Ist es möglich, eine Brennstoff-/Oxidationsmittelauswahl direkt mit einem bestimmten Impuls im Vakuum in Beziehung zu setzen? Ich habe ein paar verschiedene Methoden ausprobiert, kann die beiden aber anscheinend nicht direkt in Beziehung setzen.
Der spezifische Impuls variiert mit der genauen Konstruktion des Motors (Motorzyklus, Mischungsverhältnis, Kammerdruck, Düsengröße und andere thermodynamische Merkmale), aber es gibt eine Tabelle auf der Wikipedia-Seite mit flüssigem Raketentreibstoff, die einen typischen spezifischen Impuls angibt (ausgedrückt als Abgas Geschwindigkeit in m/s) für verschiedene Treibladungskombinationen.
Die chemische Seite der Dinge ist normalerweise so:
Der tatsächliche spezifische Impuls variiert zwischen verschiedenen Motorkonstruktionen.
Es gibt nur eine Unbekannte, die man dabei nicht so einfach berechnen kann, und das ist die Zusammensetzung der Abgase. Wenn Sie eine Verteilung nach Highschool-Chemie erraten, können Sie eine Abschätzung erster Ordnung der Temperaturänderung und des Molekulargewichts erhalten.
Während der Einfluss des Drucks auf den Vakuum-ISP gering ist, verschiebt der Kammerdruck das chemische Gleichgewicht der Verbrennung, was dazu führen kann, dass sich bei höheren Drücken größere Moleküle bilden und somit der ISP verringert wird.
Versuchen Sie, einige Zahlen und Substanzen in dieses praktische Tool einzufügen:
Als sehr allgemeine Regel ist Isp proportional zur Quadratwurzel des Verhältnisses von Kammertemperatur zu Treibmittelmolekularmasse, sodass leichtere Brennstoffe (wie Wasserstoff) tendenziell einen höheren Isp liefern.
Wie die anderen Leute bereits erwähnt haben, ist Isp eine Funktion sowohl der Verbrennung als auch des Düsendesigns, selbst im Vakuum. Wenn Sie am Beitrag des Treibmittels/der Verbrennung zum Isp interessiert sind, sehen Sie sich die charakteristische Geschwindigkeit an .