रॉकेट थ्रस्ट कैलकुलेटर क्या है?
यह कैलकुलेटर क्लासिक रॉकेट थ्रस्ट समीकरण का इस्तेमाल करके किसी रॉकेट इंजन से पैदा होने वाले थ्रस्ट का अनुमान लगाता है। थ्रस्ट वही बल है जो रॉकेट को आगे की ओर धकेलता है, और यह दो हिस्सों से बनता है: तेज़ रफ़्तार वाली एग्जॉस्ट गैसों का मोमेंटम और नोज़ल के एग्ज़िट एरिया पर लगने वाले प्रेशर का अंतर। यह टूल हर तरह के इंजन के लिए काम करता है — केमिकल, कोल्ड-गैस या कोई भी — बशर्ते आप सही आँकड़े SI इकाइयों में दें। यह एक यूनिवर्सल फिज़िक्स गणना है और हर जगह लागू होती है।
इसका इस्तेमाल कैसे करें
प्रोपेलेंट का मास फ्लो रेट (\(\dot{m}\)) किलोग्राम प्रति सेकंड में, एग्जॉस्ट (एग्ज़िट) वेलोसिटी (\(v_e\)) मीटर प्रति सेकंड में, नोज़ल एग्ज़िट प्रेशर (\(P_e\)) और एम्बिएंट प्रेशर (\(P_a\)) पास्कल में, और नोज़ल एग्ज़िट एरिया (\(A_e\)) वर्ग मीटर में डालें। कैलकुलेटर कुल थ्रस्ट को न्यूटन और किलोन्यूटन में देता है, और साथ ही इसे मोमेंटम थ्रस्ट और प्रेशर थ्रस्ट में बाँटकर दिखाता है ताकि आप समझ सकें कि हर हिस्सा कितना योगदान दे रहा है।
फ़ॉर्मूला समझें
समीकरण है $$F = \dot{m} \cdot v_e + \left( P_e - P_a \right) \cdot A_e$$ पहला हिस्सा, \(\dot{m} \cdot v_e\), मोमेंटम थ्रस्ट है — यानी हर सेकंड बाहर निकलने वाला मास गुणा उसकी रफ़्तार। दूसरा हिस्सा, \(\left( P_e - P_a \right) \cdot A_e\), प्रेशर थ्रस्ट है। जब एग्ज़िट प्रेशर एम्बिएंट प्रेशर के बराबर होता है तो नोज़ल "परफ़ेक्टली एक्सपैंडेड" कहलाता है और प्रेशर टर्म शून्य हो जाता है। अगर \(P_e\), \(P_a\) से ज़्यादा है (अंडर-एक्सपैंडेड) तो यह थ्रस्ट बढ़ाता है; अगर \(P_e\), \(P_a\) से कम है (ओवर-एक्सपैंडेड) तो यह थ्रस्ट घटाता है।
हल किया हुआ उदाहरण
मान लीजिए \(\dot{m} = 250 \ \text{kg/s}\), \(v_e = 2800 \ \text{m/s}\), \(P_e = 101{,}325 \ \text{Pa}\), \(P_a = 101{,}325 \ \text{Pa}\), और \(A_e = 0.5 \ \text{m}^2\)। मोमेंटम थ्रस्ट $$250 \times 2800 = 700{,}000 \ \text{N}$$ प्रेशर थ्रस्ट $$\left( 101{,}325 - 101{,}325 \right) \times 0.5 = 0 \ \text{N}$$ कुल थ्रस्ट = 700,000 N, यानी 700 kN।
अक्सर पूछे जाने वाले सवाल
मुझे कौन-सी इकाइयाँ इस्तेमाल करनी चाहिए? SI इकाइयाँ इस्तेमाल करें: kg/s, m/s, पास्कल और वर्ग मीटर। नतीजा न्यूटन में आता है।
इफ़ेक्टिव एग्जॉस्ट वेलोसिटी क्या है? यह कुल थ्रस्ट को मास फ्लो रेट से भाग देने (\(F/\dot{m}\)) पर मिलती है, और इसमें प्रेशर टर्म का असर भी शामिल होता है।
क्या प्रेशर थ्रस्ट नेगेटिव हो सकता है? हाँ — अगर एग्ज़िट प्रेशर एम्बिएंट प्रेशर से कम है (ओवर-एक्सपैंडेड नोज़ल), तो प्रेशर टर्म कुल थ्रस्ट को घटा देता है।
