Ominaisimpulssi

Kohteesta Wikipedia
Loikkaa: valikkoon, hakuun

Ominaisimpulssi (yleensä lyhennetään Isp) kuvaa raketti- tai suihkumoottorin tehokkuutta. Määritelmän mukaisesti sillä tarkoitetaan kulutettua polttoaineyksikköä kohden aikaan saatua kokonaisimpulssia (eli liikemäärän muutosta). Ominaisimpulssin suuruus on verrannollinen saavutettuun kokonaistyöntövoimaan jaettuna polttoaineen tilavuusvirralla. Jos polttoaineyksikkönä käytetään massaa (esim. kilogramma), on ominaisimpulssin yksikkö nopeuden yksikkö (esim. m/s). Jos taas polttoaineen yksikkönä käytetään painoa (esim. Newton tai pauna), on ominaisimpulssin yksikkö sekunti. Polttoaineiden ominaisimpulssit ovat eri suuruisia tyhjiössä ja ilmakehässä. Ominaisimpulssiin vaikuttaa myös taivaankappaleen painovoima. Mitä suurempi ominaisimpulssi työntövoimaa aiheuttavalla laitteella on, sitä vähemmän polttoainetta kuluu nopeuden yksikön muutosta (delta-v) kohden.

Ominaisimpulssiin sisätyy mahdollinen ilmakehän hapen käyttö paloreaktiossa. Koska suihkumoottorit hyödyntävät toiminnassaan ilmakehän happea, niiden ominaisimpulssi on rakettimoottoreiden ominaisimpulssia merkittävästi korkeampi.

Ominaisimpulssi Isp ja suihkunopeus ve[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Ominaisimpulssi on kytköksissä raketin palokaasujen nopeuteen eli suihkunopeuteen ve, vc tai vs seuraavasti:

missä

- rakettimoottorin ominaisimpulssi sekunteina
- palokaasujen nopeus metriä sekunnissa
- painovoiman kiihtyvyys maan pinnalla, 9.81 m/s²

Ominaisimpulssiin kytkeytyy myös rakettipolttoaineen energia massayksikköä kohti.

Niinpä kiinteälle polttoaineelle on tavallisesti ve = 2500, Isp = 250 ja energia massayksikköä kohti 3.0 MJ/kg. Nestemäiselle vety-happi-yhdistelmälle tyhjiössä vastaavat luvut ovat ve = 4400 Isp = 450 ja energia 9.7 MJ/kg.

Katso myös[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]