Архив рубрики: ‘Научный мир’

Парад выдающихся изобретений. Часть 3.

Выдающиеся радиальные двигатели.

В предыдущих статьях мы достаточно подробно рассказывали про то, что такое радиальные двигатели. В этой, заключительной статье мы хотели бы рассказать о самых больших и мощных из них.

Открывает парад дизельный радиальный двигатель  «Звезда М-503″. Разработки одноименного завода в 1970 годах. Огромный, сверхтяжелый 42-х цилиндровый двигатель, развивал 3,950 л/с при 2200 об/мин и весил 5,450 кг. Общий рабочий объем 143 литра, жидкостное охлаждение. Применялся на ракетоносцах Оса и Оса 2.

Многоуровевый Lycoming R-7755. Он  разрабатывался с 1943 по 1944 как двиатель для тяжелой авиации, а точее для стратегического бомбардировщика Convair B-36 «Peacemaker» (Миротворец, шутники). Первый пуск двигателясостоялся  в 1944 году. R-7755 — гигантский 125-ти литровый двигатель, мощностью 5000 л/с, считается самым большим цилиндровыйм авиационным двигателем, произведеным когда либо. Он имел четыре уровня по девять цилиндров на каждом.
Но при ервых же пусках были выявлены серьезные недостатки в конструкции. Дальнейшие старания инженеров ни к чему не привели и в 1946 проект был закрыт, а оба опытных образца разобраны.

Pratt & Whitney R-4360 Wasp Major — был создан приблизительно в тоже время что и R-7755, его первый пуск состоялся в 1944 году. В последствии именно он был установлен на B-36, в количестве 6 штук.
Он имел 28 цилиндров и четыре уровня. Мощность двигателя составляла 3,000 л/с, а объем равнялся 71,5 литру. Охлаждение было воздушное.
Весил он 3,5 тонны, но при этом имел хорошее соттношение вес-мощность.

АШ -82 снятый с вертолета

Двигатель АШ-82 разработанный под руководством А.Д. Швецова, был двухрядным, имел воздушное охлаждение и 14 цилиндров. Он развивал и развивает 1700 л/с при 2600 об/мин. Питается бензином. Рабочий объем составляет 41,2 л.
Выделяется тем, что был одним из самых массовых авиационных двигателей производимых в СССР, а также тем, что это был первый инжекторный двигатель, выпускавшийся серийно.

R-3350-42WA Duplex-Cyclone

R-3350-42WA Duplex-Cyclone (Двойной циклон) первый запуск в мае 1937 года. Огромный двухрядный радиальный двигатель, производившийся американской компанией Wright Aeronautical. Применялся как на серьезных самолетах, типа стратегического бомбардировщика B-29, так и на истребителях AD / A-1 Skyraider.
Имел 18 цилиндров на двух уровнях, суммарным рабочим объемом 54,5 литра. Охлаждался воздухом, развивал 3800 л/с, весил 1,212 кг.

На последок хочется привести некоторые фотографии, найденные в интернете.

Драгстер с могоуровневым радиальным двигателем

Рахрушенный радиальный двигатель. Видимо с упавшего самолета.

На этом мы заканчиваем наш третий парад изобретений.

Симулятор физики

Хочу представить вашему вниманию симулятор веществ The Powder toy.

Для тех кто хочет большего, также можем предложить симулятор физики Algodoo

Судя по всему программка старая, но тем не менее довольно интерсная. В базовом наборе вам дается окло 20 различных веществ таких как пыль, вода, огонь, лава, дерево, металл и проч. А также различные виды стен и ограничителей.

Все вещества взаимодействую друг с другом, симулируя настоящие реакции. Вода тушит огонь, огонь сжигает дерево и проч. 2D совершенно не портит картину мира. Можно устраивать масштабные взрывы, или делать водопады, можно сделать даже ядерный реактор, так как в арсенали веществ есть плутоний и источник нейтронов.

Электричество передается по металлу и воде, можо с его помошью подрывать С-4, которая тоже доступна. Также можно симулировать работу электронных компонентов.

Есть и некоторые глюки, например закон о сообщающихся сосудах здесь не работает, иногда подключивает графитация а также расчет потоков воздуха — частенько частицы начинает носить непойми как. Но несмотря ни на что — это отличная программа, которая доставит вам немало увлекательных минут.

Раньше можно было посмотреть работы других умельцев-изобретателей, но сейчас до сайта недостучаться, а следовательно и до всех моделей. Жаль, ме очень нравился реактор и атомная бомба.

Итак описание действий и материалов.

Управление:

• левая кнопка — создать
• правая — удалять частицы
• shift — строить прямые линиии
• ctrl — прямоугольные площади
• shift+ctrl — заливка
• z — зум
• c — переключает отоброжения векторного поля (давление, трассировка, температура, скорость).

Вещества:

• Х — удалить вещества.
• WATR — вода, проводит электричество, испаряется.
• FIRE — огонь поднимает давление и температуру.
• LAVA -  плавит металл.
• NITR — нитроглицерин, взрывается при соприкосновении с огнем и при высоком давлении.
• GAS — газ,  взрывоопасен.
• GOO — изоморфное вещество, при высоком давлении исчезает.
• METL — метал, проводит ток.
• SNOW — снег неясно зачем он здесь, но превращается в воду.
• NEUT — нейтроны, симулируют альфа-бета-гамма распад, преобразуют вещества, выбивают из металла части
• DUST — пыль или опилки.
• OIL — масло.
• STNE — продукт распада лавы) воспламеняем.
• CLNE — воспроизводит первое прикоснувшееся вещество.
• С-4 — обычная взрывчатка.
• ICE — лед.
• SPRK — электричество.
• WOOD — дерево.
• PLUT — плутоний, чем выше давление, тем быстрее распад.

Итак, чего бы сдесь поделать? Можете сделать точку генератора «CLNE», применить на него воду и сделать водопад. Можно взять чан, положить на его дно С4, залить водой и пустить ток по воде. Переключение видос «с» позводит вам насладится этой картиной со всех сторон. Можно сделать коробку из С4, засыпать туда плутоний (меньше критической массы!) окружить тонкими металлическими стенками и подорвать.В общем — экспериментируйте, мои дорогие изобретатели!

Скачать симулятор физики Powder toy

Все права на программу принадлежат её создателям

История радиальных двигателей

Эта статья — продолжеие вводной статьи про радиальные двигатели, мы решили вынести историю этих удивительных ДВС отдельно, чтобы более полно рассаказать о нии.

К 1918 году стало понятно, что двигатели с воздушным охлаждением потенциально более рациональны, по отношению к двигателям с водным охлажением. Самолеты первой мировой войны приводились в движение с помощью радиальньных двигателей с воздушным охлаждением.

В США в 1920 году, решили, что на авианосцах нужно использовать самолеты с двигателем с воздушным охлаждением, так как такая конструкция меньше весила, и следовательно имела более хорошее соотношение вес/лошадиная сила. К тому же, за меньшим количеством деталей они были более надежны и просты в обслуживании.
В 1921 году был объявлен конкурс на разработку радиального двигателя с воздушным охлаждением для самолетов, базирующихся на авианосцах.

Lawrance J-1

Такой двигатель был разработан Чарльзом Лоренсом (Charles Lawrance) при финансовом участии Флота США в 1922 году. Это был знаменитый J-1, американский Y-образный радиальный двигатель, мощностью 60 л/с. с воздушным охлаждением.
В нем применялись алюминиевые цилиндры, которые хорошо отдавали тепло. После прохождения испытаний, на которых он проработал рекордные 300 часов, против стандартных 50-ти для двигателей с водным охлаждением, он был принят на вооружение ВМФ США.
Компания Wright Aeronautical Corporation купила компанию лоренса и в последствии  эти двигатели выпускались под названием Wright Radials J-1.
Такая надежность двигателя позволяла пилотам уверенно совершать дальниек полеты над водой, не опасаясь выхода двигателя из строя.

Wright R-790, он же J-5

В 1925 году Wright Radials выпустили новый двигатель J-5  Whirlwind (Ураганый), который был признан первым «действительно надежным двигателем». Это был мощный двигатель, он развивал 225 л/с, и впервые был установлен на самолет WB-1, разработанный при участии Джузеппе Марио Беланку (Giuseppe Mario Bellanca).
Двигатель J-5, благодаря своей мощности и надежности устанавливался на многие самолеты, в том числе и на Ryan NYP Чарльза Линдберга (Charles Lindbergh’s), на котором он совершил первый одиночный полет над Антлантикой.

К 1929 году многие заводы начали производить, как считалось более перспективные и мощные рядные двигатели. Однако у рядных ДВС были серьезные проблемы с воздушным охлаждеинем.

Напимер в 1933 году Rolls Royce представила свой новый рядный двигатель под названием Мерлин (Merlin). Впоследствии именно этот двигатель ставился на истребители Spitfire и Hurricane, а также, среди прочих, на тяжелый бомбардировщик Lancaster, в США Мерлин выпускался как Packard V-1650.

В 1938 году радиальными двигателями заинтересовалась и автомобильная промышленность, освоив производство радиалок с жидкостным охлаждением.
Однако не все самолеты Второй Мировой войны были летали на звездообразных двигателях. Такие самолеты как Supermarine Spitfire, P-51, Mustang, P-38 Lightning, Messerschmitt Bf 109

Мессершмидт Bf 109

А также  ИЛ-2

Ил-2 большая фотография

приводились в движение рядными двигателями. Главным преимуществом рядных двигателей была их небольшая лобовая площать, а следовательно  меньше воздушное сопротивление. Корпуса таких самолетов были более обтекаемы, а в сочетании с расскателем винта, аэродинамическая форма таких салометов стремилась к идеальной. Таких результатов звездообразные двигатели обеспечить не могли даже с использованием аэродинамического кожуха-обтекателя, закрывающего цилиндры звездообразного ДВС по периметру.
Кроме этого, ДВС с жидкостным охлаждением позволяли более гибко использовать пространство самолета. Например на истребителе P-39 Airacobra двигатель был установлен сзади, за пилотом, что позволило установить в носовой отсек самолета мощное орудие М4. Но это не означает что радиальные двигатели уступали, совсем нет, их успешно использовались на  Mitsubishi Zero,

Mitsubishi A6M Zero

P-47 Thunderbolt, F4U Corsair, F6F Hellcat и Focke-Wulf Fw 190, а также на Hawker Sea Fury, одном из самых быстрых истебителей тех времен.

Hawker Sea Fury. Еще одной отличительной особенностью этого самотета были складные крылья.

До изобретения реактивных двигателей, бомбардировщики, транспортные и пассажирские самолеты тоже использовали звездоообразные двигатели. Факторами, служивщими в пользу выбора радиалок были их простота, освоенность конструкции, а следовательно дешевизна в эксплуатации и ремонте.

Советский радиальный двигатель АШ-82

В СССР одним из наиболее живучих и знаменитых радиальных двигателей был АШ-82, 14-ти цилиндровый, двухрядный радиальный авиационный двигатель, разработанный под руководством А.Д. Швецова в 1938 году.
Этот двигатель стоял на самолетах Ту-2, Пе-8, истребителях Ла-5, Ла-7, в самолётах Ил-12, а также Ил-14.
Двигатель М-11Ф устанавливался на самолеты  АИР-6, биплан У-2, на учебные самолеты УТ-1 и 2, и Яки 6, 12 и 18.

В ВМФ США Второй Мировой машины с радиальным двигателем составляли подавляющее большинство. Звездообразные двигатели имели ряд существенных конструктивных преимуществ перед рядными. Во первых это воздушное охлаждение. Все цилинтды этих двигателей получали равный воздушный поток, в то время как рядные двигатели, полседние цилиндры которых были глубоко в корпусе самолета, могли охлаждаться только жидкостью. Рядный ДВС с жидкостным охлаждением был сложнее устроен и намного больше весил. В боях, когда самолеты иногда получали  попадание, в двигатель, в случае с рядными ДВС, это могло привести к потере хладагента и заклиниванию. Радиальный же двигатель мог спокойно долететь до базы даже после нескольких попаданий. Следующим преимуществом была конструкция. Коленчатый вал был в разы короче, меньше вибрировал, и в силу этого меньше изнашивался. Кроме этого, все радиальные двигатели были очень короткими, что давало возможность конструкторам увеличить зону видимости, что очень важно в бою и при приземлении на авианосец.

Радиальные двигатели и их принцип действия

Раз уж наш блог начал рассказывать про различные типы двигателей, мы не могли не пройти мимо необычных типов ДВС и невероятных машинах, которые на них ездят.
Обычный, поршневой двигатель внутреннего сгорания известен всем — коленчатый вал, его двигают от 1 до 16 (редко до 32) поршней, которые перемещаются в цилиндрах вверх-вниз. В цилиндры подается смесь воздуха и топлива (бензина, керосина, ДТ, водорода и проч.). Происходит быстрое сгорание, с большим коэффициэнтом расширения — поршень двигается вниз и толкает коленчатый вал.
Двигатели такого типа бывают рядными (L-образными) или не рядными, когда цилиндры стоят под углом друг к другу (V и W- образные). Последний тип — двухэтажный и применяется редко.

Какие же еще есть ДВС? Об одном из них мы хотели бы рассказать в этой статье.

Радиальные двигатели.

Краткая история радиальных двигателей.

Первый радиальный двигатель был создан в 1901 году Чарльзом Мэнли. Он был 5-ти цилиндровым и с водным охлаждением. От был сделан из одной из ротационных машина Стивена Бэлзера, для самолета Аэродрома Лэнгли.
Мощность перового радиального двигателя составила 52 л.с. (39 кВт) при 950 об/мин.

В 1903-1904 гг Иаковах Эллехэммере  посторил первый в мире 3-х цилиндровый радиальный двигатель с воздушным охлаждением. Позже, в 1907 году он он постотоил более мощный 5-ти цилиндровый двигатель, а в 1908 — 1909 годах он разарабатывал уже 6-ти цилиндровый двухрядный радиальный двигатель.
В последствии радиальные или звездообразные двигатели получили широкое применение в авиации из-за своей надежности, малых габаритов и возмощности эффективного применения воздушного охлаждения.

Принцип действия.

В отличие от рядных двигателей, цилиндры радиального двигателя расположены в виде звезды, радиально расходясь во все стороны от центра. Таким образом каждый цилиндр отделен от остальных и доступен для ремонта и обслуживания. Также такая конструкция хорошо пригодна для воздушного охлаждения, поэтому подавляющее большинство таких двигателей выпускается именно с воздушным охлаждением. Минимальное количество цилиндров для образования радиального двигателя — три, если взять два, то это уже либо V-образный, либо оппозитник, двигатель, в котором цилиндры расположены напротив друг друга, на одной линии.
Внутри радиального двигателя, по центру находится коленчатый вал с одним коленом и противовесом. К нему крепится ведущий шатун, к которому уже непосредтсвенно крепяться все остальные, ведомые шатуны. Это принципиальное отличие кривошипно-шатунного механизма обусловлено самой конструкцией дигателя — длинный коленвал было бы просто некуда девать.

Звездообразные двигатели бывают двух и четырехтактными, последние обычно имеют нечетное количество цилиндров, позволяющее пускать искру через один цилиндр. В доказательство наших слов приводим видео демонстрационной модели 7-ми цилиндрового двигателя. Обратите внимание на искры зажигания.

Двухтактные радиальные двигатели ставились на многие легкие самолеты и их заводили резким поворотом винта.
Кждый цилиндр обычно имеет два клапана, которые приводятся в движение через спицы, которые в свою очередь толкает распределительный диск, связаный с коленчатым валом.
Анимация в autodesk inventor — здесь все очень хорошо видно

Единственным недостатком радиального двигателя является возможность протекания маста в цилиндры, что приводит к гидроудару и разрыву нижних цилиндров при попытке завода двигателя. Но в современных двигателях эти шансы минимизированы.
Выхлопная система таких двигателей также радиальна, но, как правило, трубы разводятся на две стороны. Варианты, когда цилиндров четное количество, тогда нередко каждый из цилиндров имеет свою выхлопную трубу.

Изготовление звездообразных двигателей

До сих пор радиальные двигатели ставят на самолеты и даже на вертолеты. Все таки возможность обходится без жидкостного охлаждения подкупает, да и технология отработанная годами не позволяет отказаться от этого типа ДВС в авиастроении. Также такие двигатели ставят на легкие лодки и на небольшие катера, перемещающиеся с помошью воздушного винта. В таком случае моторный отсек ограничивают сеткой.

Одним из производителей радиальных двигателей сегодня является Австралийская компания Rotec Engeneering.  Вот видео изготовления 150-сильного мотора R3600

Альтернативное применение

Но наш блог любит рассказывать о невероятных применениях всего, что можно. Вот и сейчас мы е обойдет стороной эту возможность и покажем несколько интересных фотографий и видео, найденных нами на просторах интернета.
Например некотрые умельцв ставят радиальные двигатели на мотоциклы.

7 цилиндров 110 л/с Rotec Engeneering R2800

Общий вид

Такой же Rotec Engeneering R2800 только установленный впрофиль

И видео с этим мотоциклом:

И хорошо еще если на обычное место. Существуют например и вот такие варианты. «Двигатель в колесе»

Правда непонятно как к этому двигателя подается бензин.
Те, кто не увлекается мотоциклами берут зарубежные аналоги запорожцев и делают с ними следующее:

В общем применений радиальных двигателей великое множество. Это отличные, плавные, мощные, простые в устройстве, ремонте и эксплуатации двигатели, которые прослужат еще очень долго.

Тритиевые батареи и ДВС для портативной техники

От лимона, при опереленной сноровке тоже можно получить электричество

Извечная и кажется неизбежная проблема всех мобильных устройств в том, что они разряжаются. Хорошие образцы современных аккумуля

торов для ноутбуков и телефонов могут работать максимум часов по пять в режиме разговора или обработки данных.

А если вдруг на пути в несколько дней не предвидется ни одной розетки по пути? И солнечных батарей тоже нет. Хотя солечный модуль, размером с крышку ноутбука способен зарядить его всего за час-полтора. Хорошо — солнца нет — ночь на дворе. Это особенно актуально например для автономных полярных станций.  Кароче энергию брать неоткуда.

А вот если бы увеличить свободный пробег мобильных устройств раз в десять — двадцать? Можно, но сложно.

Выход первый — тритиевые батареи

Атомная батарейка представляет собой контейнер, в котором заключен изотоп водорода — тритий. В результате бета-распада трития получается гелий-3, испускаются электроны и антинейтрино. Некоторая часть электронов попадает на полупроводник, в котором возикает электический ток. Принцип действия очень похож на фотоэлектрический эффект, только там ток возникает под действием фотонов.

Теоретически, период полураспада трития 12 лет. Все это время возможно поддерживать ток такой батареи на достаточном уровне, питая, скажем ноутбук или мобильник.

Тритий испускает бета-излучение, которое элементарно экранируется алюминиевым корпусом батареи. Более того, бета излучение не оказывает сколько ни будь существенного воздействия на человека, при внешнев воздействии. Т.е. пострадать от этого вида радиации можно лишь проглотив радиоактивный изотоп.

Сейчас тритевые батареи не доступны широкой публике, но возможно в ближайшем будущем они станут повсеместной заменой обычным литий-ионным аккумуляторам.

Выход второй — ДВС

"Ванкель" рамером с монету

Такие идеи могли прийти в голову только поклонникам дизельпанка. А идея в том, чтобы поставить в каждое мобильное устройство собственую электростанцию. Сейчас разрабатываются микро-ДВС Ванкеля, способные работать на обычных видах топлива. Проектом этим занимается MEMS Rotary Engine Power System под руководством профессора Альберта Пизано из университета Калифорнии.

Размеры двигателей разняться от нескольких десятков мм до 3-4 мм. Выходная мощность составляет 4-100 Вт и 0,026-0,03 Вт.

Такой двигатель, при условии постоянной подпитки топливом будет питать ноутбук сколь угодно долго, а возможно включатся лишь для подзарядки основной батареи.

Одна здесь есть некоторые сложности. например теплопотери таких двигателей в их масштабах огромны, чо не дает возможным получение высокого КПД. Вторая проблема связана опять таки с температурой — куда в компьютере девать такой двигатель, который будет дополнительно нагревать и без того жаркие недры ноутбука.

По мнению авторов блога эта разработка, которую активо поддерживает армия США, вскоре встает рядом с реактивным ранцем и самолетом невидимкой.

Парад выдающихся изобретений. Часть вторая.

Самая известная из всех реактивных машин

Реактивные машины

Недавно мы уже писали про реактивные двигатели. Мы рассматривали их принцип действия и внутреннее устройство. Немного коснулись областей их применения. Сегодня мы хотим провести второй парад изобретений, посвятив его безумным видам реактивного транспорта. Куда только не присобачивали изобретатели эти двигатели. Итак парад объявляем открытым!

Реактивный самолет.

Тут все понятно. Первым реактивным самолетом был Heinkel He 178, созданный в 1937 году.

С тех пор прошло много времени, все сильно изменилось и сейчас большинство самолетов реактивные, с различными модификациями этих двигателей. Самыми очевидными являются истребители, которые используют только реактивные двигатели. Это обусловленно тем, что винтовой истребитель будет очень быстро сбит, из-за своей тихоходности по сравнению с конкурентами.

Все авиалайнеры — турбореактивные, почти все винтовые пассажирские самолеты, на самом деле турбовинтовые. В общем в авиации турбодвигатели прижились и чувствуют себя хорошо, благо топливные баки большие. Но что происходит в других областях техники? Ходят же слухи и байки про туробореактивные машины, поезда, ранцы наконец? Они есть, читаем далее.

Реактивный поезд.

Bombardier JetTrain собственной персовной

Идея поставить на поезд реактивные двигатели, дабы придать ему должное ускорение витает в умах изобретателей с 60 года. Тогда, во время холодной войны и гонки вооружений были созданы прототипы поездов, на крышах которых были установлены спаренные реактивные двигатели, прямоточного типа. Мы рассказывали об этом в предыдущем «Параде изобретений«.
И казалось бы — это отголоски гонки вооружений, ан нет. И современные конструкторы бредят реактивными поездами. Вот например новейший прототип реактивного локомотива JetTrain Bombardier. По нашему мнению тема реактивных поездов до сих пор не раскрыта. Конечно на крышу турбины уже никто не ставит, но она присуствует в двигателе этого поезда.
Такие двигатели способны долгое время поддерживать стабильную работу, а также не могут работать вхолостую, потому что даже без нарузки, этот тип двигателей потребляет 65% от обычного потребления топлива под нагрузкой. Куда? На поддержание «цепной реакции» — подпитку собственной турбины, на минимальных оборотах. Именно поэтому такие двигатели не получили жизни в автомобилях, зато повсеместно используются в самолетах, где они не только двигают самолет, но еще и вырабатывают электроэнергию.
Если суметь преодолеть все технические недостатки, то турбины могут поселится в поездах дальнего следования, благо сил хватает мощность локомотива от Bombardier — 5000 л.с.

Реактивная машина.

Самый быстрый в мире автомобиль

Подвешивание 6000 сильной турбины к своему Ford Focus будоражит многие умы. Неясно практическое применение этой модификации, но смотрится крайне здорово. Вообще, если смотреть со стороны, введя в гугл запрос jet car, можно подумать что за рубежом этим занимается  любой школьник. Неизвестно что привело к такому повальному турбированию машин, но последствия хорошо и ярко показаны в фильме «Премия Дарвина»

Если же обратить свой взор к соревнованиям, то здесь автомобиль с обычным двигателем уже никогда е сможет поставить рекорды. Реактивные авто уже много лет ставят рекорды скорости на земле. На момент написания статьи есть информация про последний рекорд скорости, установленный Энди Грином, на автомобиле Thrust II SSC, сконструированном Ричардом Ноблом. Энди проехал по дну знаменитого озера в Неваде с максимальной скоростью 1229,78 км/ч. Это выше скорости звука, и является абсолютным рекордомю Однако средняя скорость машины по двум заездам составила 1226,522 км/ч.
Такую подвижность машине весом в делять тонн, с корпусом из кевлара, придали два реактивных двигателя Rolls-Royse (Spey 205), суммарной мощностью 110 000 л.с. Управление этого чуда техники было самолетным.

Реактивный грузовик.

Встречается и такое.
Существует видео про реактивный грузовик. Где и когда это было и есть ли еще что-то подобное — неизвестно.

Реактивный велосипед.

Еще одно увлекательное занятие, будоражащее умы зарубежных изобретателей, это реактивный велосипед. В принципе, на это многострадальное средство передвижения можно навесить прямоточный реактивный двигатель.
Например

Смотрится крайне эффектно. Реактивные велосипеды продаются и видимо выпускаются серийно, вот фотография агрегата под названием Fire Trick BOB.

Fire Trick BOB реактивный велосипед

Стоит 1 миллион йен. Все серьезно: скоростная турбина, самолетное топливо, стоимость одной минуты работы (учитывая все расходные материалы — 500 йен), тяга 5,5 лошадиных сил. Заметьте — здесь используется полноценный реактивный двигатель, с турбиной, наддувом и прочими прелестями.
Вот еще одно фото, найденное на просторах интернета. Но здесь, в отличие от Fire Trick используется прямоточный двигатель, что намного проще в конструировании и обслуживании.

Реактивный ранец

Этот вид реактивного транспорта слабо распространен из-за больших сложностей в изготовлении, применении и управлении данным аппаратом. Первоначально Jetpack планировалось применять в военных целях, например для перелета через границу (чтобы не касаться земляной полосы и ограды, не оставлять следов).
Разработки велись в США в 50-60-е годы. Главным инженером в этих исследованиях был Венделл Мур, который поначалу лично и на свои средства разрабатывал реактивные ранцы.
Впервые свободный полет на реактивном ранце был совершен 20 апреля 1961 года, в пустыне около городка Ниагара Фоллс.
Рекондная продолжительность полета составила 21 секунду, и 120 метров, на высоте 10 метров. При этом расходовалось 19 литров перекиси водорода, которая была дефицитом.
В общем после того, как ранец был сделан, товарищи военные поняли, что заигрались. Хотя было ясно изначально, что даже если взвод солдат (7 человек) перелетит тихой ночью через границу на Jetpacks, об этом будут знать ближайшие 8-10 квадратных километров, сила звука достигает 130 дб) Тащить далее за собой такое оборудование (50 кг) никто не будет, да и в остальных применениях ранцы практически бесполезны.

Реактивный мопед

Теоретически должен развивать до ста километров в час. На него привешены два реактивных двигателя JFS 100.

Практичность применения такая же как и у турбо велосипеда, но ведь прикольно!

Реактивная установка Катюша

Легендарная система реактивного залпового огня. Является одним из самых безбашенных проектов советской военной промышленности. Стреляет снарядами РС-132.
Каждый снаряд имеет твердотопливных реактивных двигатель на бездымном порохе, включает в себя боевую, топливную и собственно реактивную части.
Применение катюши сопровождалось неслыханным фейерверком и полным уничтожением всего что попадало под обстрел на расстоянии до 8,5 км от установки. Впервые БМ-13 были применены для уничтожения складов с горючим, чтобы они не достались подходящим фашистским войскам.
Применение же реактивной установки по прямому назначению первое время часто вызывало панику у противника.

Устройство реактивного двигателя

Реактивный двигатель был изобретен Гансом фон Охайном (Dr. Hans von Ohain), выдающимся немецким инженером-конструкторм и Фрэнком Уиттлом (Sir Frank Whittle). Первый патент на работающий газотурбинный двигатель, был получен в 1930 году Фрэнк Уиттлом. Однако первую рабочую модель собрал именно Охайн.

2 августа 1939 года в небо поднялся первый реактивный самолет — He 178 (Хейнкель 178), снаряженный двигателем HeS 3, разработанный Охайном.

Устройство реактивного двигателя достаточно просто и одновременно крайне сложно. Просто по принципу действия: забортный воздух (в ракетных двигателях — жидкий кислород) засасывается в турбину, там смешивается с топливом и сгорая, в конце турбины образует т.н. «рабочее тело» (реактивная струя), которое и двигает машину.

Так все просто, но на деле — это целая область науки, ибо в таких двигателях рабочая температура достигает тысяч градусов по Цельсию. Одна из самых главных проблем турбореактивного двигателестроения — создание не плавящихся деталей, из плавящихся металлов. Но для того, что бы понять проблемы конструкторов и изобретателей нужно сначала более детально изучить принципиальное устройство двигателя.

Устройство реактивного двигателя

основные детали реактивного двигателя

В начале турбины всегда стоит вентилятор, который засасывает воздух из внешней среды в турбины. Вентилятор обладает большой площадью и огромным количеством  лопастей специальной формы, сделанных из титана. Основных задач две — первичный забор воздуха и охлаждение всего двигателя в целом, путем прокачивание воздуха между внешней оболочкой двигателя и внутренними деталями. Это охлаждает камеры смешивания и сгорания и не дает им разрушится.

Сразу за вентилятором стоит мощный компрессор, который нагнетает воздух под большим давлением в камеру сгорания.

Камера сгорания выполняет еще и роль карбюратора, смешивая топливо с воздухом. После образования топливо воздушной смеси она поджигается. В процессе возгорания происходит значительный разогрев смеси и окружающих деталей, а также объемное расширение. Фактически реактивный двигатель использует для движения управляемый взрыв.

Камера сгорания реактивного двигателя одна из самых горячих его частей  — её необходимо постоянно интенсивное охлаждение. Но и этого недостаточно. Температура  в ней достигает 2700 градусов, поэтому её часто делают из керамики.

После камеры сгорания горящая топливо-воздушная смесь направляется непосредственно в турбину.

Турбина состоит из сотен лопаток, на которые давит реактивный поток, приводя турбину во вращение. Турбина в свою очередь вращает вал, на котором «сидят» вентиллятор и компрессор. Таким образом система замыкается и требует лишь подвода топлива и воздуха для своего функционироваия.

После турбины поток направляется в сопло. Сопло реактивного двигателя — последняя, но далеко не по значению часть реактивного двигателя. Оно формирует непосредственно реактивную струю. В сопло направляется холодный воздух, нагнетаемый вентиллятором для охлаждения внутренних деталей двигателя. Этот поток ограничивает манжету сопла от сверхгорячего реактивного потока и ее дает ей расплавится.

Отклоняемый вектор тяги

Сопла у реактивных двигателей бывают самые разные. Самым передовым считает подвижное сопло, стоящее на двигателях с отклоняемым вектором тяги. Оно может сжиматься и расширятся, а также отклонятся на значительные углы, регулируя и направляя непосредственно реактивный поток. Это делает самолеты с двигателями с отклоняемым вектором тяги очень маневренными, т.к. маневрирование происходит не только благодаря механизмам крыла, но и непосредственно двигателем.

Типы реактивных двигателей

Существует несколько основных типом реактивных двигателей.

Классический реактивный двигатель самолета F-15

Классический реактивный двигатель — принципиальное устройство которого мы описыали выше. Используется в основном на истребителях в различных модификациях.

Двухлопастной турбовинтовой двигатель

Турбовинтовой двигатель. В этом типе двигателя мощность турбины через понижающий редуктор направляется на вращение классического винта. Такие двигатели позволят большим самолетам летать на приемлемых скоростях и тратить меньше горючего. Нормальной крейсерской скоростью турбовинтового самолета считается  600—800 км/ч.

Турбовентиляторный реактивный двигатель.

Турбовентиляторный реактивный двигатель.

Этот тип двигателя является более экономичным родственником классического типа. главное отличие в том, что на входе ставится вентилятор большего диаметра, который подает воздух не только в турбину, но и создает достаточно мощный поток вне её. Таким образом достигается повышенная экономичность, за счет улучшения КПД.

Используется на лайнерах и больших самолетах.

Прямоточный воздушно-реактивный двигатель (Ramjet)

Прямоточный воздушно-реактивный двигатель

Работает без подвижных деталей. Воздух нагнетается в камеру сгорания естественным способом, за счет торможения потока об обтекатель входного отверстия.

Далее все происходит так же как в обычном реактивном двигателе — воздух смешивается с горючим и выходит в виде реактивной струи из сопла.

Использовался на поездах, самолетах, БЛА, и в боевых ракетах, а также на велосипедах и скутерах.

И напоследок — видео работы реактивного двигателя: