Tahrik - Propulsion

Armadillo Havacılık 'Tayfa roket araç gösteren şok elmaslar tahrik sisteminden egzoz dumanında

Tahrik bir nesneyi ileri doğru itmek için itme veya çekme eylemi veya işlemidir.[1] Terim iki Latince kelimeden türemiştir: profesyonel anlamı önce veya ileri; ve Pellere anlamı sürmek.[2] Bir tahrik sistemi bir mekanik güç kaynağından oluşur ve itici (bu gücü itici güce dönüştürme araçları).

Bir teknolojik sistem bir motor veya motor güç kaynağı olarak (genellikle bir enerji santrali), ve tekerlekler ve akslar, pervaneler veya a itici nozul gücü oluşturmak için. Gibi bileşenler kavramalar veya dişli kutuları motoru akslara, tekerleklere veya pervanelere bağlamak için gerekli olabilir.

Biyolojik tahrik sistemleri, güç kaynağı olarak bir hayvanın kaslarını kullanır ve kanatlar, yüzgeçler veya bacaklar itici olarak.

Teknolojik / biyolojik bir sistem, mekanik bir cihaza güç sağlamak için insan veya eğitimli hayvan kaslı iş kullanabilir.

Araç itme gücü

Hava tahrik

Bir uçak tahrik sistemi genellikle bir uçak motoru ve itme oluşturmak için bazı yöntemler, örneğin pervane veya a itici nozul.

Bir uçak tahrik sistemi iki şeye ulaşmalıdır. İlk olarak, itme sisteminden gelen itme, uçak seyir halindeyken uçağın direncini dengelemelidir. İkincisi, uçağın hızlanması için itme sisteminden gelen itme kuvveti, uçağın sürüklenmesini aşmalıdır. Aşırı itme adı verilen itme ve sürükleme arasındaki fark ne kadar büyükse, uçak o kadar hızlı hızlanacaktır.[2]

Biraz uçak tıpkı uçaklar ve kargo uçakları gibi hayatlarının çoğunu seyir koşullarında geçirirler. Bu uçaklar için fazla itme kuvveti, yüksek motor verimi ve düşük yakıt kullanımı kadar önemli değildir. İtme hem hareket ettirilen gaz miktarına hem de hıza bağlı olduğundan, büyük bir gaz kütlesini küçük bir miktar hızlandırarak veya küçük bir gaz kütlesini büyük miktarda hızlandırarak yüksek itme üretebiliriz. Pervanelerin ve fanların aerodinamik verimliliği nedeniyle, büyük bir kütleyi az miktarda hızlandırmak yakıt açısından daha verimlidir, bu nedenle yüksek baypaslı turbofanlar ve turboproplar genellikle kargo uçaklarında ve uçaklarda kullanılır.[2]

Savaş uçakları veya deneysel yüksek hızlı uçaklar gibi bazı uçaklar, hızlı bir şekilde hızlanmak ve yüksek hızlarla ilişkili yüksek sürüklenmenin üstesinden gelmek için çok yüksek aşırı itme kuvveti gerektirir. Bu uçaklar için motor verimliliği çok yüksek itme kuvveti kadar önemli değildir. Modern savaş uçakları genellikle düşük baypaslı turbofana eklenmiş bir art yakıcıya sahiptir. Gelecekteki hipersonik uçaklar, bir tür ramjet veya roket tahrik sistemi kullanabilir.[2]

Zemin

Tekerlekler genellikle yer itişinde kullanılır

Yerden itme, katı cisimlerin zemin boyunca, genellikle ulaşım. Tahrik sistemi genellikle bir motor veya motor, bir vites kutusu ve tekerlek ve akslar standart uygulamalarda.

Maglev

Maglev (türetilmiştir magnetic levitation) kullanan bir ulaşım sistemidir manyetik kaldırma gibi mekanik yöntemler kullanmak yerine araçları mıknatıslarla askıya almak, yönlendirmek ve itmek tekerlekler, akslar ve rulmanlar. Maglev ile bir araç, hem kaldırma hem de itme kuvveti oluşturmak için mıknatıslar kullanılarak bir kılavuz yolundan kısa bir mesafede yukarı kaldırılır. Maglev araçlarının tekerlekli araçlara göre daha sorunsuz ve sessiz hareket ettiği ve daha az bakım gerektirdiği iddia ediliyor. toplu taşıma sistemleri. Sürtünmeye güvenmemenin aynı zamanda hızlanma ve yavaşlamanın mevcut ulaşım türlerinden çok daha fazla olabileceği anlamına geldiği iddia edilmektedir. Havaya kaldırma için gereken güç, genel enerji tüketiminin özellikle büyük bir yüzdesi değildir; Hava direncinin üstesinden gelmek için kullanılan gücün çoğu gereklidir (sürüklemek ), diğer tüm yüksek hızlı taşıma türlerinde olduğu gibi.

Deniz

Bir geminin makine dairesinin görünümü

Deniz itici gücü, itme hareket etmek gemi veya tekne su karşısında. Süre kürekler ve yelkenler hala bazı küçük teknelerde kullanılmaktadır, modern gemilerin çoğu, bir motor veya motordan oluşan mekanik sistemler tarafından tahrik edilmektedir. pervane veya daha seyrek olarak, jet sürücülerinde pervane. Deniz mühendisliği, denizcilik tasarımıyla ilgili disiplindir. tahrik sistemleri.

Buharlı motorlar denizde itiş gücünde kullanılan ilk mekanik motorlardı, ancak çoğunlukla iki zamanlı veya dört zamanlı dizel motorlar, dıştan takma motorlar ve gaz türbini motorları daha hızlı gemilerde. Nükleer reaktörler buhar üretmek için kullanılır savaş gemileri ve buz kırıcılar ve bunları ticari gemilere güç sağlamak için kullanma girişimleri olmuştur. Elektrik motorları üzerinde kullanılmış denizaltılar ve elektrikli tekneler ve enerji tasarruflu tahrik için önerilmiştir.[3] Sıvılaştırılmış doğal gaz (LNG) yakıtlı motorlardaki son gelişmeler, düşük emisyonları ve maliyet avantajları nedeniyle kabul görmektedir.

Uzay

Uzak kamera, bir kameranın yakın plan görüntüsünü yakalar. Uzay Mekiği ana motoru bir test ateşi sırasında John C. Stennis Uzay Merkezi içinde Hancock İlçesi, Mississippi

Uzay aracı itme gücü, hızlandırmak için kullanılan herhangi bir yöntemdir. uzay aracı ve yapay uydular. Birçok farklı yöntem var. Her yöntemin dezavantajları ve avantajları vardır ve uzay aracı tahrik sistemi aktif bir araştırma alanıdır. Bununla birlikte, günümüzde çoğu uzay aracı, aracın arkasından / arkasından bir gazı çok yüksek hızda zorlayarak hareket ettirmektedir. süpersonik de Laval nozul. Bu tür motor denir roket motoru.

Mevcut tüm uzay araçları kimyasal roketler kullanır (çift ​​kanatlı veya katı yakıt ), ancak bazıları (örneğin Pegasus roketi ve SpaceShipOne ) kullanmış hava soluyan motorlar üzerinde kendi ilk aşama. Çoğu uydu, basit ve güvenilir kimyasal iticilere sahiptir (genellikle monopropellant roketler ) veya resistojet roketler için yörünge istasyonu tutma ve biraz kullanım momentum tekerlekleri için tutum kontrolü. Sovyet bloğu uyduları kullandı elektrikli tahrik On yıllardır ve daha yeni olan Batı jeo-yörüngeli uzay aracı, onları kuzey-güney istasyonlarını koruma ve yörünge yükseltme için kullanmaya başlıyor. Gezegenler arası araçlar çoğunlukla kimyasal roketler kullanır, ancak birkaçı kullanmıştır. iyon iticiler ve Hall etkisi iticileri (iki farklı elektrikli tahrik türü) büyük bir başarıya ulaştı.

Kablo

Teleferik, araçları sabit bir hızda çekmek veya indirmek için kablolara dayanan çeşitli ulaşım sistemlerinden herhangi biridir. Terminoloji aynı zamanda bu sistemlerdeki araçlara da atıfta bulunmaktadır. Teleferik araçları motorsuz ve motorsuzdur ve bir motor tarafından döndürülen bir kabloyla çekilir.

Hayvan

Bir bal arısı uçuşta

Bir hayvanın kendi kendine itme eylemi olan hayvan hareketinin birçok tezahürü vardır. koşma, yüzme, atlama ve uçan. Hayvanlar, yiyecek, eş veya uygun bir yiyecek bulmak gibi çeşitli nedenlerle hareket eder. microhabitat ve yırtıcılardan kaçmak için. Pek çok hayvan için hareket etme yeteneği hayatta kalmak için çok önemlidir ve sonuç olarak seçici baskılar, hareket eden organizmalar tarafından kullanılan hareket yöntemlerini ve mekanizmalarını şekillendirmiştir. Örneğin, çok uzun mesafeler kat eden göçmen hayvanlar (ör. Kuzey sumrusu ) tipik olarak birim mesafe başına çok az enerji harcayan bir hareket mekanizmasına sahipken, avcılardan kaçmak için sıklıkla hızlı hareket etmesi gereken göçmen olmayan hayvanlar (örneğin kurbağalar ) maliyetli ancak çok hızlı hareket etme eğilimindedir. Hayvan hareketinin incelenmesi, tipik olarak bir alt alan olarak kabul edilir. biyomekanik.

Hareket gerektirir enerji üstesinden gelmek sürtünme, sürüklemek, eylemsizlik, ve Yerçekimi ancak birçok durumda bu faktörlerden bazıları ihmal edilebilir. İçinde karasal ortamlarda yerçekiminin üstesinden gelinmesi gerekir, ancak havanın sürüklemesi çok daha az sorun teşkil eder. Ancak sulu ortamlarda, yerçekimi daha az endişe verici olduğundan, sürtünme (veya sürüklenme) en büyük zorluk haline gelir. Doğal olan hayvanlar olmasına rağmen kaldırma kuvveti Dikey pozisyonu muhafaza etmek için fazla enerji harcamaya gerek yoktur, bazıları doğal olarak batar ve ayakta kalmak için enerji harcamak zorundadır. Sürükleme ayrıca bir sorun oluşturabilir uçuş, ve aerodinamik olarak etkili vücut şekilleri kuşlar bu noktayı vurgulayın. Bununla birlikte, canlı bir organizmanın daha düşük seviyeye sahip olmasının bir yolu olmadığından, uçuş sudaki hareketten farklı bir problem sunar. yoğunluk havadan daha. Karada hareket eden sınır tanımayan organizmalar genellikle yüzey sürtünmesi ile mücadele etmek zorundadır, ancak genellikle yerçekimine karşı koymak için önemli miktarda enerji harcamaları gerekmez.

Newton'un üçüncü hareket yasası hayvan hareketinin araştırılmasında yaygın olarak kullanılmaktadır: eğer dinleniyorsa, bir hayvan ilerlemek için bir şeyi geriye doğru itmelidir. Karasal hayvanlar sağlam zemini zorlamalıdır; yüzen ve uçan hayvanlar, sıvı (ya Su veya hava ).[4] Hareket sırasında kuvvetlerin iskelet sisteminin tasarımı üzerindeki etkisi, hareketin yapılarının ve efektörlerinin hayvan hareketini nasıl etkinleştirdiğini veya sınırladığını belirlemede, hareket ve kas fizyolojisi arasındaki etkileşim kadar önemlidir.

Ayrıca bakınız

Referanslar

  1. ^ "Merriam Webster Çevrimiçi Sözlüğü". Alındı 8 Mayıs 2020.
  2. ^ a b c d Yeni Başlayanlar İçin İtme NASA Kılavuzu
  3. ^ "Arşivlenmiş kopya". Arşivlenen orijinal 2009-05-17 tarihinde. Alındı 2009-11-25.CS1 Maint: başlık olarak arşivlenmiş kopya (bağlantı)
  4. ^ Biewener, A. A. 2003. Animal Locomotion. Oxford University Press, ABD. ISBN  978-0198500223, https://books.google.com/books?id=yMaN9pk8QJAC&dq=biomechanics+biewener&source=gbs_navlinks_s

Dış bağlantılar

  • İle ilgili medya Tahrik Wikimedia Commons'ta