模型火箭发动机

我想知道什么样的固体火箭燃料电池中使用模型。我也想知道如何计算推力产生多少,所以我可能会发现如何计算它的速度。
-尼古拉斯·赖斯(16岁)
美国加利福尼亚州巴斯托

模型火箭的固体燃料发动机的混合物制成的材料非常类似于火药——它们包含一些硝酸化合物比如硝酸钾或硝酸钠,碳,硫(给他们独特的气味)。高科技固体火箭助推器使用航天飞机用铝粉代替碳和硫磺(是的,铝燃烧!)看到一个比较模型火箭燃料的组成和火药。硝酸化合物有供应氧气,硝酸钾的公式是KN03,这有助于迅速燃烧的碳和硫磺而不需要一个进气。模型火箭发动机可在爱好商店购买。人受伤和死亡混合炸药——不做它你自己。有规律的使用模型火箭和炸弹,国与国之间不同,在做任何事情之前意识到这些。

速率的推力是产品质量是由引擎失去了燃烧气体出口倍热气体的速度,因为他们逃避引擎。可以通过重估计第一位之前和之后一个引擎燃烧,用秒表测量燃烧在飞行多长时间。这不会完全正确,因为引擎将包含其他组件,如延迟费用和一个弹射收费多级火箭,但这将是接近。气体的速度逃离更难衡量——如果你知道气体的密度(这取决于热)可以使用获得的质量你之前和发动机的排气出口的面积估算速度:

(发动机质量/气体密度变化)/((燃烧时间)*排气出口截面面积)应该给你的速度气体出来(这就是气体的总量除以面积和燃烧时间)。确保你尽一致的单位!我建议公斤、米和秒一切,你应该得到牛顿的推力。困难的部分是估计泄漏气体的密度和退出洞大小,因为它通常将一个小洞慢慢耀斑——气体的增加将会慢下来,因为他们退出引擎排气结构。

不仅注意:重要的是推力,但燃烧时间——如果发动机供应其推力只有很短的时间内不会让你的火箭一样快,供应相同数量的推力在较长时间。推力*时间=冲动,这就是引擎通常认为在。脉冲除以火箭的质量(引擎)火箭的速度,但一定要减去重力加速度乘以燃烧时间(重力将放缓!)的最大速度,还有空气resitstance使你的生活困难的影响计算你的火箭的最终速度。


对模型火箭,一个好的网站一起看一些。由于推进剂的方式排列在一个典型的引擎,它提供的推力随时间变化。上面的计算我建议只有当估计如果你想验证独立测量。

这里也是一个规范的各种商用火箭引擎模型。

汤姆

(发表在10/22/2007)