Özgül itici kuvvet

Vikipedi, özgür ansiklopedi
Atla: kullan, ara

Özgül itici kuvvet (genellikle Isp gösterilir) roket ve jet motorlarının verim oranını tanımlamak için kullanılan bir yöntemdir. Kullanılan itici yakıt miktarı ile ilgili olarak itici kuvvetin türevini belirtir. Başka bir deyişle, itme kuvveti birim zamanda kullanılan itici yakıt miktarına bölünür.[1] İtici yakıt "miktarı" kütlece (örneğin kilogram) verilirse, bu durumda özgül itici kuvvet hız birimine sahip olur. İtici yakıt miktarı ağırlıkça (örneğin kilogram-kuvvet) verilirse, o zaman da özgül itici kuvvet zaman birimi ile ifade edilir. Özgül itici kuvvetin iki sürümü arasındaki dönüşüm sabiti g dir.[2] Özgül itici kuvvet ne kadar yüksekse, belirli bir itme kuvveti için gerekli itici yakıt akış hızı o kadar az olur ve bu durumda Tsiolkovsky roket denkleminde bahsi geçen delta-v için roketin daha az itici yakıta ihtiyacı olur.

Gerçek egzoz hızı aslında aracın arkasından püskürtürek bıraktığı egzozun ortalama hızıdır. Etkin egzoz hızı aynı itme kuvvetini vermek için yanarak, araçtan ayrılmak zorunda kalan itici yakıtın saniyedeki hızıdır. Uzay boşluğunda çalışan bir roket için bu ikisi de hemen hemen aynı olsa da, hava emen bir jet motoru için bu ikisi tamamen farklıdır. Çünkü jet motorlarında ekstra itme kuvveti hızlanan havayla sağlanır. Özgül itici kuvvet ve etkin egzoz hızı orantılıdır.

Özgül itici kuvvet motorları kıyaslamak için kullanışlı bir değerdir, otomobiller için 100 kilometre başına litre ya da galon başına mil gibi kullanılır. Daha yüksek özgül itici kuvvetli bir itme yöntemi daha fazla itici yakıt verimliliği demektir.[1] Aynı şeyi ölçen diğer bir nicelik ise genellikle hava emen jet motorları için kullanılan özgül yakıt tüketimidir. Özgül yakıt tüketimi, özgül itici kuvvet ve etkin egzoz hızı ile ters orantılıdır.

Örnekler[değiştir | kaynağı değiştir]

Model roketçilik[değiştir | kaynağı değiştir]

Özgül itici kuvvet ayrıca model roket motorlarında performans ölçümü için kullanılır. Estes' in roket motorları için beyan ettiği bazı özgül itici kuvvet değerleri şunlardır:[3] Estes Industries model roket parçaları konusunda tanınmış, Amerikalı büyük bir satıcıdır. Model roket motorlarında üreticiler karabarut itici yakıtı kullandıklarından ötürü, model roket motorlarının özgül itici kuvveti diğer birçok roket motorlarından çok daha düşüktür. Model roket motorlarının yanma hızı da çok sıkı denetlenmektedir.

Piyasada bulunan değişik Estes roket motorlarının özgül itici kuvvetleri
Motor Toplam itici kuvvet (Ns) Yakıt Ağırlığı (N) Özgül itici kuvvet (s)
Estes A10-3T 2.5 .0370 67.49
Estes A8-3 2.5 .0306 81.76
Estes B4-2 5.0 .0816 61.25
Estes B6-4 5.0 .0612 81.76
Estes C6-3 10 .1223 81.76
Estes C11-5 10 .1078 92.76
Estes D12-3 20 .2443 81.86
Estes E9-6 30 .3508 85.51

Yararlanılan kaynaklar[değiştir | kaynağı değiştir]