Wie hat die NASA 22 Millionen „Raketen-Pferdestärken“ für den SLS-Booster berechnet?

Question

Wie hat die NASA 22 Millionen „Raketen-Pferdestärken“ für den SLS-Booster berechnet?

äh

Diese Antwort auf Gibt die NASA wirklich die Leistung von Raketen in Pferdestärken an? zitiert die NASA-Nachricht Space Launch System Booster Aimed and Ready to Fire, in der es heißt

"Das Beeindruckende an diesem Test ist, dass der Booster nach der Zündung mit etwa 3,6 Millionen Pfund Schub oder 22 Millionen PS arbeiten wird ", sagte Alex Priskos, Manager des SLS Boosters Office bei Marshall. "Dieser Testbrand ist entscheidend, um die Validierung unseres Designs zu ermöglichen."

Wenn ich sagen würde, dass mein Auto mit 400 Nm oder 200 kW arbeitet, würden Sie sich wegen des „oder“ sträuben, was darauf hindeutet, dass dies zwei Möglichkeiten sind, dasselbe auszudrücken. Sie können „und“ verwenden, da Sie zwei verschiedene Informationen messen würden. Sie mögen verwandt sein, aber man kann nicht einfach das eine vom anderen bekommen.

Und doch sind hier 3,6 Millionen Pfund Schub oder 22 Millionen Pferdestärken vorhanden .

Fragen:

Obwohl es physikalisch keinen Sinn machen würde, wie können wir für den SLS-Booster so etwas wie 6 PS/lb _f erreichen ?
Ist das ganz grob eine Invariante? Würden alle großen Booster innerhalb eines Faktors von zwei dieser Zahl liegen oder zumindest Booster eines ähnlichen Treibmitteltyps?

Update: @OrganicMarble hat auf die Antwort von @MarkAdler hingewiesen , die eine Definition erklärt und einen Link zu einem Taschenrechner in Wolfram Alpha enthält. Wenn ich 3,6 Millionen Pfund Schub eingebe, bekomme ich 48 Millionen PS zurück, was um mehr als den Faktor zwei höher ist als die oben erwähnten 22 Millionen PS.

Jemand irrt sich, oder es gibt mehrere Definitionen, oder vielleicht habe ich den Taschenrechner nicht richtig benutzt ...?

Organischer Marmor

Beantwortet das deine Frage? Welche Beziehung besteht zwischen der Raketengleichung und Arbeit, Energie und Leistung?

äh

@OrganicMarble Hast du überprüft, ob das 6 PS/lbf erzeugt? Ich habe hier eine konkrete Zahl angeführt, nur weil dort eine Gleichung steht, heißt das noch lange nicht, dass sie funktioniert, egal wie recht Mark Adler immer und immer hat :-)

äh

@OrganicMarble Mark Adlers Wolfram Alpha-Berechnung ergibt 48 Millionen HP, also ist es nah dran. Aber ich denke nicht, dass es an der Zeit ist, andere daran zu hindern, meine Frage zu beantworten. Stattdessen können andere mit seiner Antwort beginnen und auf die anderen in meiner Frage angesprochenen Punkte eingehen. Wenn die richtige Antwort 48 Millionen PS lautet, warum hat dann Alex Priskos, Manager des SLS Boosters Office bei Marshal, 22 Millionen PS gesagt? Dies ist kein Duplikat.

äh

Ich habe die Frage so angepasst, dass sie die Diskrepanz zwischen den von mir zitierten Zahlen und der Gleichung in dieser Antwort enthält und hervorhebt. Meine Frage nach den 22 Millionen PS beantwortet da nichts.

äh

@OrganicMarble Ich sehe eine Erwähnung eines fehlenden Faktors 2 in einer Gleichung bei einem defekten Link zu einer Aerojet Rocketdyne-Seite, aber das gilt nicht für die Gleichung, die die Antwort liefert, oder den Wolfram Alpha-Rechner. Sie können die Division durch 2 deutlich in der Gleichung und im Text sehen: "...über zwei:" Glauben Sie, dass dieser Autor jemals eine Gleichung schreiben würde, von der er nicht sicher war, ob sie richtig war?

Organischer Marmor

Ich glaube, dass die von mir vorgeschlagene Frage ein Duplikat ist und dass die gegebene Antwort richtig ist. Deshalb bekomme ich nicht den ganzen Pushback. Ich denke immer noch, dass es ein Duplikat ist, aber ich ziehe meine enge Abstimmung zurück, da Sie die Frage bearbeitet haben, um nach der spezifischen Nummer zu fragen. Ich schlage vor, dass Sie die Website nach möglichen Duplikaten durchsuchen, bevor Sie in Zukunft Fragen stellen. Eine einfache Suche nach "Pferdestärken" hätte das ergeben.

Christopher James Huff

Haben Sie berücksichtigt, dass die SRBs einen spezifischen Impuls von nur etwa 240 s haben?

David Hammen

Beantwortet das deine Frage? Gibt die NASA die Leistung von Raketen wirklich in Pferdestärken an?

äh

@DavidHammen, bitte sehen Sie sich die gepostete Antwort und die Diskrepanz an, die sie aufwirft. Diese Frage wird dort nicht beantwortet! Wir haben ISPs von 209, 240 und 269, die abgeglichen werden müssen.

äh

@ChristopherJamesHuff Ich habe darauf basierend eine Antwort gepostet, schau mal?

äh

@OrganicMarble Ich habe eine Antwort gepostet, es scheint eine Diskrepanz in den Isp-Werten zu geben. Ich weiß nicht, ob Sie irgendwelche Kanäle haben, um dies an Marshall weiterzuleiten oder nicht. Vielleicht ist es eine Vakuum-gegen-Meeresspiegel-Sache?

genannt2voyage

Kommentare sind nicht für längere Diskussionen gedacht; diese Konversation wurde in den Chat verschoben .

Antworten (1)

Wie hat die NASA 22 Millionen „Raketen-Pferdestärken“ für den SLS-Booster berechnet?

Beantwortet das deine Frage? Welche Beziehung besteht zwischen der Raketengleichung und Arbeit, Energie und Leistung?
@OrganicMarble Hast du überprüft, ob das 6 PS/lbf erzeugt? Ich habe hier eine konkrete Zahl angeführt, nur weil dort eine Gleichung steht, heißt das noch lange nicht, dass sie funktioniert, egal wie recht Mark Adler immer und immer hat :-)
@OrganicMarble Mark Adlers Wolfram Alpha-Berechnung ergibt 48 Millionen HP, also ist es nah dran. Aber ich denke nicht, dass es an der Zeit ist, andere daran zu hindern, meine Frage zu beantworten. Stattdessen können andere mit seiner Antwort beginnen und auf die anderen in meiner Frage angesprochenen Punkte eingehen. Wenn die richtige Antwort 48 Millionen PS lautet, warum hat dann Alex Priskos, Manager des SLS Boosters Office bei Marshal, 22 Millionen PS gesagt? Dies ist kein Duplikat.
Ich habe die Frage so angepasst, dass sie die Diskrepanz zwischen den von mir zitierten Zahlen und der Gleichung in dieser Antwort enthält und hervorhebt. Meine Frage nach den 22 Millionen PS beantwortet da nichts.
@OrganicMarble Ich sehe eine Erwähnung eines fehlenden Faktors 2 in einer Gleichung bei einem defekten Link zu einer Aerojet Rocketdyne-Seite, aber das gilt nicht für die Gleichung, die die Antwort liefert, oder den Wolfram Alpha-Rechner. Sie können die Division durch 2 deutlich in der Gleichung und im Text sehen: "...über zwei:" Glauben Sie, dass dieser Autor jemals eine Gleichung schreiben würde, von der er nicht sicher war, ob sie richtig war?
Ich glaube, dass die von mir vorgeschlagene Frage ein Duplikat ist und dass die gegebene Antwort richtig ist. Deshalb bekomme ich nicht den ganzen Pushback. Ich denke immer noch, dass es ein Duplikat ist, aber ich ziehe meine enge Abstimmung zurück, da Sie die Frage bearbeitet haben, um nach der spezifischen Nummer zu fragen. Ich schlage vor, dass Sie die Website nach möglichen Duplikaten durchsuchen, bevor Sie in Zukunft Fragen stellen. Eine einfache Suche nach "Pferdestärken" hätte das ergeben.
Haben Sie berücksichtigt, dass die SRBs einen spezifischen Impuls von nur etwa 240 s haben?
Beantwortet das deine Frage? Gibt die NASA die Leistung von Raketen wirklich in Pferdestärken an?
@DavidHammen, bitte sehen Sie sich die gepostete Antwort und die Diskrepanz an, die sie aufwirft. Diese Frage wird dort nicht beantwortet! Wir haben ISPs von 209, 240 und 269, die abgeglichen werden müssen.
@ChristopherJamesHuff Ich habe darauf basierend eine Antwort gepostet, schau mal?
@OrganicMarble Ich habe eine Antwort gepostet, es scheint eine Diskrepanz in den Isp-Werten zu geben. Ich weiß nicht, ob Sie irgendwelche Kanäle haben, um dies an Marshall weiterzuleiten oder nicht. Vielleicht ist es eine Vakuum-gegen-Meeresspiegel-Sache?
Kommentare sind nicht für längere Diskussionen gedacht; diese Konversation wurde in den Chat verschoben .

äh · Answer 1

tl; dr: Eine vollständige Antwort erfordert mehr Informationen und Einblicke, da die verfügbaren Isp-Werte nicht den angegebenen Wert für die "Raketenpferdestärke" des SRB des SLS generieren. Momentan scheint irgendjemand irgendwo falsch zu liegen und ich würde mich freuen, wenn mir gezeigt werden kann, dass ich es bin!

Die Frage ist mit der Antwort von @ MarkAdler verknüpft , die erklärt, dass man die Leistung einer Rakete als die Rate definieren könnte, mit der kinetische Energie auf ihren Auspuff im Bezugsrahmen übertragen wird, der sich mit der Rakete bewegt ^† .

Wir kennen kinetische Energie $E$ Ist $m v^2/2$ und dass relativ zur Rakete die effektive oder durchschnittliche Abgasgeschwindigkeit nahe bei liegt $I_{sp}$ in Sekunden multipliziert mit einer Standardgravitation , definiert als genau 9,80665 m/s ² . Also im Rahmen der Rakete die Kraft $P$ wird sein:

\frac{D E}{D T} = P = \frac{v^{2}}{2} \frac{D M}{D T}

$\frac{dE}{dt} = P = \frac{v^2}{2}\frac{dm}{dt}$

Seit Schub $T$ Ist

T = v \frac{D M}{D T}

$T = v \frac{dm}{dt}$

Und $v$ Ist $g I_{sp}$ , wir bekommen

P = \frac{G {ICH}_{S P} T}{2} .

$P = \frac{g I_{sp} T}{2}.$

^† In diesem Rahmen können wir verwenden $F = dp/dt = v dm/dt$ und brauche die nicht $m dv/dt$ Term, der in Trägheitskoordinaten erforderlich ist, wie er zur Ableitung der Tsiolkovsky-Raketengleichung erforderlich ist .

Der Grund, warum das OP 48 Millionen PS statt etwas näher an 22 Millionen bekam, ist, dass sie, während sie den richtigen Schub in den Wolfram Alpha-Rechner-Link eingaben, den verließen $I_{sp}$ Wert allein, da fälschlicherweise angenommen wurde, dass der fragliche Booster eine eigenständige Trägerrakete anstelle eines SRB war, wie in den Kommentaren darauf hingewiesen wurde :

Haben Sie berücksichtigt, dass die SRBs einen spezifischen Impuls von nur etwa 240 s haben?

Wenn man das hinzufügt, gibt es 25,3 Millionen PS zurück, was nahe genug an 22 Millionen für Regierungsarbeit liegt. Umgekehrt können wir schätzen, dass 22 Millionen Pferdestärken einem Meeresspiegel-Isp von etwa 209 Sekunden entsprechen würden.

Wenn das SLS Boosters Office der NASA die obige einfache Formel verwendet hat, bedeutet dies, dass sie 209 Sekunden für Isp anstelle von 240 Sekunden verwendet haben. Wikipedia sagt jedoch 269 Sekunden!

Es gibt eine Diskrepanz, die einer weiteren Erklärung bedarf.

Wie hat die NASA 22 Millionen „Raketen-Pferdestärken“ für den SLS-Booster berechnet?

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Organischer Marmor

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Organischer Marmor

Christopher James Huff

David Hammen

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