Njutn potiska
Njutn je sila koja za sekundu ubrza kilogram za metar u sekundi. Jabuka od oko 100 grama pritiska dlan silom od jednog njutna. Raketni motor izbacuje stotine kilograma gasa u sekundi brzinom od 3–4 km/s i dobija potisak od miliona njutna — meganjutne.
Potisak se sastoji od dva sabirka: impulsa mlaza ṁ·vₑ i razlike pritisaka na izlazu mlaznika. Zato isti motor pri zemlji vuče slabije nego u vakuumu, a oblik mlaznika odlučuje gde radi bolje. Raketa poleće samo ako je potisak veći od težine; njihov odnos je odnos potiska i težine.
| Oznaka | N · kN · MN |
| Definicija | 1 N = 1 kg·m/s² — po drugom Njutnovom zakonu F = ma |
| Potisak | F = ṁ·vₑ + (pₑ − pₐ)·Aₑ |
| Stare jedinice | 1 kgf = 9,80665 N · 1 tf = 9,807 kN · 1 lbf = 4,448 N |
| Poletanje | odnos potiska i težine F / mg veći od 1 · kod raketa na startu 1,2–1,6 |
| Tipične vrednosti | jabuka — 1 N · avionski motor — stotine kN · raketni motor na tečno gorivo — oko 2 MN · teška raketa — 30–70 MN |
01 · Definicija
Sila, impuls mlaza i pritisak na izlazu
Drugi Njutnov zakon: sila je jednaka masi pomnoženoj ubrzanjem. Njutn je sila pri kojoj kilogram dobija ubrzanje 1 m/s². Motor se odguruje od sopstvenog mlaza: svake sekunde izbacuje masu ṁ brzinom vₑ i dobija silu ṁ·vₑ — po trećem zakonu.
Drugi sabirak je pritisak. Ako gas na izlazu mlaznika pritiska jače od vazduha, on još gura; ako slabije, vazduh sabija mlaz i oduzima potisak. Dugačak mlaznik jače ubrzava gas i dobro radi u vakuumu, ali pri zemlji gubi. Kratak — obrnuto. Specifični impuls Isp je potisak podeljen težinom goriva potrošenog u sekundi, u sekundama: što je veći, motor je ekonomičniji.
Koliko njutna treba za poletanje
Izaberite šta podižete i zadajte potisak — skala je logaritamska, od 0,1 N do 100 MN. Težina je sila teže mg. Poletanje nastupa kada je potisak veći od težine.
Garaža: sastavite raketu od delova
Raketa stoji u montažnoj hali. Svaki deo menja masu, otpor vazduha i potisak: nosni oklop — oblik nosa, trup — prečnik rezervoara i koliko motora staje, repne površine — stabilnost na max-Q, motor i mlaznik — potisak i specifični impuls. Deo koji je poslednji menjan je istaknut. Desno — masa po delovima, odnos potiska i težine i rezerva brzine. Kada je raketa spremna — «Na lansirnu rampu».
Sastavite raketu — i pogledajte da li će poleteti
Raketa se sastavlja u garaži iznad: nosni oklop, trup, repne površine, motori, mlaznik, gorivo i teret. Na sto izlazi ono što je sastavljeno. Glavna radnja je «Lansiraj»: odbrojavanje, paljenje, poletanje, zvučni zid, maksimalni dinamički pritisak, gašenje motora i let po inerciji do najviše tačke. U garaži se može dodati drugi stepen i uključiti «Okret ka orbiti»: posle poletanja raketa se naginje ka horizontu, prvi stepen se odvaja, drugi dobija oko 7,8 km/s u stranu — i ako je perigej iznad 160 km, raketa je u orbiti. Bez okreta let je vertikalan, kao kod geofizičke rakete. Prve sekunde teku sporo, dalje je let ubrzan; klizač ispod scene ga premotava. Desno je mlaznik u preseku: pritisak na izlazu prema spoljašnjem pritisku; od njih zavise oblik mlaza i potisak.
—
02 · Pretvaranje
| {n} | {v} | {note} |
Brza računica: tona-sila je skoro 10 kN, sto tona potiska — oko 1 MN. Tačnije — pomnožiti sa 9,807.
Američki motori se često opisuju u funtama-sile: milion lbf je 4,45 MN.
03 · Redovi veličina
04 · Merni instrumenti
05 · Pravila pisanja
06 · Susedne jedinice
07 · Istorijski deo
Njutn je izvedena SI jedinica: kilogram, metar i sekunda. Od 2019. kilogram je zadat preko Plankove konstante, pa se i njutn oslanja na nju. Etaloni sile su mašine koje opterećuju senzor poznatim tegovima u poznatom polju teže; najveće postižu nekoliko meganjutna.
Potisak raketnog motora nije kataloška konstanta. Zavisi od spoljašnjeg pritiska, pa se u karakteristikama navode dva broja: na nivou mora i u vakuumu. Stari priručnici davali su potisak u tonama-sile; po GOST 8.417 to je jedinica van sistema, a u njutne se pretvara množenjem sa 9 807.
Katalog veličina
ceo indeks →Sedam osnovnih jedinica SI
Kap kiseline menja boju soka, so boji plamen, voda se ledi od jednog kucanja. Ispod njih svi listovi Simetriuma, po oblastima i abecedno.
Otvori indeks →