Скорости модели реактивного двигателя.

Оборудование:

картон
ножницы
растительное масло
моющее средство «Ферри»
ёмкость с водой.
Секундомер
линейка

Ход работы.

1. Из картона вырезаем две фигурки космического корабля. Посередине разрезаем так, чтобы получилось сопло (сквозной канал).

2. Помещаем «корабли» на воду, отмечаем начальное положение, в сопло одного добавляем капельку растительного масла, засекаем время движения и отмечаем дальность «полёта»

3. В сопло второго «корабля» добавляем капельку моющего средства «Ферри» и повторяем измерения.

Таблица

№	«топливо»	S, м	t, с	U, м\с
1	Растительное масло	0,1	2	0,05
2	Моющее средство «Ферри»	0,25	1,8	0,1

Вывод:

1. На практике понял механизм реактивного движения: В воде происходит реакция:

капелька масла или моющего средства растекается и выходит назад по соплу, что

заставляет двигаться наш «космический корабль».

Для достижения большей скорости для предложенной модели оптимально топливо «Ферри», так как достигается превосходство в скорости в 2,7 раза.
Выбор топлива для космических челноков не простая задача, требующая инновационных научных исследований, испытаний во избежание катастроф.

Тема: Исследование зависимости скорости движения оболочки «корабля» от скорости газа.

Цель: Определить скорость движения воздушного шарика при реактивном

Движении, и её зависимость от скорости выбросов газа.

Оборудование:

маленький воздушный шарик
полая
зажим (или прищепка)
клейкая лента
два стула
2-3 м бечевки
Секундомер
Линейка

Ход работы.

Надуваем красный шар до максимума, что сразу привело к неудаче (шар лопнул).
Надуваем зелёный шар (не полный объём) и закрываем его с помощью зажима.
Прикрепляем на шарик трубку от шариковой ручки с помощью клейкой ленты
Между спинками стульев натягиваем бечевку, предварительно продев через соломинку, зафиксированную на шарике. Максимальная длина верёвки – 2,8 м
Удаляем зажим. Воздух выходит, и шарик перемещается по длине бечевки. Засекаем время движения и измеряем расстояние, которое прошёл шарик.
Повторяем опыт с полным объёмом воздуха в шарике. Увеличение скорости выбросов газа достигается путём увеличения объёма воздуха в шарике.

Тпаблица

№	Уровень объёма воздуха в шарике	S, м	t, с	U, м\с
	Максимальный объём (красный шар)	Разрыв оболочки
	Не полный объём (зелёный шар)	1,5	1, 2	1,25
	Полный объём (зелёный шар)	2,8	1	2,8

Uш

Uг

Вывод:

Определил скорость реактивного движения воздушного шарика. От скорости выхода газа зависит скорость оболочки шарика. Скорость воздушного шарика может достигать 2,8 м\с и более.

2. Скорость движения оболочки воздушного шарика прямопропорцианальна объёму заполнения шарика и скорости выбросов газов. Uш ~Uг

3. Не правильный расчёт объёма «топлива» легко приводит к катастрофе.

4. III. ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Основные проблемы, которые являются причинами космических катастроф

Проблемы

Мои предложения

Экономические проблемы

1.1

Расходы на конструкцию многоразового корабля превышает 2 миллиарда долларов, что не соответствует бюджетам многих европейских и других стран.

Более активно использовать новый рынок космического туризма.

Использовать корабли малой и средней размерности «комбинированного» типа, такие как европейские «Гермес» или, что нам ближе, российский «Клипер». Они относительно просты, выводятся в космос обычными одноразовыми ракетоносителями. К тому же крылатые аппараты позволяют резко уменьшить перегрузки, действующие на космонавтов при спуске, что является несомненным достоинством.

Для России оптимально применение многоразовых крылатых ступеней.

1.2

Стоимость ремонтно-восстановительных работ достигает половины стоимости производства многоразового челнока.

1.3

Дорогое обслуживание уникальной керамической теплозащиты.

1.4

Для повторного использования твердотопливных ускорителей необходимы дорогостоящие поисково-спасательные операции.

Технические проблемы

2.1

Неисправности в системе ориентации при включении тормозной двигательной установки

2.2

Авария ракеты-носителя при запуске.

2.3

Огромные затраты на реконструкцию концепции необычного двигателя.

Нужно продолжать разрабатывать двигатели с абсолютно новыми уникальными параметрами, и больше доверять молодым учёным, их идеям.

2.4

Технические проблемы при проектировании.

При проектировании не перегружать конструкцию избыточными, как у Шаттла, функциями. Это позволит существенно упростить и облегчить корабль.

2.5

При экономии топлива, увеличивается масса конструкции.

Для компенсации роста массы использовать сверхлегкие и сверхпрочные конструкционные и теплозащитные материалы.

2.6

Для носителей с горизонтальным стартом придется строить отдельные высококлассные аэродромы.

Развитие науки ещё не на том уровне, чтобы построение аэродромов было экономически выгодно

2.7

При вертикальном запуске и посадке затрудняется точный заход на посадку и ведет к росту перегрузок при спуске.

2.8

Сложность расчетов газодинамических процессов при гиперзвуковых скоростях требуют проведения дорогостоящих натурных летных экспериментов – запусков.

Для этого нужны жаропрочные материалы, стойкие к окислению при больших скоростях, а так же оптимизированная система топливоподачи и охлаждения в полете.

2.9

Недостаток гиперзвуковых двигателей – они не могут работать со старта, аппарат до сверхзвуковых скоростей надо разгонять другими, например, обычными турбореактивными двигателями, которые работают только в атмосфере, так что для выхода на орбиту понадобится ракетный двигатель. Необходимость ставить несколько двигателей на один аппарат значительно усложняет конструкцию воздушно-космического самолета.

2.10

Сбой компьютеров. Засорение туалета. Повреждение обшивки.

2.11

Утечка топлива.

2.12.

Возгорание кольца из синтетической резины, герметизирующего сегменты ракеты-носителя.

«Человеческий фактор»

3.1.

Многоразовый челнок работает только в пилотируемом режиме, что увеличивает риск катастрофы из-за «Человеческого фактора»

На случай внештатной ситуации использовать беспилотную конструкция будущих челноков.

3.2

Лёд, образовавшийся на стартовой площадке на кануне запуска, которому не придали значение.

Я считаю, что «человеческий фактор» никогда невозможно исключить. Людям свойственно ошибаться. Нужен жёсткий контроль со стороны государств за всеми этапами запуска космических челноков. От проектирования, конструирования, экспериментальных полётов, до возращения космонавтов на Землю. Для этого нужны только высококвалифицированные кадры, которые бы были одной командой, даже если работают на разных концах Земли.

3.3

Стрела подъёмного крана случайно повредила внешнюю изоляцию топливного бака.

3.4

Не согласование действий служб, обеспечивающих полёты в космос. Управляющий полетами и директор даже и не слышали, что инженеры возражали пропив запуска челнока.

3.5

Политические интриги, когда экономическая несостоятельность не берётся во внимание, и начинается гонка в освоении космоса, вопреки безопасности полётов.

Вывод:

Поставив перед собой цель: исследовать космические катастрофы, я проанализировал литературу. Сравнил технические данные спутников на ранней стадии развития космонавтики, космические челноки настоящего времени, будущие проекты и их перспективы. На практике проверил выполнение основных законов реактивного движения. Я пришёл к выводу, что основной причиной катастроф являются технические недоработки.

Я считаю, что катастроф можно избежать, если использовать одноразовые челноки. И в финансовом отношении это тоже выгодно, т.к. многоразовые челноки оправдывают финансовые затраты только при сотнях полётах. Значит пока одноразовые челноки, на мой взгляд, самые удобные на данном этапе развития науки. Нужно продолжать создавать и испытывать новые теплозащитные материалы, а так же двигатели с уникальными параметрами, работать с людьми, чтобы не было «Человеческого фактора». Финансовые затраты не должны быть главными, так как безопасность полётов – должна быть ведущей целью, и никакие деньги не возместят человеческие жертвы, ни какие деньги не заменят отцов и мужей осиротевшим семьям.

ПРИЛОЖЕНИЯ

Дата добавления: 2018-05-12; просмотров: 302; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

⇐ Предыдущая 1 2 3 45

Мы поможем в написании ваших работ!