Newton tujahan
Newton ialah daya yang dalam satu saat memecut satu kilogram sebanyak satu meter sesaat. Epal seberat kira-kira 100 gram menekan tapak tangan dengan daya satu newton. Enjin roket memancutkan ratusan kilogram gas sesaat pada kelajuan 3–4 km/s dan memperoleh tujahan berjuta-juta newton — meganewton.
Tujahan terdiri daripada dua sebutan: momentum jet ṁ·vₑ dan beza tekanan di mulut muncung. Oleh itu enjin yang sama di aras bumi menujah lebih lemah daripada di vakum, dan bentuk muncung menentukan di mana enjin berfungsi lebih baik. Roket hanya berlepas jika tujahan melebihi berat; nisbah keduanya ialah nisbah tujahan kepada berat.
| Tanda | N · kN · MN |
| Definisi | 1 N = 1 kg·m/s² — menurut hukum kedua Newton F = ma |
| Tujahan | F = ṁ·vₑ + (pₑ − pₐ)·Aₑ |
| Unit lama | 1 kgf = 9.80665 N · 1 tf = 9.807 kN · 1 lbf = 4.448 N |
| Berlepas | nisbah tujahan kepada berat F / mg lebih daripada 1 · roket semasa pelancaran 1.2–1.6 |
| Nilai lazim | epal — 1 N · enjin pesawat — ratusan kN · enjin roket cecair — kira-kira 2 MN · roket berat — 30–70 MN |
01 · Definisi
Daya, momentum jet dan tekanan di mulut muncung
Hukum kedua Newton: daya sama dengan jisim didarab pecutan. Newton ialah daya yang memberikan pecutan 1 m/s² kepada satu kilogram. Enjin menolak dirinya daripada jetnya sendiri: setiap saat ia memancutkan jisim ṁ pada kelajuan vₑ dan memperoleh daya ṁ·vₑ — menurut hukum ketiga.
Sebutan kedua ialah tekanan. Jika gas di mulut muncung menekan lebih kuat daripada udara, ia masih menolak; jika lebih lemah, udara menghimpit jet dan mengurangkan tujahan. Muncung panjang memecut gas lebih kuat dan berfungsi baik di vakum, tetapi kalah di aras bumi. Muncung pendek sebaliknya. Impuls tentu Isp ialah tujahan per berat bahan api yang digunakan sesaat, dalam saat: semakin tinggi, semakin jimat enjin itu.
Berapa newton diperlukan untuk berlepas
Pilih apa yang hendak diangkat dan tetapkan tujahan — skalanya logaritma, dari 0.1 N hingga 100 MN. Berat ialah daya graviti mg. Berlepas apabila tujahan melebihi berat.
Bengkel: pasang roket daripada komponen
Roket berdiri di bangunan pemasangan. Setiap komponen mengubah jisim, rintangan udara dan tujahan: fairing — bentuk hidung, badan — diameter tangki dan berapa enjin yang muat, sirip — kestabilan pada max-Q, enjin dan muncung — tujahan dan impuls tentu. Komponen yang terakhir ditukar diserlahkan. Di kanan — jisim mengikut bahagian, nisbah tujahan kepada berat dan rizab halaju. Apabila roket siap — «Bawa ke pelantar».
Pasang roket — dan lihat sama ada ia terbang
Roket dipasang di bengkel di atas: fairing, badan, sirip, enjin, muncung, bahan api dan muatan. Apa yang telah dipasang dibawa ke pelantar. Tindakan utama ialah «Lancar»: kira detik, penyalaan, berlepas, sempadan bunyi, tekanan dinamik maksimum, enjin dimatikan dan penerbangan lajak hingga titik tertinggi. Di bengkel anda boleh menambah peringkat kedua dan menghidupkan «Belok ke orbit»: selepas berlepas roket condong ke arah ufuk, peringkat pertama terpisah, peringkat kedua mencapai kira-kira 7.8 km/s ke sisi — dan jika perigi lebih tinggi daripada 160 km, roket berada di orbit. Tanpa belokan penerbangan menegak, seperti roket geofizik. Saat-saat pertama berjalan perlahan, selepas itu penerbangan dipercepat; gelangsar di bawah adegan memutarnya ke depan dan ke belakang. Di kanan — keratan muncung: tekanan di mulut muncung lawan tekanan di luar, kedua-duanya menentukan bentuk jet dan tujahan.
—
02 · Konversi
| {n} | {v} | {note} |
Kira cepat: satu tan-daya hampir 10 kN, seratus tan tujahan kira-kira 1 MN. Lebih tepat — darab dengan 9.807.
Enjin Amerika sering diperihalkan dalam paun-daya: sejuta lbf ialah 4.45 MN.
03 · Orde besaran
04 · Alat ukur
05 · Aturan penulisan
06 · Satuan tetangga
07 · Bagian sejarah
Newton ialah unit terbitan SI: kilogram, meter dan saat. Sejak 2019 kilogram ditakrifkan melalui pemalar Planck, dan newton juga bersandar padanya. Piawai daya ialah mesin yang membebankan penderia dengan batu timbang yang diketahui dalam medan graviti yang diketahui; yang terbesar menampung beberapa meganewton.
Tujahan enjin roket bukan pemalar dalam spesifikasi. Nilainya bergantung pada tekanan di luar, maka spesifikasi menyatakan dua angka: pada aras laut dan di vakum. Buku rujukan lama memberikan tujahan dalam tan-daya; menurut GOST 8.417 ini unit di luar sistem, yang ditukar kepada newton dengan mendarab 9 807.
Katalog besaran
seluruh indeks →Tujuh unit asas SI
Setitis asid menukar warna jus, garam mewarnakan nyalaan, air membeku dengan satu ketukan. Di bawahnya semua halaman Simetrium, mengikut bidang dan mengikut abjad.
Buka indeks →