Загальні поняття про реактивний рух

Усі існуючі різновиди літальних апаратів можуть бути зведені в три групи, що грунтуються на трьох різних принципах руху:

- аеростатичному;

- аеродинамічному;

- реактивному.

На аеростатичному принципі базується політ аеростатів і дирижаблів (рис. 1.1).

Підіймальна (архімедова) сила  виникає за рахунок наповнення оболонок газом (воднем, гелієм), значно легшим, ніж повітря. Відомо, що архімедова сила чисельно дорівнює силі тяжіння повітря, витисненого оболонкою аеростата:

,                                 (1.1)

де ρ – щільність повітря; V – об’єм витисненого повітря;   – прискорення сили тяжіння.

 

Ураховуючи те що тиск повітря  знизу оболонки (точка В) більший, ніж тиск  зверху оболонки (точка А), за рахунок сили тяжіння повітря, то архімедова сила проявляється як дія на зовнішню поверхню оболонки аеростата змінного по висоті повітря. Тому для польоту аеростата необхідною умовою є наявність атмосфери.

 

 

Рисунок 1.1 – Аеростатичний принцип руху ЛА

 

На аеродинамічному принципі побудовані літаки, крилаті ракети, планери, дельтаплани та інші (тобто всі літальні апарати, що мають крила). Завдяки тому що крила мають несиметричний профіль, повітрю, що рухається вздовж верхньої поверхні крила, необхідно пройти більший шлях, ніж тому прошарку, що рухається вздовж нижньої поверхні (рис. 1.2). Відповідно до цього відбувається перерозподіл швидкості потоку повітря та тиску у цьому потоці. Завдяки перерозподілу тиску вздовж поверхні крила утворюється підіймальна сила, що і є основою аеродинамічного принципу руху літальних апаратів.

На реактивному принципі побудовані космічні ракети-носії, бойові ракети різного призначення, снаряди реактивних систем залпового вогню та інші.

 

 

Рисунок 1.2 – Аеродинамічний принцип руху ЛА

 

Під реактивним рухом розуміють переміщення літальних апаратів під впливом сили віддачі (сили тяги, реактивної сили)  як результату реакції (зворотної дії) потоку мас рідини, газу чи твердих частин, які відкидаються від літального апарата зі швидкістю  у бік, протилежний напрямку руху.

З визначення реактивного руху випливає, що ракета, під час руху тим чи іншим способом виштовхує деяку масу (так зване робоче тіло), запас якої знаходиться всередині ракети. На цю масу з боку ракети діє деяка сила. За одним із основних законів механіки (законом рівноваги сил дії та протидії) – така ж сама сила, але у протилежному напрямку діє з боку маси, що виштовхується, – на ракету.

Ця остання сила,що приводить ракету в рух називається силою тяги – (рис. 1.3). Крім того, будь-який механічний рух ґрунтується на відкиданні деякої маси у зворотному напрямку.

 

Рисунок1.3 – Реактивний принцип руху ЛА