste pattedyr - og de utfører eksitasjon med en hastighet 25 m/s. Og en tre meter lang blekksprut dosidicus(han bor utenfor kysten av Chile) tykkelsen på nervene er fantastisk stor - 18 mm. Nerver så tykke som tau! Hjernens signaler - årsakene til sammentrekninger - suser langs blekksprutens nervøse "motorvei" i hastigheten til en bil - 90 km/t.

Takket være blekksprut har forskning på den vitale aktiviteten til nerver utviklet seg raskt siden tidlig på 1900-tallet. "Og hvem vet, skriver den britiske naturforskeren Frank Lane, kanskje det nå er folk som skylder blekkspruten at nervesystemet deres er i normal tilstand ... "

Hastigheten og manøvrerbarheten til blekkspruten forklares også med det utmerkede hydrodynamiske former dyrekropp, hvorfor blekksprut og kallenavnet "levende torpedo".

blekksprut(Teuthoidea), en underorden av blekkspruter av tifot-ordenen. Størrelsen er vanligvis 0,25-0,5 m, men noen arter er det de største virvelløse dyrene(blekkspruter av slekten Architeuthis rekkevidde 18 m, inkludert lengden på tentaklene).
Kroppen til blekksprut er langstrakt, spiss bak, torpedoformet, noe som bestemmer den høye hastigheten på bevegelsen deres som i vann ( opptil 70 km/t), og i luften (blekksprut kan hoppe opp av vannet til en høyde opptil 7 m).

Squid jetmotor

Jet fremdrift, nå brukt i torpedoer, fly, raketter og romprosjektiler, er også karakteristisk blekksprut - blekksprut, blekksprut, blekksprut. Av størst interesse for teknikere og biofysikere er blekksprut jetmotor. Vær oppmerksom på hvor enkelt, med hvilket minimalt materialforbruk, naturen løste denne komplekse og fortsatt uovertrufne oppgaven ;-)

I hovedsak har blekkspruten to fundamentalt forskjellige motorer ( ris. 1a). Når den beveger seg sakte, bruker den en stor diamantformet finne, som med jevne mellomrom bøyer seg i form av en reisebølge langs kroppen. Blekkspruten bruker en jetmotor for å kaste seg raskt.. Grunnlaget for denne motoren er mantelen - muskelvevet. Den omgir bløtdyrets kropp fra alle sider, og utgjør nesten halvparten av volumet av kroppen, og danner et slags reservoar - mantelhulrom - "forbrenningskammeret" til en levende rakett som vann periodisk suges inn i. Mantelhulen inneholder gjeller og indre organer til blekkspruten ( ris. 1b).

Med en jet måte å svømme på dyret suger vann gjennom den vidåpne mantelsprekken inn i mantelhulen fra grensesjiktet. Mantelgapet er tett "festet" med spesielle "knappmansjettknapper" etter at "forbrenningskammeret" til en levende motor er fylt med sjøvann. Mantelgapet er plassert nær midten av blekksprutkroppen, der den har størst tykkelse. Kraften som forårsaker bevegelsen til dyret skapes ved å kaste ut en vannstråle gjennom en smal trakt, som er plassert på blekksprutens bukoverflate. Denne trakten, eller sifonen, - "dyse" til en levende jetmotor.

"Dysen" til motoren er utstyrt med en spesiell ventil og musklene kan snu den. Ved å endre installasjonsvinkelen til traktdysen ( ris. 1v), svømmer blekkspruten like godt, både forover og bakover (hvis den svømmer bakover, strekker trakten seg langs kroppen, og ventilen presses mot veggen og forstyrrer ikke vannstrålen som strømmer fra mantelhulen; når blekkspruten må bevege seg fremover, den frie enden av trakten forlenges noe og bøyer seg i vertikalplanet, utløpet er foldet og ventilen inntar en bøyd posisjon). Jetstøt og innsuging av vann inn i mantelhulen følger etter hverandre med umerkelig fart, og blekksprutene raketter gjennom havets blå himmel som en rakett.

Blekksprut og dens jetmotor - figur 1

1a) blekksprut - levende torpedo; 1b) blekksprutjetmotor; 1c) posisjonen til dysen og dens ventil når blekkspruten beveger seg frem og tilbake.

Dyret bruker brøkdeler av et sekund på inntak av vann og utstøting. Ved å suge vann inn i mantelhulen i den aktre delen av kroppen i perioder med langsom treghetsbevegelse, suger blekkspruten dermed ut grensesjiktet, og forhindrer dermed strømningsseparasjon ved ustabil strømning rundt. Ved å øke delene av utsprøytet vann og øke sammentrekningen av mantelen, øker blekkspruten lett bevegelseshastigheten.

Blekksprutjetmotoren er veldig økonomisk, slik at den kan nå hastigheten 70 km/t; noen forskere mener at selv 150 km/t!

Ingeniører har allerede opprettet motor som ligner på blekksprutjetmotor: dette er vannkanon opererer med en konvensjonell bensin- eller dieselmotor. Hvorfor blekksprut jetmotor tiltrekker fortsatt oppmerksomheten til ingeniører og er gjenstand for nøye forskning av biofysikere? For arbeid under vann er det praktisk å ha en enhet som fungerer uten tilgang til atmosfærisk luft. Det kreative søket av ingeniører er rettet mot å lage et design hydrojetmotor, lignende luft-jet…

Basert på flotte bøker:
"Biofysikk på fysikktimer" Cecilia Bunimovna Katz,
og "Primates of the Sea" Igor Ivanovich Akimushkina

Kondakov Nikolai Nikolaevich (1908–1999) – Sovjetisk biolog, dyremaler, kandidat for biologiske vitenskaper. Hans viktigste bidrag til biologisk vitenskap var hans tegninger av forskjellige representanter for faunaen. Disse illustrasjonene er tatt med i mange publikasjoner, som f.eks Great Soviet Encyclopedia, Red Book of the USSR, i dyreatlas og læremidler.

Akimushkin Igor Ivanovich (01.05.1929–01.01.1993) – Sovjetisk biolog, forfatter - populariserer av biologi, forfatter av populærvitenskapelige bøker om dyreliv. Prisvinner av All-Union Society "Knowledge"-prisen. Medlem av Writers' Union of the USSR. Den mest kjente publikasjonen av Igor Akimushkin er en bok på seks bind "Dyrenes verden".

Materialene i denne artikkelen vil være nyttige å bruke ikke bare i fysikktimer og biologi men også i fritidsaktiviteter.
Biofysisk materiale er ekstremt gunstig for å mobilisere oppmerksomheten til studentene, for å gjøre abstrakte formuleringer til noe konkret og nært, som påvirker ikke bare den intellektuelle, men også den emosjonelle sfæren.

Litteratur:
§ Katz Ts.B. Biofysikk på fysikktimer

§ § Akimushkin I.I. Havets primater
Moskva: forlag "Thought", 1974
§ Tarasov L.V. Fysikk i naturen
Moskva: Enlightenment forlag, 1988

Jetfremdrift i natur og teknologi

ABSTRAKT OM FYSIKK

Jet fremdrift- bevegelsen som oppstår når en del av den skiller seg fra kroppen med en viss hastighet.

Den reaktive kraften oppstår uten interaksjon med ytre kropper.

Anvendelse av jetfremdrift i naturen

Blekksprut

Bruken av jetfremdrift i teknologi

Jetmotor- dette er en motor som omdanner drivstoffets kjemiske energi til den kinetiske energien til gassstrålen, mens motoren får fart i motsatt retning.

Ideen til K.E. Tsiolkovsky ble utført av sovjetiske forskere under veiledning av akademiker Sergei Pavlovich Korolev. Den første kunstige jordsatellitten i historien ble skutt opp av en rakett i Sovjetunionen 4. oktober 1957.

Prinsippet om jetfremdrift finner bred praktisk anvendelse innen luftfart og astronautikk. I det ytre rom er det ikke noe medium som kroppen kan samhandle med og dermed endre retningen og hastighetsmodulen, derfor kan kun jetfly, dvs. raketter, brukes til romflyvninger.

Rakettenhet

Rakettbevegelse er basert på loven om bevaring av momentum. Hvis et legeme på et tidspunkt kastes fra raketten, vil det få samme fart, men rettet i motsatt retning

I enhver rakett, uansett design, er det alltid et skall og drivstoff med et oksidasjonsmiddel. Rakettskallet inkluderer en nyttelast (i dette tilfellet et romfartøy), et instrumentrom og en motor (forbrenningskammer, pumper, etc.).

Rakettens hovedmasse er drivstoff med et oksidasjonsmiddel (oksidasjonsmidlet er nødvendig for å holde drivstoffet brennende, siden det ikke er oksygen i rommet).

Drivstoff og oksidasjonsmiddel pumpes inn i forbrenningskammeret. Drivstoff, brennende, blir til en gass med høy temperatur og høyt trykk. På grunn av den store trykkforskjellen i brennkammeret og i det ytre rom, strømmer gasser fra brennkammeret ut i en kraftig stråle gjennom en spesialformet klokke som kalles en dyse. Hensikten med dysen er å øke hastigheten på strålen.

Før en rakett skytes opp er momentumet null. Som et resultat av samspillet mellom gassen i forbrenningskammeret og alle andre deler av raketten, mottar gassen som slipper ut gjennom dysen en viss impuls. Da er raketten et lukket system, og dens totale fart må være lik null etter oppskyting. Derfor mottar rakettens skall, uansett hva som er i det, en impuls som er lik i absolutt verdi som impulsen til gassen, men i motsatt retning.

Den mest massive delen av raketten, designet for å skyte opp og akselerere hele raketten, kalles det første trinnet. Når det første massive trinnet av en flertrinnsrakett tømmer alle drivstoffreservene under akselerasjon, skilles den. Ytterligere akselerasjon fortsettes av det andre, mindre massive trinnet, og til hastigheten som tidligere ble oppnådd ved hjelp av det første trinnet, legger det til noe mer hastighet, og skilles deretter. Det tredje trinnet fortsetter å øke hastigheten til ønsket verdi og leverer nyttelasten i bane.

Den første personen som fløy i verdensrommet var Yuri Alekseevich Gagarin, en borger av Sovjetunionen. 12. april 1961 Han sirklet jordkloden på satellittskipet Vostok

Sovjetiske raketter var de første som nådde månen, sirklet rundt månen og fotograferte dens usynlige side fra jorden, var de første som nådde planeten Venus og leverte vitenskapelige instrumenter til overflaten. I 1986 studerte to sovjetiske romfartøy "Vega-1" og "Vega-2" Halleys komet på nært hold, og nærmet seg solen en gang hvert 76. år.

Systemer. Teknikk fysisk trening. Målresultat bevegelser avhenger ikke... Helbredende krefter natur Helbredende krefter natur ha en betydelig innvirkning ... en kombinasjon av treghetskrefter, reaktive og konsentrerte muskelsammentrekninger...