로켓 추력 계산기

로켓 추력은 추진제 가속과 노즐 출구 안팎의 압력 차로 발생합니다. 정상 1차원 추력 방정식은 F = 질량 유량 × 배기 속도 + (출구 압력 − 주변 압력) × 노즐 출구 면적입니다. 첫 항은 운동량 추력입니다. 두 번째 항은 압력 추력으로, 노즐 출구 압력과 주변 대기압의 관계에 따라 총힘을 늘리거나 줄일 수 있습니다. 질량 유량은 매초 엔진을 통과하는 추진제의 킬로그램 수를 나타냅니다. 배기 속도는 노즐 출구에서 비행체를 기준으로 측정한 유동의 평균 축방향 속도입니다. 두 값의 곱은 뉴턴 단위의 힘이 됩니다. 이 단순화 모델은 정상 유동과 축방향 배기를 가정하며, 입력 속도가 해당 노즐 출구 속도를 이미 나타낸다고 봅니다. 압력 추력은 부족 팽창이나 과대 팽창을 반영합니다. 출구 압력이 주변 압력보다 높으면 압력 항은 양수이고 노즐은 부족 팽창 상태입니다. 출구 압력이 주변 압력보다 낮으면 음수이며 과대 팽창 상태입니다. 압력이 같으면 해당 고도에서 적정 팽창 상태가 되며, 이 방정식에서는 운동량 유동이 모든 추력을 제공합니다. 압력을 킬로파스칼로 입력하므로 계산기는 압력 차를 파스칼로 변환한 뒤 제곱미터 단위 면적을 곱합니다. 비추력은 총추력을 추진제 중량 유량으로 나눈 값이며, 표준 중력 가속도 9.80665 미터 매초제곱을 사용합니다. 추진제 단위 중량당 전달되는 충격량을 나타내며 일반적으로 초 단위로 표시합니다. 유효 배기 속도는 총추력을 질량 유량으로 나눈 값입니다. 압력 기여분을 포함하므로 출구 압력과 주변 압력이 다를 때 입력한 실제 배기 속도와 다를 수 있습니다. 이 방정식은 엔진 예비 분석, 교과서 문제, 고도별 비교 및 시험 데이터 확인에 유용합니다. 비정상 유동, 비행체 가속도, 노즐 측하중, 플룸 상호작용, 연소 불안정 또는 측정 변수의 불확실성은 고려하지 않습니다. 실제 추력에는 여러 추진제 흐름과 불균일한 출구 조건도 영향을 줄 수 있습니다. 같은 작동점에서 얻은 일관된 평균값을 사용하세요. 설계 인증이나 비행 예측에는 교정된 계측 장비, 상세 유체 해석 및 제조사나 시험대의 성능 데이터를 활용하세요.