Η ταχύτητα εξάτμισης είναι βασική παράμετρος στην προώθηση πυραύλων, που δείχνει πόσο αποτελεσματικά ένας πύραυλος αποβάλλει τη μάζα για να παράγει ώθηση.

Κατανόηση της ταχύτητας του εξαερισμού

Η ταχύτητα εξάτμισης (ve) υπολογίζεται με τη χρήση του ειδικού ροπού (ISP) και της βαρύτητας. Ο τύπος είναι:

v = Isp × g0

όπου το g0 είναι η τυπική βαρύτητα (9,81 m/s2). Διαφορετικές προωθητικές ουσίες έχουν διαφορετικές τιμές ISP, που επηρεάζουν την ταχύτητα εξαγωγής.

Παράδειγμα 1: Υγρό υδρογόνο και υγρό οξυγόνο

Το υγρό υδρογόνο (LH2) σε συνδυασμό με υγρό οξυγόνο (LOX) είναι ένα κοινό προωθητικό. Η τυπική ειδική ώθηση του είναι περίπου 450 δευτερόλεπτα σε κενό.

Υπολογισμός ταχύτητας καυσαερίων:

ve = 450 × 9,81 ⁇ 4415 m/s

Παράδειγμα 2: Κεροζίνη και υγρό οξυγόνο

Κεροζίνη (RP-1) με LOX χρησιμοποιείται ευρέως σε πυραύλους όπως Falcon 9. Τυπική Isp του είναι περίπου 350 δευτερόλεπτα.

Υπολογισμός ταχύτητας καυσαερίων:

ve = 350 × 9,81 ⁇ 3434 m/s

Παράδειγμα 3: Στερεά προωθητικά

Τα στερεά προωθητικά ποικίλλουν, αλλά μια κοινή τιμή Isp είναι περίπου 250 δευτερόλεπτα.

Υπολογισμός ταχύτητας καυσαερίων:

ve = 250 × 9,81 ⁇ 2453 m/s

Περίληψη

Η ταχύτητα εξάτμισης ποικίλλει με βάση τον τύπο προωθητικού και τον σχεδιασμό του κινητήρα. Οι υψηλότερες τιμές Isp δείχνουν πιο αποδοτικά συστήματα πρόωσης, με αποτέλεσμα υψηλότερες ταχύτητες καυσαερίων.