Nyutoni ya msukumo
Nyutoni ni nguvu ambayo katika sekunde moja huongeza kasi ya kilo moja kwa mita moja kwa sekunde. Tufaha lenye uzito wa takriban gramu 100 hubonyeza kiganja kwa nguvu ya nyutoni moja. Injini ya roketi hutoa mamia ya kilo za gesi kila sekunde kwa kasi ya 3–4 km/s na kupata msukumo wa mamilioni ya nyutoni — meganyutoni.
Msukumo una vijenzi viwili: momentamu ya jeti ṁ·vₑ na tofauti ya shinikizo kwenye mdomo wa nozeli. Kwa hiyo injini ileile ardhini husukuma kwa udhaifu zaidi kuliko kwenye ombwe, na umbo la nozeli huamua mahali inapofanya kazi vizuri zaidi. Roketi hupaa tu ikiwa msukumo ni mkubwa kuliko uzito; uwiano wao ni uwiano wa msukumo kwa uzito.
| Alama | N · kN · MN |
| Ufafanuzi | 1 N = 1 kg·m/s² — kwa sheria ya pili ya Newton F = ma |
| Msukumo | F = ṁ·vₑ + (pₑ − pₐ)·Aₑ |
| Vipimo vya zamani | 1 kgf = 9.80665 N · 1 tf = 9.807 kN · 1 lbf = 4.448 N |
| Kupaa | uwiano wa msukumo kwa uzito F / mg zaidi ya 1 · kwa roketi wakati wa kurushwa 1.2–1.6 |
| Thamani za kawaida | tufaha — 1 N · injini ya ndege — mamia ya kN · injini ya roketi ya kimiminika — takriban 2 MN · roketi nzito — 30–70 MN |
01 · Ufafanuzi
Nguvu, momentamu ya jeti na shinikizo kwenye mdomo wa nozeli
Sheria ya pili ya Newton: nguvu ni masi mara mchapuko. Nyutoni ni nguvu inayoipa kilo moja mchapuko wa 1 m/s². Injini hujisukuma kutoka kwenye jeti yake yenyewe: kila sekunde hutoa masi ṁ kwa kasi vₑ na kupata nguvu ṁ·vₑ — kwa sheria ya tatu.
Kijenzi cha pili ni shinikizo. Gesi kwenye mdomo wa nozeli ikibonyeza kwa nguvu kuliko hewa, bado inasukuma; ikiwa dhaifu zaidi, hewa hubana jeti na kupunguza msukumo. Nozeli ndefu huongeza kasi ya gesi zaidi na hufanya kazi vizuri kwenye ombwe, lakini ardhini hushindwa. Fupi ni kinyume chake. Impulsi mahususi Isp ni msukumo kwa uzito wa mafuta yanayotumika kila sekunde, kwa sekunde: kadiri ilivyo juu, ndivyo injini inavyobana matumizi.
Nyutoni ngapi zinahitajika kupaa
Chagua cha kuinua na weka msukumo — kipimo ni cha logariti, kutoka 0.1 N hadi 100 MN. Uzito ni nguvu ya mvuto mg. Kupaa hutokea msukumo ukiwa mkubwa kuliko uzito.
Karakana: unda roketi kwa vipuri
Roketi imesimama kwenye jengo la kuunganisha. Kila kipuri hubadilisha masi, ukinzani wa hewa na msukumo: kifuniko cha pua — umbo la pua, kiwiliwili — kipenyo cha matangi na idadi ya injini zinazotosha, mapezi — uthabiti wakati wa max-Q, injini na nozeli — msukumo na impulsi mahususi. Kipuri kilichobadilishwa mwisho kinaangaziwa. Kulia — masi kwa sehemu, uwiano wa msukumo kwa uzito na akiba ya kasi. Roketi ikiwa tayari — «Peleka kwenye jukwaa».
Unda roketi — uone kama itapaa
Roketi huundwa karakanani hapo juu: kifuniko cha pua, kiwiliwili, mapezi, injini, nozeli, mafuta na mzigo. Kilichoundwa ndicho kinachopelekwa jukwaani. Kitendo kikuu ni «Rusha»: kuhesabu kurudi nyuma, kuwasha, kuondoka jukwaani, kizuizi cha sauti, shinikizo la mwendo la juu kabisa, kuzima injini na kuruka bila injini hadi kilele. Karakanani unaweza kuongeza hatua ya pili na kuwasha «Geuka kwenda obiti»: baada ya kuondoka roketi huinama kuelekea upeo wa macho, hatua ya kwanza hujitenga, ya pili hufikia takriban 7.8 km/s kwa ubavu — na perijii ikiwa juu ya 160 km, roketi iko obitini. Bila kugeuka safari ni wima, kama roketi ya jiofizikia. Sekunde za kwanza huenda polepole, kisha safari huharakishwa; kitelezi chini ya onyesho huirudisha au kuisogeza mbele. Kulia — nozeli kwa mkato: shinikizo kwenye mdomo dhidi ya shinikizo la nje, ndilo linaloamua umbo la jeti na msukumo.
—
02 · Kubadilisha
| {n} | {v} | {note} |
Hesabu ya haraka: tani-nguvu moja ni karibu 10 kN, tani mia moja za msukumo ni takriban 1 MN. Kwa usahihi — zidisha kwa 9.807.
Injini za Marekani mara nyingi huelezwa kwa ratili-nguvu: lbf milioni moja ni 4.45 MN.
03 · Madaraja ya ukubwa
04 · Vifaa vya kupima
05 · Kanuni za kuandika
06 · Vipimo jirani
07 · Sehemu ya kihistoria
Nyutoni ni kipimo kinachotokana cha SI: kilo, mita na sekunde. Tangu 2019 kilo hufafanuliwa kupitia kisichobadilika cha Planck, na nyutoni pia huegemea juu yake. Viwango vya nguvu ni mashine zinazotia mzigo kwenye kitambuzi kwa mawe ya mizani yanayojulikana katika uga wa mvuto unaojulikana; kubwa zaidi hubeba meganyutoni kadhaa.
Msukumo wa injini ya roketi si thamani isiyobadilika ya pasipoti. Hutegemea shinikizo la nje, kwa hiyo vipimo huandika namba mbili: kwenye usawa wa bahari na kwenye ombwe. Vitabu vya marejeo vya zamani vilitoa msukumo kwa tani-nguvu; kwa GOST 8.417 hiki ni kipimo nje ya mfumo, hugeuzwa kuwa nyutoni kwa kuzidisha kwa 9 807.
Orodha ya vipimo
faharasa nzima →Vizio saba vya msingi vya SI
Tone la asidi hubadilisha rangi ya juisi, chumvi hupaka mwali rangi, maji huganda kwa kugongwa mara moja. Chini yake kuna kurasa zote za Simetrium, kwa fani na kwa alfabeti.
Fungua faharasa →