Воздушно-реактивные двигатели | страница 16
Но если создавать тягу — значит отбрасывать воздух, то нетрудно определить и величину силы тяги, зная, сколько отбрасывается воздух и какую скорость он при этом приобретает. Ведь мы уже знаем, что сила толчка зависит именно от указанных двух величин, — так гласит один из основных законов механики — второй закон Ньютона. На основании этого закона сила тяги турбореактивного двигателя может быть определена по формуле
р = т (W — V),
где Р — сила тяги в кг;
т — отбрасываемая двигателем масса воздуха (газов) в кг * сек>2 / м;
W — скорость воздуха (газов), вытекающего из двигателя м/сек;
V — скорость полета м/сек.
Эта формула пригодна, конечно, и для определения силы тяги, создаваемой воздушным винтом.
Мы видим, что тяга Р тем больше, чем больше масса отбрасываемого воздуха т и чем больше величина приращения скорости (W—V), которую получает воздух, проходя через двигатель (или винт). Ведь разность скоростей W — V и есть та скорость, с которой отбрасывается воздух (т. е. скорость, которую он приобретает в двигателе).
Так как т = G / 9,81, то формула для силы тяги часто пишется так:
где G — вес воздуха (газов), отбрасываемого за секунду, в кг/сек;
9,81 — величина ускорения свободно падающего тела в м/сек>2.
Совершенно очевидно, что можно получить ту же тягу, отбрасывая вдесятеро меньшее количество воздуха, но сообщая ему вдесятеро большую скорость. Принципиального различия между этими двумя случаями нет.
Но между поршневым двигателем с винтом и турбореактивным двигателем существует глубоко принципиальное различие. Оно заключается в том, что поршневой двигатель сам по себе тяги не создает, а лишь вращает воздушный винт, который и служит для создания тяги, т. е. является движителем, а турбореактивный двигатель создает тягу непосредственно сам. В этом заключается одна из важнейших особенностей всех без исключения реактивных двигателей — они не нуждаются ни в каких движителях, так как создают тягу сами. Поэтому реактивные двигатели часто называют двигателями прямой реакции, отмечая этим то обстоятельство, что сами эти двигатели непосредственно, «прямо» создают реакцию, реактивную тягу.
Понятно, почему двигатели прямой реакции, предназначенные для того, чтобы развивать реактивную тягу, обычно и характеризуются величиной этой тяги; говорят: двигатель тягой 100 кг или двигатель тягой 1000 кг. Поршневые же двигатели, равно как и другие нереактивные двигатели, оценивают, как известно, по развиваемой ими мощности (двигатель мощностью 100
