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xian333c 发布于2018-08-29 06:43
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推进剂密度和比冲的关系(密度比冲描述的局限)

楼层直达
大家都知道
密度确实对火箭表现有影响


于是我们一直使用密度比冲来描述
密度*比冲


我们接下来考虑常用固体推进剂


图片:QQ截图20180829062832.png




计算出其密度比冲


图片:图片18.png





于是有了
APCP》KPCP》ANCP》ZnS》KNSB




于是我们就要认识到
火箭最根本的描述方式是速度增量


图片:图片17.png




于是他速度增量长这样
这里为了将质量的影响消除掉,所以选择用 载荷质量/发动机质量 来描述


可以看到APCP轻松超越了了所有其他推进剂
KPCP和ANCP不分上下
当0-0.2倍发动机质量的范围内,KPCP更优。
0.2倍以上则为ANP更优
KNSB排在后面
ZnS则远在KNSB之后



这里确实有一些关系
但是比冲作为一个系数,决定权确实比干质比更高


干质比越高的方案,对载荷质量的变化就越敏感(如KPCP对比ANCP,ZnS曲线的变化幅度也是肉眼可见的大
比冲越高,干质比越低的方案,对在质量的变化就更不敏感,当载荷质量/发动机质量比值较低时,则不一定优于比冲略低,干质比更高的方案
噗嗤
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xian333c 发布于2018-08-29 09:22
沙发F
图以干质比为8的APCP为参照完成
噗嗤
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xian333c 发布于2018-08-30 17:07
板凳F
再以APCP的在和质量为参照


此时载荷质量为定值
密度越高的推进剂,速度增量的变化越不敏感

图片:图片19.png





此时ANCP变得完全达不到KPCP


ZnS在大于0.14的APCP发动机质量占比的情况下反超KNSB
但是和AN/KP/AP依然有巨大差距


但是此时密度越高的推进剂,载荷占质量比越低,此情景类似于探空火箭而与运载火箭完全不同
噗嗤
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