ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Реактивная сила тяги из "Механика " Сначала обратим внимание на некоторые особенности выброса продуктов сгорания из двигателя ракеты. [c.204] Если в некоторый момент времени ракета движется со скоростью V относительно Земли (рис. 4.22, а), то вместе с ней с такой же скоростью движется и та часть топлива, которая должна будет сгореть в ближайшую секунду. Во время горения продукты сгорания этой части топлива получают дополнительную скорость и относительно самой ракеты (рис. 4.22, б). Относительно Земли они имеют скорость V—и. Сама ракета при этом получает тоже некоторое приращение скорости. После выброса продукты сгорания перестают взаимодействовать с ракетой. Это дает право рассматривать выброшенные продукты сгорания и ракету как систему из двух тел, взаимодей- ствуюш,их между собой вовремя горения так же, как при неупругом даре. [c.204] Применим к расчету движения этой системы закон сохранения количества движения. [c.204] Для составления уравнения закона сохранения количества движения в качестве первого выберем момент времени до выбрасывания очередной порции газа. В качестве второго — момент времени после выбрасывания этой порции. За положительное направление векторов выберем направление движения ракеты. Так как направления скоростей V п и известны, то в алгебраических уравнениях их знаки запишем открыто, т. е. будем понимать под обозначениями и и и только их модули. [c.204] После сгорания очередной порции топлива ракета будет иметь какую-то неизвестную пока скорость w относительно Земли. Количество движения ракеты станет равным Mw. Выброшенные газы, получившие скорость и относительно ракеты, будут иметь относительно Земли скорость v—и. Количество движения этих газов станет равным [А (у—и). Полное количество движения системы для этого момента времени равно Mw+ y v—и). [c.204] В правой части этого уравнения стоит изменение количества движения ракеты за одну секунду. Но по второму закону Ньютона изменение количества движения тела возникает только в результате действия импульсов каких-то сил. Следовательно, уравнение говорит о том, что выбрасывание газов из двигателя сопровождается появлением некоторых сил, действующих на ракету. Эти силы возникают при изменении массы движущегося тела и получили название-реактиеньи сил. [c.205] Для определения реактивных сил, действующих на ракету, сопоставим последнее выражение с уравнением второго закона Ньютона, записанным для массы ракеты М F s.t=Mw—Mv. Обозначим реактивную силу тяги буквой R и положим время А =1 с. Из сопоставления формул видно, что правые части сравниваемых уравнений одинаковы. Следовательно, и левые части этих уравнений должны быть равны, т. е. [c.205] Другими словами, реактивная сила, действующая на тело переменной массы, всегда пропорциональна массе ежесекундно отделяюи ихся частиц и их скорости относительно тела. [c.205] Уравнения движения тел переменной массы и выражение для реактивной силы были впервые найдены петербургским профессором И. В. Мещерским в 1897 г. Уравнения Мещерского принадлежат к числу важнейших открытий в механике, сделанных на рубеже XIX и XX вв. С особой силой значение этих открытий выявилось в наши дни, когда уравнения Мещерского стали широко использоваться в ракетной технике. Формула для реактивной силы, с которой мы познакомились, сейчас является основной для расчета силы тяги ракетных и турбореактивных двигателей всех систем. [c.205] Вернуться к основной статье