Таким образом, если четыре такта в цилиндре поршневого двигателя чередуются во времени, то в реактивном двигателе четыре такта как бы чередуются в пространстве — по отдельным зонам двигателя. Правда, и роль этих процессов здесь несколько отлична.
Сложность турбокомпрессорного двигателя в сравнении с другими реактивными двигателями окупается его совершенными качествами: двигатель даёт большую тягу и хорошо работает на всех скоростях самолёта. Изменяя подачу горючего, можно управлять мощностью этого двигателя.
Каждый из рассмотренных нами типов реактивных двигателей находит, или найдёт в ближайшем будущем, своё применение в авиации: ТКВРД — уже применяется для скоростей, достигающих скорость звука (1 200 км в час), ПВРД — для скоростей в 2–3 раза выше скорости звука и ЖРД — для полёта к стратосфере.
И сейчас, когда первые эскадрильи реактивных самолётов (рис. 27) уже летают в воздушном океане, когда на сверхвысоких скоростях полёта поршневой мотор уже уступил своё место реактивному двигателю, хочется ещё раз вспомнить слова Циолковского, сказанные в 1933 году:
«Сорок лет я работал над реактивными двигателями и думал, что прогулка на Марс начнётся лишь через много сотен лет. Но сроки меняются. Я верю, что многие из вас будут свидетелями заатмосферного путешествия».
Рис. 27. Самолёт с воздушно-реактивным двигателем.
Только Советская власть дала учёному веру в реальность своих идей, дала ему веру в силы человеческого творчества. Только Советская власть по-настоящему оценила всю глубину и значимость его трудов и стремлений.
Циолковский видел ту силу, которая способна двигать вперёд развитие человечества. В своём письме товарищу Сталину он писал в 1935 году, в год своей смерти:
«Всю свою жизнь я мечтал своими трудами хоть немного продвинуть человечество вперёд. До революции моя мечта не могла осуществиться. Лишь Октябрь принёс признание трудам самоучки: лишь Советская власть и партия Ленина — Сталина оказали мне действенную помощь. Я почувствовал любовь народных масс, и это давало мне силы продолжать работу уже будучи больным…
Все свои труды по авиации, ракетоплаванию и межпланетным сообщениям передаю партии большевиков и Советской власти — подлинным руководителям прогресса человеческой культуры. Уверен, что они успешно закончат эти труды».
И если раньше казённая царская наука, окружив непроходимой стеной молчания дерзновенные проекты великого учёного, пыталась представить его «калужским чудаком и мечтателем», то освобождённый русский народ понял и воспринял замыслы Циолковского. Знаменитым деятелем науки назвал Циолковского товарищ Сталин.
Наступил день, когда реактивные самолёты поднялись в небо.
И недалеко время, когда первые космические корабли, оснащённые реактивными двигателями, устремятся за пределы земной атмосферы на исследование мировых пространств.
12. Война моторов
В памяти каждого из нас всё ещё живы неостывшие воспоминания о победоносной Великой Отечественной войне. Эта война потребовала колоссального напряжения всех сил нашего народа, опиравшегося на высокую военную технику сталинских пятилеток.
Современная война — война моторов.
Мотор пришёл на фронт в автомобилях, танках, самоходных орудиях, тракторах, самолётах, торпедных катерах, подводных лодках, линкорах. Автомобили применялись для снабжения армии боеприпасами и продовольствием, на них шла в бой моторизированная пехота, автомашины тащили за собой пушки, наконец, с автомобилей действовали по врагу знаменитые гвардейские миномёты — «Катюши».
Сквозь брешь, пробитую в обороне противника, врывались в тыл врага наши танки, артиллерийские самоходы и пехота на автомобилях.
Наряду с человеком судьбу операции решал также мотор.
За один лишь 1944 год автомашины Советской Армии перевезли свыше 50 миллионов тонн военного груза!
А танки, а самоходные орудия… Оснащённые мощными дизельными и бензиновыми моторами, они неудержимо рвались вперёд. Ни зимние снега, ни весенние распутицы просёлочных дорог не смогли удержать их.
Тридцать лет назад русский мастер Рижского машиностроительного завода Пороховщиков спроектировал и построил первый в России гусенично-колёсный танк. Первый сверхтяжёлый танк сконструировал сын великого русского химика В. Менделеев. Колёсный танк-гигант сконструировал и построил Лебеденко. Эти изобретения были сделаны до применения танков англичанами. От первых танков пролегла дорога к лучшим танкам в мире — современным советским танкам.
Мощные дизельные тракторы вывозили на огневые позиции артиллерию.
А миноносцы, катеры, подводные лодки, оснащённые быстроходными дизелями, управляемые бесстрашными моряками, разве не они помогли нашим успехам на воде?
Но, может быть, нигде так не сказывалось значение мотора, как в авиации. Немцы вступили в войну, вооружённые большим опытом самолётостроения, опираясь на все достижения техники покорённых ими стран Европы. Тяжело было сражаться нашим лётчикам в первые дни войны. Вражеские самолёты оказались более скоростными и подвижными.
Началась война авиационных моторов. И не только на поле боя. В напряжённой тишине кабинетов, над ярко освещёнными чертёжными досками, в творческом напряжении конструкторской мысли шла война за лучший двигатель.
Уже в 1943 году проявилось наше превосходство в воздухе. А к концу войны немецкие самолёты вообще боялись принимать бой наших ястребков.
Наряду с лётчиком-истребителем сражение выигрывал и более сильный мотор, созданный нашими изобретателями.
И мы победили!
Теперь перед моторной техникой стоят новые задачи. Автомобиль с фронта пришёл в колхоз, в город. Трактор-тягач впрягся в плуги. Самолёт вместо бомб перевозит грузы и пассажиров.
Перед нами стоит задача: ещё шире развернуть строительство двигателей в первой послевоенной пятилетке.
В одном только 1950 году мы должны выпустить 500 тысяч автомашин, 112 тысяч тракторов, многие тысячи дизелей и других двигателей внутреннего сгорания.
Мотор помог нам победить в войне; он ещё больше поможет нам в строительстве светлого будущего!
Заключение
Вы познакомились с различными двигателями внутреннего сгорания, объединёнными одной общей чертой: в них сжигание топлива происходит в самом двигателе. Подведём заключительные итоги.
Наша Родина имеет бесспорное первенство в создании и в применении на практике первых в мире двигателей.
В далёкой Сибири родилась первая паровая машина Ползунова. В России были созданы первые нефтяные двигатели; здесь они были установлены на первый теплоход и на первый тепловоз. В Калуге жил и работал гениальный учёный Циолковский, создавший реактивный двигатель.
Посмотрим же теперь, какое место в нашей жизни заняли сейчас двигатели внутреннего сгорания.
Все двигатели внутреннего сгорания по своему назначению могут быть разбиты на пять групп: стационарные, судовые, железнодорожные, автотракторные и авиационные.
Многие электростанции, фабричные, заводские и колхозные установки — все они работают на двигателях внутреннего сгорания. В основном — это дизели мощностью от 20 до 1 500 лошадиных сил.
В районах, богатых газом, применяются газовые двигатели средней и большой мощности.
Чаще применяются дизели в качестве судовых двигателей. Основным достоинством теплоходов является то, что они потребляют горючего в четыре раза меньше, чем пароходы.
Мощность дизелей современных теплоходов колеблется от 20 до 10 000 лошадиных сил.
Большое значение приобретают дизели для железнодорожного транспорта. Дело в том, что коэффициент полезного действия паровоза очень мал: он не превышает 6—10 процентов; тепловоз же с дизелем выгоднее его в три-четыре раза: его коэффициент полезного действия — 25–30 процентов.
Учитывая, что одна пятая часть всего добываемого каменного угля сжигается в топках паровозов, можно представить себе всю выгодность внедрения тепловозов.
Дизели тепловозов имеют мощность до 2 000 лошадиных сил.
В автомобильном хозяйстве наибольшее применение получили бензиновые двигатели внутреннего сгорания, однако в последние годы на тракторах, а частично и на грузовых автомобилях начали широко применяться дизели благодаря своей экономичности и простоте.
Большее место заняли бензиновые двигатели и дизели в танковой промышленности.
В настоящее время широко применяются и так называемые газогенераторные автомобили. В газогенераторе твёрдое топливо — дрова, уголь, солома — превращается в газ, и на этом газе работает обычный бензиновый мотор, после небольшой его переделки.
Теперь это дело настолько освоено, что газогенераторные двигатели на многих участках народного хозяйства получили почти равные права с бензиновыми.
В авиации до самого последнего времени поршневые бензиновые моторы были единственной движущей силой. Однако в последнее время в авиационную практику настойчиво входят авиадизели.
В последние годы войны в авиацию пришли новые двигатели внутреннего сгорания: реактивный и газовая турбина. Это — моторы исключительно больших мощностей. Они позволили сильно повысить скорость самолётов. Современные реактивные самолёты уже летают со скоростью, близкой к скорости распространения звука в воздухе (около 1 200 километров в час).
Сейчас трудно говорить о будущем конкретно, но освоение атомной энергии сулит двигателям ещё более заманчивые возможности.
Возможность применения этой энергии для реактивных двигателей космических кораблей грядущего предусмотрел основоположник теории реактивного движения Константин Эдуардович Циолковский. Говоря об огромнейших мощностях реактивных двигателей, необходимых для того, чтобы космическая ракета смогла преодолеть земное притяжение, Циолковский писал:
«Энергии взрывчатых веществ оказывается далеко недостаточно, чтобы хотя им самим приобрести скорость, освобождающую их от земного тяготения… Разложение атомов есть источник огромной энергии. Эта энергия в 400 000 раз больше самой мощной химической энергии».
В свободной Стране Советов имеются все условия для широчайшего применения всех типов двигателей внутреннего сгорания. Мы обладаем большими запасами нефти и газа, мы имеем мощную машиностроительную промышленность, у нас есть прекрасные конструкторы. Люди нашей свободной страны имеют все возможности, силы и энергию безгранично развивать технику на благо Отчизны.
С каждым днём множатся успехи наших моторостроителей, работу которых поддерживают Партия и Правительство, достижения которых высоко ценит советский народ. Достаточно взглянуть на список лауреатов Сталинских премий истекшего года, отмеченных за выдающиеся изобретения и коренные усовершенствования методов производственной работы, чтобы увидеть большое количество изобретателей и производственников, успешно работающих над двигателями внутреннего сгорания, над их применением и усовершенствованием.
Мы видим здесь выдающегося конструктора авиационных двигателей В. Я. Климова с группой сотрудников, награждённых Сталинской премией за создание нового двигателя. Мы встречаем здесь директора Московского автозавода им. Сталина И. А. Лихачева и главного инженера Горьковского автозавода им. Молотова В. Н. Тахтарова с группой инженеров, отмеченных премией за разработку метода перевода поточного производства на выпуск новой модели автомашины без прекращения выпуска продукции. Мы находим здесь группу инженеров во главе с Е. И. Артемьевым, удостоенных высокой награды за создание семейства дизель-моторов. Наконец, Сталинскими премиями отмечены инженеры, создавшие грузовой дизельный автомобиль ЯАЗ-200 и грузовой автомобиль ЗИС-150. Советские грузовые автомашины по своим качествам стоят в ряду лучших в мире автомобилей.
Все эти выдающиеся работы, связанные с двигателями внутреннего сгорания, выполнены только за один 1948 год! Они красноречиво говорят нам не только о создании новых машин и моторов в разных областях техники, но и об усовершенствовании их промышленного производства, характеризуя живую связь нашей науки с производством.
В этом — причина того, что по многим двигателям мы уже занимаем ведущее место в мире, в этом — залог наших будущих успехов.
Моторостроение нашей страны, развивающееся под руководством нашей партии, по прямым указаниям Великого Сталина, ускоряет наше победоносное движение к коммунизму.
Цена 90 коп.
ГОСУДАРСТВЕННОЕ ИЗДАТЕЛЬСТВО ТЕХНИКО-ТЕОРЕТИЧЕСКОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
НАУЧНО-ПОПУЛЯРНАЯ БИБЛИОТЕКА
1. Проф. М. Ф. СУББОТИН. Происхождение и возраст Земли.
2. Проф. И. Ф. ПОЛАК. Как устроена Вселенная.
3. Проф. В. Г. БОГОРОВ. Подводный мир.
4. Проф. Б. А. ВОРОНЦОВ-ВЕЛЬЯМИНОВ. Происхождение небесных тел.
5. Проф. А. А. МИХАЙЛОВ. Солнечные и лунные затмения.
6. Проф. В. В. ЛУНКЕВИЧ. Земля в мировом пространстве.
7. А. А. МАЛИНОВСКИЙ. Строение и жизнь человеческого тела.
8. Проф. И. С. СТЕКОЛЬНИКОВ. Молния и гром.
9. Проф. Б. Л. ДЗЕРДЗЕЕВСКИЙ. Воздушный океан.
10. Проф. А. И. ЛЕБЕДИНСКИЙ. В мире звёзд.
11. Проф. К. Ф. ОГОРОДНИКОВ. На чём Земля держится.
12. С. М. ИЛЬЯШЕНКО. Быстрее звука.
13. Проф. В. А. ДОРФМАН. Мир живой и неживой.
14. Проф. В. В. ЕФИМОВ. Сон и сновидения.
15. Проф. Г. С. ГОРЕЛИК и М. Л. ЛЕВИН. Радиолокация.
16. В. Д. ОХОТНИКОВ. В мире застывших звуков.
17. Ю. М. КУШНИР. Окно в невидимое.
18. Проф. В. Г. БОГОРОВ. Моря и океаны.
19. В. В. ФЕДЫНСКИЙ и И. С. АСТАПОВИЧ. Малые тела Вселенной.
20. Г. Н. БЕРМАН. Счёт и число.
21. Б. Н. СУСЛОВ. Звук и слух.
22. Е. П. ЗАВАРИЦКАЯ. Вулканы.
23. Проф. А. И. КИТАЙГОРОДСКИЙ. Строение вещества.
24. В. А. МЕЗЕНЦЕВ. Электрический глаз.
25. А. С. ФЁДОРОВ и Г. Б. ГРИГОРЬЕВ. Как кино служит человеку.
26. Проф. Р. В. КУНИЦКИЙ. День и ночь. Времена года.
27. Акад. В. А. ОБРУЧЕВ. Происхождение гор и материков.
28. Проф. Р. В. КУНИЦКИЙ. Было ли начало мира.
29. Проф. И. Ф. ПОЛАК. Время и календарь.
30. Проф. Г. П. ГОРШКОВ. Землетрясения.