Reaktivní motor: Věděl jsi o jaký typ motoru jde?
Reaktivní motor je typ spalovacího motoru, který využívá reaktivní účinek látky vystupující z motoru na jeho pohyb v opačném směru (zákon akce a reakce).
V tomto článku si ve zkratce posvítíme na to, jak funguje reaktivní motor, jeho historii a možné typy.
Obsah
Historie reaktivního motoru ve zkratce
První základy pro realizaci reaktivních motorů přinesl v roce 1903 Konstantin Eduardovich Tsiolkovsky. Následně v roce 1915 vytvořil schéma rakety, jejíž princip je využíván dodnes. Reaktivní motory si však získaly svou pozornost až v letech mezi válkami, přičemž největší pozornost jim věnovali právě Němci, Američané a Rusové.
V Německu se po prvních zkouškách s prachovými raketovými motory rozhodli konstruktéři pustit do zkoušek s kapalinovými raketovými motory. První úspěšnou zkoušku provedli v roce 1925 na reaktivním raketovém motoru namontovaném na automobilu Opel, který dosáhl rychlosti 238 km/h, což bylo v té době něco nevýdaného. Všechny tyto zkoušky a pokusy vedly ke vzniku německého raketového programu.
Největšího rozmachu však dosáhly reaktivní motory během druhé světové války. Během války bylo totiž dosaženo největších pokroků při vývoji reaktivních motorů, ale kromě toho byly zkonstruovány i moderní raketové motory, které poháněly balistickou střelu V1 a V2. Tyto motory byly sestrojeny v Německu.
Na základě německých výzkumů z druhé světové války byly v následujících letech po válce realizovány i další projekty reaktivních motorů. Po druhé světové válce totiž začal nejen závod v dosažení vesmíru, ale i závod ve zbrojení. Mnoho německých vědců bylo pozváno do USA, kde měli pracovat na vesmírném programu Apollo výměnou za odpuštění válečných zločinů.
Dnes je reaktivní motor základem pohonu většiny letadel a kosmické techniky. Mezi nejmodernější reaktivní motory v současnosti můžeme zařadit náporové motory s nadzvukovým vnitřním prouděním, iontové raketové motory a laserové reaktivní motory.
Reaktivní motor a jeho typy:
- Raketový motor
- Proudový motor
- Náporový motor
- Pulsační motor
- Hydroreaktivní motor
- Iontový motor
Mezi nejčastěji využívané reaktivní motory můžeme zařadit proudové nebo raketové motory.
Raketový motor:
Raketový motor je typ reaktivního motoru, jehož činnost není ovlivňována od vnějšího prostředí, díky tomu, že si tento motor nese v zásobníku nejen palivo, ale také okysličovadlo. Raketový motor pracuje na principu akce a reakce. Spalováním pracovní látky vznikají spaliny, které při vysoké rychlosti opouštějí výtokovou trysku motoru.
Raketový motor: O jaký typ spalovacího motoru se jedná?
Reakční účinek spalin tak působí na motor silou v opačném směru a tím i na stroj s motorem spojený. Jednoduše řečeno, stroj ke kterému je tento motor připevněn je poháněn opačným směrem, jakým spaliny opouštějí výtokovou trysku motoru.
Díky tomu, že si tento motor nese na palubě svůj vlastní zdroj energie, může pracovat i v kosmickém prostoru (vakuu). Dnes jsou nejvíce využívány raketové motory poháněné tuhým nebo kapalným palivem.
Proudový motor:
Proudový motor je typ reaktivního motoru, který se využívá především v letectví. Tento typ motoru pracuje na principu akce a reakce, stejně jako raketový motor, což znamená, že spaliny vycházející z motoru působí silou opačným směrem na motor, který tak pohánějí vpřed.
V přední části proudového motoru se nachází vstupní ústrojí, přes které se do motoru dopravuje vzduch, který je nasáván a stlačován pomocí kompresoru. Po stlačení se vzduch zahřívá a putuje do spalovací komory, kde se do něj vstřikuje palivo.
Po zapálení směsi se uvolňuje tepelná energie a horké plyny, které vystupují ze spalovací komory a roztáčejí tak turbínu v zadní části motoru. Díky tomu vzniká za turbínou vysoký tlak a tepelná energie se mění na kinetickou, čímž vzniká tah motoru.
Náporový motor:
Náporový motor je konstrukčně nejjednodušším typem reaktivního motoru. Tento typ motoru je tvořen trubicí, která je na obou svých koncích zúžená a otevřená. Vzduch se do motoru dostává náporem při letu. Při vstupu do motoru se vzduch zpomalí, čímž naroste jeho tlak.
Do takto stlačeného vzduchu se pak vstřikuje palivo. Hořením směsi vzniká vysoká teplota a tlak a spaliny začnou opouštět motor přes zúžený výstup, díky čemuž je motor poháněn vpřed.
Pulsační motor:
Pulsační motor je typ reaktivního motoru, který ke své práci využívá rezonanční frekvence plynu ve výstupní trysce. V přední, vstupní části přívodu vzduchu pro motor se nachází difuzor. Za difuzorem je umístěna směšovací komora, ve které se do proudu vzduchu přidává palivo.
Tato směs putuje do spalovací komory, která je se směšovací komorou oddělena ventily. Po zapálení směsi ve spalovací komoře dochází k výtoku plynů do trysky motoru, čímž je zajištěn jeho pohon vpřed. Pulsační motor byl poprvé sériově použit v německých raketách V-1 během Druhé světové války.
Iontový motor:
Iontový motor si také jako raketový motor nese svůj zdroj energie na palubě. Na rozdíl od raketového motoru však iontový motor funguje na elektrickém principu.
I když se reaktivní motor k pohonu automobilů nevyužívá, existuje, respektive existovalo několik šílenců, kteří si takovým typem motoru svůj automobil vybavili. Někteří z nich dokonce získali ironickou Darwinovu cenu.
Reaktivní motor a Darwinova cena:
Darwinova cena je cena za nejkurióznější smrt, kterou si lidé zapříčinili z vlastní hlouposti. Je to tedy jakési ironické ocenění pro lidi, kteří se zasloužili o zlepšení lidského genofondu tím, že se z něj sami, dobrovolně a vlastní hloupostí odstranili.
Jedno ocenění Darwinovou cenou se uprchlo i chlapíkovi jménem Wile E. Coyote, který se jednoho pěkného dne rozhodl namontovat na svůj vůz Chevy Impala raketový motor (raketu JATO). Tyto rakety slouží přetíženým nákladním letadlům pro vzlet z velmi krátké plochy. Jen pro srovnání šest takových raket umožní vzlétnout 70tunovému letadlu na ploše dlouhé jako fotbalové hřiště. Co však dokáže jedna taková raketa s autem o hmotnosti přibližně 2 tun a proč to rovnou nevyzkoušet?
Když už byla raketa přimontována na střeše Impaly, chlapík se rozhodl najít si "dostatečně" dlouhý úsek dálnice v Arizonské poušti. Po chvilce hledání narazil na tři míle dlouhý úsek bez jediné zatáčky. Ta se nacházela až na konci tohoto úseku. Pokusný králík tak nasedl do auta a bez přemýšlení zapálil raketu.
Místo zážehu našli policisté velmi snadno, na silnici totiž chyběl asfalt, protože jej teplota z motoru rozpustila. Po pěti vteřinách, kdy vyvinula raketa svůj maximální tah, se chlapík řítil se svou Impalou již rychlostí 560 km/ha neustále zrychloval. Plný tah rakety hnal vůz stále dál a když už bylo jasné, že vybraný úsek dálnice je příliš krátký, rozhodl se řidič auta začít brzdit. To se však nepodařilo, protože pneumatiky i brzdy shořely a Impala se vnesla do vzduchu, přičemž raketa ji hnala stále dál.
Z řidiče automobilu se tedy stal pilot, který ve výšce 38 metrů narazil do skály. Ta se totiž nacházela na konci tří milové rovinky. Policisté po svém příchodu našli metr hluboký kráter ve skále do které nešťastník naboural a z onoho nešťastníku jen pár kostí, zubů a nehty zaryté ve volantu.