Меркулов В.И. - Гидродинамика знакомая и незнакомая, страница 12

Подробное исследование такого летуна, каким является майский жук, показывает, что площадь, аметаемая ега крыльями и частота их колебания достаточна для создания тяги, равной четверти его веса. Откуда берутся оставшиеся три четверти7 Если же учесть, что с его крыльев сходит вихрь, который удлиняет крыла н два раза с одною сантиметра да двух, а следова- тельно, аметаемая площадь возрастает в четыре раза, та стано- вится понятным секрет полета майского жука. Рассмотрим еще один пример, в котором применение вихрей как элементов конструкции может дать большой эффект. Речь пойдет аб экранолете. Крыло малого удлинения, применяемое в экранолетах, создает большую подъемную силу.

Одновременно ано создает большое индуктивное сопротивление. В там случае, .если крыло имеет вид дуги, концы которой касаются экрана, индуктивное сопротивление обращается в нуль. Легко понять, что жесткое крыло не может касаться экрана, а вот концы, образованные вихрями„могут замыкаться и на воду, и на землю, Взаимодействие магнитного паля с электрон роводя щей жидкостью может найти применение не только пад водой, на и в воздухе. Читателю хорошо известна, как работает реактивный двигатель. Через воздухозаборник воздух поступает в компрессор, где ан сжимается и поступает в камеру сгорания. Продукты сгорания идут в выхлопное сопла для образования реактивной струи, которая н создает тягу.

Перед выхлопам часть энергии струи с помощью газовой турбины используется для вращения ' Ь.. компрессора. Эта энергия потом :;-й,-", вновь возвращается, так как увеличивает энергию выхлопной струи. Более того, чем больше энергия циркулирует между газовой турбиной и компрессором, тем выше тепловой и, следовательно, общий КПД двигателя,. поскольку при этом увеличивается температура с гарун.

Однако такая тенденция ограничивается термастайкастью лопаток турбины. Замена газовой турбины реактивного дннгателя МГД-генератаром позволит снять эта ограничение. Неподвижные стенки камеры сгорания и сопла, ахлаждаемые снаружи потокам воздуха, ныдер- ,':.с жинают и две, и три тысячи градусан, а для рабаты МГД-генератора чем выше температура, тем лучше, так как увеличивается электропроводнасть продуктов сгорания Кроме того, для авиационного двигателя допустимо примене- ние добавок к.

топливу щелоч иых металлов — калия, цезия, натрия, которые имеют низкую температуру ионизацни и способны существ~нна повысить злектропровадиость газа, Более того, МГД-генератор позволяет повысить ХПД прямо- 4>чяого реактивною двигателя и сделать его вполне конкурентоспособным. Достоинство прямоточного двигателя — н ега простоте. Благодаря движению воздух сам собой поступает в воздухозаборник, в камеру сгорания туда же впрыскннается топливо, которое, сгорая, образует реактивную струю.

Ни тебе компрессора, ни турбины — наабще ни аднага подвижного элемента! Однако КПД такого двигателя оказынается слишком мал. МГД-генератор может снять часть энергии выхлопной струи в виде электрической энергии, . Если теперь эту энергию с помощью электрической дуги внести в камеру сгорания, то температура продуктов сгорания повысится, повысится и КПД двигателя, Что касается плотности поступающего в камеру сгорания воздуха, та ана, конечно, при этом не возрастает. Однако для сверхзвуковых и тем более гнперзвукавых скоростей движения этот фактор перестает играть роль, так как воздух, прежде чем поступить в двигатель, уплотняется ударной волной.

Основную массу МГД-генератора составляет магнитная система. Сверхпровадящий проводник позволяет создать сильное магнитное поле без тяжелого железного сердечника. Специалисты па энергетике предсказывают, чта в бли- 133 жайшее время наступит эра водородной энергетики, когда ися энергия, заключенная в ветре, Солнце, буром угле, и атомная энергия будут использоваться для получения жидкого водорода. Таксе топливо прежде всего найдет применение в авиации. На самолете с жидким водородом на борту нет нужды в дополнительной криогенной системе для сверхпроводящего электромагнитного ЫГД-ге- нератора.

Если к этому добавить, что авиационный МГД-генератор в отличие от энергетического должен снимать толька часть энергии н время его непрерывной работы измеряется часами, то легка понять, что такой генератор будет и легким, и надежным. Невозможно исчерпать области применении гидромеханикн, невозможно разглядеть вершины гидро- механики. СПИСОК РЕКОМЕНДУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 1, А ласи нс к ий С. А. Гранспортные машины на воздушной подушке.— М,: Наука, 1964. 2. Арцимови ч Л.

А. Управляемые термоядерные реакции.— Мс Наука, 1963. 3. Белавин Н. И. Экранопланы.— Л.: Судостроение, 1968. 4. Гарднер Дж. Электричество без динамомашин.— М..' Мир, 1965 5. Ел и мел их И, М., Сидоркин Ю, И, Струйная автоматика (пневмоннка).— Л Леннзла1; 1972. 6. К и рк о И. М. Жидкий металл в электромагнитном поле. "" М.: Энергия, 1964.. 7. Константинеску В.

Н. Газовая смазка/Пер. с рум. Г. П. Мако; Под ред. М. В, Коровчинского.— Ы:. Машиностроение, 1968. Я Л ан ре н тьев М, А,, Шабат Б. В. Проблемы гидромеханикн и их математические модели.— М.: Наука, 1973. 9. Лойцяиский Л. Г. Механика жидкости и газа.— Мз Наука„1937. 10, Маклини Рой. Суда на подводных крыльях и возду~нной подушке.— Л.: Судостроение, 19И. 11. Наливкин Д.

В. Ураганы„бури, смерчи,— Л.; Наука, 1969, П. Прандтль Л. Гидроаэродинамика.— М.: ИЛ, 1951. 13. Седов Л. И. Методы подобия и размерности в механике.-- М.: Наука, 1987. 14 С ы рма й А. Г. Корабль. Его прошлое, настоящее и будущее,— М.; .Наука, 1967. 15, Ти х о нравов М, К, Полет птиц и машины с машущими крыльями,— М.: Оборонгиз, 1949.

16. Ф а б р и к а н т Г. Я Аэродинамика.-" М.: Наука, 1964. 17. Фр а н к - К а м е н ец к и й Д. А. Плазма — четвертое состояние вещества.— М., Атомиздат, 1975. 18. Би ш оп Р. Е. Колебания.— М,: Наука, 1986, 19. Меркулов В. И. Управление движением жидкости,— Новосибирск: Наука, 1980. .