Ang mga multi-toneladang sasakyang pangkalawakan ay pumailanglang sa kalangitan, at tubig dagat Ang transparent, gelatinous jellyfish, cuttlefish at octopus ay deftly maniobra - ano ang pagkakapareho nila? Ito ay lumiliko na sa parehong mga kaso ang prinsipyo ng jet propulsion ay ginagamit upang ilipat. Ito ang paksa na nakatuon sa aming artikulo ngayon.

Tingnan natin ang kasaysayan

Ang pinaka Ang unang maaasahang impormasyon tungkol sa mga rocket ay nagsimula noong ika-13 siglo. Ang mga ito ay ginamit ng mga Indian, Intsik, Arabo at Europeo sa labanan bilang mga sandata ng labanan at signal. Pagkatapos ay sumunod na mga siglo ng halos kumpletong pagkalimot sa mga device na ito.

Sa Russia, ang ideya ng paggamit ng isang jet engine ay nabuhay muli salamat sa gawain ng rebolusyonaryong si Nikolai Kibalchich. Nakaupo sa mga maharlikang piitan, bumuo siya ng isang proyekto sa Russia ng isang jet engine at isang sasakyang panghimpapawid para sa mga tao. Si Kibalchich ay pinatay, at ang kanyang proyekto ay nagtipon ng alikabok sa loob ng maraming taon sa archive ng Tsarist secret police.

Ang mga pangunahing ideya, mga guhit at mga kalkulasyon ng talento at matapang na lalaking ito ay natanggap karagdagang pag-unlad sa mga gawa ni K. E. Tsiolkovsky, na iminungkahi na gamitin ang mga ito para sa mga komunikasyon sa pagitan ng planeta. Mula 1903 hanggang 1914, naglathala siya ng ilang mga gawa kung saan nakakumbinsi niyang pinatunayan ang posibilidad ng paggamit ng jet propulsion para sa paggalugad sa kalawakan at nabigyang-katwiran ang pagiging posible ng paggamit ng mga multi-stage na rocket.

Marami sa mga siyentipikong pag-unlad ni Tsiolkovsky ay ginagamit pa rin sa rocket science hanggang ngayon.

Biological missiles

Paano ito lumitaw? ang ideya ng paglipat sa pamamagitan ng pagtulak sa iyong sariling jet stream? Marahil, sa pamamagitan ng malapit na pagmamasid sa buhay sa dagat, napansin ng mga residente sa baybayin kung paano ito nangyayari sa mundo ng hayop.

Halimbawa, scallop gumagalaw dahil sa reaktibong puwersa ng isang water jet na inilabas mula sa shell sa panahon ng mabilis na pag-compress ng mga balbula nito. Ngunit hinding-hindi siya makakasabay sa pinakamabilis na manlalangoy - mga pusit.

Ang kanilang mga hugis rocket na katawan ay unang sumugod sa buntot, na nagtatapon ng nakaimbak na tubig mula sa isang espesyal na funnel. kumilos ayon sa parehong prinsipyo, pinipiga ang tubig sa pamamagitan ng pagkontrata ng kanilang transparent na simboryo.

Pinagkalooban ng kalikasan" jet engine"at tinatawag ang isang halaman "pumulandit na pipino". Kapag ang mga bunga nito ay ganap nang hinog, bilang tugon sa kaunting pagpindot, ilalabas nito ang gluten na may mga buto. Ang prutas mismo ay itinapon sa kabaligtaran na direksyon sa layo na hanggang 12 m!

Hindi alam ng mga naninirahan sa dagat o mga halaman ang mga pisikal na batas na pinagbabatayan ng pamamaraang ito ng paggalaw. Susubukan naming malaman ito.

Pisikal na batayan ng prinsipyo ng jet propulsion

Una, buksan natin ang pinakasimpleng karanasan. Mag-inflate tayo ng rubber ball at, nang walang tigil, hahayaan ka naming lumipad nang malaya. Ang mabilis na paggalaw ng bola ay magpapatuloy hangga't ang daloy ng hangin na dumadaloy palabas dito ay sapat na malakas.

Upang ipaliwanag ang mga resulta ng eksperimentong ito kailangan nating bumaling sa Ikatlong Batas, na nagsasaad na ang dalawang katawan ay nakikipag-ugnayan sa mga puwersa na pantay sa magnitude at magkasalungat sa direksyon. Dahil dito, ang puwersa kung saan kumikilos ang bola sa mga jet ng hangin na tumatakas mula dito ay katumbas ng puwersa kung saan itinutulak ng hangin ang bola palayo sa sarili nito.

Ilipat natin ang mga argumentong ito sa isang rocket. Ang mga aparatong ito ay naglalabas ng ilan sa kanilang masa sa napakalaking bilis, bilang isang resulta kung saan sila mismo ay tumatanggap ng acceleration sa kabaligtaran na direksyon.

Mula sa physics point of view, ito ang proseso ay malinaw na ipinaliwanag ng batas ng konserbasyon ng momentum. Ang momentum ay ang produkto ng masa ng isang katawan at ang bilis nito (mv) Habang ang rocket ay nakapahinga, ang bilis at momentum nito ay zero. Kung ang isang jet stream ay pinalabas mula dito, kung gayon ang natitirang bahagi, ayon sa batas ng konserbasyon ng momentum, ay dapat makakuha ng ganoong bilis na ang kabuuang momentum ay katumbas pa rin ng zero.

Tingnan natin ang mga formula:

m g v g + m r v r =0;

m g v g =- m r v r,

saan m g v g ang impulse na nilikha ng jet ng mga gas, m p v p ang impulse na natanggap ng rocket.

Ang minus sign ay nagpapahiwatig na ang direksyon ng paggalaw ng rocket at ang jet stream ay kabaligtaran.

Ang disenyo at prinsipyo ng pagpapatakbo ng isang jet engine

Sa teknolohiya, ang mga jet engine ay nagtutulak sa mga eroplano, rocket, at naglulunsad ng spacecraft sa orbit. Depende sa kanilang layunin, mayroon silang iba't ibang mga aparato. Ngunit ang bawat isa sa kanila ay may supply ng gasolina, isang silid para sa pagkasunog nito at isang nozzle na nagpapabilis sa jet stream.

Ang mga interplanetary automatic station ay nilagyan din ng instrument compartment at mga cabin na may life support system para sa mga astronaut.

Ang mga modernong space rocket ay kumplikado, multi-stage na sasakyang panghimpapawid na ginagamit pinakabagong mga nagawa pag-iisip ng engineering. Pagkatapos ng paglulunsad, ang gasolina sa mas mababang yugto ay unang nasusunog, pagkatapos nito ay humiwalay mula sa rocket, na binabawasan ang kabuuang masa at pagtaas ng bilis.

Pagkatapos ang gasolina ay natupok sa ikalawang yugto, atbp. Sa wakas, ang sasakyang panghimpapawid ay inilunsad sa isang partikular na tilapon at nagsisimula sa kanyang independiyenteng paglipad.

Mangarap tayo ng kaunti

Ang dakilang mapangarapin at siyentipiko na si K. E. Tsiolkovsky ay nagbigay sa mga susunod na henerasyon ng kumpiyansa na ang mga jet engine ay magpapahintulot sa sangkatauhan na makatakas sa kabila ng kapaligiran ng Earth at sumugod sa kalawakan. Nagkatotoo ang kanyang hula. Ang Buwan at maging ang malalayong kometa ay matagumpay na ginalugad ng spacecraft.

Ang mga likidong jet engine ay ginagamit sa astronautics. Ang paggamit ng mga produktong petrolyo bilang gasolina, ngunit ang mga bilis na maaaring makamit sa kanilang tulong ay hindi sapat para sa napakahabang flight.

Marahil kayo, aming mahal na mga mambabasa, ay masasaksihan ang paglipad ng mga earthling patungo sa iba pang mga kalawakan sa mga device na may nuclear, thermonuclear o ion jet engine.

Kung ang mensaheng ito ay kapaki-pakinabang sa iyo, ikalulugod kong makita ka

Ang turntable na ito ay maaaring tawaging unang steam jet turbine sa mundo.

rocket ng China

Mas maaga pa, maraming taon bago nag-imbento rin si Heron of Alexandria, China jet engine isang bahagyang naiibang aparato, na tinatawag na ngayon rocket ng paputok. Ang mga fireworks rocket ay hindi dapat malito sa kanilang mga pangalan - signal rocket, na ginagamit sa hukbo at hukbong-dagat, at inilunsad din sa mga pambansang pista opisyal sa ilalim ng dagundong ng mga paputok ng artilerya. Ang mga flare ay simpleng mga bala na na-compress mula sa isang sangkap na nasusunog na may kulay na apoy. Ang mga ito ay pinaputok mula sa malalaking kalibre ng pistola - mga rocket launcher.

Ang mga flare ay mga bala na na-compress mula sa isang sangkap na nasusunog na may kulay na apoy.

rocket ng China Ito ay isang karton o metal na tubo, sarado sa isang dulo at puno ng komposisyon ng pulbos. Kapag ang pinaghalong ito ay nag-apoy, ang isang stream ng mga gas na tumakas sa mataas na bilis mula sa bukas na dulo ng tubo ay nagiging sanhi ng rocket na lumipad sa direksyon na kabaligtaran sa direksyon ng stream ng gas. Ang gayong rocket ay maaaring mag-alis nang walang tulong ng isang rocket launcher. Ang isang stick na nakatali sa rocket body ay ginagawang mas matatag at tuwid ang paglipad nito.

Mga paputok gamit ang Chinese rockets

Mga naninirahan sa dagat

Sa mundo ng hayop:

Matatagpuan din dito ang jet propulsion. Ang cuttlefish, octopus at ilang iba pang cephalopod ay walang palikpik o malakas na buntot, ngunit lumangoy na hindi mas malala kaysa sa iba. mga naninirahan sa dagat. Ang mga malalambot na nilalang na ito ay may medyo malawak na sako o lukab sa kanilang katawan. Ang tubig ay iginuhit sa lukab, at pagkatapos ay itinutulak ng hayop ang tubig na ito palabas nang napakalakas. Ang reaksyon ng inilabas na tubig ay nagiging sanhi ng paglangoy ng hayop sa direksyon na kabaligtaran sa direksyon ng batis.

Ang octopus ay isang nilalang sa dagat na gumagamit ng jet propulsion

Bumagsak na pusa

Ngunit ang pinaka-kagiliw-giliw na paraan ng paggalaw ay ipinakita ng ordinaryong pusa.

Mga isang daan at limampung taon na ang nakalilipas, isang sikat na Pranses na pisiko Marcel Depres nakasaad:

Ngunit alam mo, ang mga batas ni Newton ay hindi ganap na totoo. Ang katawan ay maaaring gumalaw sa tulong panloob na pwersa, hindi umaasa sa anuman at hindi nagsisimula sa anuman.

Nasaan ang ebidensya, nasaan ang mga halimbawa? - tumutol ang mga nakikinig.

Gusto ng patunay? Kung gusto mo. Isang pusang aksidenteng nahulog sa bubong ay patunay! Kahit papaano mahulog ang isang pusa, kahit ulo pababa, tiyak na tatayo ito sa lupa na may apat na paa. Ngunit ang isang bumabagsak na pusa ay hindi umaasa sa anumang bagay at hindi itinulak palayo sa anumang bagay, ngunit lumiliko nang mabilis at deftly. (Maaaring mapabayaan ang paglaban sa hangin - ito ay masyadong hindi gaanong mahalaga.)

Sa katunayan, alam ng lahat ito: pusa, bumabagsak; laging nakakabangon sa kanilang mga paa.

Ang mga pusa ay ginagawa ito nang katutubo, ngunit ang mga tao ay maaaring gawin ang parehong sinasadya. Maaaring magtanghal ang mga swimmer na tumalon mula sa isang platform patungo sa tubig kumplikadong pigura- triple somersault, iyon ay, lumiko nang tatlong beses sa hangin, at pagkatapos ay biglang ituwid, itigil ang pag-ikot ng iyong katawan at sumisid sa tubig sa isang tuwid na linya.

Ang parehong mga paggalaw, nang walang pakikipag-ugnayan sa anumang dayuhang bagay, ay nangyayari na naobserbahan sa sirko sa panahon ng pagganap ng mga acrobat - aerial gymnast.

Pagganap ng mga acrobat - aerial gymnast

Ang nahuhulog na pusa ay nakuhanan ng larawan gamit ang isang film camera at pagkatapos ay sa screen ay sinuri nila, frame by frame, kung ano ang ginagawa ng pusa kapag lumipad ito sa hangin. Mabilis na pinaikot-ikot ng pusa ang paa nito. Ang pag-ikot ng paa ay nagiging sanhi ng isang tugon na paggalaw ng buong katawan, at ito ay lumiliko sa direksyon na kabaligtaran sa paggalaw ng paa. Ang lahat ay nangyayari sa mahigpit na alinsunod sa mga batas ni Newton, at ito ay salamat sa kanila na ang pusa ay nakakakuha sa kanyang mga paa.

Ang parehong bagay ay nangyayari sa lahat ng pagkakataon kapag buhay na nilalang nagbabago ang paggalaw nito sa hangin sa hindi malamang dahilan.

bangkang jet

May ideya ang mga imbentor, bakit hindi gamitin ang kanilang paraan ng paglangoy mula sa cuttlefish. Nagpasya silang gumawa ng isang self-propelled na barko gamit ang jet engine. Ang ideya ay tiyak na magagawa. Totoo, walang tiwala sa tagumpay: ang mga imbentor ay nag-alinlangan kung ang ganoong bagay ay mangyayari bangkang jet mas mahusay kaysa sa isang regular na turnilyo. Ito ay kinakailangan upang gumawa ng isang eksperimento.

Jet boat - self-propelled vessel na may jet engine

Pinili nila ang isang lumang tug steamer, inayos ang katawan nito, inalis ang mga propeller, at naglagay ng water jet pump sa silid ng makina. Ang pump na ito ay nagbomba ng tubig sa dagat at sa pamamagitan ng isang tubo ay itinulak ito sa likod ng popa na may malakas na jet. Lumutang ang bapor, ngunit mas mabagal pa rin ang paggalaw nito kaysa sa bapor ng tornilyo. At ito ay ipinaliwanag nang simple: ang isang ordinaryong propeller ay umiikot sa likod ng popa, hindi pinipigilan, na may tubig lamang sa paligid nito; Ang tubig sa water-jet pump ay hinimok ng halos eksaktong parehong tornilyo, ngunit hindi na ito umiikot sa tubig, ngunit sa isang masikip na tubo. Naganap ang friction ng water jet sa mga dingding. Ang alitan ay nagpapahina sa presyon ng jet. Ang isang bapor na may water-jet propulsion ay lumayag nang mas mabagal kaysa sa isang screw-propelled at nakakonsumo ng mas maraming gasolina.

Gayunpaman, hindi nila pinabayaan ang pagtatayo ng naturang mga bapor: mayroon silang mahahalagang pakinabang. Ang isang bangka na nilagyan ng propeller ay dapat maupo nang malalim sa tubig, kung hindi, ang propeller ay walang silbi na bubula ang tubig o iikot sa hangin. Samakatuwid, ang mga screw steam ay natatakot sa mga mababaw at mga lamat; At ang mga water-jet steamer ay maaaring gawin na mababaw-draft at flat-bottomed: hindi nila kailangan ng lalim - kung saan pupunta ang bangka, pupunta ang water-jet steamer.

Ang mga unang water-jet boat sa Unyong Sobyet ay itinayo noong 1953 sa Krasnoyarsk shipyard. Ang mga ito ay idinisenyo para sa maliliit na ilog kung saan ang mga ordinaryong steamboat ay hindi maaaring mag-navigate.

Ang mga inhinyero, imbentor at siyentipiko ay nagsimulang mag-aral ng jet propulsion lalo na nang masigasig noong mga baril . Ang mga unang baril - lahat ng uri ng pistola, musket at self-propelled na baril - ay tumama nang malakas sa balikat ng isang tao sa bawat putok. Pagkaraan ng ilang dosenang mga putok, nagsimulang sumakit ang balikat nang labis na hindi na nakatutok ang sundalo. Ang mga unang kanyon - squeaks, unicorns, culverins at bombards - ay tumalon pabalik kapag nagpaputok, kaya nangyari na napilayan nila ang mga artillery gunner kung wala silang oras upang umiwas at tumalon sa gilid.

Ang pag-urong ng baril ay nakasagabal sa tumpak na pagbaril, dahil ang baril ay pumikit bago umalis ang cannonball o granada sa bariles. Itinapon nito ang pangunguna. Ang pamamaril ay naging walang layunin.

Pamamaril gamit ang mga baril

Ang mga inhinyero ng ordnance ay nagsimulang labanan ang pag-urong higit sa apat na raan at limampung taon na ang nakalilipas. Una, ang karwahe ay nilagyan ng coulter, na bumagsak sa lupa at nagsilbing isang malakas na suporta para sa baril. Pagkatapos ay naisip nila na kung ang baril ay maayos na nakasuporta mula sa likod, upang walang lugar para sa ito upang gumulong, pagkatapos ay ang pag-urong ay mawawala. Ngunit ito ay isang pagkakamali. Ang batas ng konserbasyon ng momentum ay hindi isinasaalang-alang. Nabasag ng mga baril ang lahat ng suporta, at ang mga karwahe ay naging maluwag na ang baril ay naging hindi angkop para sa gawaing panlaban. Pagkatapos ay napagtanto ng mga imbentor na ang mga batas ng paggalaw, tulad ng anumang mga batas ng kalikasan, ay hindi maaaring gawing muli sa kanilang sariling paraan, maaari lamang silang "malinlang" sa tulong ng agham - mekanika.

Nag-iwan sila ng isang medyo maliit na opener sa karwahe para sa suporta, at inilagay ang bariles ng kanyon sa isang "sled" upang isang bariles lamang ang gumulong, at hindi ang buong baril. Ang bariles ay konektado sa isang piston ng compressor, na gumagalaw sa silindro nito sa parehong paraan tulad ng piston ng steam engine. Ngunit sa silindro ng isang steam engine mayroong singaw, at sa isang gun compressor mayroong langis at isang spring (o naka-compress na hangin).

Kapag ang baril ng baril ay gumulong pabalik, pinipiga ng piston ang spring. Sa oras na ito, ang langis ay pinipilit sa pamamagitan ng maliliit na butas sa piston sa kabilang panig ng piston. Ang malakas na alitan ay nangyayari, na bahagyang sumisipsip sa paggalaw ng rolling barrel, na ginagawa itong mas mabagal at mas makinis. Pagkatapos ay itinutuwid ng naka-compress na spring at ibinalik ang piston, at kasama nito ang baril ng baril, sa lumang lugar. Ang langis ay pumipindot sa balbula, binubuksan ito at malayang dumadaloy pabalik sa ilalim ng piston. Sa mabilis na pagputok, halos tuluy-tuloy na gumagalaw ang baril ng baril.

Sa isang gun compressor, ang recoil ay nasisipsip ng friction.

Muzzle preno

Nang tumaas ang lakas at hanay ng mga baril, hindi sapat ang compressor para ma-neutralize ang recoil. Inimbento ito para tulungan siya nguso ng preno.

Ang muzzle brake ay isang maikling steel pipe lamang na naka-mount sa dulo ng barrel at nagsisilbing pagpapatuloy nito. Ang diameter nito ay mas malaki kaysa sa diameter ng bariles, at samakatuwid ito ay hindi gaanong nakakasagabal sa projectile na lumilipad palabas ng bariles. Ang ilang mga pahaba na butas ay pinutol sa paligid ng circumference ng mga dingding ng tubo.

Muzzle brake - binabawasan ang pag-urong ng baril

Ang mga pulbos na gas na lumilipad palabas sa baril ng baril kasunod ng projectile ay agad na lumihis sa mga gilid, at ang ilan sa mga ito ay nahuhulog sa mga butas ng muzzle brake. Ang mga gas na ito ay tumama sa mga dingding ng mga butas na may malaking puwersa, ay tinataboy mula sa kanila at lumipad palabas, ngunit hindi pasulong, ngunit bahagyang nakatagilid at paatras. Sa parehong oras, sila ay pumipilit pasulong sa mga dingding at itulak ang mga ito, at kasama nila ang buong bariles ng baril. Tinutulungan nila ang pagsubaybay ng apoy dahil malamang na nagiging sanhi sila ng pag-roll forward ng bariles. At habang nasa barrel sila, itinulak nila pabalik ang baril. Ang muzzle brake ay makabuluhang nababawasan at nakababawas sa pag-urong.

Iba pang landas ang tinahak ng ibang mga imbentor. Sa halip na makipag-away reaktibong paggalaw ng bariles at subukang patayin ito, nagpasya silang gamitin ang rollback ng baril sa magandang epekto. Ang mga imbentor na ito ay lumikha ng maraming uri ng mga awtomatikong armas: mga riple, pistola, machine gun at mga kanyon, kung saan ang pag-urong ay nagsisilbing ilabas ang ginastos na cartridge case at i-reload ang armas.

Rocket artilerya

Hindi mo kailangang labanan ang pag-urong, ngunit gamitin ito: pagkatapos ng lahat, ang aksyon at reaksyon (recoil) ay katumbas, pantay sa mga karapatan, pantay sa magnitude, kaya hayaan reaktibong pagkilos ng mga pulbos na gas, sa halip na itulak ang baril ng baril pabalik, ipinadala ang projectile pasulong patungo sa target. Ito ay kung paano ito nilikha rocket artilerya. Sa loob nito, ang isang stream ng mga gas ay tumama hindi pasulong, ngunit paatras, na lumilikha ng isang forward-directed na reaksyon sa projectile.

Para sa rocket gun ang mahal at mabigat na bariles ay lumalabas na hindi kailangan. Ang isang mas mura, simpleng bakal na tubo ay perpektong gumagana upang idirekta ang paglipad ng projectile. Maaari mong gawin nang walang tubo, at gawin ang projectile slide kasama ang dalawang metal slats.

Sa disenyo nito, ang isang rocket projectile ay katulad ng isang fireworks rocket, ito ay mas malaki lamang sa laki. Sa bahagi ng ulo nito, sa halip na isang komposisyon para sa isang kulay na sparkler, isang paputok na singil ng mahusay na mapanirang kapangyarihan ang inilalagay. Ang gitna ng projectile ay puno ng pulbura, na, kapag sinunog, ay lumilikha ng isang malakas na daloy ng mga mainit na gas na nagtutulak sa projectile pasulong. Sa kasong ito, ang pagkasunog ng pulbura ay maaaring tumagal ng isang makabuluhang bahagi ng oras ng paglipad, at hindi lamang sa maikling panahon habang ang isang ordinaryong projectile ay sumusulong sa bariles ng isang ordinaryong baril. Ang pagbaril ay hindi sinamahan ng gayong malakas na tunog.

Ang rocket artilerya ay hindi mas bata kaysa sa ordinaryong artilerya, at marahil ay mas matanda pa: ang mga sinaunang Tsino at Arabic na mga aklat na isinulat mahigit isang libong taon na ang nakalilipas ay nag-uulat sa paggamit ng mga rocket sa labanan.

Sa mga paglalarawan ng mga labanan sa mga susunod na panahon, hindi, hindi, at magkakaroon ng pagbanggit ng mga missile ng labanan. Nang masakop ng mga tropang British ang India, ang mga mandirigmang rocket ng India, kasama ang kanilang mga arrow na may apoy, ay natakot sa mga mananakop na British na umalipin sa kanilang tinubuang-bayan. Para sa mga British sa oras na iyon, ang mga sandata ng jet ay isang bago.

Mga rocket grenade na naimbento ng heneral K. I. Konstantinov, ang matapang na tagapagtanggol ng Sevastopol noong 1854-1855 ay tinanggihan ang mga pag-atake ng mga tropang Anglo-Pranses.

Rocket

Ang malaking kalamangan sa maginoo na artilerya - hindi na kailangang magdala ng mabibigat na baril - naakit ang atensyon ng mga pinuno ng militar sa rocket artilerya. Ngunit ang isang pantay na malaking sagabal ay pumigil sa pagpapabuti nito.

Ang katotohanan ay ang propelling charge, o, gaya ng dati nilang sinasabi, ang force charge, ay maaari lamang gawin mula sa itim na pulbos. At ang itim na pulbos ay mapanganib na hawakan. Ito ay nangyari sa panahon ng produksyon mga misil sumabog ang propellant at namatay ang mga manggagawa. Minsan ang rocket ay sumabog sa paglunsad, na pinatay ang mga gunner. Ang paggawa at paggamit ng gayong mga sandata ay mapanganib. Kaya naman hindi na ito kumalat.

Ang gawain na matagumpay na nagsimula, gayunpaman, ay hindi humantong sa pagtatayo ng isang interplanetary spacecraft. Ang mga pasistang Aleman ay naghanda at nagpakawala ng isang madugong digmaang pandaigdig.

Misil

Ang mga pagkukulang sa paggawa ng mga rocket ay inalis ng mga taga-disenyo at imbentor ng Sobyet. Sa panahon ng Great Patriotic War, binigyan nila ang ating hukbo ng mahusay na mga sandata ng rocket. Ang mga mortar ng bantay ay itinayo - "Katyusha" at RS ("eres") ay naimbento - mga rocket.

Misil

Sa mga tuntunin ng kalidad, ang artilerya ng rocket ng Sobyet ay nalampasan ang lahat ng mga dayuhang modelo at nagdulot ng napakalaking pinsala sa mga kaaway.

Ang pagtatanggol sa Inang Bayan, ang mga taong Sobyet ay pinilit na ilagay ang lahat ng mga tagumpay ng teknolohiya ng rocket sa serbisyo ng depensa.

Sa mga pasistang estado, maraming mga siyentipiko at inhinyero, bago pa man ang digmaan, ay masinsinang gumagawa ng mga proyekto para sa hindi makataong mga sandata ng pagsira at malawakang pagpatay. Ito ang kanilang itinuring na layunin ng agham.

Self-driving na sasakyang panghimpapawid

Sa panahon ng digmaan, ang mga inhinyero ni Hitler ay nagtayo ng ilang daan sasakyang panghimpapawid na nagmamaneho sa sarili: V-1 projectiles at V-2 rockets. Ang mga ito ay mga shell na hugis tabako, 14 metro ang haba at 165 sentimetro ang lapad. Ang nakamamatay na tabako ay tumitimbang ng 12 tonelada; kung saan 9 tonelada ay gasolina, 2 tonelada ay pambalot at 1 tonelada ay pampasabog. Ang "V-2" ay lumipad sa bilis na hanggang 5,500 kilometro bawat oras at maaaring tumaas sa taas na 170-180 kilometro.

Ang mga paraan ng pagsira na ito ay hindi naiiba sa katumpakan ng hit at angkop lamang para sa pagpapaputok sa malalaking target gaya ng malalaki at mataong lungsod. Ginawa ng mga pasistang Aleman ang V-2 200-300 kilometro mula sa London sa paniniwalang malaki ang lungsod - tatama ito sa isang lugar!

Hindi malamang na maisip ni Newton na ang kanyang nakakatawang karanasan at ang mga batas ng paggalaw na natuklasan niya ay magiging batayan ng mga sandata na nilikha ng makahayop na galit sa mga tao, at ang buong bloke ng London ay magiging mga guho at magiging libingan ng mga taong nahuli ng pagsalakay ng bulag na "FAU".

sasakyang pangkalawakan

Sa loob ng maraming siglo, pinahahalagahan ng mga tao ang pangarap na lumipad sa interplanetary space, ng pagbisita sa Buwan, misteryosong Mars at maulap na Venus. Maraming science fiction na nobela, nobela at maikling kwento ang naisulat sa paksang ito. Ipinadala ng mga manunulat ang kanilang mga bayani sa langit sa mga sinanay na swans, mga lobo, sa mga bala ng kanyon o sa iba pang hindi kapani-paniwalang paraan. Gayunpaman, ang lahat ng mga paraan ng paglipad na ito ay batay sa mga imbensyon na walang suporta sa agham. Naniniwala lamang ang mga tao na balang araw ay makakaalis sila sa ating planeta, ngunit hindi nila alam kung paano nila ito magagawa.

Kahanga-hangang siyentipiko Konstantin Eduardovich Tsiolkovsky noong 1903 sa unang pagkakataon nagbigay siyentipikong batayan ang ideya ng paglalakbay sa kalawakan. Pinatunayan niya na ang mga tao ay maaaring umalis sa globo at sasakyan ang isang rocket ay magsisilbi para dito, dahil ang isang rocket ay ang tanging makina na hindi nangangailangan ng anumang panlabas na suporta para sa paggalaw nito. kaya lang rocket may kakayahang lumipad sa walang hangin na espasyo.

Pinatunayan ng siyentipiko na si Konstantin Eduardovich Tsiolkovsky na ang mga tao ay maaaring umalis sa mundo sa isang rocket

Sa mga tuntunin ng istraktura nito, ang spacecraft ay dapat na katulad ng isang rocket, tanging sa ulo nito ay magkakaroon ng isang cabin para sa mga pasahero at mga instrumento, at ang natitirang espasyo ay sasakupin ng isang supply ng nasusunog na pinaghalong at isang makina.

Upang bigyan ang barko ng kinakailangang bilis, kinakailangan ang tamang gasolina. Ang pulbura at iba pang mga pampasabog ay hindi nangangahulugang angkop: pareho silang mapanganib at mabilis na nasusunog, hindi nagbibigay ng pangmatagalang paggalaw. Inirerekomenda ni K. E. Tsiolkovsky ang paggamit ng likidong gasolina: alkohol, gasolina o likidong hydrogen, nasusunog sa isang stream ng purong oxygen o ilang iba pang oxidizer. Kinilala ng lahat ang kawastuhan ng payong ito, dahil mas magandang gasolina Hindi nila alam noon.

Ang unang rocket na may likidong gasolina, na tumitimbang ng labing-anim na kilo, ay nasubok sa Alemanya noong Abril 10, 1929. Lumipad sa himpapawid ang experimental rocket at nawala sa paningin bago ma-trace ng imbentor at lahat ng naroroon kung saan ito lumipad. Hindi posible na mahanap ang rocket pagkatapos ng eksperimento. Sa susunod na pagkakataon, nagpasya ang imbentor na "outsmart" ang rocket at itinali ang isang lubid na apat na kilometro ang haba dito. Umalis ang rocket, kinaladkad ang buntot nito sa likod nito. Inilabas niya ang dalawang kilometrong lubid, naputol ito at sinundan ang kanyang hinalinhan sa hindi kilalang direksyon. At ang takas na ito ay hindi rin matagpuan.

Ngayon, karamihan sa mga tao ay pangunahing iniuugnay ang jet propulsion, siyempre, sa pinakabagong siyentipiko at mga teknikal na pag-unlad. Mula sa mga aklat-aralin sa pisika alam natin na sa pamamagitan ng "reaktibo" ay nangangahulugang paggalaw na nangyayari bilang resulta ng paghihiwalay ng anumang bahagi nito mula sa isang bagay (katawan). Nais ng tao na tumaas sa kalangitan sa mga bituin, nagsumikap siyang lumipad, ngunit natupad lamang niya ang kanyang pangarap sa pagdating ng jet aircraft at step-by-step na sasakyang panghimpapawid. mga sasakyang pangkalawakan, na may kakayahang maglakbay ng malalayong distansya, bumibilis sa supersonic na bilis, salamat sa mga modernong jet engine na naka-install sa kanila. Ang mga taga-disenyo at inhinyero ay nagkakaroon ng posibilidad na gumamit ng jet propulsion sa mga makina. Ang mga manunulat ng science fiction ay hindi rin nanindigan, na nag-aalok ng mga hindi kapani-paniwalang ideya at paraan upang makamit ang layuning ito. Nakakagulat, ang prinsipyong ito ng paggalaw ay laganap sa wildlife. Tumingin lamang sa paligid, mapapansin mo ang mga naninirahan sa mga dagat at lupa, kung saan mayroong mga halaman, ang batayan ng kung saan ang paggalaw ay ang reaktibong prinsipyo.

Kwento

Kahit noong sinaunang panahon, pinag-aralan at sinuri ng mga siyentipiko nang may interes ang mga phenomena na nauugnay sa jet motion sa kalikasan. Isa sa mga unang nagpatunay at naglalarawan sa esensya nito ayon sa teorya ay si Heron, isang mekaniko at teorista. Sinaunang Greece, na nag-imbento ng unang steam engine, na ipinangalan sa kanya. Ang mga Tsino ay nakahanap ng mga praktikal na aplikasyon para sa reaktibong pamamaraan. Sila ang una, na kinuha bilang batayan ang paraan ng paggalaw ng cuttlefish at mga octopus, na nag-imbento ng mga rocket noong ika-13 siglo. Ginamit ang mga ito sa mga paputok, na gumagawa ng isang mahusay na impresyon, at gayundin bilang mga signal flare, at posibleng mga misil ng militar na ginamit bilang rocket artilery. Sa paglipas ng panahon, ang teknolohiyang ito ay dumating sa Europa.

Ang pioneer ng makabagong panahon ay si N. Kibalchich, na gumawa ng disenyo para sa isang prototype na sasakyang panghimpapawid na may jet engine. Siya ay isang natatanging imbentor at isang kumbinsido na rebolusyonaryo, kung saan siya ay ikinulong. Habang nasa kulungan siya gumawa ng kasaysayan sa pamamagitan ng paglikha ng kanyang proyekto. Pagkatapos ng kanyang pagpapatupad para sa mga aktibong rebolusyonaryong aktibidad at pagsasalita laban sa monarkiya, ang kanyang imbensyon ay nakalimutan sa mga istante ng archive. Pagkaraan ng ilang panahon, nagawang pahusayin ni K. Tsiolkovsky ang mga ideya ni Kibalchich, na nagpapatunay ng posibilidad na tuklasin ang kalawakan sa pamamagitan ng reaktibong pagpapaandar ng spacecraft.

Nang maglaon, sa panahon ng Great Patriotic War, lumitaw ang sikat na Katyusha, field rocket artillery system. Ito ang mapagmahal na pangalan na impormal na tinawag ng mga tao para sa makapangyarihang mga pag-install na ginagamit ng mga pwersa ng USSR. Hindi alam kung bakit natanggap ng armas ang pangalang ito. Ang dahilan nito ay alinman sa kasikatan ng kanta ni Blanter, o ang titik na "K" sa katawan ng mortar. Sa paglipas ng panahon, ang mga sundalo sa harap na linya ay nagsimulang magbigay ng mga palayaw sa iba pang mga armas, kaya lumikha ng isang bagong tradisyon. Tinawag ng mga German ang combat missile launcher na ito na "Stalin's organ" para sa hitsura, na nagpaalala instrumentong pangmusika at ang tumutusok na tunog na nagmula sa paglulunsad ng mga rocket.

Flora

Ginagamit din ng mga kinatawan ng fauna ang mga batas ng jet propulsion. Karamihan sa mga halaman na may ganitong mga pag-aari ay mga annuals at batang perennials: matinik na pamumula, karaniwang spadefoot spadefoot, impatiens heartwood, two-cut pikulnik, three-veined meringia.

Ang matinik na pipino, na kilala rin bilang baliw na pipino, ay kabilang sa pamilya ng kalabasa. Ang halaman na ito ay umabot sa malalaking sukat, may makapal na ugat na may magaspang na tangkay at malalaking dahon. Lumalaki sa lugar Gitnang Asya, Mediterranean, Caucasus, medyo karaniwan sa timog Russia at Ukraine. Sa loob ng prutas, sa panahon ng pagkahinog ng binhi, ito ay binago sa uhog, na, sa ilalim ng impluwensya ng mga temperatura, ay nagsisimulang mag-ferment at maglabas ng gas. Mas malapit sa ripening, ang presyon sa loob ng prutas ay maaaring umabot sa 8 atmospheres. Pagkatapos, sa isang banayad na pagpindot, ang prutas ay humihiwalay mula sa base at ang mga buto na may likido ay lilipad mula sa prutas sa bilis na 10 m/s. Dahil sa kakayahang mag-shoot ng 12 m ang haba, ang halaman ay tinawag na "ladies pistol".

Ang Impatiens heartwood ay isang malawakang taunang species. Ito ay matatagpuan, bilang isang panuntunan, sa malilim na kagubatan, kasama ang mga pampang ng mga ilog. Minsan sa hilagang-silangang bahagi Hilagang Amerika at sa South Africa, matagumpay na nag-ugat. Ang touch-me-not ay pinalaganap ng mga buto. Ang mga buto ng mga impatiens ay maliit, na tumitimbang ng hindi hihigit sa 5 mg, na itinapon sa layo na 90 cm Salamat sa pamamaraang ito ng pagpapakalat ng binhi, nakuha ng halaman ang pangalan nito.

mundo ng hayop

Jet propulsion - mga kagiliw-giliw na katotohanan tungkol sa mundo ng hayop. Sa mga cephalopod, ang jet propulsion ay nangyayari sa pamamagitan ng tubig na inilalabas sa pamamagitan ng isang siphon, na kadalasang lumiliit sa isang maliit na butas upang makakuha ng pinakamataas na daloy ng pag-expire. Ang tubig ay dumadaan sa mga hasang bago ang pagbuga, na tinutupad ang dalawahang layunin ng paghinga at paggalaw. Ang mga sea hares, na kilala rin bilang mga gastropod, ay gumagamit ng mga katulad na paraan ng paggalaw, ngunit kung wala ang kumplikadong neurological apparatus ng mga cephalopod, sila ay gumagalaw nang mas clumsily.

Ang ilang mga knightfish ay nakagawa din ng jet propulsion, na pinipilit ang tubig sa ibabaw ng kanilang mga hasang upang umakma sa paggalaw ng palikpik.

Sa dragonfly larvae, ang reaktibong puwersa ay nakakamit sa pamamagitan ng pag-alis ng tubig mula sa isang espesyal na lukab sa katawan. Gumagamit din ng jet propulsion ang scallops at cardid, siphonophores, tunics (tulad ng salps) at ilang dikya.

Kadalasan, ang mga scallop ay nakahiga nang tahimik sa ilalim, ngunit kung may panganib, mabilis nilang isinasara ang mga balbula ng kanilang mga shell, kaya itinutulak nila ang tubig. Ang mekanismo ng pag-uugali na ito ay nagsasalita din tungkol sa paggamit ng prinsipyo ng reaktibong paggalaw. Salamat dito, ang mga scallop ay maaaring lumutang at gumagalaw sa malalayong distansya gamit ang pagbubukas-pagsasara ng pamamaraan ng shell.

Ginagamit din ng pusit ang pamamaraang ito, sumisipsip ng tubig, at pagkatapos napakalaking kapangyarihan ang pagtulak sa funnel ay gumagalaw sa bilis na hindi bababa sa 70 km/h. Sa pamamagitan ng pagkolekta ng mga galamay sa isang buhol, nabubuo ang katawan ng pusit streamline na hugis. Gamit ang squid engine na ito bilang batayan, ang mga inhinyero ay nagdisenyo ng isang water cannon. Ang tubig sa loob nito ay sinipsip sa silid at pagkatapos ay itinapon sa labas ng nozzle. Kaya, ang barko ay ipinadala sa reverse side mula sa ejected jet.

Kung ikukumpara sa mga pusit, ginagamit ng mga salp ang pinakamahuhusay na makina, na gumagastos ng isang order ng magnitude na mas kaunting enerhiya kaysa sa mga pusit. Gumagalaw, ang salpa ay naglalabas ng tubig sa butas sa harap, at pagkatapos ay pumapasok sa malawak na lukab kung saan ang mga hasang ay nakaunat. Pagkatapos ng isang paghigop, ang butas ay nagsasara, at sa tulong ng pagkontrata ng mga longitudinal at transverse na kalamnan na pumipilit sa katawan, ang tubig ay inilabas sa pamamagitan ng butas sa likod.

Ang pinaka-kakaiba sa lahat ng mekanismo ng paggalaw ay ang karaniwang pusa. Iminungkahi ni Marcel Despres na ang isang katawan ay may kakayahang ilipat at baguhin ang posisyon nito kahit na sa tulong ng mga panloob na pwersa lamang (nang hindi itinutulak o umaasa sa anumang bagay), mula sa kung saan maaari itong maging konklusyon na ang mga batas ni Newton ay maaaring mali. Ang patunay ng kanyang palagay ay maaaring isang pusang nahulog mula sa taas. Kung siya ay bumagsak, siya ay mapupunta pa rin sa lahat ng kanyang mga paa; Nang makunan nang detalyado ang paggalaw ng pusa, nakita namin mula sa mga frame ang lahat ng ginawa nito sa hangin. Nakita naming iginalaw niya ang kanyang paa, na nagdulot ng tugon mula sa kanyang katawan, lumingon sa kabilang direksyon kaugnay ng paggalaw ng kanyang paa. Kumilos ayon sa mga batas ni Newton, matagumpay na nakarating ang pusa.

Sa mga hayop, ang lahat ay nangyayari sa antas ng instinct ng mga tao, sa turn, gawin ito nang may kamalayan. Ang mga propesyonal na manlalangoy, na tumalon mula sa tore, ay namamahala sa pag-ikot ng tatlong beses sa hangin, at sa pagkakaroon ng pinamamahalaang upang ihinto ang pag-ikot, ituwid nang mahigpit na patayo at sumisid sa tubig. Ang parehong prinsipyo ay nalalapat sa aerial circus gymnast.

Kahit gaano pa karami ang pagsisikap ng mga tao na lampasan ang kalikasan sa pamamagitan ng pagpapabuti ng mga imbensyon na nilikha nito, hindi pa rin natin nakakamit ang teknolohikal na pagiging perpekto kapag ang mga eroplano ay maaaring ulitin ang mga aksyon ng isang tutubi: mag-hover sa hangin, agad na bumalik o lumipat sa gilid. At lahat ng ito ay nangyayari sa mataas na bilis. Marahil ay lumipas pa ang kaunting oras at ang mga eroplano, salamat sa mga pagsasaayos sa aerodynamics at mga kakayahan ng jet ng mga tutubi, ay makakagawa ng matalim na pagliko at hindi gaanong madaling kapitan sa mga panlabas na kondisyon. Ang pagkakaroon ng pagtingin sa kalikasan, ang tao ay maaari pa ring mapabuti ng marami para sa kapakinabangan ng teknikal na pag-unlad.

Ang lohika ng kalikasan ay ang pinaka-naa-access at pinaka-kapaki-pakinabang na lohika para sa mga bata.

Konstantin Dmitrievich Ushinsky(03.03.1823–03.01.1871) - gurong Ruso, tagapagtatag ng siyentipikong pedagogy sa Russia.

BIOPHYSICS: JET MOTION SA BUHAY NA KALIKASAN

Inaanyayahan ko ang mga mambabasa ng mga berdeng pahina upang tingnan kaakit-akit na mundo mga biophysicist at kilalanin ang pangunahing mga prinsipyo ng jet propulsion sa wildlife. Ngayon sa programa: dikya cornermouth- ang pinakamalaking dikya sa Black Sea, scallops, masigasig rocker tutubi larva, kamangha-mangha ang pusit kasama ang walang kapantay na jet engine nito at kahanga-hangang mga ilustrasyon na ginawa ng isang Soviet biologist at artist ng hayop na si Kondakov Nikolai Nikolaevich.

Maraming hayop ang gumagalaw sa kalikasan gamit ang prinsipyo ng jet propulsion, halimbawa, dikya, scallops, tutubi larvae, pusit, pugita, cuttlefish... Kilalanin natin ang ilan sa kanila ;-)

Ang jet na paraan ng paggalaw ng dikya

Ang dikya ay isa sa mga pinakasinaunang at maraming mandaragit sa ating planeta! Ang katawan ng isang dikya ay 98% na tubig at higit sa lahat ay binubuo ng hydrated connective tissue - mesoglea gumagana tulad ng isang balangkas. Ang batayan ng mesoglea ay ang collagen ng protina. Ang gelatinous at transparent na katawan ng dikya ay hugis tulad ng isang kampanilya o isang payong (ilang millimeters ang diameter hanggang 2.5 m). Karamihan sa mga dikya ay gumagalaw sa isang reaktibong paraan, tinutulak ang tubig palabas ng payong na lukab.

Dikya Cornerata(Rhizostomae), pagkakasunud-sunod ng mga coelenterate na hayop ng scyphoid class. dikya ( hanggang 65 cm sa diameter) kulang sa marginal tentacles. Ang mga gilid ng bibig ay pinahaba sa oral lobes na may maraming fold na tumutubo nang magkasama upang bumuo ng maraming pangalawang oral openings. Ang pagpindot sa mga talim ng bibig ay maaaring magdulot ng masakit na paso sanhi ng pagkilos ng mga nakatutusok na mga selula. Mga 80 species; Nakatira sila pangunahin sa tropikal, mas madalas sa mapagtimpi na dagat. Sa Russia - 2 uri: Rhizostoma pulmo karaniwan sa Black at Azov Seas, Rhopilema asamushi matatagpuan sa Dagat ng Japan.

Jet escape ng sea clams scallops

Mga shellfish scallops, kadalasang nakahiga nang mahinahon sa ilalim, kapag ang kanilang pangunahing kaaway ay lumalapit sa kanila - isang napakabagal, ngunit lubhang mapanlinlang na mandaragit - isdang-bituin- matalim nilang pinipiga ang mga pintuan ng kanilang lababo, pilit na tinutulak ang tubig palabas dito. Kaya gamit prinsipyo ng jet propulsion, lumilitaw ang mga ito at, patuloy na binubuksan at isinasara ang shell, ay maaaring lumangoy sa isang malaking distansya. Kung sa ilang kadahilanan ang scallop ay walang oras upang makatakas kasama nito paglipad ng jet, kinulong ito ng starfish, binubuksan ang shell at kinakain ito...

Sea scallop(Pecten), isang genus ng marine invertebrate na hayop ng klase ng bivalve mollusks (Bivalvia). Ang shell ng scallop ay bilugan na may tuwid na gilid ng bisagra. Ang ibabaw nito ay natatakpan ng mga radial ribs na nag-iiba mula sa itaas. Ang mga balbula ng shell ay sarado ng isang malakas na kalamnan. Pecten maximus, Flexopecten glaber ay nakatira sa Black Sea; sa Dagat ng Japan at Okhotsk – Mizuhopecten yessoensis ( hanggang 17 cm sa diameter).

Rocker dragonfly larva jet pump

ugali Rocker dragonfly larvae, o eshny(Aeshna sp.) ay hindi gaanong mandaragit kaysa sa mga may pakpak na kamag-anak nito. Nabubuhay siya ng dalawa at kung minsan ay apat na taon kaharian sa ilalim ng dagat, gumagapang sa mabatong ilalim, sinusubaybayan ang maliliit na naninirahan sa tubig, masayang kasama ang medyo malalaking tadpoles at pinirito sa pagkain nito. Sa mga sandali ng panganib, ang larva ng rocker dragonfly ay umaalis at lumalangoy pasulong nang may mga jerk, na hinimok ng gawa ng kapansin-pansin. jet pump. Ang pagkuha ng tubig sa hindgut at pagkatapos ay biglang itatapon ito, ang larva ay tumalon pasulong, na hinimok ng puwersa ng pag-urong. Kaya gamit prinsipyo ng jet propulsion, ang larva ng rocker dragonfly na may kumpiyansa na mga jerks at jerks ay nagtatago mula sa banta na humahabol dito.

Mga reaktibong impulses ng nervous "freeway" ng mga pusit

Sa lahat ng mga kaso sa itaas (mga prinsipyo ng jet propulsion ng jellyfish, scallops, rocker dragonfly larvae), ang mga shocks at jerks ay pinaghihiwalay mula sa isa't isa sa pamamagitan ng makabuluhang mga tagal ng panahon, samakatuwid ang mataas na bilis ng paggalaw ay hindi nakakamit. Upang mapataas ang bilis ng paggalaw, sa madaling salita, bilang ng mga reaktibong impulses bawat yunit ng oras, kailangan nadagdagan ang pagpapadaloy ng nerve na nagpapasigla sa pag-urong ng kalamnan, pagseserbisyo ng buhay na jet engine. Ang ganitong malaking kondaktibiti ay posible na may malaking diameter ng nerve.

Ito ay kilala na Ang mga pusit ay may pinakamalaking nerve fibers sa mundo ng hayop. Sa karaniwan, umabot sila sa diameter na 1 mm - 50 beses na mas malaki kaysa sa karamihan ng mga mammal - at nagsasagawa sila ng paggulo sa bilis. 25 m/s. At isang tatlong metrong pusit dosidicus(ito ay nakatira sa baybayin ng Chile) ang kapal ng mga ugat ay hindi kapani-paniwalang malaki - 18 mm. Ang mga ugat ay makapal na parang mga lubid! Mga signal ng utak - ang mga nag-trigger ng mga contraction - nagmamadali sa kahabaan ng nerbiyos na "freeway" ng pusit nang mabilis. pampasaherong sasakyan – 90 km/h.

Salamat sa mga pusit, ang pananaliksik sa mahahalagang tungkulin ng mga nerbiyos ay mabilis na sumulong sa simula ng ika-20 siglo. "At sino ang nakakaalam, isinulat ng British naturalist na si Frank Lane, Siguro may mga tao ngayon na may utang sa pusit na ang kanilang nervous system ay nasa normal na estado..."

Ang bilis at kakayahang magamit ng pusit ay ipinaliwanag din sa pamamagitan ng mahusay nito mga anyong hydrodynamic katawan ng hayop, bakit pusit at binansagang "buhay na torpedo".

Pusit(Teuthoidea), suborder ng cephalopods ng order Decapods. Ang laki ay karaniwang 0.25-0.5 m, ngunit ang ilang mga species ay pinakamalaking invertebrate na hayop(mga pusit ng genus na Architeuthis reach 18 m, kasama ang haba ng mga galamay).
Ang katawan ng mga pusit ay pinahaba, nakatutok sa likod, hugis torpedo, na tumutukoy sa kanilang mataas na bilis ng paggalaw tulad ng sa tubig ( hanggang 70 km/h), at sa himpapawid (maaaring tumalon ang mga pusit mula sa tubig hanggang sa taas hanggang 7 m).

Squid Jet Engine

Pagpapaandar ng jet, na ginagamit na ngayon sa mga torpedo, sasakyang panghimpapawid, missiles at space shell, ay katangian din ng cephalopods - mga octopus, cuttlefish, pusit. Karamihan sa Interes para sa mga technician at biophysicist na regalo makina ng pusit jet. Pansinin kung gaano kadali ito, kung ano pinakamababang gastos nalutas ng likas na katangian ng materyal ang masalimuot at hindi maunahang gawaing ito;-)

Sa esensya, ang pusit ay may dalawang pangunahing magkaibang makina ( kanin. 1a). Kapag gumagalaw nang mabagal, gumagamit ito ng isang malaking hugis-brilyante na palikpik, na pana-panahong yumuko sa anyo ng isang tumatakbong alon sa kahabaan ng katawan ng katawan. Gumagamit ang pusit ng jet engine para mabilis na mailunsad ang sarili.. Ang batayan ng makina na ito ay ang mantle - tissue ng kalamnan. Pinapalibutan nito ang katawan ng mollusk sa lahat ng panig, na bumubuo ng halos kalahati ng dami ng katawan nito, at bumubuo ng isang uri ng reservoir - mantle cavity - ang "combustion chamber" ng isang buhay na rocket, kung saan pana-panahong sinisipsip ang tubig. Ang lukab ng mantle ay naglalaman ng mga hasang at panloob na organo ng pusit ( kanin. 1b).

Gamit ang paraan ng jet swimming ang hayop ay sumisipsip ng tubig sa pamamagitan ng isang malawak na bukas na puwang ng mantle papunta sa cavity ng mantle mula sa boundary layer. Ang puwang ng mantle ay mahigpit na "nakakabit" na may mga espesyal na "cufflinks-buttons" pagkatapos ng "combustion chamber" ng isang buhay na makina ay puno ng tubig dagat. Ang puwang ng mantle ay matatagpuan malapit sa gitna ng katawan ng pusit, kung saan ito ay pinakamakapal. Ang puwersa na nagiging sanhi ng paggalaw ng hayop ay nilikha sa pamamagitan ng paghahagis ng isang stream ng tubig sa isang makitid na funnel, na matatagpuan sa ibabaw ng tiyan ng pusit. Ang funnel na ito, o siphon, ay "nozzle" ng isang buhay na jet engine.

Ang "nozzle" ng engine ay nilagyan ng isang espesyal na balbula at ang mga kalamnan ay maaaring paikutin ito. Sa pamamagitan ng pagbabago ng anggulo ng pag-install ng funnel-nozzle ( kanin. 1c), ang pusit ay pantay na mahusay na lumangoy, parehong pasulong at paatras (kung lumalangoy ito nang paatras, ang funnel ay pinahaba sa katawan, at ang balbula ay idiniin sa dingding nito at hindi nakakasagabal sa daloy ng tubig mula sa lukab ng mantle; kapag ang ang pusit ay kailangang sumulong, ang libreng dulo ng funnel ay humahaba at yumuko sa patayong eroplano, ang saksakan nito ay bumagsak at ang balbula ay kumukuha ng isang hubog na posisyon). Ang mga jet shock at ang pagsipsip ng tubig sa cavity ng mantle ay sunod-sunod na may mailap na bilis, at ang pusit ay nagmamadaling parang rocket sa asul ng karagatan.

Pusit at ang jet engine nito - Larawan 1

1a) pusit - isang buhay na torpedo; 1b) squid jet engine; 1c) ang posisyon ng nozzle at ang balbula nito kapag ang pusit ay gumagalaw pabalik-balik.

Ang hayop ay gumugugol ng isang bahagi ng isang segundo sa pagkuha ng tubig at itinutulak ito palabas. Sa pamamagitan ng pagsuso ng tubig sa cavity ng mantle sa likurang bahagi ng katawan sa mga panahon ng mabagal na paggalaw dahil sa pagkawalang-galaw, ang pusit sa gayon ay nagsasagawa ng pagsipsip ng boundary layer, kaya pinipigilan ang pag-agos mula sa pagtigil sa panahon ng isang hindi matatag na rehimen ng daloy. Sa pamamagitan ng pagtaas ng mga bahagi ng inilabas na tubig at pagtaas ng pag-urong ng mantle, madaling pinapataas ng pusit ang bilis ng paggalaw nito.

Ang squid jet engine ay napakatipid, salamat sa kung saan maaari niyang maabot ang bilis 70 km/h; naniniwala ang ilang mananaliksik na kahit na 150 km/h!

Nakagawa na ang mga inhinyero engine na katulad ng isang squid jet engine: Ito kanyon ng tubig, nagpapatakbo gamit ang regular na gasolina o makinang diesel. Bakit makina ng pusit jet nakakaakit pa rin ng atensyon ng mga inhinyero at ang object ba ng maingat na pagsasaliksik ng mga biophysicist? Upang magtrabaho sa ilalim ng tubig, maginhawang magkaroon ng isang aparato na gumagana nang walang access sa hangin sa atmospera. Ang malikhaing paghahanap ng mga inhinyero ay naglalayong lumikha ng isang disenyo makinang hydrojet, katulad air-jet…

Batay sa mga materyales mula sa magagandang libro:
"Biophysics sa mga aralin sa pisika" Cecilia Bunimovna Katz,
At "Mga Primata ng Dagat" Igor Ivanovich Akimushkina

Kondakov Nikolay Nikolaevich (1908–1999) – Sobyet na biologist, artist ng hayop, Kandidato ng Biological Sciences. Ang kanyang pangunahing kontribusyon sa biological science ay ang kanyang mga guhit ng iba't ibang kinatawan ng fauna. Ang mga larawang ito ay kasama sa maraming publikasyon, gaya ng Malaki Encyclopedia ng Sobyet, Pulang Aklat ng USSR, sa mga animal atlase at mga pantulong sa pagtuturo.

Akimushkin Igor Ivanovich (01.05.1929–01.01.1993) – Sobyet na biologist, manunulat at popularizer ng biology, may-akda ng mga sikat na libro sa agham tungkol sa buhay ng hayop. Laureate ng All-Union Society "Knowledge" award. Miyembro ng Unyon ng mga Manunulat ng USSR. Ang pinakasikat na publikasyon ni Igor Akimushkin ay isang anim na volume na libro "Daigdig ng Hayop".

Ang mga materyales sa artikulong ito ay magiging kapaki-pakinabang upang ilapat hindi lamang sa mga aralin sa pisika At biology, ngunit gayundin sa mga ekstrakurikular na aktibidad.
Biophysical na materyal ay lubhang kapaki-pakinabang para sa pagpapakilos ng atensyon ng mga mag-aaral, para sa paggawa ng abstract formulations sa isang bagay na kongkreto at malapit, na nakakaapekto hindi lamang sa intelektwal, kundi pati na rin sa emosyonal na globo.

Panitikan:
§ Katz Ts.B. Biophysics sa mga aralin sa pisika

§ § Akimushkin I.I. Primates ng dagat
Moscow: Mysl Publishing House, 1974
§ Tarasov L.V. Physics sa kalikasan
Moscow: Prosveshchenie Publishing House, 1988

Jet propulsion sa kalikasan at teknolohiya

ABSTRAK SA PISIKA

Pagpapaandar ng jet- paggalaw na nangyayari kapag ang anumang bahagi nito ay nahiwalay sa katawan sa isang tiyak na bilis.

Ang reaktibong puwersa ay nangyayari nang walang anumang pakikipag-ugnayan sa mga panlabas na katawan.

Application ng jet propulsion sa kalikasan

Marami sa atin sa ating buhay ang nakatagpo ng dikya habang lumalangoy sa dagat. Sa anumang kaso, mayroong sapat sa kanila sa Black Sea. Ngunit ilang mga tao ang nag-isip na ang dikya ay gumagamit din ng jet propulsion upang lumipat. Bilang karagdagan, ito ay kung paano gumagalaw ang dragonfly larvae at ilang uri ng marine plankton. At kadalasan ang kahusayan ng mga marine invertebrate na hayop kapag gumagamit ng jet propulsion ay mas mataas kaysa sa mga teknolohikal na imbensyon.

Ang jet propulsion ay ginagamit ng maraming mollusk - mga octopus, pusit, cuttlefish. Halimbawa, ang isang sea scallop mollusk ay umuusad dahil sa reaktibong puwersa ng isang stream ng tubig na itinapon palabas ng shell sa panahon ng isang matalim na compression ng mga balbula nito.

Pugita

Puti

Ang cuttlefish, tulad ng karamihan sa mga cephalopod, ay gumagalaw sa tubig sa sumusunod na paraan. Siya ay kumukuha ng tubig sa gill cavity sa pamamagitan ng isang side slit at isang espesyal na funnel sa harap ng katawan, at pagkatapos ay masiglang naglalabas ng isang stream ng tubig sa pamamagitan ng funnel. Dinidirekta ng cuttlefish ang funnel tube sa gilid o likod at, mabilis na pinipiga ang tubig mula dito, maaaring lumipat sa iba't ibang direksyon.

Ang salpa ay isang hayop sa dagat na may isang transparent na katawan kapag gumagalaw, tumatanggap ito ng tubig sa pamamagitan ng pagbubukas sa harap, at ang tubig ay pumapasok sa isang malawak na lukab, sa loob kung saan ang mga hasang ay nakaunat nang pahilis. Sa sandaling uminom ng malaking tubig ang hayop, magsasara ang butas. Pagkatapos ay ang mga longhitudinal at transverse na kalamnan ng salp ay nagkontrata, ang buong katawan ay nagkontrata, at ang tubig ay itinutulak palabas sa posterior opening. Ang reaksyon ng tumatakas na jet ay nagtutulak sa salpa pasulong.

Ang jet engine ng pusit ang pinaka-interesante. Ang pusit ay ang pinakamalaking invertebrate na naninirahan sa kalaliman ng karagatan. Umabot na ang mga pusit pinakamataas na pagiging perpekto sa reaktibong nabigasyon. Kahit na ang kanilang katawan, kasama ang mga panlabas na anyo nito, ay kinokopya ang rocket (o mas mainam na sabihin, ang rocket ay kinokopya ang pusit, dahil ito ay may hindi mapag-aalinlanganang priyoridad sa bagay na ito). Kapag mabagal ang paggalaw, ang pusit ay gumagamit ng malaking palikpik na hugis diyamante na panaka-nakang yumuyuko. Gumagamit ito ng jet engine para mabilis na magtapon. Muscle tissue - ang mantle ay pumapalibot sa katawan ng mollusk sa lahat ng panig; ang volume ng cavity nito ay halos kalahati ng volume ng katawan ng pusit. Ang hayop ay sumisipsip ng tubig sa loob ng mantle cavity, at pagkatapos ay matalas na itinapon ang isang stream ng tubig sa pamamagitan ng isang makitid na nozzle at gumagalaw paatras na may mataas na bilis ng pagtulak. Kasabay nito, ang lahat ng sampung galamay ng pusit ay natipon sa isang buhol sa itaas ng ulo nito, at ito ay tumatagal sa isang streamline na hugis. Ang nozzle ay nilagyan ng isang espesyal na balbula, at ang mga kalamnan ay maaaring paikutin ito, binabago ang direksyon ng paggalaw. Ang makina ng pusit ay napakatipid, kaya nitong umabot sa bilis na hanggang 60 - 70 km/h. (Naniniwala ang ilang mananaliksik na kahit hanggang 150 km/h!) Hindi kataka-taka na ang pusit ay tinatawag na "buhay na torpedo." Sa pamamagitan ng pagyuko ng mga naka-bundle na galamay sa kanan, kaliwa, pataas o pababa, lumiliko ang pusit sa isang direksyon o sa iba pa. Dahil ang naturang manibela ay napakalaki kumpara sa mismong hayop, ang bahagyang paggalaw nito ay sapat na para sa pusit, kahit na sa buong bilis, upang madaling makaiwas sa isang banggaan sa isang balakid. Isang matalim na pagliko ng manibela - at ang manlalangoy ay nagmamadali sa kabilang direksyon. Kaya't binaluktot niya ang dulo ng funnel pabalik at ngayon ay nag-slide muna sa ulo. Binaluktot niya ito sa kanan - at inihagis siya ng jet push sa kaliwa. Ngunit kapag kailangan mong lumangoy nang mabilis, ang funnel ay laging lumalabas mismo sa pagitan ng mga galamay, at ang pusit ay unang sumusugod sa buntot, tulad ng isang crayfish na tumakbo - isang mabilis na walker na pinagkalooban ng liksi ng isang kabayo.

Kung hindi na kailangang magmadali, ang mga pusit at cuttlefish ay lumalangoy na may maalon na mga palikpik - ang mga maliliit na alon ay tumatakbo sa kanila mula sa harap hanggang sa likod, at ang hayop ay gumagalaw nang maganda, paminsan-minsan ay itinutulak ang sarili sa pamamagitan ng isang stream ng tubig na itinapon mula sa ilalim ng mantle. Pagkatapos ang mga indibidwal na shocks na natatanggap ng mollusk sa sandali ng pagsabog ng mga water jet ay malinaw na nakikita. Ang ilang cephalopod ay maaaring umabot sa bilis na hanggang limampu't limang kilometro kada oras. Tila walang nakagawa ng direktang mga sukat, ngunit maaari itong hatulan sa bilis at hanay ng paglipad ng mga lumilipad na pusit. At ang mga octopus pala ay may ganitong mga talento sa kanilang pamilya! Ang pinakamahusay na piloto sa mga mollusk ay ang pusit Stenoteuthis. Tinatawag itong flying squid ng mga English sailors (“flying squid”). Ito ay isang maliit na hayop na halos kasing laki ng herring. Hinahabol nito ang mga isda nang napakabilis na madalas itong tumatalon palabas ng tubig, na nagsusumigaw sa ibabaw nito na parang palaso. Ginamit niya ang trick na ito upang iligtas ang kanyang buhay mula sa mga mandaragit - tuna at mackerel. Nagkakaroon ng maximum na jet thrust sa tubig, ang pilot squid ay lumipad sa hangin at lumilipad sa ibabaw ng mga alon nang higit sa limampung metro. Ang apogee ng paglipad ng isang buhay na rocket ay napakataas sa ibabaw ng tubig kung kaya't ang mga lumilipad na pusit ay kadalasang napupunta sa mga deck ng mga barkong dumadaan sa karagatan. Ang apat hanggang limang metro ay hindi isang talaang taas kung saan ang mga pusit ay tumaas sa kalangitan. Minsan sila ay lumilipad nang mas mataas.

Inilarawan ng English mollusk researcher na si Dr. Rees sa isang siyentipikong artikulo ang isang pusit (16 sentimetro lamang ang haba), na, nang lumipad ng patas na distansya sa himpapawid, ay nahulog sa tulay ng isang yate, na tumaas ng halos pitong metro sa ibabaw ng tubig.

Nangyayari na maraming lumilipad na pusit ang nahuhulog sa barko sa isang kumikinang na kaskad. Minsan ay sinabi ng sinaunang manunulat na si Trebius Niger malungkot na kwento tungkol sa isang barko na lumubog pa nga raw sa bigat ng mga lumilipad na pusit na nahulog sa deck nito. Ang mga pusit ay maaaring lumipad nang walang acceleration.

Maaari ding lumipad ang mga pugita. Nakita ng French naturalist na si Jean Verani kung paano bumilis ang isang ordinaryong octopus sa isang aquarium at biglang tumalon palabas ng tubig pabalik. Nang mailarawan ang isang arko na halos limang metro ang haba sa hangin, bumalik siya sa aquarium. Nang tumalon ang pugita, gumagalaw ang pugita hindi lamang dahil sa jet thrust, kundi nakagaod din kasama ang mga galamay nito.
Ang mga baggy octopus ay lumalangoy, siyempre, mas masahol pa kaysa sa mga pusit, ngunit sa mga kritikal na sandali maaari silang magpakita ng isang klase ng rekord para sa pinakamahusay na mga sprinter. Sinubukan ng mga tauhan ng California Aquarium na kunan ng larawan ang isang octopus na umaatake sa isang alimango. Ang octopus rushed sa kanyang biktima na may tulad na bilis na sa pelikula, kahit na kapag shooting sa pinaka mataas na bilis, palaging may mga pampadulas. Nangangahulugan ito na ang paghagis ay tumagal ng daan-daang segundo! Karaniwan, ang mga octopus ay lumalangoy nang medyo mabagal. Si Joseph Seinl, na nag-aral ng paglilipat ng mga octopus, ay kinakalkula: ang isang octopus na kalahating metro ang laki ay lumalangoy sa dagat sa average na bilis na humigit-kumulang labinlimang kilometro bawat oras. Ang bawat jet ng tubig na itinapon palabas ng funnel ay itinutulak ito pasulong (o sa halip, paatras, dahil ang octopus ay lumalangoy paatras) dalawa hanggang dalawa at kalahating metro.

Ang jet motion ay matatagpuan din sa mundo ng halaman. Halimbawa, ang mga hinog na bunga ng "baliw na pipino", na may kaunting pagpindot, tumalbog sa tangkay, at isang malagkit na likido na may mga buto ay pilit na itinatapon mula sa nagresultang butas. Ang pipino mismo ay lumilipad sa kabaligtaran na direksyon hanggang sa 12 m.

Alam ang batas ng konserbasyon ng momentum, maaari mong baguhin ang iyong sariling bilis ng paggalaw bukas na espasyo. Kung ikaw ay nasa isang bangka at mayroon kang ilang mabibigat na bato, kung gayon ang paghagis ng mga bato sa isang tiyak na direksyon ay maglilipat sa iyo sa kabilang direksyon. Ganoon din ang mangyayari sa outer space, ngunit doon ay gumagamit sila ng mga jet engine para dito.

Alam ng lahat na ang isang putok mula sa isang baril ay sinamahan ng pag-urong. Kung ang bigat ng bala ay katumbas ng bigat ng baril, magkakahiwalay sila sa parehong bilis. Nangyayari ang pag-urong dahil ang ibinubog na masa ng mga gas ay lumilikha ng isang reaktibong puwersa, salamat sa kung saan ang paggalaw ay maaaring matiyak kapwa sa hangin at sa walang hangin na espasyo. At kung mas malaki ang masa at bilis ng mga umaagos na gas, mas malaki ang puwersa ng pag-urong na nararamdaman ng ating balikat, mas malakas ang reaksyon ng baril, mas malaki ang puwersang reaktibo.

Application ng jet propulsion sa teknolohiya

Sa loob ng maraming siglo, pinangarap ng sangkatauhan ang paglipad sa kalawakan. Ang mga manunulat ng science fiction ay nagmungkahi ng iba't ibang paraan upang makamit ang layuning ito. Noong ika-17 siglo, lumitaw ang isang kuwento Pranses na manunulat Cyrano de Bergerac tungkol sa paglipad patungo sa buwan. Ang bayani ng kuwentong ito ay nakarating sa Buwan sa isang bakal na kariton, kung saan siya ay patuloy na naghagis ng isang malakas na magnet. Naakit sa kanya, ang kariton ay tumaas nang pataas ng pataas sa ibabaw ng Earth hanggang sa umabot ito sa Buwan. At sinabi ni Baron Munchausen na umakyat siya sa buwan kasama ang tangkay ng bean.

Sa pagtatapos ng unang milenyo AD, naimbento ng China ang jet propulsion, na nagpapagana ng mga rocket - mga tubo ng kawayan na puno ng pulbura, ginamit din sila bilang kasiyahan. Isa sa mga unang proyekto ng kotse ay mayroon ding jet engine at ang proyektong ito ay pagmamay-ari ni Newton

Ang may-akda ng unang proyekto sa mundo ng isang jet aircraft na inilaan para sa paglipad ng tao ay ang Russian revolutionary N.I. Kibalchich. Siya ay pinatay noong Abril 3, 1881 para sa kanyang pakikilahok sa pagtatangkang pagpatay kay Emperador Alexander II. Binuo niya ang kanyang proyekto sa bilangguan pagkatapos mahatulan ng kamatayan. Sumulat si Kibalchich: “Habang nakakulong, ilang araw bago ako mamatay, isinusulat ko ang proyektong ito. Naniniwala ako sa pagiging posible ng aking ideya, at ang pananampalatayang ito ay sumusuporta sa akin sa aking kakila-kilabot na sitwasyon... Mahinahon kong haharapin ang kamatayan, batid na ang aking ideya ay hindi mamamatay kasama ko.”

Ang ideya ng paggamit ng mga rocket para sa mga paglipad sa kalawakan ay iminungkahi sa simula ng siglong ito ng siyentipikong Ruso na si Konstantin Eduardovich Tsiolkovsky. Noong 1903, isang artikulo ng guro ng Kaluga gymnasium na si K.E. Tsiolkovsky "Paggalugad ng mga espasyo sa mundo gamit ang mga reaktibong instrumento." Ang gawaing ito ay naglalaman ng pinakamahalagang mathematical equation para sa astronautics, na kilala ngayon bilang "Tsiolkovsky formula," na naglalarawan sa paggalaw ng isang katawan ng variable na masa. Kasunod nito, bumuo siya ng isang disenyo para sa isang likidong gasolina na rocket engine, nagmungkahi ng isang multi-stage na disenyo ng rocket, at nagpahayag ng ideya ng posibilidad na lumikha ng buong kalawakan na mga lungsod sa low-Earth orbit. Ipinakita niya na ang tanging aparato na may kakayahang pagtagumpayan ang grabidad ay isang rocket, i.e. isang device na may jet engine na gumagamit ng gasolina at oxidizer na matatagpuan sa mismong device.