O empuxo gerado por um foguete de combustível sólido depende de vários fatores, incluindo a massa do propelente, o impulso específico do propulsor e a geometria do bocal. O impulso específico é uma medida da eficiência do propelente e normalmente é medido em segundos. A geometria do bocal afeta a expansão dos gases de exaustão e influencia o empuxo geral.
Para calcular o empuxo, podemos usar a seguinte fórmula simplificada:
Impulso =Taxa de fluxo de massa × Impulso específico
onde:
Impulso:Força gerada pelo foguete em newtons (N)
Taxa de fluxo de massa:Massa do propulsor expelido por segundo em quilogramas por segundo (kg/s)
Impulso específico:Eficiência do propelente em segundos (s)
Por exemplo, considere um foguete de combustível sólido com massa propulsora de 500 kg e impulso específico de 250 segundos. A vazão mássica pode ser calculada dividindo a massa do propelente pelo tempo de queima. Vamos supor que o tempo de gravação seja de 10 segundos:
Taxa de fluxo de massa =Massa do propelente / Tempo de queima
=500kg/10s
=50 kg/s
Agora podemos calcular o empuxo:
Impulso =Taxa de fluxo de massa × Impulso específico
=50kg/s × 250s
=12.500N
Portanto, neste exemplo, o foguete de combustível sólido gera 12.500 N de empuxo.
É importante notar que este cálculo fornece uma aproximação do empuxo, e os motores de foguete reais podem ter projetos e otimizações mais complexos para atingir maior eficiência e níveis de empuxo.