Specifični impulz

Specifični impulz (oznaka I_sp) je parameter, ki označuje učinkovitost (izkoristek) raketnih in reaktivnih motorjev. Podaja silo, ki jo proizvede motor na enoto časa in porabljenega goriva.^[1] Če je enota goriva podana v teži (kilopondi ali newtoni), potem ima specifični impulz enoto sekunde (s). Če pa je enota goriva dana kot masa (kilogrami), so enote specifičnega impulza v efektivni hitrosti. Za spreminanje enega v drugega se uporablja konstanto g.^[2]

Aktualna hitrost izpuha je povprečna hitrost izpuha, ki zapusti vozilo. Efektivna izpušna hitrost je izpušna hitrost, ki bi bila potrebna, da motor proizvede enak potisk v vakuumu. V primeru rakete v vakuumu sta enaka, se pa zelo razlikujeta v primeru reaktivnega motorja, ki uporablja zrak kot oksidator. Pri slednjem dobi večji potisk, ker pospešuje tudi zrak. Specifični impulz in effektivna hitrost izpuha sta proporcionalna.

Specifični impulz različnih reaktivnih motorjev

Večji kot je specifični impulz, manjša je poraba pogonskega goriva. SFC (Specific Fuel Consumption) – specifična poraba goriva.

Zgledi specifičnih impulzov različnih motorjev

tip motorja	zgled	SFC [g/(kN·s)]	specifični impulz [s]	efektivna izpušna hitrost [m/s]
raketni motor SSME	raketoplan Space shuttle v vakuumu	225	453	4.423
potisna cev	Mach 1	127	800	7.877
raketni motor NK-33	raketa N-1 v vakuumu	309	331	3.240
reaktivni motor J-58	SR-71 pri Mach 3,2	538	1.900	18.587
Rolls-Royce/Snecma Olympus 593	Concorde pri Mach 2	33 8	3.012	29.553
turbofan CF6-80C2B1F	Boeing 747-400 na višini 10 km	17,1	5.950	58.400
turbofan CF6	na višini morja	8.696	11.700	115.000

Enačbe

F_{\rm {p}}=g_{0}\,I_{\rm {sp}}{\frac {\mathrm {d} m}{\mathrm {d} t}}\!\,,

kjer je:

$F_{\rm {p}}\!\,$ – potisk motorja [N]
$I_{\rm {sp}}$ – specifični impulz [s]
$\mathrm {d} m/\mathrm {d} t\!\,$ – masni pretok goriva [kg/s] ([lb/s])
$g_{0}$ – gravitacijski pospešek [m/s²] (9,81 m/s²)

Za spreminjanje v efektivno izpušno hitrost:

v_{\rm {e}}=g_{0}I_{\rm {sp}}\!\,.

Glej tudi

Sklici

↑ »What is specific impulse?« (v angleščini). Qualitative Reasoning Group. Arhivirano iz prvotnega spletišča dne 4. julija 2016. Pridobljeno 22. decembra 2009.
↑ Benson, Tom (11. julij 2008). »Specific impulse« (v angleščini). NASA. Arhivirano iz prvotnega spletišča dne 24. januarja 2010. Pridobljeno 22. decembra 2009.

[QRG1-1] »What is specific impulse?« (v angleščini). Qualitative Reasoning Group. Arhivirano iz prvotnega spletišča dne 4. julija 2016. Pridobljeno 22. decembra 2009.

[SINasa-2] Benson, Tom (11. julij 2008). »Specific impulse« (v angleščini). NASA. Arhivirano iz prvotnega spletišča dne 24. januarja 2010. Pridobljeno 22. decembra 2009.

[1]

[2]