Движущая сила

редактировать
Armadillo Aerospace квадроцикл ракета машина с ромбами удара в выхлопе шлейф от его двигательной установки

Движущая сила - это действие или процесс толкания или тяги для движения объекта вперед. Этот термин образован от двух латинских слов: pro, что означает до или вперед; и pellere, что означает вождение. двигательная установка состоит из источника механической энергии и движителя (средства преобразования этой мощности в движущую силу).

A технологическая система использует двигатель или мотор в качестве источника энергии (обычно называемый силовой установкой ), а также колеса и оси, пропеллеры или пропульсивное сопло для создания силы. Для соединения двигателя с осями, колесами или гребными винтами могут потребоваться такие компоненты, как муфты или редукторы.

Биологические двигательные системы используют мышцы животного в качестве источника энергии, а конечности, такие как крылья, плавники или ноги, в качестве движителей.

Технологическая / биологическая система может использовать мышечную работу человека или дрессированного животного для приведения в действие механического устройства.

Содержание
  • 1 Транспортная силовая установка
    • 1.1 Воздушная тяга
    • 1.2 Наземная
    • 1.3 Маглев
    • 1.4 Морская установка
    • 1.5 Космическая
    • 1.6 Кабель
  • 2 Животное
  • 3 См. Также
  • 4 Ссылки
  • 5 Внешние ссылки
Двигательная установка транспортного средства

Воздушная силовая установка

A турбовинтовой двигатель Туполев Ту-95

Двигательная установка самолета в целом состоит из авиационного двигателя и некоторых средств для создания тяги, таких как пропеллер или пропульсивное сопло.

. Двигательная установка самолета должна выполнять две задачи. Во-первых, тяга от двигательной установки должна уравновешивать сопротивление самолета во время крейсерского полета. Во-вторых, тяга от силовой установки должна превышать сопротивление самолета, чтобы самолет мог разогнаться. Чем больше разница между тягой и сопротивлением, называемая избыточной тягой, тем быстрее самолет будет разгоняться.

Некоторые самолеты, например авиалайнеры и грузовые самолеты, проводят большую часть своей жизни в крейсерских условиях. Для этих самолетов не так важна избыточная тяга, как высокий КПД двигателя и низкий расход топлива. Поскольку тяга зависит как от количества перемещаемого газа, так и от скорости, мы можем создать высокую тягу, ускоряя большую массу газа на небольшую величину или ускоряя небольшую массу газа на большую величину. Из-за аэродинамической эффективности пропеллеров и вентиляторов более экономично расходовать топливо для ускорения большой массы на небольшую величину, поэтому на грузовых самолетах и ​​авиалайнерах обычно используются турбовентиляторные и турбовинтовые двигатели с большим байпасом.

Некоторым самолетам, таким как истребители или экспериментальные высокоскоростные самолеты, требуется очень высокая избыточная тяга для быстрого ускорения и преодоления большого сопротивления, связанного с высокими скоростями. Для этих самолетов не так важен КПД двигателя, как очень большая тяга. Современные боевые самолеты обычно имеют форсажную камеру, добавленную к турбовентиляторному двигателю с малым байпасом. В будущем гиперзвуковой самолет может использовать какой-либо тип прямоточного воздушно-реактивного двигателя или ракетного двигателя.

Наземный

Колеса обычно используются в наземных двигательных установках.

Наземные двигательные установки - это любой механизм для перемещения твердых тел по земле, обычно для целей транспортировки. Силовая установка часто состоит из комбинации двигателя или двигателя, коробки передач и колеса и осей в стандартных приложениях.

Maglev

Transrapid 09 в испытательном центре Emsland в Германии

Maglev (происходит от mag netic lev itation) - это транспортная система, в которой используется магнитная левитация для подвешивания, направления и движения транспортных средств с помощью магнитов, а не механические методы, такие как колеса, оси и подшипники. С помощью магнитной подвески транспортное средство левитирует на небольшом расстоянии от направляющей с помощью магнитов для создания подъемной силы и тяги. Утверждается, что автомобили на магнитной подвеске движутся более плавно и бесшумно и требуют меньшего обслуживания, чем колесные системы общественного транспорта. Утверждается, что отсутствие зависимости от трения также означает, что ускорение и замедление могут намного превосходить возможности существующих видов транспорта. Мощность, необходимая для левитации, не составляет особенно большого процента от общего потребления энергии; большая часть используемой мощности необходима для преодоления сопротивления воздуха (сопротивление ), как и в случае с любым другим высокоскоростным видом транспорта.

Морской пехотинец

Вид на машинное отделение корабля

Морская силовая установка - это механизм или система, используемые для создания тяги для перемещения корабля или лодка по воде. Хотя лопасти и паруса все еще используются на некоторых небольших лодках, большинство современных судов приводится в движение механическими системами, состоящими из двигателя или двигателя, вращающего гребной винт, или реже, в струйных приводах - крыльчатка . Морское машиностроение - это дисциплина, связанная с проектированием судовых силовых установок.

Паровые двигатели были первыми механическими двигателями, используемыми в морских силовых установках, но в основном были заменены на двухтактные или четырехтактные дизельные двигатели, подвесные моторы и газотурбинные двигатели на более быстрых судах. Ядерные реакторы, вырабатывающие пар, используются для движения военных кораблей и ледоколов, и были попытки использовать их для питания коммерческих судов. Электродвигатели использовались на подводных лодках и электрических лодках и были предложены для энергоэффективного движения. Недавние разработки двигателей, работающих на сжиженном природном газе (СПГ), получили признание благодаря их низким выбросам и экономическим преимуществам.

Космос

Удаленная камера фиксирует крупный план главного двигателя космического шаттла во время пробного запуска в Космическом центре Джона К. Стенниса в Округ Хэнкок, Миссисипи

Движение космического корабля - это любой метод, используемый для ускорения космического корабля и искусственных спутников. Есть много разных методов. У каждого метода есть недостатки и преимущества, и двигательная установка космического корабля является активной областью исследований. Однако сегодня большинство космических аппаратов приводится в движение за счет нагнетания газа из задней части аппарата на очень высокой скорости через сверхзвуковое сопло де Лаваля. Этот тип двигателя называется ракетным двигателем.

. Все современные космические корабли используют для запуска химические ракеты (двухкомпонентное топливо или твердотопливное ), хотя некоторые (например, ракета Pegasus и SpaceShipOne ) использовали воздушно-реактивные двигатели на своей первой ступени. Большинство спутников имеют простые надежные двигатели с химическим двигателем (часто монотопливные ракеты ) или реактивные реактивные ракеты для удержания орбитальной станции, а некоторые используют колеса импульса для управление ориентацией. Спутники советского блока использовали электрическую тягу в течение десятилетий, и новые западные геоорбитальные космические корабли начинают использовать их для поддержания базирования с севера на юг и подъема на орбиту. Межпланетные корабли в основном также используют химические ракеты, хотя некоторые из них с большим успехом использовали ионные двигатели и двигатели на эффекте Холла (два разных типа электрических двигателей).

Кабель

Канатная дорога - это любая из множества транспортных систем, использующая тросы, чтобы тянуть или опускать транспортные средства с постоянной скоростью. Терминология также относится к автомобилям в этих системах. В канатной дороге нет двигателя и двигателя, и их тянет трос, который вращается за пределами бортового двигателя.

Животное
A пчела в полете

Передвижение животного, которое представляет собой акт самодвижения животного, имеет множество проявлений, в том числе бег, плавание, прыжок и полет. Животные перемещаются по разным причинам, например, чтобы найти пищу, партнера или подходящую среду обитания, а также избежать хищников. Для многих животных способность двигаться важна для выживания, и, как следствие, давление отбора сформировало методы и механизмы передвижения, используемые движущимися организмами. Например, мигрирующие животные, путешествующие на большие расстояния (такие как полярная крачка ), обычно имеют механизм передвижения, который требует очень мало энергии на единицу расстояния, тогда как немигрирующие животные, которые должны часто быстро перемещаться, чтобы избежать хищников ( такие как лягушки ), вероятно, будут иметь дорогостоящее, но очень быстрое передвижение. Изучение передвижения животных обычно считается подразделом биомеханики.

Передвижение требует энергии для преодоления трения, сопротивления, инерция и сила тяжести, хотя во многих случаях некоторые из этих факторов незначительны. В земной среде необходимо преодолевать гравитацию, хотя сопротивление воздуха является гораздо меньшей проблемой. Однако в водной среде трение (или сопротивление) становится серьезной проблемой, а гравитация - меньшей проблемой. Хотя животным с естественной плавучестью не нужно тратить много энергии на поддержание вертикального положения, некоторые из них естественным образом тонут и должны тратить энергию, чтобы оставаться на плаву. Перетаскивание также может представлять проблему в полете, и аэродинамически эффективные формы тела птиц подчеркивают этот момент. Однако полет представляет собой проблему, отличную от движения в воде, поскольку живой организм не может иметь более низкую плотность, чем воздух. Организмам без конечностей, движущимся по суше, часто приходится бороться с поверхностным трением, но обычно им не нужно тратить значительную энергию на противодействие силе тяжести.

Третий закон движения Ньютона широко используется при изучении передвижения животных: в состоянии покоя, чтобы двигаться вперед, животное должно толкать что-то назад. Наземные животные должны толкать твердую землю; плавающие и летающие животные должны сталкиваться с жидкостью (либо водой, либо воздухом ). Влияние сил во время передвижения на структуру скелетной системы также важно, как и взаимодействие между движением и физиологией мышц, в определении того, как структуры и эффекторы передвижения позволяют или ограничивают движение животных.

См. Также
Ссылки
Внешние ссылки
  • Средства массовой информации, относящиеся к Propulsion на Wikimedia Commons
Посмотрите propulsion в Wiktionary, бесплатном словаре.
Последняя правка сделана 2021-06-02 08:20:49
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте