Физика прямоточного двигателя

В этом ролике мы отвечаем на вопрос, куда приложена реактивная сила в прямоточном воздушно-реактивном двигателе (ПВРД, ramjet), и почему прямоточный двигатель в виде прямой цилиндрической трубы не будет создавать тяги, хотя он и разгоняет воздушную струю.
Ключевые слова: воздухозаборник, камера сгорания, сопло Лаваля, воздухозаборник, конический генератор скачка, адиабатический процесс, КПД, прямой скачок уплотнения, косой скачок уплотнения, ramjet
Ramjet engines, How do they work? • Ramjet engines, How do...
Парадокс сужающейся трубы • Парадокс сужающейся трубы
Наш канал с дополнительными материалами
t.me/getaclass_channel
Новосибирский Государственный Университет
Физический факультет НГУ
www.nsu.ru/

[@user-ml6ik3rr3l]

Лет 40 назад был у меня мотоцикл Иж планета и забилась выхлопная труба несгорающим до конца маслом, тяга пропала - нужно чистить. Снимаю трубу, вынимаю глушитель и начинаю чистить. Процесс практически не идёт из-за того, что нагар крепко прилип к стенкам. Решил выжечь. Вынес на улицу , с задней стороны налил немного бензина и поджёг. Начало гореть , но не эффективно. Пламя разгорится, труба наполняется дымом, кислорода не хватает и Пламя начинает загасать, дыма становиться меньше, паров больше поступает кислород (сквозняк все таки есть) и происходит резкая вспышка,хлопок, дым окончательно выбрасывается и снова горит до задымления. Короче долго и не эффективно. С целью ускорения процесса беру пылесос и начинаю дуть в узкую стороны трубы, процесс пошел и через 1 - 2 минуты труба выходит на " реактивный" режим, стоит страшный гул, Пламя из трубы длинною 50 -60 см и из красного становиться голубым. Стало страшновато(как бы не взорвалось) и я убираю пылесос, но процесс идёт уже и без наддува, труба ползет по земле , стоит она реактивного двигателя, повылазили соседи по гаражам, интересно всем, но страшно. Надо гасить, но как?. Вместо того, чтобы закрыть поступление воздуха в трубу беру пылесос и направляю поток воздуха в другую сторону , Пламя вроде бы стало притухать и тут раздается взрыв, я сам чуть не наложил, а зеваки ... Надо было видеть. А на самом деле развернуло поток горения в другую сторону "со скоростью преодоления звукового барьера". Но надо сказать, что труба перестала пытаться взлететь, так как Пламя теперь горело от широкой стороны к узкой, то есть, как сказал автор ролика, реактивной струе не на что упираться. Вот так я чуть не запатентовал ПРД.

[@BzdashekZaperdeckiy]

Офигеть! Вот это эксперимент!👍🙂 Я трубу от Минска прожигал без пылесоса - паяльной лампой. Эффективно но неэффектно. Эх, если бы я знал, что можно с пылесосом! А сейчас и мотоцикла уже нет, и страшно всилу имеющегося жизненного опыта 👍👍😅😅

[@user-fc3sp7lb9h]

Очень интересно...

[@superkashalot9289]

Трубу прочистили или выбросили? А то ведь взрыв в ней мог что-то ладно бы промять, но и, скажем так, надорвать - что не сделало визуально (по "дополнительному" выхлопу ;-) наблюдаемой дырки в ходе самой прочистки трубы, но могло иметь плачевные последствия при её дальнейшей эксплуатации...

[@user-ml6ik3rr3l]

@@superkashalot9289 мотоцикл продал 15 лет назад, но он до сих пор ездит с той же трубой

[@user-nz2cs1jx6h]

Даже интереснее ролика получилось

[@Yoshikageeee]

Четкое объяснение механизма работы, мысли излагаются спокойно, без спешки. Это идеально

[@trashbikerock-n-roll4189]

Наконец то стало понятно, как это работает. Просто и доступно! Спасибо.

[@user-kd6wh6ee1m]

Да в целом всё понятно. Хочу заметить, что ролик очень увлёк во время просмотра! Когда он закончился, я не поверил своим глазам... ))) Почти 17 минут пролетели как минуты 3-4... Спасибо!

[@alexsad9076]

Обожаю Ваш канал!

[@user-yq2zf8yt5q]

Очень интересный ролик, благодарю за полезную работу.

[@user-ob4mb2jh6f]

Вспомнился мне один реальный самолёт с вполне реальным двигателем... Был таких - разгонялся до М=3.4-3.5... Гибридный двигатель - специально сконструированный турбореактивный двигатель и не менее специальная гондола. На скоростях от М=0 до М=2.2 этот двигатель работал по всем канонам привычных турбореактивных (с компрессором, турбиной и прочими характерными чертами ТРД), а после М=2.2 и до М=2.8 начиналось "веселье" - автоматика самолёта перестраивала внутренние полости гондолы так, чтобы воздух со всеми своими скачками уплотнения пролетал мимо компрессора в камеру сгорания. После М=2.8 и до максимальных скоростей полёта автоматика оставляла от двигателя только форсажную камеру - воздух обходил двигатель, а не воспламенившееся топливо из форсажной камеры воспламенялось на входе в сопло уже от трения об этот самый воздух. Всех деталей не скажу - входящий поток должен так или иначе тормозиться с М~3 до М

[@ALivingDinosaur]

Откуда сведения про "пролетал мимо компрессора" и прочее "веселье"? Уж насколько русскоязычная статья про J58 на Википедии расходится с англоязычной (даже банальщина типа массы и габаритов отличаются), но даже там: "При скорости 3,2 Маха - 80 % тяги двигателя обеспечивается прямоточной частью двигателя и только 20 % турбореактивной частью; на более низких скоростях J58 работает как чистый турбореактивный двигатель". Иностранные источники, включая фотографию таблички музейного J58, тоже пишут, что и на высоких скоростях прямоточная часть двигателя давала только часть тяги.

[@ALivingDinosaur]

@@jryuotube В русскоязычной Википедии, откуда было взято это 80%, со ссылками вообще не густо, а достаточно убедительных и того меньше. В англоязычной написано, что из компрессора в обход турбины пускается не более 20-25% воздуха. Но суть моего комментария была не в этом, а в том, что все виденные мной источники сходятся во мнении, что J58 никогда не работает в полностью прямоточном режиме, турбореактивная часть всегда создаёт некоторую долю тяги. Поэтому я и спросил у Ильяса, откуда он брал информацию о принципах работы этого двигателя.

[@shaman35278]

Имя этому самолёту "архангел"...

[@user-bh6zw7wb1w]

@@shaman35278 ты нормальный вообще???? Есть у же с таким именем "авианосец;"!)

[@maximsinitsa9514]

Ну да, "распиаренный" SR-71 так туманит всем умы что кажется что других вариантов нет и не было. Практически, идея впихнуть в одну силовую установку два двигателя дает очень сложный (и очень дорогой) агрегат. А можно, например, сделать ТРД с низкой степенью сжатия в компрессоре, когда основное сжатие будет происходить в регулируемом воздухозаборнике, а на высоких числах Маха будет происходить вырождение компрессора и двигатель начнет работать как прямоточный. Так, например, был устроен Р15Б-300, который на высотах около 22-23км ничем (кроме времени работы и, соответственно, времени сверхзвукового крейсерского полета) ни уступал распиаренному в широких кругах J58.

[@serrorplease8918]

хороший и интересный ролик. насколько сложной бы тему не называли, но объяснено всё хорошо и понятно. желаю успехов в продвижении канала!

[@pripytnev]

Спасибо огромное за просвещение. Очень интересно. Такое в школах не рассказывали.

[@AVRytanovich]

Знал ведь, но смотрел. Потому что интересно. Лайк!

[@user-fc3sp7lb9h]

Я тоже знал.

[@williamspostoronnim9845]

По-моему, все достаточно доходчиво.

[@user-ej2sr6wz2l]

спасибо что вы есть!

[@shaman35278]

Да, есть отличный проект из 60х Lockheed blackbird. В котором совместили в одной мотогондоле турбореактивный и прямоточный двигатели.

[@user-uh1ny1oc1t]

Вы совершенно правы на счёт проекта. Но почему-то на самолётах таких не видел.

[@igorzherebiatev5751]

@@user-uh1ny1oc1t потому что SR-71 Blackbird сверхзвуковой высотный малозаметный разведчик. Поэтому за 30 лет его эксплуатации вы его так и не увидели. Снят с боевого дежурства в ВВС США в конце 90х как устаревший

[@user-te1ub4bf2p]

@@igorzherebiatev5751 не потому, что он малозаметный, а потому, что у него КРЕЙСЕРСКАЯ скорость была почти 3 500 км/час! У истребителей такая скорость только на форсаже! Его не могли догнать даже зенитные ракеты того времени. Чёрный дрозд - это техническое чудо!

[@green7283]

Великолепное объяснение, благодаря вам теперь лучше понимаю работу этого устройства

[@exe9161]

Вы молодцы, сложно так объяснить всё и не наврать особо. Класс!

[@alexandergergel2258]

Просто и доступно! Спасибо!

[@user-vk5gu4wv4d]

Очень интересное и четкое объяснение! Спасибо всей вашей команде!

[@user-qr1zr8ix6y]

Спасибо за Ваш труд !

[@fabianaborossa5956]

Очень интересно. Спасибо вам огромное.

[@andypopov1598]

Отличное изложение материала! Высший пилотаж!!!

[@taboon78]

Очень интересно и познавательно!

[@user-ou1kw3vx7i]

Спасибо за видео!

[@Valeriy_Luzhniy]

Спасибо за ролик...от души!!!

[@sabir_az_turk]

Спасибо за интересное видео.

[@eksmjr]

Спасибо, примерно понятно, что такое прямоточный реактивный двигатель.

[@user-ou2re9nz8d]

Ролик очень доходчивый!

[@yakovga]

Очень интересно. Спасибо

[@alexandrpetrov1110]

Физика прямоточного двигателя - спасибо!

[@br0nduljak]

Хороший анализ. Жаль, что Вы не рассмотрели режимы на скоростях от нескольких махов до гиперзвука. Там набегающий воздух нагревается за счёт торможения до тысячи градусов. Для этих режимов в конструкции реализуют теплообменник. На каком принципе он работает? Ведь скорости процессов там настолько велики, что говорить о контактном теплообмене уже бессмысленно. Хотелось бы узнать Ваше мнение.

[@yavasyaya]

Зачем нужен теплообменник чего с чем должно обмениваться теплом?

[@yavasyaya]

@Сергей Смавкин почему бессмысленно, вполне может быть охлаждение топливом поступающим в двигатель

[@user-ks6ps8ie8g]

Статьей попахивает, однако.

[@user-ku2xr3nh4b]

@@user-ks6ps8ie8g - главное войну не назвать войной

[@user-jz3fd8qv9c]

@@user-ks6ps8ie8g Номер статьи Уголовного Права - пишите здесь. Будем применять.

[@Tehno2110]

Интересно услышать про детонационный)

[@user-kv8nr5ot8c]

Очень интересный ролик, с удовольствием посмотрел. 50+ мальчику

[@YAROSLAV_SPB]

Да вроде всё очень доступно и понятно , можно усложнять )

[@teremon762]

великолепный ролик!!!

[@user-bv1um2me8o]

Спасибо за прекрасный ролик по прямоточному реактивному двигателю. Единственное малое замечание по его КПД. Лучше использовать эксергетический подход для анализа двигателя, т.к. имеено окружающая среда источник и приемник газа. Тогда многранник полной работы будет опираться на P=атм, а не P=0. Все-таки вакуум иожно использовать для совершения работы, а вот атмосферное давление не получится так использовать. И в эксергетическом анализе КПД будет выглядеть значительно приятнее.

[@user-do1hb3ir2q]

Браво... Красавец - плюсую... ФИЗИКА - главная наука на этой планете..., математика потом...!

[@user-fc3sp7lb9h]

Нет, всё-таки математика - первая. А может философия? Но это - долгий разговор.

[@user-rh3bl9tl7x]

Нужно ещё видео на эту тему.А ещё дать ответ на вопрос обладает ли реактивной тягой паяльная лампа. Это ведь как не крути реальный образец прямоточного реактивного двигателя.

[@user-iv7os1nk5w]

Да, если паяльную лампу разогнать, и сделать конус

[@user-ou9pc2mx5j]

Поставить её на скейтборд. Было бы интересно..

[@user-rh3bl9tl7x]

@@user-ff3dc8mf9b но у углекислотного огнетушителя реактивная тяга очень сильная. А у паяльной лампы незаметно, хотя тепловая мощность очень большая, порядка двадцати киловатт.

[@user-rh3bl9tl7x]

@@user-iv7os1nk5w если её разогнать, то нарушится смесеобразование , пламя оторвется и погаснет.

[@user-iv7os1nk5w]

@@schetnikov воздух ещё как подсасывается, топливо под хорошим давлением и скоростью забрасывается в условную камеру и увлекает за собой воздух, а сгорание происходит в основном за пределами камеры сгорания, и тоже способствует разряжению

[@TheSly1987]

Очень интересно.

[@alexsavchenko5819]

Здравствуйте. В первую очередь позвольте поблагодарить вас за чень интересную,занимательную,доступную и "агхи" важную работу! Терерь хотелось бы попросить вас сделать выпуск о физике машущего полета. Мне лично трудно понять,наблюдая,например за чайками,как можно, совершая вертикальные ,машущие движения(зачастую в сложных погодных условиях),генерировать приличную горизонтальную тягу,при относительно малой площади крыльев? Спасибо,успехов, здравия!

[@user-cv8kh7li7t]

Принцип работы "прямотока" был описан в журнале " Юный техник " еще" в 1974м году. Это когда " кроме калош в СССР ничего не выпускали ".😀

[@kalmykovnikolay]

Спасибо

[@user-ms2wc1qb1n]

Спасибо.

[@vic7871]

Большое спасибо! Как обычно больше давление (напряжение, температура) больше КПД установки. На больших скоростях все проще, + нет биений. Двигатель вклинивается в воздух.

[@user-te1ub4bf2p]

Вклинивается в воздух - это как?

[@user-vh3gi3ck8c]

здорово!!!

[@xStStSx]

По первой схеме было подумал что это обычная форсажная камера нынешних реактивных двигателей, ближе к концу ролика понял что всё не так просто :) Видел там где-то коммент про SR-71 Blackbird, там два режима у двигателя . Обычный реактивный на низких скоростях . И прямоточный на сверхзвуке, когда всю тягу создаёт только форсажная камера ,при этом форма воздухозаборника меняется + полно всяких люков и дверц которые открываются или закрываются при смене режима. Само собой там не вкл/выкл для режимов, они перетекают из одного в другой по мере набора скорости. И так или иначе поток воздуха всегда проходит через компрессор , электричество надо же как-то вырабатывать :)

[@user-gq1de7yl7v]

Читал про такой вид реактивного двигателя ещё в школе.Правда написано было совсем кратко.Но самое интересное это то ,что такой тепловой двигатель имеет КПД 70%! И надо сказать что это достаточно совершенный тепловой двигатель.

[@user-zc9dn4dm6i]

Я читал что для гиперзвуковых скоростей полета торможение потока до дозвуковой скорости оказывается неэффективным из за очень большого повышения температуры, и рассматривается вариант прямоточного двигателя со сверхзвуковой скоростью потока в камере сгорания. Но вроде бы там возникает ряд серьезных проблем например с обеспечением эффективного горения топлива в сверхзвуковом потоке. Мне кажется было бы интересно рассмотреть особенности работы такого двигателя.

[@alexeya4787]

С удовольствием посмотрел ролик. Спасибо. Сразу захотелось придумать какой-нибудь домашний эксперимент, но что-то ничего в голову не приходит. Тут пылесосом не обойдешься...

[@Vald1603]

Сразу в голову приходит ППРД на штанге с противовесом. Французы вертолет делали с ППРД на концах несущего винта. Вибрацию победить не смогли.

[@vrabotemelnik7088]

Еще интересно посмотреть видео про остальные авиационные двигатели

[@nikolaysmolaninov7281]

Класс просто класс

[@GruzMax]

Спасибо! Ох... Для меня это очевидно Но детям так прояснить не смогу. Просто дам им ссылку на ролик.

[@user-ig8mz3yz6u]

Хотелось бы ещё послушать про отличия ЖРД с дожиганием и без. Так интересно вас слушать!

[@ph08nyx]

@@jryuotube От давления в камере ЖРД прежде всего зависит его удельный импульс. Кривые сжатия- расширения на диаграмме PV. Чем больше давление, тем больше коэффициент расширения в сопле, таким образом больше используется теплоты. При расширении газ охлаждается, но выходит всё еще таким горячим, что светится). Если бы можно было создавать двигатели на любое давление (при равном их весе), то можно было бы получить на выходе струю только чуть теплее чем температура кипения воды (вода - существенная часть продуктов сгорания и если она сконденсируется, давление и тяга сопла резко упадут), тогда бы почти вся энергия топлива переходила в кинетическую. В соплах для вакуума примерно так и происходит. Там размер расширяющейся части ограничен только его весом.

[@user-hr9wq7bq7f]

@@jryuotube, дело в другом. Для привода топливных насосов используется особый газотурбинный двигатель - камера сгорания и газовая турбина. Для его работы тратится часть топлива. Дальше возможны варианты: 1) Без дожигания - выхлоп с турбины идёт за борт, мимо основной камеры сгорания и сопла двигателя. Скорость истечения этого выхлопа сравнительно мала. Итого теряем часть удельного импульса. Чтобы уменьшить расход топлива на привод ТНА нужно максимально сработать перепад давлений - турбина многоступенчатая, с малым расходом и большим расширением. Плюс температура на входе в турбину не должна превышать ту, которую может выдержать эта турбина. 2) С дожиганием - выхлоп с турбины направляется в камеру сгорания. Весь расход топлива проходит через камеру сгорания и вылетает через сопло с максимальной скоростью. За счёт этого удельный импульс больше. В этой схеме весь расход одного из компонентов с небольшой частью другого предварительно сжигается в газогенераторе и проходит через турбину ТНА. Используется более простая и компактная турбина высокого давления - с большим расходом, малым перепадом давления и сравнительно невысокой температурой на входе. Но для этого нужно создать насосами ещё большее давление, чтобы продавить последовательно всю эту цепь: камеру сгорания ТНА, турбину и основную камеру сгорания. 3) С полной газификацией обоих компонентов. В предыдущей схеме остаётся неиспользуемой часть мощности насоса второго компонента - большая часть его расхода пропускается в обход газогенератора и турбины и соответствующий перепад давления дросселируется. В этой же схеме ставят два ТНА, в первом сжигается весь расход окислителя с небольшой частью горючего, во втором - наоборот. Первый ТНА качает только окислитель, второй - только горючее. Схема сложнее в управлении, расчётах, материалах и режимах работы, но зато вместо одного сложного два разных ТНА попроще, позволяет развести по разным агрегатам потоки окислителя и горючего, выбрать оптимальные для каждого компонента обороты и максимально использовать энергию топлива.

[@user-hr9wq7bq7f]

@@jryuotube, не буду спорить, вы правы. Но всё же разделение потоков на два ТНА наиболее естественно ложится на схему с полной газификацией. Чем ограничивается давление? Не знаю. Более того, 300атм в замкнутых - это уже в камере ЖРД, на выходе с насосов - до 600! Но давайте порассуждаем - чем больше давление - тем больше нужна мощность ТНА - прямо пропорционально давлению. В случае открытой схемы - расход топлива на привод ТНА также будет расти примерно пропорционально давлению и в какой-то момент выгода от роста давления в камере начнёт перекрываться потерями на привод ТНА, плюс растёт масса ТНА. В замкнутой же схеме масса топлива отдельно на привод ТНА не тратится, тратится только часть его энергии, которая всё равно затем направляется в камеру. Поэтому рост потерь если и есть, то гораздо слабее. Потери открытых ЖРД - да, именно с этим, часть массы идёт мимо камеры, улетает с меньшей скоростью и почти не создаёт тяги. Завесы используют - как один из способов охлаждения стенок камеры и сопла. И на это тоже теряется часть тяги. Но это мало зависит от типа схемы подачи компонентов в двигатель.

[@user-hr9wq7bq7f]

@@jryuotube 1. Естественно - потому что если выбрали полную газификацию компонентов, значит у нас два потока и два газогенератора ТНА, в одном горит почти всё горючее с небольшой частью окислителя, в другом - почти весь окислитель, с небольшой частью горючего. Значит - две турбины. И два насоса. Можно, конечно, это всё разместить на одном валу, но смысл? Разве что для упрощения управления. Или можно второй поток с газогенератора направлять сразу в камеру, без турбины, но опять же - смысл? И наоборот, если выбрали замкнутую схему, но без полной газификации обоих компонентов - предварительно сжигаем полный расход только одного компонента с небольшой примесью другого - то смысл усложнять и делить этот поток на две турбины? Здесь более естественным становится одна турбина и два насоса на одном валу. 2. Именно. Чтобы пропихнуть его в камеру, нужно давление на выходе турбины больше, чем в камере. Значит, это турбина высокого давления, низкого расширения. Значит нужно ещё большее давление на выходе из насосов и большой расход через турбину. То есть нужен ровно такой же ТНА, как для замкнутой схемы.

[@canniballissimo]

А я полемизировать и не думаю. Полностью согласен и принимаю версию авторов.

Muito bom!

[@user-qr9tu5gz2r]

Как по мне, то былоб интересней послушать про пульсирующий воздушно-реактивный двигатель, НЕ требующий предварительного разгона (и вентилятора-компрессора?)

[@user-dr9gb2dn4v]

а зачем? он все равно нигде не используется сейчас. не, конечно, с точки зрения развития и становления средных движителей он занимает свое почетное место

[@user-dr9gb2dn4v]

@@Dmitry_Slitinsky ничего страшного, бывает)) но ждем видос про детонационный))

[@alekspobeda]

Расскажите пожалуйста про газовую горелку инжекционного типа работающую на холодном воздухе. Как работает, принцип, нюансы, почему. Думаю все самодельщики будут вам премного благодарны. Заранее спасибо, AleksPobeda.

[@user-hn8qp2iw1p]

Интересно, я все понял, хотя многие из моего окружения и половину не поняли-бы, теперь меня заинтересовало *сопло лаваля*, посмотрю обязательно

[@antongoncharuk9578]

Сладкий мед по моим ушам, только недавно дискутировал с вашим подписчиком о слове "парадокс") Спасибо за материал, дядь Андрей)

[@Dimon__1976]

Нужна сверхзвуковая воздуходувка...опытом надо же закрепить)))

[@user-zi4zm4yp7c]

Спс

[@ph08nyx]

Очень полезный ролик. Лет 20 назад я бы оценил по достоинству. Но сейчас уже это смотрится как передача "для самых маленьких".. К сожалению в свое время пришлось самому доходить до этого.. В профильной литературе семиэтажные формулы, разделенные одними междометьями и сплош интегралы.. А человеческим языком нигде это не описано. А так-то принцип довольно простой - давление, которое создает тягу приложено к СТЕНКАМ ДИФФУЗОРА! А красиво смотрящаяся струя газов из сопла "всего лишь" создает подпор с обратной стороны. Поэтому диффузор это не просто "дырка для входа воздуха" - от его правильной конструкции очень сильно зависит эффективность работы двигателя. Что касается сверхзвуковых режимов фронтового устройства, то там всё даже сложнее чем у сверхзвукового сопла. У наших истребителей в основном коробки стоят, у которых верхняя стенка имеет 2-3 резких перегиба, на которых происходят косые скачки уплотнения и снижение скорости потока. В самой узкой части имеется замыкающий скачек - уже прямой, а дальше обычный дозвуковой диффузор. Последний писк моды - бесскачковый сверхзвуковой диффузор, у которого профиль плавно меняется. КПД у него выше, но проектировать его сложно. Да, еще в ролике не сказано что бывают прямоточники с дозвуковым горением в камере и со сверхзвуковым (такие нужны на гиперзвуке, когда время нахождения воздуха внутри двигателя на столько малО, что обычные виды топлива не успевают сгореть).

[@Sergey_Matweev]

Вы, вроде бы, и написали много интересного, и даже начали со слов "очень полезный ролик". Только вот, добавка про "Лет 20 назад я бы оценил по достоинству. Но сейчас уже это смотрится как передача "для самых маленьких" - она обесценивает всё сказанное, подобно ложке дегтя в бочке меда. Вот, к примеру, если бы зашел доктор наук на урок в школьный класс и заявил, что всё, о чем рассказывает учитель - это "детский" уровень, и что он знает намного больше. Можете ли Вы представить себе, чтобы настоящий доктор наук так поступил? Своим комментарием Вы демонстрируете непонимание того, на какой круг читателей расcчитаны эти ролики, и своё желание показать, что "все здесь дилетанты кроме меня". Только вот, настоящий профессионал так никогда не поступит.

[@vladimirviktorovichivanov7577]

Если сделать обратное сопло Лаваля, то сначала должна получиться не прямая ударная волна, а коническая на кромках сопла. Далее через сопло будет проходить слишком мало воздуха и он натекая на сопло будет накапливаться. Так как в сжатом воздухе скорость звука выше, коническая ударная волна вытеснится от центра превратившись уже в прямую перед соплом. Кстати точно такую-же конструкцию с центральным телом можно использовать вместо сопла Лаваля. Оно получается несколько менее эффективным, зато в нем не возникает перерасширения раза, так что предполагается, что для космических аппаратов такая конструкция может быть лучше. Эксперименты продолжаются вроде даже успешно, но на деле на них никто не переходит предпочитая классического Лаваля =)

[@RobotN001]

Так сопло Лаваля в ТРД всегда с центральным телом. Разве нет?

[@user-ou9pc2mx5j]

Мне тоже нравятся BRAHMOS. Давно ими пользуюсь..)

[@RobotN001]

а как же П-800 «Оникс» ?

[@mikhailgorelik5467]

Эффект паяльной лампы

[@viktoriusall]

Спасибо за познавательное видео! Интересно. Теперь знаю, на каком двигателе хотят научить летать ракету Буревестник

[@user-fc3sp7lb9h]

Буревестник - дозвуковой аппарат. На нём стоит атомный ТРД.

[@nekrosof_kac]

Видимо я ещё слишком плох в физике, так как у меня никаких вопросов не возникло.

[@ElizarovIvan]

Двигатель с конструкцией на иллюстрации работать будет так как вы его описали... С минимальным КПД. Но если делать не на удачу, а как должно быть то вполне приемлемый рост мощностей , единственное, что угнетает так это расход энергоносителя... умничаю досмотрев до 7:45

[@Pavel_Poluian]

Есть новейшие разработки - плазменные двигательные панели, которые расположены в виде круглых зон по периметру и на днище летательного аппарата, - там плазменный импульс создают ячейки в виде микрорельсотронов. Если на рельсовые контакты подать электроток, индукция разгоняет искру замыкающую контакты до космических скоростей. У двигательных плазменных панелей, где соединены вместе мини-разрядники ячеек (как у плазменных телевизоров), там рельсотроны уменьшены до размеров шариковой ручки, собраны в плоские панели, которые по конструкции напоминают плазменные панели телевизоров. Расстояние между контактами незначительно - до 1 мм - перемычкой между ними становится искра разряда. Работают ячейки синхронно: стреляют струйками плазмы - искрами электроразрядов, ускоренных силой индукции. Скорость большая, количество рельсотронов в панелях доходит до сотен тысяч - суммарный двигательный импульс в итоге огромен! Разряды идут с мегагерцевой частотой, каждый импульс ударяет о воздух, который завихряется в тороидальные кольца. Эти двигательные панели используются для летательных аппаратов в атмосфере: снизу и по движению создается импульсами плазменных панелей столб кольцевых вихрей - так и летает... В вихревой струе, за счет вращения воздуха, падает температура - влага из воздуха вымораживается снежинками, на которых искрится свет, созданный электроразрядами панели. Получается некий «твердый луч», который при покачивании аппарата изгибается за счет искривления траектории отлетающих вихревых колец. Впрочем, эта технология совсем не супер. Летают такие аппараты быстро и маневренны - из-за легкости аппарата, но от импульсных плазменных двигателей - СВЧ излучение. Но для грузовых дирижаблей - самое то!

[@user-ue9sw1hp7n]

Кто в школе физику учил, тот всё понял прекрасно

[@user-fc3sp7lb9h]

Добавлю - в советской школе. Сейчас мой младший сын в школе проходил такую муру...

[@user-uh1ny1oc1t]

@@user-fc3sp7lb9h понятно. Но начинать разговор с трубы на середине которой, установлены форсунки, это очень загадочно)))

[@user-fc3sp7lb9h]

Прямоточный двигатель, не смотря на его кажущуюсю простоту - очень сложен в проектировании.

[@gregorgrosu4288]

А что в нем самое сложное?

[@user-fc3sp7lb9h]

@@gregorgrosu4288 Так сказал конструктор Бондарюк. Я с ним согласен.

[@user-ku2xr3nh4b]

@@gregorgrosu4288 - вся его работа зависит от скорости, а скорость большинства аппаратов не постоянна.

[@igornemezz4600]

На самолёте Мустанг Р-51 система охлиждения была выполнега по прямоточной схеме. И радиатор отдавая тепло разгонял воздух на выход. В результате добавлялась скорость +15 км/ч.

[@Al-hy2wc]

В том то и дело, что автор вдруг говорит что это невозможно мну тоже интересует

[@valexis]

Здравствуйте. А про плазменный двигатель есть ролик? Успехов и развития нашему любимому каналу!!!

[@tarkanfeat4987]

Гарний і зрозумілий ролик окремо дякую👍👏стосовно двигуна то він працює тільки на високих швидкостях де повітря стискається а до звукових потрібна турбіна яка нагнітає повітря , в книжці "От водяного колеса до квантового ускорителя " дуже детально про цей тип двигуна розповідається

[@oleglisnyak9304]

здесь не только прогревается воздух,а образуется топливно воздушная смесь.Это тот же самый ТРД набегающий поток которого заменяет осевой компрессор ,который вращается от реактивной или активной турбины,поэтому такой двигатель будет работать только на больших скростях котороые создают необходимое давление воздуха смешивается с топливом,поджигается и выходит через реактивное сопло.Нет затрат энергии на вращение компрессора,На дозвукових скоростях он мало эфективен,но на сверхзвуковых при числе М=3 и выше он превосходит все типы воздушно реактивных двигателей.Поэтому он применялся В комплесе с ВРД на американском самолете черный дрозд.а также применяется на гиперзвуковых ракетах.

[@the-vid]

Познаваельний ролик про двигатель

[@user-ox3kc4zy1y]

Паяльная лампа самый наглядный пример пямоточника. Разгонять до скорости не надо. Проектируется сопло так, чтобы газодинамический подпор возникал без изначальной инерции потока, но на скорости такая форма будет абсолютно неэффективна, поэтому два варика на выбор: либо разгонять либо делать сложную трубу с изменяемой геометрией и подстраивать её под скорость набегающего потока.

[@user-xj4pf6ms5t]

В продолжение простых реактивных двигателей.... А есть ещё интересные Бесклапанные Пульсирующий воздушно-реактивный двигатель (ПуВРД) U-образные ПуВРД... их можно сделать из труб (только трубы, ничего не крутиться и не трётся ) на коленке и они дают реактивную тягу...

[@KonstKO]

виктор Вам в комментах такой и описал. из глушителя к ИЖ

[@inkgloria]

Интересно, спасибо! Первые межконтинентальные крылатые ракеты - конкуренты семёрки Королева, были как раз с прямоточными двигателями - ракета Буря и так и не полетевшая ракета Буран (нет не космический челнок, другой Буран).

[@AEF23C20]

зачем ракете воздушные двигатели?) если она планово "садится", то извините дует она с орбиты с неимоверными скоростями) а вы хотите на эту ракету зачем то воздушных двигунов напихать так сказать что бы оно летело ищщо быстрее что ли? у всех вменяемых задача одна - это скорость с орбиты гасить всеми силами какими тока можно, а у вас зачем то присутствуют некие силы с точностью данааборот ракету разгоняющие)))) вот спрашивается а нахрена вообще казе боян?

[@inkgloria]

@@AEF23C20 Здесь совершенно определенная логика - обычная ракета должна нести с собой окислитель, а это дополнительный вес. Прямоточный двигатель забирает окислитель из атмосферы. Конкретно проекты межконтинентальных крылатых ракет не предполагали вывода за пределы атмосферы. Главное максимальная дальность и скорость. На тот момент дальность баллистических ракет была недостаточной, вот и пытались решить задачу более традиционным способом - крылатая ракета - это, по сути, быстрый беспилотный самолёт. Но как только баллистические ракеты стали летать на значительные дальности, поняли, что проще строить их. Ну а к прямоточникам вновь возвращаются в связи с темой гиперзвука.

[@AEF23C20]

@@schetnikov рокета вась - это то что имеет рокетные двигатели сомалёт вась - это то что имеет сомалётные двигатели всё остальное что вы тут порете - это беспросветная чушьня абсолютно не имеющая ни логики ни смысла извини котег) принципиальная разница в этом всём - это например многоразовость, или например тяга и соответственно принципиально иная скорость и т.д. и т.п.

[@user-mz8np1jz6h]

@@inkgloria От прямоточек никто и не уходил и гиперзвук тут не причем.

[@ImDimaA]

@@AEF23C20 , Ме.163, БИ-1 и Х-31 с 3М80 смотрят на вас с возмущением: первые два - почему они "сомолёты", а не "рокеты", а последние две - какого они "рокеты", а не "сомолёты". P.S. "Рокеты" до недавних пор называли "крылатый сомолёт-снаряд". Проведите чёткую и однозначную границу между "рокетой" и "сомолётом".

[@aleksandrssliseris373]

Спасибо Андрей за выпуск. Подскажите где можно посмотреть формулы расчета прямоточного или пульсирующего двигателей. Ещё есть интересная задачка: если в баллоне 40 литров газа, при давлении 250 АТМ, то через сколько времени он сдуеться, если газ выходить с давлением в 2 АТМ?

[@user-jz3fd8qv9c]

Ответ логичен.

[@user-fg4zm2mr5l]

Тяжеловато для гуманитерия. Но есть несколько чисто логических вопросов: 1. Если поток имеет скорость "набегания" , допустим 3 маха, который тормозится до 20 махов, это ж какая скорость потока толкает?! Ведь сопротивление растёт в геометрической прогрессии. Какова же скорость выходящего из сопла потока? Она ж тоже должна расти в квадрате?... Что-то здесь не так. Как говорил один дирижёр: "Кто-то лажает..."

[@FastStart-ph6jd]

Вы непомните какая конструкция воздухозаборника у конкорда .а ведь он та взлетает не на сверх звуке .Всеже прямой скачек уплотнения не может привести к тому что весь воздух пройдет мимо входа .иначе многие даже истриебители несмогли бы преодалеть звуковой барьер .ибо воздух а затем и газ это рабрчее тело двигателя .попросту нечего не ходит в двигатель .А конус да там возникает косойй скачек уплотнения для уменьшения сопроьивления на режиме перехода .

[@PupshevAndrey]

А можно сказать, что формаж на турбореактивных двигателях -- это в каком-то смысле тоже прямоточный двигатель? Принцип работы мне показался очень похожим.

[@hmmm1482]

если в этих двигателях нет колеблющихся частей, то как они создают звук?

[@DavidMos385]

Наверно, как паяльная лампа.

[@hmmm1482]

@@DavidMos385 термоакустический эффект? врядди

[@hmmm1482]

@@hozaingor9731 не, я имел ввиду как острые концы, разрезающие воздух, создают звук

[@hmmm1482]

@@hozaingor9731 например, как носик ракеты создаёт звук

[@hmmm1482]

@@hozaingor9731 ты не ответил на вопрос

[@mrdisney6871]

Здравствуйте! Подскажите, до какой скорости мне надо разогнать свои Жигули, чтобы при помощи приделанной паяльной лампы дернуть на финише соседский БМВ?

[@user-fc3sp7lb9h]

С помощью паяльной лампы сделай дырку в картере соседского БМВ.

[@deiloffsergej7922]

для начала, самолёт должен начать движение, на земле нет набигающего потока, самолёт же стоит просто на земле ))

[@Misha100474]

Насколько я помню, у МИГ 25 тоже была комбинированная силовая установка. Был как турбореактивный двигатель так и прямоточной.

[@Misha100474]

@@jryuotube Дело в том, что мой отец служил на аэродроме, где базировались МИГ 25. Обслуживал их, и много информации о них, я узнал от него. И о прямоточных двигателях я узнал от отца.

[@user-cs7ip8mv3p]

Р15 не только не было ничего прямоточного, но даже одноконтурный всего лишь.

[@user-gc9kb9yc3b]

Уже оформилось понимание детвнационного двигателя.

[@user-qw5lw8jv9h]

Объясняю тем кто не понял. Прямоточный воздушно-реактивный двигатель отталкивается от воздуха пограничным слоем воздух-металл, который неподвижен на поверхности металла турбины, но при этом сцеплен с газами внутри трубы. Еффективность реактивной трубы тем выше, чем выше вязкость (внутреннее трение) воздуха, а вязкость воздуха по отношению к трубе тем выше, чем выше скорость.

[@vol1ura]

В конце на видео самолёт самостоятельно взлетает с земли, а не с корпуса самолёта. Значит, там был дополнительный разгонный двигатель?

[@SAM58SAM58]

Задумался тут . Понятно , что практически наверное сложно осуществить и не стоит скорее всего. Но что будет если такому двигателю стоящему на месте каким-либо внешним компрессором вдувать в заборник воздух? Вроде как должна при этом тяга появится?

[@user-ot4ie7uj3l]

турбореактивный двигатель. Турбина из двух частей, первая нагнетает воздух в камеру сгорания, а вторая находится в самой камере сгорания и ускоряет вращение первой под действием расширяющихся горячих газов.

[@user-fc3sp7lb9h]

Да, можно. И так делали американцы, когда разрабатывали атомный прямоточный двигатель. Проект "Плуто". Воздух закачивали в специальный рессивер (набор буровых труб D=142 мм, длиной порядка 47 км). Затем этот воздух подавали в воздухозаборник ядерного ПВРД. И запускали реактор. Установка работала порядка 5 минут и давала тягу. А накачивали руссивер порядка недели...

[@user-rc4zb8xk8p]

Твердотельная(пороховая) ракета, в сгораемой оболочке, вполне может дать первоначальную тягу... в чём "проблема" ?

[@SAM58SAM58]

@@user-rc4zb8xk8p Я не решал проблему, я интересовался о поведении системы в предложенной конфигурации.

[@user-fc3sp7lb9h]

@@SAM58SAM58 Тебе ответ: Тягу можно получить.

[@viyacheslav.]

А рабочую модель прямоточного двигателя когда сделаете?

[@user-lx2zm2sn8g]

Я когда-то читал, кажется в ТМ, о проекте совсем простого ПРД: форсунки на передней кромке крыла, в точках наибольшего давления набегающего потока... До сих пор не понимаю, как он мог бы работать, ведь "реактивной струе" совсем не во что " упираться". Может быть за счёт того, что над передней частью крыла будет создаваться сильное разрежение?

[@dmitryvodolazsky]

Это "ГПВРД внешнего сгорания".

[@user-lx2zm2sn8g]

@@dmitryvodolazsky Да, так и есть.

[@user-lx2zm2sn8g]

@@dmitryvodolazsky Хотя, проект был, кажется, 30-40х годов.

[@stepanandreev5905]

А как насчет ионизации набегающего на двигатель потока ?

[@user-zs7ji8bx3d]

Понимаю что не по теме, но! Хотел бы узнать зависит ли работа по поднятию груза на высоту от самой высоты? Если будет ответ , далее могу пояснить зачем мне это надо.

[@user-fc3sp7lb9h]

Работа по подъёму груза на высоту зависит от ускорения свободного падения. (g=9,81 м/сек2 на уровне моря). С ростом высоты, величина g -падает. Так что на высоте 2000 км, работа по подъёму груза будет существенно меньше. Гугл в помощь. А зачем Вам это надо?

[@user-zs7ji8bx3d]

@@user-fc3sp7lb9h 2000 км это слишком. А теперь воду по трубе вниз, что будет в конце( давление я имею ввиду)?

[@user-fc3sp7lb9h]

@@user-zs7ji8bx3d Есть элементарная формула. ГУГЛ в помощь

[@user-yc3fv4wt1y]

Вот только на дозвуковых скоростях нет нужды делать заужение в камере сгорания, так как невозможно достигнуть звуковой скорости в критическом сечении при давлении меньше скоростного напора сверхзвука, при имеющемся скоростном напоре с дозвука. При До звуковой скорости из КС сразу начинается раструб. А вот на сверхзвуковой скорости за расширением КС за центральным телом будет следовать сужение на критическое сечение, равное входному сечению, а уже потом раструб Лаваля. На гиперзвуке центрального тела нет вообще, а КС выполнена без изменения сечения в самом растянутом критическом сечении.

[@user-yc3fv4wt1y]

@@schetnikov , да, именно так....В КС давление МЕНЬШЕ, чем давление скоростного напора набегающего воздуха ( местные потери на сопротивление тракта тоже всегда есть)...С ростом температуры ещё и скорость звука повышается, а скоростного напора на дозвуке для создания давления в КС выше скоростного напора сверхзвука никак хватить не может....По этому нет заужения в КС (скорость звука на дозвуковых скоростях в горячей зоне без наддува не достигнуть), но сопло лаваля работает даже на дозвуковых скоростях при расширении горячих газов с их охлаждением. Ведь сопло Лаваля работает на поперечных скоростях расширения газов, где скорость убегания стенок от расширяющегося потока всегда много меньше звуковой.

[@user-yc3fv4wt1y]

@@schetnikov , в предыдущем посте я погорячился, сказав о необходимости сопла Лаваля на дозвуковой скорости...на дозвуке сопло Лаваля будет только вредить, тормозя самолёт при гашении скорости струи при её перерасширении ниже давления атмосферы. То есть на выходе из КС на Дозвуке должно быть сопло с изменяемым диаметром, позволяющим регулировать сечение таким образом, чтобы на срезе сопла давление в самой струе было равно атмосфере ...То есть была полность сработана вся энергия сгорания топлива в набор скорости струи.

[@alim44445]

А если увеличить длину трубы до форсунок. Давление будет больше?

[@user-dh3ht5zu6k]

Извеняюсь если использовать вместо центробежной насадки водометного двигателя и даже прямого водомета с изгибом тут более менее все ясно . Вопрос в том как работает водомет из прямой трубы там упираться невочто и по закону гидродинамики сколько вошло в трубу столько и вышло почему такой водомет или насос как вам угодно но он работает . Вы сразу скажите что упор идет на винт внутри водомета но опять же это прямая труба и такой водометный двигатель по породоксу пожарного рукова работать недолжен

[@user-bk8se7pe7s]

Уважаемые специалисты , почему в прямоточном двигателе не используют схему "Биплан Буземана" оформленным цилиндрическим образом С поджиганием воздушного потока, как раз после прохождения точки разряжения . Если я правильно понимаю расширяющий поток газа как раз будет упиратся в обратную сторону крыла толкая такую "трубу" вперёд без сильного сопротивления набегающему потоку . Спасибо большое .

[@aleksandregerev6906]

С какой скоростью СКАЧЕТ скачЁок уплотнения и под какими углами он скачет по конусу и внутри трубы ?

[@user-fc3sp7lb9h]

Аэродинамика - сложнейшая наука. Там изучают скачки, их мощность и углы и т.д.

[@mahirbalayev5835]

Про линию воображаемую 4-1. А если вся эта произойдёт в закрытом пространстве, то есть воздух будет циркулировать таким образом, будет получать импульс вся установка в одном направлении? Или оно будет вибрировать?

[@user-nx7zo6zp2p]

Воздух после выхода из сопла будет давить на загибаемый воздухопровод. Следовательно будут две примерно равные примерно равнонапоавленные силы. Вспоминаем 1 закон Ньютона. Плюс к тому, КПД двигателя тем выше, чем выше разность температур холодильника и рабочего тела. Но в замкнутой системе в какой-то момент эти две температуры могут сравняться.

[@mahirbalayev5835]

@@user-nx7zo6zp2p но если выхлопных газы постоянно охлаждать будет ли замкнутая система двигаться?

[@user-nx7zo6zp2p]

@@mahirbalayev5835, нужны будут радиаторы аналогичные Зевсу, или как сейчас называют ядерный планетолет. Если накрыть сверху их парусной тканью получим воздушный шар. А тяга двигателя если и будет то настолько незначительная, что ей можно пренебречь, ввиду высокого сопротивления воздуха.

[@user-tg2vi6pd1l]

Хммм, а возможно можно использовать клапан Теслы в движке :)