Impuls właściwy

Pomiary

Istnieją dwa sposoby, w jaki ludzie znajdują numer dla konkretnego impulsu. Aby znaleźć konkretny impuls, dzieli się go przez ilość paliwa. Impuls jest miarą tego, ile siły wytwarza silnik rakietowy i na jak długo. Silnik, który wytwarza małą siłę przez długi czas, może mieć czasami wyższy impuls niż silnik, który wytwarza dużą siłę przez krótki czas. Impuls jest mierzony w niutonach razy sekundy (N*s).

Ilość paliwa użytego do znalezienia określonego impulsu może być mierzona na różne sposoby. Czasami mierzy się ją w masie, a czasami w masie. Gdy ilość paliwa mierzona jest w masie, impuls właściwy wyrażany jest jako prędkość. Zazwyczaj jest on wyrażany w metrach na sekundę. Kiedy impuls specyficzny jest mierzony jako prędkość, ma on inną nazwę. Nazywany jest on również efektywną prędkością spalin. Innym sposobem pomiaru ilości paliwa jest waga. Jeśli używa się wagi, to określony impuls jest w jednostkach czasu, zwykle w sekundach. Te dwa sposoby są wspólne. Oba porównują osiągi silników.

Gdy określony impuls jest wyższy, do osiągnięcia określonego poziomu sprawności rakiety potrzeba mniej paliwa. Tak więc, paliwo jest bardziej wydajne, gdy specyficzny impuls jest wyższy.

Należy uważać, aby nie pomylić nacisku z konkretnym impulsem. Ciąg jest tylko siłą wytwarzaną przez rakietę w danym momencie. Konkretny impuls jest miarą siły w zależności od ilości paliwa, jakie znajduje się w rakiecie.

Gdy ludzie znajdą konkretny impuls, jedyne liczone paliwo znajduje się w rakiecie zanim zostanie odpalona. Obejmuje to paliwo i utleniacz (część paliwa, która wspomaga spalanie paliwa). Utleniaczem jest czasami tlen, a często coś innego (patrz silnik rakietowy#Liquids, ciała stałe i hybrydy).

Przykłady

Silniki odrzutowe (samolotowe) zużywają paliwo lepiej niż silniki rakietowe. Dzieje się tak, ponieważ gazy nie ulatniają się tak szybko. Ponieważ nie ulatniają się one tak szybko, spaliny nie zabierają tyle energii. Oznacza to, że silnik odrzutowy zużywa znacznie mniej energii na pchanie strumienia. Dzieje się tak również dlatego, że powietrze, które przechodzi przez silnik w trakcie lotu odrzutowca, pomaga szybciej spalać paliwo.

Rakieta modelowa

Specyficzny impuls jest również używany do opisania, jak dobrze działają modele silników rakietowych. W poniższej tabeli znajdują się niektóre z deklarowanych przez Estes wartości konkretnych impulsów dla kilku swoich silników rakietowych: Estes Industries jest dużym, dobrze znanym amerykańskim sprzedawcą modeli rakiet i części do nich. Specyficzne impulsy dla modeli silników rakietowych są znacznie niższe niż dla wielu innych silników rakietowych, ponieważ czarny proszek jest używany jako paliwo. Czarny proszek jest stosowany w modelach silników rakietowych, ponieważ kosztuje mniej.

Większe silniki rakietowe

Oto kilka przykładowych numerów dla większych silników rakietowych:

Jednostki

Najczęstszym sposobem pomiaru konkretnego impulsu są dziś sekundy. Jest on stosowany zarówno w świecie SI (system metryczny), jak i tam, gdzie używane są jednostki angielskie. W ten sposób jednostki te są wszędzie identyczne. Oznacza to, że określony impuls może być użyty do porównania osiągów silnika w dowolnym kraju. Większość firm produkujących silniki rakietowe lub odrzutowe wykorzystuje sekundy do reklamowania osiągów swoich produktów.

Innym popularnym sposobem pomiaru konkretnego impulsu jest pomiar w metrach na sekundę (m/s), który jest również nazywany efektywną prędkością spalin. Dla wielu silników efektywna prędkość spalin różni się od prędkości, z której faktycznie wydobywają się gazy z dyszy.

Powiązane strony

• Silnik odrzutowy
• Impuls (fizyka) - zmiana pędu