Wetenschap
1. Inefficiëntie in de motor:
* Onvolledige verbranding: Raketmotoren, vooral vaste brandstof, verbranden niet altijd alle brandstof. Dit leidt ertoe dat enige energie wordt vrijgegeven als warmte en licht in plaats van bij te dragen aan stuwkracht.
* Warmteverlies: Een aanzienlijk deel van de energie die wordt gegenereerd door het verbrandingsproces gaat verloren als warmte van de omliggende omgeving. Dit geldt vooral voor motoren met vloeistof aangedreven, waar de verbrandingskamer moet worden gekoeld om smelten te voorkomen.
* Wrijving: De stroom van hete gas door de motor en de mondstuk creëert wrijving, die een deel van de energie als warmte verdrijft.
2. Inefficiëntie in het traject:
* zwaartekracht: Een raket moet constant vechten tegen de zwaartekracht om hoger te klimmen. Een deel van de energie die door de motor wordt geproduceerd, wordt besteed aan het overwinnen van de trek van de zwaartekracht.
* drag: Terwijl de raket door de atmosfeer beweegt, komt het luchtweerstand tegen, die hem vertraagt. Deze weerstand vereist extra energieverbruik.
* Laterale beweging: Het traject van een raket is zelden perfect verticaal. Elke zijwaartse beweging, zelfs gering, verbruikt energie die had kunnen worden gebruikt voor verticale beklimming.
3. Energie verloren tijdens de enscenering:
* Staging: Multi-fase raketten scheiden fasen om gewicht te werpen en de efficiëntie te vergroten. Het scheidingsproces zelf verbruikt echter een kleine hoeveelheid energie.
Over het algemeen wordt een aanzienlijk deel van de energie die door een raket wordt geproduceerd niet gebruikt voor het primaire doel:de lading in een baan omzetten.
Het is belangrijk op te merken dat "verspilde energie" een subjectieve term kan zijn. Terwijl wat energie verloren gaat door inherente inefficiënties, is een deel van deze energie nodig voor de werking van de raket. Warmteverlies is bijvoorbeeld vereist om motorfout te voorkomen.
Het uiteindelijke doel van raketontwerp is om deze inefficiënties te minimaliseren en het percentage energie te maximaliseren dat wordt gebruikt voor het voortsturen van de lading. Vooruitgang in motorontwerp, brandstoftypen en trajectoptimalisatie worden voortdurend gemaakt om de efficiëntie van raketten te verbeteren.
Wetenschap © https://nl.scienceaq.com