Merný impulz

Merný impulz alebo špecifický impulz špecifický impulz -  Dušan Majer, Specifický impuls není nepochopitelný strašák, https://kosmonautix.cz/2016/11/specificky-impuls-neni-nepochopitelny-strasak/(značka Isp)  je jedným z najdôležitejších parametrov raketových a prúdových motorov. Udáva palivovú účinnosť motora, dá sa prirovnať k hodnote litrov/100 km udávanej u automobilov, len v prevrátenej hodnote. Je definovaný buď ako pomer ťahu k množstvo pracovnej látky pretekajúcej tryskou, alebo ako doba po ktorú poskytuje 1 kilogram pohonnej zmesi ťah 1 newton. 

 Definícia   
Základná definícia špecifického impulzu je pomer ťahu, ktorý vzniká pri spálení daného množstvo pohonnej látky (u raketových motorov sa počíta celková hmotnosť paliva a okysličovacej látky) za sekundu a udáva sa v Ns/kg. Z toho vyplýva, že čím väčší je špecifický impulz, tým menej paliva je potrebné na dosiahnutie ťahu a tým je vyššia palivová účinnosť. Palivová účinnosť však neznamená energetickú účinnosť (napríklad iónové motory). Špecifický impulz nemôže byť zamieňaný s výkonom alebo ťahom motora, vysoký špecifický impulz teda neznamená vysoký ťah (napríklad iónové motory majú Isp až 30 000 Ns/kg ale veľmi malý ťah). 

Špecifický impulz sa veľmi často vyjadruje v sekundách, to znamená že jeho hodnota udáva koľko sekúnd dokáže 1 kilogram paliva poskytovať ťah 1 newton. S týmto značením sa možno stretnúť najčastejšie. 

Výpočet

Ftah - ťah motora v newtonoch
Isp - špecifický impulz v sekundách
 - hmotnostný prietok paliva
g0 - gravitačné zrýchlenie na povrchu Zeme

Udanie Isp v sekundách má tú výhodu, že ho možno aplikovať na rakety, ktoré si vezú všetky látky potrebné na reakciu so sebou, aj na prúdové motory, ktoré získavajú oxidačné činidlo z atmosféry.

Špecifický impulz nie je pre danú konštrukciu parameter konštantný, mení sa s výškou, respektíve s tlakom okolitého prostredia. Preto sa u raketových motorov obvykle uvádzajú dve hodnoty Isp - jedna pre "sea level" - pre tlak na úrovni hladiny mora, a druhá pre vákuum. Špecifický impulz vo vákuu je vždy o niečo vyšší.

 Jednotky 
Prevodna tabuľka
Špecifický impulzŠpecifický impulzEfektívna výtoková rýchlosťŠpecifická spotreba palivaJednotky SI= X sekúnd= 9,8066 · X N·s/kg= 9,8066 · X m/s= (101 972 / X) g/kN·s Imperiálne jednotky= X sekúnd= X lbf·s/lb= 32,16 · X ft/s= (3600 / X) lb/lbf·h

 Príklady 

MotorEfektívna výtoková rýchlosť (m/s, N·s/kg)Špecifický impulz(s)Energia v kg(MJ/kg)Prúdový motor29 000 (skutočne asi ~300 až 400)3 00043Raketový motor na tuhé pohonné látky2 5002503,0Raketový motor na kvapalné pohonné látky4 4004509,7Iónový motor29 0003 000430VASIMR290 00030 00043 000

Zdroje


 Externé odkazy 
 http://mek.kosmo.cz/zaklady/rakety/motory.htm  

 Referencie 

Kategória:Raketové motory