Roket Yanma Süresi Hesaplama

Bir roket motorunun yakıtı bitmeden ne kadar süre yanabileceğini bulun.

Sonuç

144,00 s
2,40 dk

Nasıl hesaplanır?

Araç, kullanılabilir yakıtı motorun onu tüketme hızına böler: t = my ÷ ṁ. Burada my kg cinsinden yakıt kütlesi, ṁ ise kg/s cinsinden kütlesel debidir. Sonuç saniye cinsindendir; araç aynı süreyi dakika olarak da gösterir (t ÷ 60). İki değer de iki ondalıklıdır. Yakıt kütlesi ve debi sıfırdan büyük olmalıdır; sıfır ya da negatif değerlerde sonuç çıkmaz. Model, motorun ateşlemeden tank boşalana kadar tek ve sabit bir debiyle çalıştığını varsayar. Kısma programını, itki yükselme evresini ya da tankta ve hatlarda kalan yakıtı hesaba katmaz; gerçek yanma süreleri bu yüzden genellikle biraz farklıdır.

Örnek hesaplama

Bir kademede 1800 kg yakıt var ve motor her saniye 12,5 kg harcıyor. Saniye cinsinden yanma süresi: 1800 ÷ 12,5 = 144,00 s. Dakika olarak: 144 ÷ 60 = 2,40, araçta 2,40 dk diye gösterilir. Araç 144,00 s ve 2,40 dk gösterir. Debi 8 kg/s olsaydı aynı tank 225 s dayanırdı.

Bu örneği dene →

Sık yapılan hatalar

  • Debiyi saniye yerine dakika başına girmek. Dakikada 750 kg, 12,5 kg/s olarak yazılmalıdır; aksi halde yanma süresi 60 kat kısa çıkar.
  • Yakıt kütlesi yerine toplam kalkış kütlesini girmek. Yalnızca yakıt ve yükseltgen sayılır; yapı ya da yük sayılmaz.
  • İki bileşenli motorda debinin yakıt ile yükseltgenin toplamı olduğunu unutmak. Yalnızca yakıt debisini girmek yanma süresini uzun gösterir.
  • Libre ve kilogramı karıştırmak. İki alan da tek bir kütle birimi varsayar; ikisini karıştırmak yanlış süre verir.
  • Kısılan bir motor için sonucu kesin saymak. Araç debinin bütün yanma boyunca aynı kaldığını varsayar.

Bu hesaplama hakkında

Bir roket motorunun yanma süresi, toplam yakıt kütlesinin, motorun yakıtı tükettiği hıza yani kütlesel debiye (genellikle saniyede kilogram veya paund cinsinden) bölünmesiyle bulunur. Daha yüksek bir kütlesel debi daha fazla itki üretir ancak yakıt tanklarını daha hızlı boşaltır; bu yüzden yanma süresi, mühendislerin bir motoru belirli bir görev için boyutlandırırken itki ve özgül itkiyle birlikte dengelediği temel ödünleşimlerden biridir.

Havacılık ve uzay mühendisleri ile itki sistemi tasarımcıları, belirli bir araç için motor seçerken veya tasarlarken yanma süresi hesabını kullanır, çünkü bu süre motorun kademelenme veya kapanmadan önce roketi ne kadar hızlandırabileceğini belirler; model roketçiliği hobisiyle uğraşanlar da aynı matematiği küçük ölçekte kullanarak motor seçimini roketin uçuş profiline uydurur ve varacağı en yüksek irtifayı (apoje) tahmin eder. Bu, ulaşılabilir hız değişimini (delta-v) tahmin etmek için kullanılan roket denklemine doğrudan girdi sağlayan temel bir hesaplamadır.

Bu faydalı oldu mu?

En fazla 3 tepki seçebilirsiniz.

Yorumlar

  • İlk yorumu siz yazın.

Popüler hesaplayıcılar

Tüm Hesaplayıcılar