Stoß ist eine Reaktionskraft beschrieben quantitativ durch die zweiten und dritten Gesetze von Newton. Wenn ein System vertreibt oder Masse in einer Richtung beschleunigt, wird die beschleunigte Masse eine Kraft des gleichen Umfangs, aber der entgegengesetzten Richtung auf diesem System verursachen.

Im Maschinenbau wird Kraft, die zur Hauptlast (solcher als in parallelen spiralenförmigen Getrieben) orthogonal ist, Stoß genannt.

Beispiele

Ein Flugzeug des festen Flügels erzeugt vorwärts Stoß, wenn Luft in der Richtung gegenüber dem Flug gestoßen wird. Das kann auf mehrere Weisen einschließlich durch die spinnenden Klingen eines Propellers oder einen rotierenden Anhänger getan werden, der Luft aus dem Rücken eines Düsenantriebs, oder durch das Ausstoßen heißen Benzins aus einem Raketentriebwerk stößt. Der Vorwärtsstoß ist zur Masse des Propellerwinds proportional, der mit der Änderung in der Geschwindigkeit des Propellerwinds multipliziert ist. Rückstoß kann erzeugt werden, um dem Bremsen nach der Landung durch das Umkehren des Wurfs von variablen Wurf-Propeller-Klingen oder das Verwenden eines Stoß-Umschalters auf einem Düsenantrieb zu helfen. Drehflügler und Stoß, der V/STOL Flugzeug leitet, verwenden Motorstoß, um das Gewicht des Flugzeuges und die Vektorsumme dieses Stoßes längsschiffs zu unterstützen, um Vorwärtsgeschwindigkeit zu kontrollieren.

Vögel erreichen normalerweise Stoß während des Flugs, indem sie ihren Flügeln einen Schlag geben.

Ein Motorboot erzeugt Stoß (oder Rückstoß), wenn die Propeller gedreht werden, um Wasser umgekehrt (oder vorwärts) zu beschleunigen. Der resultierende Stoß stößt das Boot in der entgegengesetzten Richtung zur Summe der Schwung-Änderung im Wasser, das durch den Propeller fließt.

Eine Rakete wird vorwärts durch eine Stoß-Kraft angetrieben, die im Umfang, aber gegenüber in der Richtung zur Zeitrate der Schwung-Änderung des Abgases gleich ist, das vom Verbrennungsraum bis die Raketentriebwerk-Schnauze beschleunigt ist. Das ist die Auspuffgeschwindigkeit in Bezug auf die Rakete, Zeiten die Zeitrate, an der die Masse, oder in mathematischen Begriffen vertrieben wird:

wo:

• T ist der erzeugte Stoß (zwingen)

• ist die Rate der Änderung der Masse in Bezug auf die Zeit (Massendurchfluss des Auslassventils);
• v ist die Geschwindigkeit der hinsichtlich der Rakete gemessenen Abgase.

Für den vertikalen Start einer Rakete muss der anfängliche Stoß mehr sein als das Gewicht.

Jede von der drei Raumfähre Hauptmotoren kann einen Stoß von 1.8 MN und jede von zwei Festen Rakete-Boosterraketen von Raumfähre 14.7 MN, zusammen 29.4 MN erzeugen. Vergleichen Sie sich mit der Masse am Abschuss von 2,040,000 Kg, folglich ein Gewicht von 20 MN.

Im Vergleich hat die vereinfachte Hilfe für die EVA-Rettung (SAFER) 24 Trägerraketen von 3.56 N jeder.

In der luftatmenden Kategorie, die AMT-USA AN - 180 für das ferngesteuerte Flugzeug entwickelter Düsenantrieb erzeugen 90 N (20 lbf) vom Stoß. Der GE90-115B Motor hat auf der Boeing gepasst, die 777-300ER, durch das Guinness-Buch von Weltaufzeichnungen anerkannt ist, weil der "Stärkste Kommerzielle Düsenantrieb In der Welt," einen Stoß von 569 kN (127,900 lbf) hat.

Stoß, um zu rasen

Die Macht musste Stoß erzeugen, und die Kraft des Stoßes kann auf eine nichtlineare Weise verbunden sein. Im Allgemeinen. Die unveränderliche Proportionalität ändert sich, und kann für einen gleichförmigen Fluss gelöst werden:

Bemerken Sie, dass diese Berechnungen nur dafür gültig sind, wenn die eingehende Luft von einem Stillstand - zum Beispiel beschleunigt wird, wenn man schwankt.

Das Gegenteil der Proportionalität unveränderlich, die "Leistungsfähigkeit" einer sonst vollkommenen Trägerrakete, ist zum Gebiet der bösen Abteilung des angetriebenen Volumens von Flüssigkeit und die Dichte der Flüssigkeit proportional. Das hilft zu erklären, warum das Bewegen durch Wasser leichter ist, und warum Flugzeuge viel größere Propeller haben als Wasserfahrzeuge.

Stoß zur treibenden Macht

Eine sehr allgemeine Frage besteht darin, wie man die Stoß-Schätzung eines Düsenantriebs mit der Macht-Schätzung eines Kolbenmotors vergleicht. Solcher Vergleich ist schwierig, weil diese Mengen nicht gleichwertig sind. Ein Kolbenmotor bewegt das Flugzeug allein nicht (der Propeller tut das), so werden Kolbenmotoren gewöhnlich dadurch abgeschätzt, wie viel Macht sie an den Propeller liefern. Abgesehen von Änderungen in der Temperatur und dem Luftdruck hängt diese Menge grundsätzlich von der Kehle-Einstellung ab.

Jetzt hat ein Düsenantrieb keinen Propeller

So wollen wir die treibende Macht eines Düsenantriebs von seinem Stoß herausfinden. Macht ist die Kraft (F) es bringt, um etwas über eine Entfernung (d) geteilt zu dieser Zeit (t) zu bewegen, es bringt, um diese Entfernung zu bewegen:

Im Falle einer Rakete oder eines Strahlflugzeuges ist die Kraft genau der durch den Motor erzeugte Stoß. Wenn sich die Rakete oder das Flugzeug mit ungefähr einer unveränderlichen Geschwindigkeit bewegen, dann ist durch die Zeit geteilte Entfernung gerade Geschwindigkeit, so ist Macht Stoß-Zeitgeschwindigkeit:

Diese Formel sieht sehr überraschend aus, aber es ist richtig: Die treibende Macht (oder Macht verfügbar) eines Düsenantriebs nehmen mit seiner Geschwindigkeit zu. Wenn die Geschwindigkeit Null ist, dann ist die treibende Macht Null. Wenn ein Strahlflugzeug an der vollen Kehle ist, aber an eine sehr starke Kette zu einem Baum gebunden wird, dann erzeugt der Düsenantrieb keine treibende Macht. Es überträgt sicher viel Macht ringsherum, aber alles, was vergeudet wird. Vergleichen Sie das mit einem Kolbenmotor. Der Kombinationskolbenmotorpropeller hat auch eine treibende Macht mit genau derselben Formel, und es wird auch Null mit der Nullgeschwindigkeit sein - aber das ist für den Motorpropeller-Satz. Der Motor allein wird fortsetzen, seine steuerpflichtige Macht an einer unveränderlichen Rate zu erzeugen, ob sich das Flugzeug bewegt oder nicht.

Stellen Sie sich jetzt vor, dass die starke Kette gebrochen wird, und das Strahl und das Kolbenflugzeug anfangen sich zu bewegen. Mit niedrigen Geschwindigkeiten:

Der Kolbenmotor wird unveränderliche 100-%-Macht haben, und der Stoß des Propellers wird sich mit der Geschwindigkeit ändern

Der Düsenantrieb wird unveränderlichen 100-%-Stoß haben, und die Macht des Motors wird sich mit der Geschwindigkeit ändern

Das zeigt, warum man die steuerpflichtige Macht eines Kolbenmotors mit der treibenden Macht eines Düsenantriebs nicht vergleichen kann - sind das verschiedene Mengen (selbst wenn der Name "Macht" dasselbe ist). Es gibt nicht jedes nützliche Macht-Maß in einem Düsenantrieb, der sich direkt mit der abgeschätzten Macht eines Motors des Kolbens vergleicht. Jedoch, anstatt Motorleistung, die grobe Flugzeugsleistung weil zu vergleichen, können ganze Systeme mit den ersten Grundsatz-Definitionen der Macht, Kraft und Arbeit mit den notwendigen Rücksichten sich ständig ändernder Effekten wie Schinderei und die Masse (des Brennstoffs) in beiden Systemen verglichen werden. Es gibt natürlich eine implizite Beziehung zwischen Stoß und ihren Motoren. Stoßen Sie spezifischer Kraftstoffverbrauch ist ein nützliches Maß, um Motoren zu vergleichen.

Siehe auch

• Aerodynamische Kraft
• Achtern Antrieb
• Gimballed, stoßen das allgemeinste Stoß-System in modernen Raketen
• Strom-Stoß, der im Durchschnitt beträgt
• Verhältnis des Stoßes zum Gewicht
• Stoß, der leitet
• Zuganstrengung