Расчет давления тяги ионного двигателя для уравнения тяги ракеты

Если под «давлением в упорной балке» вы подразумеваете силу, действующую на транспортное средство от балки, то это просто называется тягой. (Давление самой плазмы ничтожно мало и не представляет особого интереса.)

Тогда три вещи, о которых вы говорите, связаны просто:$T=g_n I_{sp}{dm\over dt}$, где$g_n$- стандартное гравитационное ускорение на поверхности Земли, которое по соглашению точно равно$9.80665\,\mathrm{m/s^2}$.

Так, например, если вы вливаете 60 миллиграммов топлива в минуту в свой ионный двигатель, это массовый расход.${dm\over dt}$из$1\times 10^{-6}$кг/сек. Если ваш массоспецифический импульс $I_{sp}$составляет 5000 секунд, то ваша тяга$T$"="$(9.81) \times (5 \times 10^{3}) \times (1\times 10^{-6}) \approx 0.049$Ньютоны силы.

Чтобы добавить к правильному (как обычно!) ответу Марка Адлера: хотя метод ионизации явно не входит в классические уравнения производительности, в этой статье обсуждаются неединичные КПД, связанные с ионизацией топлива, и их влияние на электрические характеристики. производительность двигательной установки. Эффекты невелики: в документе указывается до 6% потери эффективности.