Автор работы: Пользователь скрыл имя, 06 Ноября 2009 в 12:35, Не определен
Реактивный двигатель - это двигатель, преобразующий химическую энергию топлива в кинетическую энергию газовой струи, при этом двигатель приобретает скорость в обратном направлении
Межконтинентальная
баллистическая ракета------------------------
Заключение--------------------
1
Реактивное движение.
В течение многих веков человечество мечтало о космических полётах. Писатели-фантасты предлагали самые разные средства для достижения этой цели. В XVII веке появился рассказ французского писателя Сирано де Бержерака о полёте на Луну. Герой этого рассказа добрался до Луны в железной повозке, над которой он всё время подбрасывал сильный магнит. Притягиваясь к нему, повозка всё выше поднималась над Землёй, пока не достигла Луны. А барон Мюнхгаузен рассказывал, что забрался на Луну по стеблю боба.
Но ни один учёный, ни один писатель-фантаст за многие века не смог назвать единственного находящегося в распоряжении человека средства, с помощью которого можно преодолеть силу земного притяжения и улететь в космос. Это смог осуществить русский учёный Константин Эдуардович Циолковский(1857-1935). Он показал, что единственный аппарат, способный преодолеть силу тяжести - это ракета, т.е. аппарат с реактивным двигателем, использующим горючее и окислитель, находящиеся на самом аппарате.
Реактивный двигатель-это двигатель, преобразующий химическую энергию топлива в кинетическую энергию газовой струи, при этом двигатель приобретает скорость в обратном направлении. На каких же принципах и физических законах основывается его действие?
Каждый знает, что выстрел из ружья сопровождается отдачей. Если бы вес пули равнялся бы весу ружья, они бы разлетелись с одинаковой скоростью. Отдача происходит потому, что отбрасываемая масса газов создаёт реактивную силу, благодаря которой может быть обеспечено движение как в воздухе, так и в безвоздушном пространстве. И чем больше масса и скорость истекающих газов, тем большую силу отдачи ощущает наше плечо, чем сильнее реакция ружья, тем больше реактивная сила. Это легко объяснить из закона сохранения импульса, который гласит, что геометрическая (т.е. векторная) сумма импульсов тел, составляющих замкнутую систему, остаётся постоянной при любых движениях и взаимодействиях тел системы, т.е.
К. Э. Циолковский вывел формулу, позволяющую рассчитать максимальную скорость, которую может развить ракета. Вот эта формула:
Здесь vmax – максимальная скорость ракеты, v0 – начальная скорость, vr – скорость истечения газов из сопла, m – начальная масса топлива, а M – масса пустой ракеты. Как видно из формулы, эта максимально достижимая скорость зависит в первую очередь от скорости истечения газов из сопла, которая в свою очередь зависит прежде всего от вида топлива и температуры газовой струи. Чем выше температура, тем больше скорость. Значит, для ракеты нужно подбирать самое калорийное топливо, дающее наибольшее количество теплоты. Из формулы следует также, что эта скорость зависит и от начальной и конечной массой ракеты, т.е. от того, какая часть её веса приходится на горючее, и какая - на бесполезные (с точки зрения скорости полёта) конструкции: корпус, механизмы, и т.д.
Эта формула Циолковского является фундаментом, на котором зиждется весь расчёт современных ракет. Отношение массы топлива к массе ракеты в конце работы двигателя(т.е. по существу к весу пустой ракеты) называется числом Циолковского.
Основной вывод из этой формулы состоит в том, что в безвоздушном пространстве ракета разовьёт тем большую скорость, чем больше скорость истечения газов и чем больше число Циолковского. Более двух тысяч лет назад китайцы изобрели и применили для военных целей ракеты простейшего устройства. По-видимому, китайская ракета была сходна с теми ракетами, которые применяются сейчас для фейерверка и сигнализации. Китайцы использовали свою ракету как зажигательное средство главным образом при осаде вражеских городов. Ракетная трубка с небольшим запасом пороха привязывалась к стреле. Выбрасывая такую стрелу из лука, китайские воины сообщали ракете большую начальную скорость и увеличивали дальность ее полета.
Неоднократно использовались ракеты для военных целей и в более позднее время, в самых различных частях земного шара. Так, в XV веке знаменитый чешский полководец и государственный деятель Ян Г ус применял при осаде городов зажигательные ракеты, которым придавал внешний вид птиц. Надо полагать, что вид огненных птиц, стремительно летящих и выбрасывающих на лету пламя и дым, должен был производить на осаждаемых устрашающее действие. А кроме того, ракеты вызывали пожары, которые в скученных средневековых городах были особенно опасными.
В XVIII веке англичане
встретились в Индии с
В последующие десятилетия «конгревовы» ракеты приобрели в Европе широкую популярность и распространение и были приняты с теми или иными изменениями на вооружение почти всех европейских армий. Англичане и французы применяли ракеты в Севастопольскую кампанию 1854 - 1855 годов. Эти ракеты обладали довольно высокими техническими и тактическими свойствами. Скорость их полета равнялась примерно 350 метрам в секунду, дальность - нескольким километрам. Вероятное боковое отклонение в полете составляло около 2% от дальности, что при стрельбе на один километр давало отклонение в 20 метров.
В середине XIX века
реактивное оружие было принято на
вооружение также и в русской
армии. Творцом русской ракеты был
крупнейший ученый-артиллерист генерал-
Максимальная дальность полета русских ракет доходила до четырех километров, при общем весе до 80 килограммов. По условиям техники того времени эти данные можно считать рекордными.
Практическое применение ракет в русской армии также оказалось вполне удачным. Так, генерал Скобелев успешно применял ракетные боевые средства для рассеивания иррегулярной конницы противника. В своих ««Воспоминаниях» генерал Брусилов указывает, что во время войны с Турцией в 1877 году, он, будучи молодым офицером, был свидетелем успешного применения русской армией ракет.
Несмотря на такие успехи, дальнейшего развития ракетное оружие ни в Европе, ни в России не получило. Его быстро обогнала орудийная артиллерия, более соответствовавшая новым тактическим условиям боя. Мощные технические достижения орудийной артиллерии во второй половине XIX века привели к тому, что ракета с ее сравнительно малой дальностью полета, слабой меткостью и огневой силой была в 80-х годах снята с вооружения.
И только накануне второй мировой войны ракетное оружие, возродившееся на новой технической основе, стало снова завоевывать себе место в военной технике, отнюдь не вытесняя орудийную артиллерию, но помогая ей решать многие задачи.
Развитие реактивной военной техники в предвоенные годы
Первые капитальные
теоретические труды в этой области,
положившие начало новой отрасли
науки, бесспорно принадлежат
В 1927 году впервые в мире был создан 82 мм реактивный снаряд, в камере которого размещался реактивный заряд из семи пороховых шашек. Несколько позже были разработаны опытные образцы более мощного 132 мм реактивного снаряда. В 1928 году начались испытания этих снарядов. Снаряды стреляли на дальности 5-6 км., имели большие отклонения от цели. Проблема обеспечения удовлетворительной кучности стрельбы оказалась очень сложной и трудной. Было испробовано множество различных вариантов. Однако снаряды с оперением не выходящим за калибр, не давали хороших результатов.
И только в 1933 году
в результате упорной и кропотливой
работы ученых РНИИ (Реактивного научно-
Изобретателем ракетного пороха для «катюш» был ученый В. Шнегас работавший на Рошальском пороховом заводе, где и изготавливались эти пороха.
82 мм осколочный
и 132 мм осколочно-фугасный
В 1939 году в районе
реки Халхин-Гол новое оружие показало
высокую боевую эффективность. В 1938
году советскими конструкторами впервые
в мире была выдвинута идея создания
многоразрядной пусковой установки для
ведения залпового огня. Много труда было
вложено в разработку конструкции направляющих
и способов воспламенения реактивных
снарядов. Изменилась и конструкция 132
мм реактивного снаряда. Он уже существенно
отличался от своего авиационного предшественника:
имел значительно больший вес взрывчатого
вещества (4,9 кг вместо 1,9 кг), повышенную
дальность (8470 м вместо 6000 м).
Пусковая установка для залповой стрельбы
новыми реактивными снарядами, разработанная
И. И. Гваем, В. Н. Голковским, А. П. Павленко
и А. С. Поповом была оригинальна по конструкции,
проста и удобна. Она состояла из 16-ти направляющих
рельсового типа (восемь «спарок»). Перед
стрельбой снаряды фиксировались на направляющих.
Вся установка крепилась шарнирно на шасси
трехосного автомобиля ЗИС-6. Установка
наводилась в цель при помощи прицела,
рукояток подъемного и поворотного механизма.
Имела два пульта управления огнем, один
в кабине водителя, второй выносной с кабелем.
3 июня 1939 года РУ показывали К.Е.Ворошилову разброс вдоль оси стрельбы был по эллипсу, а нужен круг или эллипс поперек оси стрельбы. По расчетам Тихонравова это требовало длины направляющих до 5 метров, но тогда их на автомашине можно было разместить только 16 штук, восемь «спарок» как их тогда называли.
В июне 1940 года состоялся показ РУ артиллерийскому управлению генерального штаба. Многозарядная боевая установка, получившая в последствии наименование БМ-13, успешно выдержала заводские и полигонные испытания. К началу 1941 по заказу ГАУ на заводах была изготовлена опытная партия боевых установок. Во время испытаний они показали высокие боевые качества: обладая хорошей подвижностью, могли совершать маневр, создавать в течение нескольких секунд массированный залповый огонь.
Знаменитая «Катюша» и другая реактивная техника на полях второй мировой
«Я знал, что русские «Катюши» - страшная штука, но когда эта «Катюша» дала залп по соседней роте и от этого залпа почти вся рота полегла, я убедился что нам против русских не устоять».
Таково признание немецкого лейтенанта, захваченного в плен в Карпатах. Подобные признания пленных врагов о действии нашей «Катюши» нередко можно было встретить в сообщениях советских военных корреспондентов.
«Катюша» - общепринятое в Красной Армии ласковое наименование для славного вида нашего орудия: ракетных снарядов, или РС.
Вторая мировая война, привела к невиданной ранее концентрации боевых средств и к необходимости быстрого маневрирования этой мощной боевой техникой. В частности, возникла задача создавать мощный огневой вал артиллерийского и минометного огня, сопровождающий наступление пехоты и танков, а иногда и конницы. Оказалось, что помимо орудийной артиллерии и боевые ракеты являются для этой цели весьма действенным оружием. Советская военно-техническая мысль, вооруженная передовой теорией, в короткий срок справилась с задачей конструирования наиболее эффективного вида ракетного оружия. А мощная промышленность Советского Союза смогла обеспечить фронт таким количеством РС, что доблестные минометные части Красной Армии получили возможность достичь невиданных никогда ранее мощностей огневой атаки.
Конечно, вермахт также применял на полях сражений свои РС. Надо отметить, что в техническом отношении это интересные и достаточно совершенные образцы. Укажем, в частности, на дальнобойные артиллерийские снаряды, снабженные дополнительно ракетой, существенно увеличивающей дальность стрельбы. Ракета предотвращает в течение некоторого времени дальнейшее снижение скорости и вследствие этого увеличивает дальность полета снаряда. В этом случае снаряд представляет собою ракету, начинающую работать тогда, когда скорость этого снаряда уменьшается до заданного предела.