배기 속도 계산기

역사적 배경

배기 속도 개념은 20세기 초 로켓 추진 연구에서 비롯되었습니다. 콘스탄틴 치올코프스키, 로버트 고다드, 헤르만 오베르트는 현대 로켓의 기반을 마련하는 데 중요한 공헌을 했습니다. 배기 속도는 로켓 엔진의 효율을 결정하는 데 기본적이며 치올코프스키 로켓 방정식에서 중요한 매개변수입니다.

공식

배기 속도 공식은 다음과 같습니다.

\[ V = \frac{F - (p_e - p_a) \cdot A}{\dot{m}} \]

여기서:

• \( V \)는 배기 속도 (m/s)입니다.
• \( F \)는 추력 (N)입니다.
• \( p_e \)는 배기압 (N/m²)입니다.
• \( p_a \)는 대기압 (N/m²)입니다.
• \( A \)는 배기구 면적 (m²)입니다.
• \( \dot{m} \)는 질량 유량 (kg/s)입니다.

계산 예시

로켓 엔진이 50,000N의 추력을 발생시키고, 배기압이 120,000 N/m², 대기압이 101,325 N/m², 배기구 면적이 1.2 m², 질량 유량이 45 kg/s라고 가정합니다. 배기 속도는 다음과 같이 계산됩니다.

\[ V = \frac{50000 - (120000 - 101325) \cdot 1.2}{45} \approx 831.25 \, \text{m/s} \]

자주 묻는 질문

로켓 과학에서 배기 속도란 무엇입니까?

• 로켓에서 배출되는 배기 가스의 선형 유속을 말하며, 엔진의 추력과 효율을 결정합니다.

배기 속도가 중요한 이유는 무엇입니까?

• 배기 속도가 높을수록 로켓의 효율이 높아져 연료 소비량 당 더 큰 추력을 얻을 수 있습니다.

대기압이 배기 속도에 영향을 미칩니까?

• 예, 배기압과 대기압의 차이는 추력에 영향을 미치며, 결과적으로 배기 속도에도 영향을 미칩니다.