Impuls właściwy

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii
Przejdź do nawigacji Przejdź do wyszukiwania

Impuls właściwy – parametr silnika rakietowego w napędzie statków kosmicznych, oznaczany lub równy stosunkowi popędu wytworzonej siły ciągu do masy zużytych materiałów (paliwa i utleniacza):

Równoważny jest ilorazowi siły ciągu i strumienia masy, tj. masy czynnika roboczego wyrzucanego w jednostce czasu. Pomijając inne siły działające na poruszany obiekt, impuls właściwy odpowiada przyrostowi pędu obiektu w wyniku zużycia jednostki masy paliwa rakietowego i jest jednym z najważniejszych parametrów silników rakietowych pracujących w przestrzeni kosmicznej.

Wymiarem impulsu właściwego w układzie SI jest:

czyli wymiar prędkości – i w istocie impuls właściwy równy jest średniej prędkości wylotowej gazu:

Impuls w sekundach[edytuj | edytuj kod]

Często impuls właściwy określa się jako wytwarzany popęd przypadający na jednostkę ciężaru paliwa w warunkach ziemskich[1]:

Siłę ciągu określa wzór:

gdzie:

– siła ciągu wytwarzana przez silnik w niutonach,
– impuls właściwy w sekundach,
– szybkość tracenia masy (paliwa) w kg/s,
przyspieszenie ziemskie w m/s².

Obecnie używane w rakietach nośnych silniki używające jako paliwa ciekłego wodoru, a jako utleniacza ciekłego tlenu, mają impuls właściwy ok. 450 s (lub 4400 m/s), zaś silniki używające jako paliwa nafty, a jako utleniacza ciekłego tlenu, mają impuls właściwy ok. 330 s (lub 3200 m/s). Rakiety na paliwo stałe mają impuls właściwy poniżej 300 s. Silnik opracowany w ramach programu NERVA, w którym energię dostarczał reaktor jądrowy a substancją roboczą był wodór, miał impuls właściwy 850 s. Obecnie używane silniki jonowe mają impuls właściwy rzędu kilku tysięcy sekund.

Przypisy[edytuj | edytuj kod]

  1. Rocket Propulsion Elements, 7th Edition by George P. Sutton, Oscar Biblarz ; Praca zbiorowa Kopernik, astronomia, astronautyka: przewodnik encyklopedyczny pod red. Włodzimierza Zonna, Warszawa, PWN, 1973, s. 129, hasło „impuls właściwy”.