Różnica między silnikiem odrzutowym a silnikiem rakietowym

Silnik odrzutowy a silnik rakietowy

Silniki odrzutowe i rakietowe są silnikami reakcyjnymi opartymi na trzecim prawie Newtona. Silnik rakietowy to także silnik odrzutowy z kilkoma konkretnymi odmianami między nimi. Nacisk tych dwóch jest zależny od prędkości wydechu silnika. Wydech silnika rakietowego osiąga prędkość dźwięku w pobliżu gardzieli dyszy, a ekspansja w dyszy dodatkowo zwielokrotnia prędkość, dając hipersoniczny strumień spalin. Silnik odrzutowy wykorzystuje powietrze i paliwo do spalania i pracuje z prędkością poddźwiękową lub dźwiękową. Silnik odrzutowy działa tylko w atmosferze, podczas gdy rakiety mogą działać w próżni i w atmosferze. Silniki odrzutowe pobierają tlen do spalania z atmosfery, ale rakiety mają własny tlen.

Silnik rakietowy

Silnik rakietowy, lub po prostu „rakieta”, jest rodzajem silnika odrzutowego, który wykorzystuje tylko masę napędową, która wytwarza gaz pod ciśnieniem do formowania swojego szybkiego strumienia napędowego, który jest kierowany przez dyszę w celu wytworzenia ciągu w silnikach rakietowych. Większość z nich to silniki spalinowe i zamiast używać zewnętrznych materiałów do utworzenia strumienia, używają spalin z silników spalinowych. Najwyższe prędkości spalin odrzutowców pochodzą z silników rakietowych.

Zasada działania silnika rakietowego jest podzielona na trzy główne części i różni się nieznacznie w zależności od rodzaju zastosowanego paliwa. Pierwszym z nich jest spalanie lub ogrzewanie paliwa, które wytwarza gazy spalinowe, po drugie, przepuszczanie go przez naddźwiękową dyszę napędową, która pomaga przyspieszyć spaliny do dużych prędkości z wykorzystaniem energii cieplnej samego gazu. Następnie silnik jest wpychany w przeciwnym kierunku, w reakcji na przepływ spalin. Daje to lepszą wydajność termodynamiczną w oparciu o wysokie temperatury i ciśnienia. Jest tak, ponieważ w wysokich temperaturach również prędkość dźwięku jest bardzo wysoka. Prędkość dźwięku jest z grubsza proporcjonalna do kwadratu temperatury spalin.

Budowa silnika rakietowego zależy od rodzaju zastosowania paliwa. Wiele silników to silniki spalinowe, które wykorzystują masę paliwa mieszanki paliwowej i składników utleniających lub kombinację paliw stałych i ciekłych lub gazowych. Drugi rodzaj to podgrzewanie chemicznie obojętnej masy reakcyjnej za pomocą źródła energii o wysokiej energii za pośrednictwem wymiennika ciepła.

Silnik odrzutowy

Silnik odrzutowy składa się z wielu części, takich jak wentylator, sprężarka, komora spalania, turbina, mikser i dysza. Dostępność i rozmieszczenie tych części wraz z mechanizmem napędowym dają różne typy silników odrzutowych. Silnik zasysa powietrze i spręża je w sprężarce. Następnie sprężone i ogrzane powietrze jest przesyłane do komory spalania i mieszane z paliwem i spalane. Spaliny są wysyłane do turbiny w celu wytworzenia ciągu napędzającego silnik.

Dostępne typy silników odrzutowych to: silnik strumieniowy, turboodrzutowy, turbofan, turbośmigłowy i turbosprężarka. Zasada działania wszystkich silników jest podobna z następującymi wyjątkami. W turbofanie część sprężonego powietrza jest podawana bezpośrednio do turbiny. Chociaż nie jest podgrzewany jak spaliny z komory spalania, przenosi dużą masę powietrza, a zatem przyczynia się do większej części całkowitego ciągu. W turbośmigle i turbofanie ciąg wytwarzany jest również przez śmigło. W turbo wentylatorze całkowity ciąg jest wytwarzany przez śmigło, co możemy zobaczyć na śmigłowcach.