Der Schub bei der Berechnung des spezifischen Impulses

Nehmen wir bei der Berechnung des spezifischen Impulses unter Verwendung des erzeugten Schubs als einen der Parameter den erzeugten Gesamtschub oder den durchschnittlichen Schub über die Dauer der Verbrennung?

ICH S P = F T H R u S T ⋅ T B u R N M F u e l ⋅ G

Wenn ich Messwerte über ein Zeitintervall von dt = 0,1 Sekunden für insgesamt 3 Minuten nehme, nehme ich dann den Schub bei dt = 0,1 Sekunden oder den Durchschnitt des Gesamtschubs über einen Zeitraum von 3 Minuten?

Verwenden wir während eines Starts auch den durchschnittlichen Schub, der während des Starttests erzeugt wird, um das Projektil vorherzusagen, oder haben die Leute eine andere Möglichkeit, den Schub zu finden und eine genauere Berechnung der Geschwindigkeit und Position vorzunehmen? Wie ich weiß, ist der Schub während des Starts nicht konstant.

"... unter Verwendung des erzeugten Schubs als einen der Parameter ..." Welche anderen Parameter werden Sie verwenden? Die Antwort hängt davon ab, welche anderen Informationen Ihnen zur Verfügung stehen. Und was heißt hier „Gesamtschub“? Meinst du stattdessen "sofortiger Schub"?
Hallo @uhoh, ich wollte fragen, wenn wir sagen, dass der von einer Rakete erzeugte Schub X ist, meinen wir den sofortigen Schub oder den Schub insgesamt über den Zeitraum der Verbrennung.
Beides, wirklich. einer gibt Ihnen den momentanen Isp, der andere gibt Ihnen den Durchschnitt über die gesamte Verbrennung, der tendenziell weniger als der momentane Spitzen-Isp ist. Was normalerweise als "Isp" bezeichnet wird, ist der Spitzenwert, der unter optimalen Bedingungen oder unter genau festgelegten Bedingungen sofort erreichbar ist (bei Kammerdruck V, Düsenverhältnis X, bei Umgebungsluftdruck Y ist der Isp für diesen Motor Z).
Schau dir die Einheiten an. F / ( M Kraftstoff G ) ist einheitenlos, also ist das falsch. ( F ¯ T ) / ( M Kraftstoff G ) hat die richtigen Einheiten (Zeit), also ist das in Bezug auf den durchschnittlichen spezifischen Impuls in Ordnung. Sie sollten verwenden M ˙ Kraftstoff und nicht mit der Zeit multipliziert für einen sofortigen spezifischen Impuls.
"... verwenden wir den während des Starttests erzeugten durchschnittlichen Schub, um das Projektil vorherzusagen" - sollten Sie nicht stattdessen die Beschleunigung verwenden? Wenn Sie einen Motor-Gimbal haben, müssen Sie dies ebenfalls berücksichtigen.
Vielen Dank an alle für die hilfreichen Einblicke. @BojanKogoj Diesmal haben wir keinen Motorkardanring.

Antworten (1)

Es gibt keinen "den" spezifischen Impuls in dem Sinne, dass die Leistung eines Raketentriebwerks im Laufe der Zeit variiert. Für einen gegebenen Zeitpunkt lässt sich der momentane spezifische Impuls aus Schub und Massenstrom ableiten:

ICH S P = F T H R u S T M ˙ F u e l ⋅ G

Für eine genaue Modellierung eines Starts in einer komplexen Umgebung (z. B. in einer Atmosphäre) müssten wir die Schwankungen des Triebwerks kennen, um genaue Ergebnisse zu erhalten.

Aber mit einem ICH S P Der Wert für die gesamte Verbrennung ist ebenso sinnvoll, da Sie damit die Änderung der Geschwindigkeit berechnen können , ohne sich Gedanken über den genauen Verlauf der Verbrennung machen zu müssen. In diesem Fall wäre der durchschnittliche Schub tatsächlich das, was Sie wollen:

ICH S P = F ¯ T H R u S T ⋅ T B u R N M F u e l ⋅ G

Daher sind beide Arten der Berechnung des spezifischen Impulses durchaus sinnvoll, wenn auch für unterschiedliche Anwendungsfälle.

Schöne Antwort, ich hätte fast das Fehlen eines Punktes über dem m in der 2. Gleichung verpasst.
Danke @SE. Die Verwendung des Durchschnittswerts für Isp und Schub würde wahrscheinlich keine genauen Informationen während der Dauer der angetriebenen Verbrennung liefern, aber ich nehme an, dass dies keinen großen Unterschied bei der Berechnung von Dingen wie Endhöhe und Geschwindigkeit beim Abschalten des Motors machen würde.
Der Schub bei der Berechnung des spezifischen Impulses
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