Impuls spesifik: Perbedaan antara revisi
Konten dihapus Konten ditambahkan
k Bot: Mengganti kategori yang dialihkan Propulsi pesawat angkasa menjadi Propulsi wahana antariksa |
Fitur saranan suntingan: 3 pranala ditambahkan. Tag: VisualEditor Suntingan perangkat seluler Suntingan peramban seluler Tugas pengguna baru Disarankan: tambahkan pranala |
||
Baris 3:
Sistem propulsi dengan impuls spesifik tinggi menggunakan massa propelan yang lebih efisien. Dalam kasus roket atau kendaraan lain yang menggunakan persamaan roket Tsiolkovsky, tingginya ''I''<sub>sp</sub> berarti semakin sedikit propelan yang diperlukan untuk mencapai [[delta-v]] yang sama.<ref name="QRG1" /><ref name="ars20130414">{{Cite web|url=https://arstechnica.com/science/2013/04/new-f-1b-rocket-engine-upgrades-apollo-era-deisgn-with-1-8m-lbs-of-thrust/|title=New F-1B rocket engine upgrades Apollo-era design with 1.8M lbs of thrust|last=Hutchinson|first=Lee|date=14 April 2013|website=[[Ars Technica]]|access-date=15 April 2013|quote=The measure of a rocket's fuel effectiveness is called its specific impulse (abbreviated as 'ISP'—or more properly Isp).... 'Mass specific impulse...describes the thrust-producing effectiveness of a chemical reaction and it is most easily thought of as the amount of thrust force produced by each pound (mass) of fuel and oxidizer propellant burned in a unit of time. It is kind of like a measure of miles per gallon (mpg) for rockets.'}}</ref> Efektivitas ini kurang penting untuk pesawat jet yang menghasilkan gaya dorong menggunakan kekuatan aerodinamik, menggunakan udara luar untuk pembakaran, dan membawa muatan yang jauh lebih berat daripada massa propelan.
Impuls spesifik dapat mencakup kontribusi udara luar terhadap impuls yang dihasilkan untuk pembakaran dan pembuangan bersama dengan propelan sisa. Mesin jet menggunakan udara luar sehingga memiliki impuls spesifik yang jauh lebih tinggi daripada mesin roket. Impuls spesifik dari perhitungan massa propelan yang dihabiskan memiliki satuan jarak per waktu, yang mana merupakan bentuk dari kelajuan yang disebut "kelajuan buang efektif" (''effective echaust velocity)''. Kelajuan ini lebih tinggi dari kelajuan buang sebenarnya (aktual) karena massa udara pembakaran tidak ikut diperhitungkan. Kecepatan gas buang aktual dan efektif bernilai sama pada mesin roket yang beroperasi di ruang [[hampa udara]].
Impuls spesifik berbanding terbalik dengan konsumsi bahan bakar spesifik (''specific fuel consumption,'' SFC) dengan hubungan ''I''<sub>sp</sub> = 1/( ''g<sub>o</sub>''·SFC) untuk SFC yang memiliki satuan kg/(N·s) dan ''I''<sub>sp</sub> = 3600/SFC untuk SFC dengan satuan lb/(lbf·jam).
== Pertimbangan umum ==
Jumlah propelan dapat diukur dalam satuan massa maupun berat. Jika satuan massa yang digunakan, impuls spesifik merupakan impuls per satuan massa yang berdasarkan [[analisis dimensi]]onal memiliki satuan kecepatan, khususnya '''kecepatan buang efektif'''. Karena sistem SI berbasis massa, jenis analisis ini biasanya dilakukan dalam satuan [[meter per detik]]. Jika sistem satuan berbasis gaya digunakan, impuls dibagi dengan berat propelan (berat adalah ukuran gaya), menghasilkan satuan waktu (detik).
Laju perubahan momentum roket (termasuk propelannya) per satuan waktu sama dengan gaya dorong (''thrust).'' Semakin tinggi impuls spesifik, semakin sedikit propelan yang diperlukan untuk menghasilkan besar gaya dorong tertentu dalam waktu tertentu. Pengertian ini tidak bisa disamakan dengan konsep fisika [[efisiensi energi]] yang nilainya justru dapat berkurang ketika impuls spesifik meningkat. Hal ini dapat terjadi karena sistem propulsi yang memberikan impuls spesifik tinggi memerlukan energi tinggi untuk melakukannya.<ref>{{Cite web|url=http://www.geoffreylandis.com/laser_ion_pres.htp|title=Archived copy|archive-url=https://web.archive.org/web/20131002200923/http://www.geoffreylandis.com/laser_ion_pres.htp|archive-date=2 October 2013|access-date=2013-11-16|url-status=dead}}</ref>
[[Gaya dorong|Gaya]] [[Gaya dorong|dorong]] (''thrust'') dan impuls spesifik juga bukan hal yang sama. ''Thrust'' adalah gaya yang dihasilkan oleh mesin dan tergantung pada jumlah massa reaksi yang mengalir melalui mesin. Impuls spesifik mengukur impuls yang diproduksi per satuan propelan dan sebanding dengan kecepatan buang. Contohnya, bipropelan LH<sub>2</sub>/LOx memiliki ''I<sub>sp</sub>'' yang lebih tinggi dibandingkan bipropelan [[RP-1]]/[[Oksigen cair|LOx]] tetapi menghasilkan ''thrust'' yang lebih rendah. Hal ini disebabkan oleh kerapatan gas buang LH<sub>2</sub>/LOx yang lebih rendah meskipun memiliki kecepatan buang yang lebih tinggi (H<sub>2</sub>O vs [[Karbon dioksida|CO<sub>2</sub>]] dan H<sub>2</sub>O). Dalam banyak kasus, sistem propulsi dengan impuls spesifik sangat tinggi - beberapa [[pendorong ion]] mencapai ''I<sub>sp</sub>'' 10.000 detik - justru menghasilkan ''thrust'' yang rendah.<ref name="exploreMarsnow">{{Cite web|url=http://www.exploremarsnow.org/MissionOverview.html|title=Mission Overview|publisher=exploreMarsnow|access-date=23 December 2009}}</ref>
| |||