¿Cómo calculo el tiempo de combustión de un cohete a partir de la velocidad requerida?

Alternate Wars da esta fórmula para calcular la duración de la quema de un cohete:

Donde:

$\Delta T$: Duración de la quemadura en segundos

$M_L$: Masa total del cohete al comienzo de la quema (a menudo escrito$m_0$)

$E_V$= Velocidad de escape en metros/segundo (a menudo escrito como$v_e$).

$F$: Empuje del cohete en Newtons.

$\Delta V$= Delta-V de quemado en metros/segundo.

Su$M_0$es esta ecuacion$M_L$. Velocidad de escape$E_V$es equivalente al empuje dividido por la tasa de flujo másico (esa es su$F$y$M_1$).

La velocidad de escape es una de las dos formas estándar para representar el impulso de masa específica . Más a menudo verás un impulso específico llamado$I_{sp}$y medido en segundos (pero en realidad significa libras de fuerza-segundos-por-libra-de-masa);$I_{sp}$en segundos por la gravedad en la superficie de la Tierra ($\approx 9.81 \frac {m} {s^2}$) produce la velocidad de escape.

si conoces el$\Delta v$, puede estimar la masa de combustible necesaria a través de la ecuación del cohete$\Delta v=v_{e}log(\frac{m}{m_f})$, donde estaría su masa propulsora$m-m_f$. Si también conoce la tasa de consumo masivo$\dot{m}$, entonces podría dividir los dos juntos.

La clave es saber estimar la velocidad de escape efectiva. Si conoces el empuje$T$, puedes estimarlo por$v_e=\frac{T}{\dot{m}}$, donde$\dot{m}$es el caudal másico.