اندفاع نوعي

من ويكيبيديا، الموسوعة الحرة
اذهب إلى التنقل اذهب إلى البحث

الاندفاع النوعي Specific impulse (يختصر عادة Isp) هو مقياس لكفاءة المحرك الصاروخي والمحرك النفاث. من التعريف هو عبارة عن الاندفاع الكلي (أو التغير في الزخم) المعطى في وحدة المادة الدافعة[1] وهو مكافئ بعديا لمقدار الدفع المتولد مقسوما على معدل جريان المادة الدافعة.[2] إذا كان نظام الدفع يحوي اندفاع أعلى فإنه يستخدم كتلة المادة الدافعة بصورة أكفأ أثناء تخليق دفع أمامي، وفي حالة الصاروخ، نحتاج لمادة دافعة أقل لكل دلتا في معطاة، في معادلة تسالكوفسكي الصاروخية.[1][3]

الوحدات[عدل]

وحدات متنوعة لأداء محرك صاروخي، بالنظام العالمي والإمبريالي
Specific impulse سرعة النفث
الفعالة
استهلاك
الوقود النوعي
بالوزن بالكتلة
SI = x s = 9.8066·x N·s/kg = 9.8066·x m/s = 101,972/x g/(kN·s)
وحدات إنكليزية = x s = x lbf·s/lb = 32.16·x ft/s = 3,600/x lb/(lbf·h)

تعريف عام[عدل]

في كل العربات يمكن تعريف الاندفاع النوعي بوحدات الثانية بالعلاقة التالية:[4]

حيث:

الدفع المعطى بواسطة المحرك، بوحدات نيوتن
التسارع على سطح الأرض، بوحدات m/s2،
الاندفاع النوعي مقاسا بالثواني,
معدل تدفق الكتلة بوحدة kg/s.
الاندفاع النوعي لمحركات مختلفة

كفاءة الطاقة[عدل]

الصواريخ[عدل]

في محركات الصواريخ وما شابهها، تعطى القدرة اللازمة لتشغيل المحرك بالعلاقة:

حيث ve سرعة النفث الفعلية.

ومن الزخم يكون الدفع:

بقسمة القدرة على الدفع نحصل على:

نظريا، في الفضاء تكون الكفاءة أعلى ما يمكن عندما تكون سرعة النفث إلى دلتا في معطاة بالعلاقة

انظر أيضا[عدل]

المراجع[عدل]

  1. أ ب "What is specific impulse?". Qualitative Reasoning Group. اطلع عليه بتاريخ 22 ديسمبر 2009. 
  2. ^ Benson، Tom (11 July 2008). "Specific impulse". NASA. اطلع عليه بتاريخ 22 ديسمبر 2009. 
  3. ^ Hutchinson، Lee (14 April 2013). "New F-1B rocket engine upgrades Apollo-era design with 1.8M lbs of thrust". Ars Technica. تمت أرشفته من الأصل في 02 ديسمبر 2017. اطلع عليه بتاريخ 15 أبريل 2013. The measure of a rocket's fuel efficiency is called its specific impulse (abbreviated as 'ISP'—or more properly Isp).... 'Mass specific impulse...describes the thrust-producing efficiency of a chemical reaction and it is most easily thought of as the amount of thrust force produced by each pound (mass) of fuel and oxidizer propellant burned in a unit of time. It is kind of like a measure of miles per gallon (mpg) for rockets.' 
  4. ^ Rocket Propulsion Elements, 7th Edition by George P. Sutton, Oscar Biblarz