Водоём для заправки, ещё можно использовать его как часть разгонной и посадочной полосы Разгоноплан – это прежде всего летающий аэродром и «суперпушка»

Презентация:



Advertisements
Похожие презентации
За летящим самолётом возникает нисходящий поток воздуха по ширине близкий к размаху крыльев Секундный Объём вовлекаемого в нисходящее движение воздуха.
Advertisements

Безаэродромный взлёт экономичного как планер длиннокрылого авиалайнера будущего с помощью разгоноплана разгоноплан планлайнер
Газовая турбина. Реактивные двигатели Сорок лет я работал над реактивными двигателями и думал, что прогулка на Марс начнётся лишь через много сотен лет.
Цель: рассмотреть, где и как в повседневной жизни человек использует внутреннюю энергию.
Для чего нужны разгонопланы? Чтобы у нас были не заоблачной цены авианосцы! Можно даже баржу-самходку переделать в авианосец. Взлётная скорость в 300 км/ч.
Ракетное движение. Реактивное движение- это движение тела, возникающее вследствие отделения от него части его массы с некоторой скоростью. Все виды движения,
ЭНЕРГИЯ ПРОЧНОСТИ МАТЕРИАЛА И ЕЁ СВЯЗЬ С МАКСИМИЗАЦИЕЙ ПОЛЕЗНОЙ РАБОТЫ ПРОСТЕЙШЕГО ВОДНО-РЕАКТИВНОГО ДВИГАТЕЛЯ Посвящается Нурбею Владимировичу Гулиа Не.
Все размеры здесь сильно преувеличены… Перенос лунных масс на круговую орбиту с отбором половины их кинетической энергии. Вторая половина энергии будет.
Тепловыми двигателями называют машины, в которых происходит превращение теплоты, полученной при сгорании топлива, в механическую работу. Вещество, производящее.
Презентация на тему «Тепловые машины». Тепловые машины. Паровая турбина. Двигатель внутреннего сгорания. Газовая турбина и реактивные двигатели.
Изучить историю создания тепловых двигателей. Принципиальное устройство тепловых двигателей. Рациональность применения.
ДВИЖЕНИЕ ПОД ДЕЙСТВИЕМ СИЛЫ ТЯЖЕСТИ подготовка к ЕГЭ (активтренинг) Автор презентации: учитель физики МОУ СОШ 89 г. Казани Булатова О.Г. Автор-составитель.
РЕАКТИВНАЯ РАКЕТА В современной авиации гражданской и военной, в космической технике широкое применение получили реактивные двигатели, в основу создания.
1. Изучить ДВС 2. Изучить паровую турбину 3. Научиться определять КПД теплового двигателя.
Физика в военном деле Сахаров Сергей, учащийся 9 «А» класса Вальчук Роман Антонович, учитель физики.
Презентация на тему «Тепловые машины» Презентация на тему «Тепловые машины»
Почему летают самолёты? Работу выполнила ученица 9 класса БОУ НюМР ВО «Брусенская ООШ» Зуевская Юлия.
А) как бросать лунный грунт на орбиты вокруг Луны и Земли, почему не ракетами Для Луны 1-я космическая скорость гораздо ниже чем для Земли: это 1680 м/с.
Виды тепловых двигателей. Тепловые машины реализуют в своей работа превращение одного вида энергии в другой. Тепловые машины реализуют в своей работа.
Тепловые двигатели Тепловые двигатели. Паровая турбины Парова́я турби́на это тепловой двигатель, потенциальная энергия сжатого и нагретого водяного пара.
Транксрипт:

Водоём для заправки, ещё можно использовать его как часть разгонной и посадочной полосы Разгоноплан – это прежде всего летающий аэродром и «суперпушка» Возможность этих двух применений вполне достаточна, чтобы понять, что человек на государственном посту, отрицающий необходимость работы над этим проектом – государственный преступник. Но если я с этим пробьюсь к важному чиновнику, то результат будет один: засекречивание, а денег всё равно не дадут. Это инстинктивное поведение: защитить свой зад под видом государственных интересов. Но при этом ещё пострадает наш национальный дух – мы так и будем считать, что больше со времён Королёва ни на что не способны. Поэтому допустить засекречивания никак нельзя. разгоноплан планлайнер авиация будущего – сверхэкономная по расходу топлива разгоноплан лайнер разгоноплан для Сочи 2014 Взлётная и посадочная скорости разгоноплана в 2-3 раза меньше, чем у лайнеров, а разбег/пробег примерно в 10 раз меньше. Можно использовать любую ровную площадку, хоть песок и воду, даже болото и савану, скользя по высокой траве и кустам, приминая и ломая их Сколько бы человек мы могли спасти на Гаити? В катастрофе в январе 2010, если б туда первыми были отправлены разгонопланы для приёма самолётов по всей пострадавшей территории. Можно было бы просто вывезти всех незасыпанных пострадавших в больницы на соседние острова, Доминиканскую республику и за 72 часа откапать >90% погребённых БП В Адлере аэродром маловат – горы и море поджимают Аэродинамическое качество лайнера как у планера ~100 БОЕГОЛОВКА БОЕГО- ЛОВКА БОЕГО- ЛОВКА БОЕГО- ЛОВКА БОЕГО- ЛОВКА БОЕГО- ЛОВКА Склад боеголовок Полёт ступеней водоструйной реактивной «суперпушки» Система отличается от ракет и пушек высоким КПД преобразования энергии топлива в кинетическую энергию боеголовки На дальности до 10 км сверхзвуковая часть не нужна и выглядит это так: Но планирующая боеголовка может быть заброшена на высоту 4 км с дозвуковой скорости и спланировать от туда на 40 км Летит по параболе максимальной дальности на км угол бросания 45°- 50° Разгоноплан БП «Супер» – это потому что боеголовка много тяжелее любого пушечного снаряда и летит почти не ощущая сопротивления воздуха, а прицеливание по навигации гораздо точнее пушечного. В отличии от боевых ракет на ТТ, система многоразовая, и быстрозаправляемая для нового выстрела-запуска разгоноплан БП БОЕГО- ЛОВКА СВЕРХЗВУКОВОЙ РАЗГОНОПЛАН «Сверхпушка» на заправке БОЕГО- ЛОВКА

Откуда взялись разгонопланы? Обычно задача любого транспортного средства: автомашины, судна или самолёта – просто перемещение груза или ПН, а кинетическая энергия груза и вначале, и в конце перемещения =0. В этом смысле ракеты относятся к совершенно иному классу транспортных средств – метательных, их задача и результат работы двигателя – придание ПН кинетической энергии. А там уже дело в назначении самой ПН, как она распорядится полученной КЭ: на перемещение, подъём на высоту или пробивание преграды. Значит, при строгом анализе сравнивать ракету надо не с самолётом, а с другими метательными орудиями.

Откуда взялись разгонопланы 2 Этому классу устройств издавна принадлежат луки со стрелами, баллисты, средневековые требушеты, пушки, паровые и электромагнитные катапульты, в том числе рельсотроны. Назначение всех этих известных устройств – придание ПН кинетической энергии. Причём, ракеты применяются для достижения больших (вплоть до космических) скоростей, но и пушки с вооружения не сняты. Значит, они пока более удобны для достижения меньших скоростей. Почему не ракеты? Сейчас эра высокоточного оружия, а вставлять аппаратуру наведения в пушечный снаряд сложнее, там она должна выдерживать запредельные перегрузки. При малых скоростях движения ракеты (до 1 км/с) энергия топлива расходуется не эффективно! Она достаётся в основном струе вылетающих газов, а не ракете. Может быть это противоречие разрешимо? Что-то можно придумать?

Откуда взялись разгонопланы 3 А спектр технических задач по разгону различных ПН весьма широк! И скорости там не высокие, начиная, от м/с, например, для запуска самолётов или заброса спасателя, пожарного, десантника-спецназовца на крышу небоскрёба. Или задача стрельбы очень массивными снарядами на дистанцию до 10 км, или планирующими бомбами на 50 км. При этом не хотелось бы использовать пушки вроде «Большой Берты» или «Колоссаль» массой в сотни и тысячи тонн. Циолковский писал, что ракета – это пушинка, в сравнении с пушкой, дающей туже энергию броска. И правда, ей не нужна та прочная конструкция, что соответствует кинетической энергии брошенного снаряда

силы инерции Энергия выстрела не может быть больше энергии прочности конструкции орудия = σ dV !? Энергия выстрела равна работе силы выталкивания снаряда из любого вида метательного орудия будь это пушка, рельсотрон или праща (требушет). Но при выбросе снаряда неизбежно возникают силы, стремящиеся разрушить орудие. Эти силы можно сдержать, если энергия прочности конструкции превышает энергию выстрела. V Н 2 при t = 2-3 тыс. º Например, водородная суперпушка Циолковского Электромагнитная катапульта – рельсотрон Ток и силы Ампера Праща снаряд противовес Пока эффект Гауссова сужения каната невелик, масса каната близка к массе прочностных элементов конструкции и пушки, и рельсотрона (при равных КЭ снарядов). Это будет при скоростях снарядов не более 1-2 V разрывной для материалов каната и конструкций. V разрывная совр. мат. достигает 1,5-2 км/с Сечение каната изменяется по функции Гаусса ехр( х 2 /2 ) КПД < 50% КПД > 80%

Идеальный КПД ракеты (движение в свободном пространстве без тяжести и трения) в зависимости от числа Циолковского Z (во сколько раз масса запаса топлива больше «сухой» массы ракеты)

Идеальный КПД ракеты (движение в свободном пространстве без тяжести и трения) в зависимости от числа Циолковского Z для больших Z (во сколько раз масса запаса топлива больше «сухой» массы ракеты)

Идеальный КПД ракеты (движение в свободном пространстве без тяжести и трения) в зависимости от конечной скорости V/U, где U скорость истечения струи

Идеальный КПД ракеты (движение в свободном пространстве без тяжести и трения) в зависимости от конечной скорости V/U, где U скорость истечения струи при малых скоростях, т.е. до 1 км/с

КОНДЕНСАТОР ДИСТИЛЛЯТ рабочее тело - вода Наклон границы вода-воздух из-за разгонного ускорения рабочее тело - вода Наклон границы вода-воздух из-за разгонного ускорения ПЕРЕДНИЙ БАК ЗАДНИЙ БАК ЛОПАТКА НА ФОНЕ ЦИЛИНДРА ВОЗДУШНЫЙ ВЫТИСНИТЕЛЬНЫЙ НАСОС ТЕПЛООБМЕННИК 2 ПАР ТЕПЛООБМЕННИК 1 ПАРОПРОВОД СГОРА- НИЯ КАМЕРА НАСОС ОХЛА- ЖДЕНИЯ ПОДАЮЩИЙ НАСОС 1 ПОДАЮЩИЙ НАСОС 2 СБРОС ГОРЯЧЕЙ ВОДЫ ВОДОСТРУЙНЫЙ РЕАКТИВНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ для разгоноплана (ВСРД), приводимый в действие особо мощной турбиной на основе ЖРД ВИД СЗАДИ Чётные лопатки статора показаны пунктиром ротор - генератор кольцевого потока водяных струй и брызг со скоростью истечения равной двойной скорости вращения внешнего края ротора. Статор, состоящий из лопаток, лишь разворачивает струи на 90° из плоскости ротора на перпендику- лярное к ней направления назад Здесь, на конце лопатки, направление струи прямо на нас Суммарная сила тяги приложена исключитель- но к статору керосин окислитель: азотная кислота или перекись водорода МИНИАТЮРНАЯ !!! ВЫСОКОТЕМПЕРА- ТУРНАЯ ТУРБИНА СВЕРХВЫСОКОГО ДАВЛЕНИЯ Быстро запускаемая – все насосы должны запуститься мгновенно через муфту сцепления от предварительно раскрученного внешним двигателем ротора-маховика сначала на холостом ходу без потока воды, либо от другого маховика Достаточное для разгона время работы как правило меньше 100 секунд выхлоп Разные виды одного потока

разгоноплан Гипотетический вид разгоноплана Всё-таки он взлетает над ровной площадкой и может иметь меньший зазор между ВПП и крылом. Поэтому я нарисовал компрессоры как у судна на воздушной подушки, а не передние пропеллеры как у экранопланов

ЭФФЕКТИВНОСТЬ АККУМУЛИРОВАНИЯ И ПЕРЕКАЧКИ КИНЕТИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ Вычислим накопление КЭ ракеты Соответствующая мощность: §1. Накопление КЭ Ракета в полёте (когда её скорость = v ) использует два вида энергии: химическую энергию компонентов топлива и их уже запасённую (в отбрасываемой массе) кинетическую энергию. Значит, существуют её потери из-за ежесекундного расхода рабочего тела, где точка означает дифференцирование по времени. Разгон у нас горизонтальный, поэтому гравитации- онных потерь нет, а аэродинамическими пренебрегаем Эффективность накопления КЭ – это отношение прироста КЭ ракеты к затратам полезной мощности двигателя, а это КЭ реактивной струи выброшенной за одну секунду Эффективность чисто реактивного движителя, когда вся отбрасываемая масса берётся с собою. Хотя всё ж любое ускоренное движение реактивное, но реактивный самолёт сюда не относится: он берёт и отбрасывает окружающий воздух. Это не чисто реактивный прибор, и КПД его движителя рассчитывается по-другому ,2 0,3 0,4 0,5 0, 6 0,7 0,9 0,8. График с логарифмической шкалой V для конкретных скоростей истечения двигателей ВСРД сверхзвукового разгоноплана η ( ) ЖРД на керосине Твёрдотопливная ракета, U = 2 км/с η V эфф.1 V эфф.2 0,3u 1,7u V эфф. =(1 +0,5 )u (1 + 0,7)u Диапазон эффективного накопления КЭ КПД > 50% 0,7 ОГНЕВЫЕ РАКЕТЫ ДИАПАЗОНЫ ЭФФЕКТИВНОСТИ И ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ: сначала разгоноплан – 1-я ступень, потом ракеты: 2-я и, если надо, последующие ступени «РАКЕТЫ ХОЛОДНОЙ СТРУИ» ВСРД разгоноплана для запуска самолётов U=40 м/с

Так взлетают с российского АВИАНОСЦА, МиГ-29К а точнее с тактического авианосного крейсера «КОБРА» С ЗАВИСАНИЕМ НА ФОРСАЖЕ ПОДБРОС И ЗАКРУТКА САМОЛЁТА НА РАМПЕ Компенсация закрутки тягой поворотного сопла, иначе на малой скорости рули высоты не справятся с закруткой, и самолёт перевернётся. ЗДЕСЬ УЖЕ НЕ СПАСТИ САМОЛЁТ, КАТАПУЛЬТИРУЕМСЯ! Разгон до полётной скорости замедлен, а топлива расхо- дуется много - Тяга около 90% веса самолёта Силуэт самолёта Это вращение (момент импульса) просто необходимо быстро уничтожить! ТАВКР «Адмирал Кузнецов» - Но это скорее 29М чем К!? - Ну, извините … видать это секрет, от народа наверно. УВЕЛИЧЕНО. ЧРЕЗВЫЧАЙНЫЙ ФОРСАЖ Всё это я лишь предполагаю как физик Как бы не упасть и не утонуть?!

Принципы действия авианосных катапульт Современный ядерный авианосец США ПАР Турбина РЕДУК- ТОР Паровой котёл Ядерный реактор Турбина Паровой котёл Ядерный реактор ЭЛЕКТРО- МОТОР РЕДУК- ТОР ЭЛЕКТРО- ГЕНЕРАТОР ? СУПЕРКОНДЕНСАТОР ? ЛИНЕЙНЫЙ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ ТЕЛЕЖКА Строящийся тип «Форд» ? Цилиндр Поршень Стержень-толкатель Взлётная полоса ТОРМОЗНОЙ ПУТЬ ТОЛКАТЕЛЯ Так бы спроектировал авианосец знаменитый изобретатель супермаховиков и рекуператоров Нурбей Гулиа? Если б этим занялся Старт ЦМ ПОДБРОС И ЗАКРУТКА ОСТАНОВКА ВРАЩЕНИЯ И ОТЦЕП © Растолковский Мощность катапульты 150 МВт =150 тыс. кВт~ 200 тыс. л.с. Сила тяги F = P/v = 150 МВт/100 м/с = 1500 кН~150 Тс, Это при взлётной скорости v = 100 м/с = 360 км/ч. Она различна у разных типов самолётов. У сверхзвуковых ~400 км/ч. Но к скорости, даваемой катапультой, добавляется скорость авианосца ~40 км/ч. Получается, что катапульта должна дать скорость 100 м/с. Значит, при массе самолёта 50 Т, ускорение а = 3 g ~ 30 м/с 2 Это если КПД=100%! При 50% 15 м/с 2, а при 67% 20 м/с 2 Дистанция разгона до взлётной скорости v =100 м/с, соответственно: если а = 3 g 167 м, при а =1,5 g 333 м, а при а = 2 g 250 м

Принципы действия авианосных катапульт Современный ядерный авианосец США ПАР Турбина РЕДУК- ТОР Паровой котёл Ядерный реактор Турбина Паровой котёл Ядерный реактор ЭЛЕКТРО- МОТОР РЕДУК- ТОР ЭЛЕКТРО- ГЕНЕРАТОР ? СУПЕРКОНДЕНСАТОР ? ЛИНЕЙНЫЙ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ ТЕЛЕЖКА Строящийся тип «Форд» ? Цилиндр Поршень Стержень-толкатель Взлётная полоса ТОРМОЗНОЙ ПУТЬ ТОЛКАТЕЛЯ Так бы спроектировал авианосец знаменитый изобретатель супермаховиков и рекуператоров Нурбей Гулиа? Если б этим занялся Старт ЦМ ПОДБРОС И ЗАКРУТКА ОСТАНОВКА ВРАЩЕНИЯ И ОТЦЕП © Растолковский. ? ? ? Мощность катапульты 150 МВт =150 тыс. кВт~ 200 тыс. л.с. Сила тяги F = P/v = 150 МВт/100 м/с = 1500 кН~150 Тс, Это при взлётной скорости v = 100 м/с = 360 км/ч. Она различна у разных типов самолётов. У сверхзвуковых ~400 км/ч. Но к скорости, даваемой катапультой, добавляется скорость авианосца ~40 км/ч. Получается, что катапульта должна дать скорость 100 м/с. Значит, при массе самолёта 50 Т, ускорение а = 3 g ~ 30 м/с 2 Это если КПД=100%! При 50% 15 м/с 2, а при 67% 20 м/с 2 Дистанция разгона до взлётной скорости v =100 м/с, соответственно: если а = 3 g 167 м, при а =1,5 g 333 м, а при а = 2 g 250 м