В 1939 на Кировском заводе в Ленинграде началась постройка турбореактивных двигателей конструкции А. М. Люльки.Испытаниям созданного двигателя помешала Великая Отечественная война 1941-45. В 1941 впервые был установлен на самолёт и испытан турбореактивный двигатель конструкции Ф. Уиттла (Великобритания). Большое значение для создания Р. д. имели теоретические работы русских учёных С. С. Неждановского, И. В. Мещерского , Н. Е. Жуковского , труды французского учёного Р. Эно-Пельтри, немецкого учёного Г. Оберта.Важным вкладом в создание ВРД была работа советского учёного Б. С. Стечкина «Теория воздушно-реактивного двигателя», опубликованная в 1929.
Р. д. имеют различное назначение и область их применения постоянно расширяется. Наиболее широко Р. д. используются на летательных аппаратах различных типов. Турбореактивными двигателями и двухконтурными турбореактивными двигателями оснащено большинство военных и гражданских самолётов во всём мире, их применяют на вертолётах.Эти Р. д. пригодны для полётов как с дозвуковыми, так и со сверхзвуковыми скоростями; их устанавливают также на самолётах-снарядах, сверхзвуковые турбореактивные двигатели могут использоваться на первых ступенях воздушно-космических самолётов.Прямоточные воздушно-реактивные двигатели устанавливают на зенитных управляемых ракетах , крылатых ракетах , сверхзвуковых истребителях-перехватчиках. Дозвуковые прямоточные двигатели применяются на вертолётах (устанавливаются на концах лопастей несущего винта). Пульсирующие воздушно-реактивные двигатели имеют небольшую тягу и предназначаются лишь для летательных аппаратов с дозвуковой скоростью. Во время 2-й мировой войны 1939-45 этими двигателями были оснащены самолёты-снаряды ФАУ-1.
РД в большинстве случаев используются на высокоскоростных летательных аппаратах.Жидкостные ракетные двигатели применяются на ракетах-носителях космических летательных аппаратов и космических аппаратах в качестве маршевых, тормозных и управляющих двигателей, а также на управляемых баллистических ракетах.Твёрдотопливные ракетные двигатели используют в баллистических, зенитных, противотанковых и др. ракетах военного назначения, а также на ракетах-носителях и космических летательных аппаратах. Небольшие твёрдотопливные двигатели применяются в качестве ускорителей при взлёте самолётов. Электрические ракетные двигатели и ядерные ракетные двигатели могут использоваться на космических летательных аппаратах.
Основные характеристики Р. д.: реактивная тяга, удельный импульс - отношение тяги двигателя к массе ракетного топлива (рабочего тела), расходуемого в 1 сек, или идентичная характеристика - удельный расход топлива (количество топлива, расходуемого за 1 секна 1 нразвиваемой Р. д. тяги), удельная масса двигателя (масса Р. д. в рабочем состоянии, приходящаяся на единицу развиваемой им тяги). Для многих типов Р. д. важными характеристиками являются габариты и ресурс.
Тяга - сила, с которой Р. д. воздействует на аппарат, оснащенный этим Р. д., - определяется по формуле
P= mW c + F c ( p c- p n),
где m -массовый расход (расход массы) рабочего тела за 1 сек; W c- скорость рабочего тела в сечении сопла; F c -площадь выходного сечения сопла; p c -давление газов в сечении сопла; p n -давление окружающей среды (обычно атмосферное давление). Как видно из формулы, тяга Р. д. зависит от давления окружающей среды. Она больше всего в пустоте и меньше всего в наиболее плотных слоях атмосферы, т. е. изменяется в зависимости от высоты полёта аппарата, оснащенного Р. д., над уровнем моря, если речь идёт о полёте в атмосфере Земли. Удельный импульс Р. д. прямо пропорционален скорости истечения рабочего тела из сопла. Скорость же истечения увеличивается с ростом температуры истекающего рабочего тела и уменьшением молекулярной массы топлива (чем меньше молекулярная масса топлива, тем больше объём газов, образующихся при его сгорании, и, следовательно, скорость их истечения). Тяга существующих Р. д. колеблется в очень широких пределах - от долей гсу электрических до сотен тсу жидкостных и твёрдотопливных ракетных двигателей. Р. д. малой тяги применяются главным образом в системах стабилизации и управления летательных аппаратов. В космосе, где силы тяготения ощущаются слабо и практически нет среды, сопротивление которой приходилось бы преодолевать, они могут использоваться и для разгона. РД с максимальной тягой необходимы для запуска ракет на большие дальность и высоту и особенно для вывода летательных аппаратов в космос, т. е. для разгона их до первой космической скорости. Такие двигатели потребляют очень большое количество топлива; они работают обычно очень короткое время, разгоняя ракеты до заданной скорости. Максимальная тяга ВРД достигает 28 тс(1974). Эти Р. д., использующие в качестве основного компонента рабочего тела окружающий воздух, значительно экономичнее. ВРД могут работать непрерывно в течение многих часов, что делает их удобными для использования в авиации. Историю и перспективы развития отдельных видов Р. д. и лит. см. в статьях об этих двигателях.
Л. А. Гильберг.
Реактивный институт
Реакти'вный институ'тнаучно-исследовательский (РНИИ), создан в Москве в сентябре 1933 на базе Газодинамической лаборатории (ГДЛ) и Группы изучения реактивного движения (ГИРД). Начальником РНИИ был назначен начальник ГДЛИ. Т. Клейменов ; заместителем - начальник ГИРД С. П. Королёв , с января 1934 - заместитель начальник ГДЛ Г. Э. Лангемак.Коллектив института поддерживал тесную связь с К. Э. Циолковским.Тематика РНИИ охватывала все основные проблемы ракетной техники. В РНИИ была завершена начатая в ГДЛ разработка ракетных снарядов на бездымном порохе (см. «Катюша» ). В институте был создан ряд экспериментальных баллистических и крылатых ракет и двигателей к ним. В РНИИ в 1937-38 были проведены наземные испытания ракетоплана РП-318 с двигателем ОРМ-65; в 1939 - лётные испытания крылатой ракеты 212 также с двигателем ОРМ-65 (см. Опытный ракетный мотор ). В 1940 лётчик В. П. Федоров совершил полёт на РП-318; в 1942 Г. Я. Бахчиванджи - на ракетном самолёте Би-1 с двигателем, сконструированным в РНИИ. Учитывая основополагающий вклад РНИИ в развитие отечественного ракетостроения, в 1966 кратерной цепочке (длиной 540 км) на обратной стороне Луны присвоено наименование РНИИ.
Реактивный снаряд
Реакти'вный снаря'д,снаряд, доставляемый к цели за счёт тяги реактивного двигателя.Предназначен для поражения боевой техники, живой силы противника и разрушения его оборонительных сооружений. Применяется реактивной артиллерией.Р. с. впервые созданы в СССР (см. «Катюша» ), имеют калибры от 37 до 300 мм. По боевому назначению Р. с. делятся на осколочные, осколочно-фугасные, фугасные, кумулятивные, зажигательные, дымовые и др. (см. Снаряды артиллерийские ). В качестве топлива в Р. с. используются нитроглицериновые пороха. Для воспламенения порохового заряда применяются пиропатроны и электровоспламенители. Устойчивость Р. с. в полёте достигается при помощи хвостового оперения. Траектория Р. с. состоит из двух участков: активного, на котором работает реактивный двигатель, и пассивного, на котором снаряд является свободно летящим телом. Существуют активно-реактивные снаряды, которые выстреливаются из артиллерийских орудий, что обеспечивает приращение дальности на 25-100%.
Реактивный транзистор
Реакти'вный транзи'стор,устройство, состоящее из транзистора и подключенной к нему фазосдвигающей цепи ; обладает управляемым реактивным входным сопротивлением. Р. т. - транзисторный вариант реактивной лампы.Р. т. обладает рядом недостатков (например, нестабильностью параметров при изменении температуры, потреблением тока в цепи управляющего напряжения и ДР.), из-за которых область его применения ограничена. В радиотехнических устройствах СВЧ функции Р. т. эффективнее выполняет варикап (варактор).
Реактивы химические
Реакти'вы хими'ческие,реагенты химические, химические препараты (вещества), применяемые в лабораториях для анализа, научных исследований (при изучении способов получения, свойств и превращений различных соединений), а также для др. целей. В большинстве случаев Р. х. представляют собой индивидуальные вещества; однако к реактивам относят и некоторые смеси веществ (например, петролейный эфир ). Иногда реактивами называются растворы довольно сложного состава специального назначения (например, реактив Несслера - для определения аммиака). Р. х. выпускаются различной степени чистоты: особо чистые (с пометкой «о. ч.»), химически чистые («х. ч.»), чистые для анализа («ч. д. а.»), чистые («ч.»), очищенные («очищ.»), технические продукты, расфасованные в мелкую тару («технич.»). Многие Р. х. специально производятся для лабораторного использования, но находят применение и очищенные химические продукты, выпускаемые для промышленных целей. Чистота Р. х. в СССР регламентируется Государственными стандартами (ГОСТ) и техническими условиями (ТУ). Р. х. разделяют также на группы в зависимости от их состава: неорганические, органические реактивы, реактивы, содержащие радиоактивные изотопы, и др. По назначению выделяют прежде всего аналитические реактивы, а также индикаторы химические , органические растворители. Ценность и практическое значение аналитических реактивов определяются главным образом их чувствительностью и селективностью. Чувствительность Р. х. - это наименьшее количество или наименьшая концентрация вещества (иона), которые могут быть обнаружены или количественно определены при добавлении реактива. Например, ион магния при концентрации 1,2 мг/ лдаёт ещё заметный осадок после прибавления растворов динатрийфосфата и хлорида аммония. Имеются значительно более чувствительные реактивы. Специфическими считаются такие реагенты, которые дают характерную реакцию с анализируемым веществом или ионом в известных условиях, независимо от присутствия других ионов. Специфичных реагентов известно очень мало (например, крахмал , применяемый для обнаружения иода). В аналитической химии приходится иметь дело главным образом с селективными и групповыми реагентами. Селективный реагент взаимодействует с небольшим числом ионов. Групповой реагент применяется для одновременного выделения многих ионов. Селективные аналитические реагенты представляют собой преимущественно сложные органические соединения, способные к образованию характерных внутрикомплексных соединений с ионами металлов. Большое значение в неорганическом анализе имеют такие органические реагенты, как 8-оксихинолин, дифенилтиокарбазон («дитизон»), a-бензоиноксим, 1-нитрозо-2-нафтол, диметилглиоксим , триокси-флуороны, комплексон III (см. Комплексоны ), некоторые оксиазосоединения, дитиокарбаминаты, диэтилдитиофосфат, диантипирилметан и др. производные пиразолона. Известно много реагентов для органического функционального анализа. Например, фенилгидразин, 2,4-динитрофенилгидразин, семикарбазид и тиосемикарбазид применяются для качественного и количественного определения альдегидов и кетонов.
Многие Р. х. ядовиты, огнеопасны, взрывоопасны; поэтому при работе с ними необходимо соблюдать меры предосторожности.
Лит.:Химические реактивы и препараты. [Справочник], под общ. ред. В. И. Кузнецова, М. - Л., 1953; Перрин Д., Органические аналитические реагенты, пер. с англ., М., 1967; Бусев А. И., Синтез новых органических реагентов для неорганического анализа, М., 1972.
А. И. Бусев.
Реактология
Реактоло'гия(от: реакция и ... логия ), направление в сов. психологии, трактовавшее психологию как «науку о поведении» живых существ (в т. ч. и человека). Р. была основана советским психологом К. Н. Корниловым.Центральным для Р. было понятие реакции, которая рассматривалась как универсальная для живых существ (все ответные движения организмов, включая одноклеточных), наделённая психической характеристикой (у высших представителей животного мира), как ответ целого организма, а не одного органа. Задачей Р. ставилось изучение быстроты, силы и формы протекания реакции с помощью хронометрических, динамометрических и моторнографических методов. Полученные экспериментальные данные составили заметный вклад в советскую психологию. Переработка понятия «рефлекс» и расширение его до категории «реакция», как полагали представители Р., давали возможность осуществить «синтез» субъективной и объективной психологии. Однако этот синтез был искусственным. Р. строилась путём эклектические сочетания марксистских принципов с некоторыми механистическими и энергетическими идеями («закон однополюсной траты энергии»), впервые сформулированными в работе Корнилова «Учение о реакциях» (1921). В результате в Р. вскоре выявилось противоречие между правильно поставленными задачами новой психологии и обеднённостью её конкретного содержания. Психологические дискуссии начала 1930-х гг. привели к отказу от реактологических схем.
Лит.:Теплов Б. М., Борьба К. Н. Корнилова в 1923-1925 гг. за перестройку психологии на основе марксизма, в сборнике: Вопросы психологии личности, М., 1960; Смирнов А. А., Экспериментальное изучение психологических реакций в работах К. Н. Корнилова, там же; Петровский А. В., История советской психологии, М., 1967.
А. В. Петровский.
Реактопласты
Реактопла'сты, пластические массы , переработка которых в изделия сопровождается химических реакцией (см. Отверждение полимеров ).
Реактор электрический
Реа'ктор электри'ческий,высоковольтный электрический аппарат, предназначенный для ограничения тока короткого замыкания (КЗ) и поддержания достаточного напряжения на шинах распределительного устройства при КЗ в сети. Представляет собой катушку индуктивности, на которой происходит основное падение напряжения при КЗ. Р. э. используют также для ограничения пусковых токов синхронных электродвигателей и в качестве потребителя реактивной мощности для повышения пропускной способности линий электропередачи. Р. э. на напряжения до 35 кв(для установки в закрытых помещениях) выполняются в виде катушек, витки которых закреплены в бетонных колоннах, а на 35 кви выше - в виде катушек, помещенных в стальные баки, заполненные трансформаторным маслом.
Основные технические параметры Р. э. - номинальные напряжение и ток и относительное индуктивное сопротивление (процентное отношение падения напряжения на Р. э. при номинальном токе к номинальному фазному напряжению сети). Для уменьшения потерь напряжения в Р. э. при протекании через него тока нагрузки применяют сдвоенные Р. э., состоящие из двух катушек с противоположным направлением намотки, причём каждая катушка включается в свою линию. При одинаковой нагрузке обеих линий магнитные потоки катушек практически компенсируют друг друга, индуктивное сопротивление и потери напряжения малы. При КЗ в одной из линий результирующий магнитный поток в Р. э. резко возрастает, т.к. магнитный поток, создаваемый катушкой с номинальным током, значительно меньше, чем магнитный поток катушки с током КЗ; индуктивное сопротивление растет, и величина тока КЗ ограничивается.
Лит.:Стернин В. Г., Карпенский А. К., Сухие токоограничивающие реакторы, М. - Л., 1965; Чунихин А. А., Электрические аппараты, М., 1967.
А. М. Бронштейн.
Реактора петля
Реа'ктора пе'тля,устройство для переноса тепла, выделяющегося при цепной ядерной реакции деления, от ядерного реактора к теплообменнику; представляет собой замкнутую систему трубопроводов, по которой циркулирует теплоноситель. В теплообменнике тепло используется для получения энергетического пара (в случае энергетического реактора) либо передаётся технической воде, которая сбрасывается в водоём (в случае исследовательского реактора). В состав Р. п. входят также теплообменник (парогенератор), циркуляционный насос и арматура. Обычно энергетический реактор оснащен 2-6 идентичными Р. п., работающими параллельно. Увеличение числа Р. п. усложняет конструкцию реакторной установки; использование одной Р. п. делает работу реакторной установки ненадёжной, т.к. в случае выхода Р. п. из строя не может быть обеспечено должное охлаждение реактора. В исследовательском реакторе количество и особенности конструкции Р. п. определяются содержанием проводимых экспериментов .
Реактор-размножитель
Реа'ктор-размно'житель,бридер, ядерный реактор , в котором расход ядерного топлива (ядерного горючего) сопровождается его расширенным воспроизводством в виде вторичного ядерного топлива. Как правило, в Р.-р. расходуемое и воспроизводимое топлива являются одним и тем же химическим элементом (плутоний либо уран). Воспроизводство топлива осуществляется в результате взаимодействия нейтронов , освобождающихся в процессе деления ядер исходного топлива, с ядрами помещаемого в реактор вещества, называется сырьевым материалом. В уран-плутониевом Р.-р. на быстрых нейтронах исходным топливом служит 239Pu, а сырьевым материалом - 238U. В результате захвата ядрами урана свободных нейтронов образуется вторичное топливо - 239Pu. В уран-ториевом Р.-р. на быстрых или медленных нейтронах исходным топливом служит 233U, сырьевым материалом - 232Th; воспроизводимым топливом является 233U. Существенной величиной, характеризующей работу Р.-р., является время удвоения массы топлива (время, за которое масса накопленного топлива становится вдвое больше массы топлива, первоначально загруженного в реактор).
Единственным природным ядерным топливом является 235U, содержание которого в природной смеси изотопов урана составляет всего лишь 0,71%. Использование Р.-р. создаёт принципиальную возможность расширения топливной базы ядерной энергетики в десятки раз за счёт веществ, которые сами по себе не могут поддерживать реакцию деления. Поэтому проблеме создания надёжных и экономичных Р.-р. уделяется весьма большое внимание во всех промышленно развитых странах. В СССР соответствующие работы были начаты в 1949 под руководством А. И. Лейпунского. После создания серии экспериментальных Р.-р. в 1973 осуществлен пуск первого в мире крупного Р.-р. БН-350 (г. Шевченко, Казахская ССР) на АЭС мощностью 150 Мвт; сооружается Р.-р. БН-600 для АЭС мощностью 600 Мвт.
С. А. Скворцов.
Реакторы химические
Реа'кторы хими'ческие,аппараты для проведения реакций химических.Конструкция и режим работы Р. х. определяются как агрегатным состоянием взаимодействующих веществ, так и условиями (температурой, давлением, концентрациями реагентов и др.), обеспечивающими протекание реакции в нужном направлении и с достаточной скоростью. По первому признаку различают Р. х. для реакций в гомогенных системах (однофазных газовых или жидких) и в гетерогенных системах (двух- или трёхфазных, например газ - жидкость - твёрдое тело). По второму признаку различают Р. х. низкого, среднего и высокого давления, низко- и высокотемпературные, периодического, полунепрерывного и непрерывного действия.
Р. х. для гомогенных систем - обычно ёмкостные аппараты, снабженные перемешивающими устройствами и теплообменными элементами, а также пустотелые или насадочные колонны часто с плоскими змеевиками. Процессы в гомогенных системах могут протекать периодически или непрерывно. Р. х. для осуществления гетерогенных процессов бывают преимущественно колонного типа одноступенчатые и секционированные, реже ёмкостные. Процессы в них могут проводиться периодически с попеременной загрузкой реагентами и выгрузкой продуктов реакции; полупериодически, когда одни реагенты загружаются в начале процесса, а другие (обычно газовые) пропускаются через Р. х. вплоть до окончания реакции; в циклическом режиме с попеременным проведением в Р. х. различных процессов (например, каталитические реакции и реакции регенерации катализатора) или непрерывно, когда реагенты, двигаясь непрерывным потоком, взаимодействуют во время их прохождения через Р. х., при этом характеристики процесса мало изменяются во времени. В случае периодического режима работы ёмкостные Р. х. для гомогенных и гетерогенных систем снабжаются перемешивающими устройствами для ускорения тепло- и массообмена и создания внутри Р. х. однородных условий процесса, а в случае непрерывного режима работы, который обычно используется в промышленности, полное перемешивание во всём реакционном объёме нежелательно, т.к. снижается производительность Р. х. и избирательность реакций вследствие большого разброса времени пребывания взаимодействующих частиц в рабочем объёме: одни проходят слишком быстро, не успевая прореагировать, другие задерживаются. Этот эффект подавляют путём применения каскада последовательно соединённых Р. х. рассматриваемого типа. Для гетерогенных систем более распространены проточные Р. х. - трубчатые и колонные. Трубчатые Р. х. позволяют осуществлять интенсивный теплообмен в зоне реакции и обеспечивать одинаковое время пребывания в них всех частиц потока. Колонные Р. х. конструктивно менее приспособлены для интенсивного теплообмена, поэтому их применяют в тех случаях, когда подвод (или отвод) тепла к зоне реакции отсутствует или ограничен. Для ускорения межфазного массообмена и уменьшения разброса времени пребывания частиц реагентов колонные аппараты заполняются иногда твёрдой насадкой (см. Насадка ). В Р. х. для газо-жидкофазных реакций развитая межфазная поверхность достигается диспергированием одного из реагентов. В колонных Р. х. очень существенно равномерное распределение потока по сечению колонн. Проточные Р. х. при необходимости снабжаются циркуляционными контурами для возврата непрореагировавших исходных веществ.
Выбор рабочего давления в Р. х. всех типов зависит от характера реакции, агрегатного состояния реагентов, от экономических факторов (расхода энергии, металлоёмкости и др.). В промышленности в многотоннажных производствах часто используются Р. х. высокого давления (например, синтез аммиака, рис. 1 ).
Требуемый тепловой режим Р. х. обеспечивается путём размещения в зоне реакции различных теплообменных элементов (рубашки, змеевики, трубные пучки и пр.). В некоторых случаях зоны реакции чередуются с теплообменниками или с непосредственными вводами холодных реагентов или инертных газов в промежутки между зонами реакции ( рис. 2 ). Для подвода или отвода тепла применяют либо независимые теплоносители, либо используют тепло отходящего потока для подогрева исходных веществ; в последнем случае возможны явления неустойчивости, которые могут привести к недопустимому разогреву (или охлаждению) Р. х. и остановке процесса.
Р. х. с гомогенным катализатором конструктивно не отличаются от некаталитических. В ёмкостных Р. х. с перемешиванием гетерогенный (твёрдый) катализатор может применяться в виде тонкой суспензии или, чаще, в виде зёрен, неподвижный слой которых заполняет аппарат трубчатого или колонного типа; из-за малой теплопроводности такого слоя в Р. х. возможны значительные перепады температуры. Уменьшение размера зёрен ускоряет реакции за счёт более развитой поверхности, но вызывает снижение теплопроводности слоя и рост его гидравлического сопротивления, поэтому в практике применяют зёрна диаметром в несколько миллиметров. Схема каталитического контактного аппарата приведена на рис. 3 .
Быстрые реакции часто проводят на сетках из металлического катализатора. Р. х. с псевдоожиженным (см. Кипящий слой ) и движущимся слоем имеют характерные особенности, отличные от др. реакторов. Преимущества таких Р. х.: возможность непрерывного ввода свежей и отвода отработанной твёрдой фазы, высокая скорость теплообмена, независимость гидравлического сопротивления от скорости сжижающего агента (газа, пара, жидкости), широкий диапазон свойств твёрдых частиц (включая суспензии, пасты) и сжижающего агента. Однако применение реакторов с псевдоожиженным и движущимся слоем ограничено, т.к. они не обеспечивают одинакового времени пребывания частиц обеих фаз в слое и сохранения свойств твёрдой фазы, требуют мощной пылеулавливающей аппаратуры.
Известны Р. х. с движущимся (падающим) зернистым слоем, используемые для осуществления непрерывных процессов в гетерогенных системах с твёрдой фазой ( рис. 4 ). Значительна специфика конструкций реакторов для электрохимических и плазменных процессов (см. Электролизеры , Плазменный реактор