🔥 Ракетний двигун — сопло Лаваля

Дізнайся, як сопло Лаваля перетворює гарячі продукти згоряння на надзвуковий вихліп, створюючи тягу. Змінюй тиск у камері, відношення площ сопла та паливну пару, щоб побачити як це впливає на тягу та Isp.

Пальне

Паливна пара

Камера та сопло

Тиск у камері (МПа) 5.0 МПа Площа критперетину (см²) 50 см² Відношення площ ε = A_e/A_t 25 Тиск зовні (кПа) 101 кПа

Характеристики

Тяга—

Isp (вакуум)—

Isp (атм.)—

Швидкість виходу—

Тиск виходу—

Витрата маси—

Розширення—

Формули:
c* — характеристична швидкість
v_e = √(2γ/(γ-1)·R·T_c·[1−(p_e/p_c)^((γ-1)/γ)])
F = ṁ·v_e + (p_e − p_a)·A_e
Isp = F / (ṁ·g₀)

Принцип роботи сопла Лаваля

Сопло Лаваля (сходяще-розходяще сопло) — ключовий компонент, що перетворює теплову енергію горіння на спрямовану кінетичну. У збіжній частині дозвуковий гарячий газ прискорюється. У критичному перетині — найвужчому місці — потік досягає числа Маха 1. У розсіювальній частині потік стає надзвуковим і продовжує прискорюватись. Відношення площ ε = A_e/A_t визначає число Маха на виході і тиск виходу. Оптимальне розширення (p_e = p_a) максимізує тягу на даній висоті. Висока тиск у камері дозволяє зробити критичний перетин меншим при тій самій тязі, зменшуючи масу двигуна.