Dragkraft
Thrust är en kraft eller en knuff. När ett system skjuter eller accelererar massa i en riktning, uppstår en lika stor dragkraft i motsatt riktning. Inom matematik och fysik beskrivs detta av Isaac Newtons andra och tredje lag. Skjutkraft används för att beskriva hur starkt en motor trycker på. Det kan användas för många typer av fordon och motorer, t.ex. raketer, motorbåtar, propellrar och jetmotorer.
Dragkraft mäts i "pounds of thrust" i USA och i Newton i det metriska systemet. 4,45 newtons dragkraft motsvarar 1 pund dragkraft. Ett pund dragkraft är hur mycket dragkraft som krävs för att hålla ett föremål på ett kilo orörligt mot gravitationskraften på jorden.
Kurva för dragkraft för en Estes A10-PT raketmotor. En dragkraftskurva visar hur mycket dragkraft (i newton) motorn producerar över tiden (i sekunder). Här finns också information om impuls, bränslemängd och specifik impuls.
Skjutkraft jämfört med effekt
En mycket vanlig fråga är hur man kan jämföra dragkraften hos en flygplansmotor med den mekaniska effekten hos en kolvmotor (den typ av motor som finns i bilar och i många flygplan med propellrar). Det är svårt att jämföra dessa två. Detta beror på att de inte mäter exakt samma sak. En kolvmotor förflyttar inte planet. Den vrider bara propellern, som flyttar planet. På grund av detta klassificeras kolvmotorer efter hur mycket effekt de ger till propellern.
En jetmotor har dock ingen propeller - den driver flygplanet genom att flytta varm luft bakom den. Ett användbart sätt att mäta en jetmotors effekt är att mäta hur mycket effekt jetmotorn ger till flygplanet genom sin dragkraft. Detta kallas "jetmotorns framdrivningskraft". Effekt är hur mycket kraft det krävs för att flytta något över en sträcka, dividerat med den tid det tar att flytta denna sträcka:
P = F d t {\displaystyle \mathbf {P} =\mathbf {F} {\frac {d}{t}}}} 
,
Där P är effekt, F är kraft, d är avstånd och t är tid. För en raket eller jetmotor är kraften samma som den dragkraft som motorn producerar. Avstånd dividerat med tid kallas också hastighet. Effekt är alltså samma sak som dragkraft gånger hastighet.
P = T v {\displaystyle \mathbf {P} =\mathbf {T} {v}} 
,
Där T är dragkraft och v är hastighet. Detta är den effekt som motorn levererar vid en viss dragkraft eller hastighet. Drivkraften hos en jetmotor ökar med hastigheten.
Dragkraft i förhållande till vikt
När en rakets eller motors dragkraft jämförs med vikten kallas det för förhållandet dragkraft/vikt. Siffran som kommer från denna jämförelse har inga enheter, eftersom det är ett förhållande. Ett förhållande innebär i det här fallet att motorns dragkraft (i Newton) divideras med vikten (i Newton). Syftet med denna jämförelse är att visa hur bra motorn eller fordonet presterar, till exempel hur stor acceleration. Det är ett tal som kan användas för att jämföra olika typer av motorer som flygplansmotorer, jetmotorer, raketmotorer eller bilmotorer.
Detta jämförelsetal kan ändras medan motorn är igång. Detta beror på att motorns vikt blir lättare när bränsle används. Förhållandet mellan dragkraft och vikt som används för att jämföra motorer är den siffra som fås när motorn först körs.
Dragkraft mäts i "pounds of thrust" i USA och i Newton i det metriska systemet. 4,45 Newtons dragkraft motsvarar 1 pund dragkraft. Ett pund dragkraft är hur mycket dragkraft som krävs för att hålla ett föremål på ett kilo orörligt mot gravitationskraften på jorden.
Exempel
Ett flygplan får framåtdrivning när luften pressas i motsatt riktning mot flygningen. Förskjutningen görs av de snurrande bladen i en propeller. Det kan också ske genom att en roterande fläkt trycker ut luft från baksidan av en jetmotor. Ett annat sätt är genom att heta gaser skjuts ut från en raketmotor.
Omvänd dragkraft är motsatsen till framåtriktad dragkraft. På detta sätt trycks luften på samma sätt som kroppens rörelse. Omvänd dragkraft kan användas för att underlätta inbromsningen efter landning. Detta kan göras genom att omleda dragkraften i en turbofläkt- eller jetmotor eller genom att ändra bladvinkeln i ett propellerdrivet flygplan.
Fåglar uppnår normalt dragkraft under flygning genom att flaxa med vingarna.
En båt med motor ger dragkraft eller motdragkraft när propellrarna vrids för att driva vatten bakåt (eller framåt). Den dragkraft som detta ger upphov till driver båten i motsatt riktning än vad vattnet drivs.
En raket drivs framåt av en dragkraft som är lika stor som den kraft som avgaserna har när de kommer ut ur raketmunstycket. Den kraft som avgaserna ger upphov till kallas för avgashastighet. Hastigheten mäts i förhållande till raketen. För att vertikal uppskjutning av en raket ska fungera måste startskjutkraften vara större än raketens vikt.
| Motor | Dragkraft (N) | Förhållande mellan dragkraft och vikt |
| F-15C Eagle | 155,240 | 1.12 |
| F-16 Fighting Falcon | 76,300 | 1.095 |
| J-58 (SR-71 Blackbird jetmotor) | 150,000 | 5.2 |
| Boeing 747-400 (motorer) | 1,008,000 | 6.3 |
| F-1 (Saturn V:s förstastegsraketmotor) | 7,740,500 | 94.1 |
| Förhållandet mellan dragkraft och vikt för flera motorer | ||
Krafter på en flygplans tvärsnitt
Frågor och svar
Q: Vad är drivkraft?
S: Dragkraft är en kraft eller ett tryck som uppstår när ett system trycker eller accelererar massa i en riktning, vilket resulterar i en lika stor kraft i motsatt riktning.
F: Hur beskrivs dragkraft i matematik och fysik?
S: Isaac Newtons andra och tredje lag beskriver begreppet drivkraft i matematik och fysik.
F: Vilka typer av fordon och motorer gäller dragkraft för?
S: Dragkraft gäller för många olika typer av fordon och motorer, t.ex. raketer, motorbåtar, propellrar och jetmotorer.
F: Hur mäts dragkraften vanligtvis i USA?
S: Dragkraft mäts i "pounds of thrust" i USA.
F: Hur mäts dragkraft vanligtvis i det metriska systemet?
S: I det metriska systemet mäts dragkraften i newton.
F: Hur många newton dragkraft motsvarar ett pund dragkraft?
S: 4,45 newton dragkraft motsvarar 1 pund dragkraft.
F: Vad motsvarar ett pund dragkraft?
S: Ett pund dragkraft motsvarar den dragkraft som skulle krävas för att hålla ett föremål på ett pund orörligt mot gravitationskraften på jorden.
