Así que estoy usando los datos VASIMR de aproximadamente 5N de fuerza por 250kw de consumo de energía. Por lo que puedo ver, esto se escala de manera bastante lineal, por lo que 500kw darían como resultado 10N de fuerza. (Puede requerir dos motores, no estoy seguro de cómo se amplían realmente las unidades de iones, pero esa es una pregunta separada).
Sin embargo, parece que no puedo encontrar el uso del propulsor (xenón, creo que generalmente se usa) para ese 5N de fuerza.
Sospecho que hay una forma obvia de calcularlo a partir del impulso específico, que sé que es Ns/kg... pero no estoy muy seguro de cómo uso esa información. ¿Significa que un motor con un impulso específico de 12000Ns/kg, puede producir 1N de fuerza durante 12000 segundos, usando 1kg de propulsor?
(y una segunda pregunta menor, ¿cómo se escalan los motores como el VASIMR? Si desea 50 N de fuerza, construye motores 10 * 5N, o puede construir un solo motor mucho más grande (no sé si la tecnología puede aumentar de tamaño de esa manera), o puede simplemente bombear 200MW en un solo motor normal (si puede evitar que explote). Estaría interesado en la solución; sospecho que la respuesta es construir 10 motores)
Gracias :)
Sospecho que hay una forma obvia de calcularlo a partir del impulso específico, que sé que es Ns/kg... pero no estoy muy seguro de cómo uso esa información. ¿Significa que un motor con un impulso específico de 12000Ns/kg, puede producir 1N de fuerza durante 12000 segundos, usando 1kg de propulsor?
Exacto así. "Impulso específico" es la abreviatura de "impulso específico de masa", que significa "impulso producido por masa de propulsor". El impulso es fuerza por tiempo (p. ej., newton-segundos) y es dimensionalmente equivalente a la cantidad de movimiento (p. ej., kg•m/s): la aplicación del impulso produce un cambio en la cantidad de movimiento.
Entonces, para 5N a 12000 N•s/kg, está gastando 5/12000 = 0,000417 kg de propelente cada segundo.
Dándole la vuelta, el caudal másico (kg/s) multiplicado por el impulso específico (N•s/kg) es igual al empuje (N).
(y una segunda pregunta menor, ¿cómo se escalan los motores como el VASIMR? Si desea 50 N de fuerza, construye motores 10 * 5N, o puede construir un solo motor mucho más grande (no sé si la tecnología puede aumentar de tamaño de esa manera), o puede simplemente bombear 200MW en un solo motor normal (si puede evitar que explote). Estaría interesado en la solución; sospecho que la respuesta es construir 10 motores)
Supongo que necesita redes más grandes a medida que utiliza más energía, pero probablemente haya algunas economías de escala. Uno espera que las estadísticas del motor indicadas estén en el nivel de potencia de mejor rendimiento. Para el diseño de naves espaciales en la parte posterior de la envolvente, probablemente sea mejor asumir que los requisitos de potencia y masa del motor escalan linealmente con el empuje, como si solo estuviera apilando motores adicionales junto con el primero.
nirurina