Бурение грунтовых зондов, установка энергетических колодцев

Традиционное ракетное топливо — жидкое или твердое — обе­спечивает в настоящий момент единственный способ движения ра­кет. Альтернативные предложения — ионные двигатели, управляе­мые термоядерные реакторы или солнечные паруса — находятся на стадии научных разработок, но летательные аппараты подобного типа, по всей вероятности, не будут практически применяться до конца XXI века.

НЕДОСТАТКИ ТРАДИЦИОННОГО РАКЕТНОГО ТОПЛИВА

• Ракеты на традиционном ракетном топливе не могут достичь скоростей, существенно превышающих вторую космическую ско­рость, равную 40 000 км/ч, с тем чтобы отправиться в дальнее межпланетное путешествие. Количество топлива, нужное для до­
стижения таких высоких скоростей, было бы столь велико, что космический аппарат стал бы слитиком тяжелым, чтобы вообще было возможно обеспечить его ускорение до этих скоростей.

• Использование ракет на традиционном топливе для перемеще­ния в пространстве является неэффективным решением. Чтобы запустить даже очень маленький космический аппарат и до­ставить полезную нагрузку на околоземную орбиту, требуется огромное количество топлива — во много раз большее, чем мас­са самого аппарата (полезной нагрузки).

• Ракеты на традиционном топливе непрактичны для межпланет­ных путешествий из-за ограничений по их максимальной ско­рости. Ближайшая солнечная система находится на расстоянии около 40 триллионов километров (4 х 1013 км) от нашей Сол­нечной системы. Даже при скорости 1 000 000 км/ч путеше­ствие к этой солнечной системе заняло бы более 4500 лет!

Задача 6.4

Можно ли для двигателя обычной ракеты использовать комбина­цию жидкого и твердого топлива?

Решение 6.4

Такое топливо было разработано и названо гибридным топли­вом’, оно содержит твердое горючее и жидкий или газообразный окислитель. Трудность в том, что если твердое топливо смешано не­однородно, то оно может гореть неровно или с неполным сгоранием. Тем не менее в первом частном космическом корабле SpaceShipOne было использовано гибридное топливо. В качестве твердого горючего использовался гидроксилполибутадиен, а в качестве окислителя — закись азота.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

Отвечая на эти вопросы, вы можете пользоваться текстом книги. Восемь правильных ответов — хороший результат. Ответы помеще­ны в конце книги.

1. Когда керосин используется в качестве горючего в жидком ра­кетном топливе, то:

(а) в выхлопных газах неизбежно будут содержаться соединения

углерода;

(б) в качестве окислителя нужно использовать четырехокись азота;

(в) его нужно смешать с бензином, чтобы предотвратить чрез­мерно быстрое сгорание;

(г) все вышеперечисленное.

2. Тетраэтилсвинец больше не используется в качестве антидетона — ционной присадки в бензине, потому что:

(а) он дорогой и вообще бесполезен;

(б) свинец токсичен, и он накапливается в окружающей среде;

(в) он обладает сильными коррозийными свойствами и может испортить топливные трубки и двигатель;

(г) он чрезвычайно летучий и эффективен только при низких температурах.

3. Какое из следующих утверждений о традиционном реактивном авиационном топливе и двигателях является неправильным?

(а) некоторые соединения в традиционном реактивном топливе могут вызывать рак у людей;

(б) наличие и стоимость реактивного топлива зависят от поста­вок сырой нефти;

(в) ядерное реактивное топливо дешевле и меньше загрязняет окружающую среду, чем традиционное реактивное топливо;

(г) самолет с двигателем на традиционном реактивном топливе может оставлять за собой инверсионный след в верхних слоях атмосферы.

4. Дизельное топливо:

(а) более энергетически плотное, чем бензин;

(б) содержит больше растительных масел, чем бензин;

(в) выделяет больше газа СО, чем бензин, когда горит;

(г) выделяет выхлопные газы без запаха, когда горит.

5. Гидразин используется в качестве:

(а) горючего для ракетного двигателя;

(б) катализатора для реактивного двигателя;

(в) окислителя-присадки в ракетном топливе для предотвраще­ния стука в двигателе;

(г) присадки в дизельном топливе для предотвращения разруше­ния озона.

6. Какой из следующих терминов является наиболее точным опре­делением для вещества, которое легко переходит из жидкого со­стояния в газообразное при комнатной температуре?

(а) реактивный;

(б) каталитический;

(в) летучий;

(г) горючий.

7. Какое из следующих утверждений о двигателях винтовых само­летов правильное:

(а) винтовые двигатели ускоряют меньший объем воздуха, чем реактивные двигатели;

(б) винтовые двигатели ускоряют воздух до большей величины, чем реактивные двигатели;

(в) винтовые двигатели на высоких скоростях работают лучше, чем реактивные двигатели;

(г) для винтовых двигателей и реактивных двигателей использу­ются разные виды топлива.

8. В двигателе внутреннего сгорания такт — это:

(а) полное вращение вала;

(б) однократное движение поршня «вверх-вниз»;

(в) предварительное воспламенение топлива;

(г) отказ воспламенения в цилиндре.

9. Смесь топлива и воздуха в обычном бензиновом двигателе под­жигается:

(а) благодаря сжатию во время движения поршня вверх;

(б) благодаря расширению во время движения поршня вниз;

(в) с помощью электрической искры в цилиндре;

(г) с помощью слабой подсветки в цилиндре.

10. Важная цель турбины в реактивном двигателе состоит в том, что она:

(а) обеспечивает дополнительную тягу;

(б) фильтрует ядовитые газы из выхлопных газов;

(в) втягивает воздух в отверстие для забора воздуха;

(г) обеспечивает вращение лопаточного колеса компрессора.

Комментарии запрещены.