Propulsionssystemet

Propulsionssystemet är uppsättningen av komponenter som omvandlar energi till framåtrörelse genom att skapa drivkraft. Det används för farkoster och fordon som färdas genom luft, vatten eller vakuum. Systemet består vanligtvis av en energikälla, en framdrivningsmotor och ett avgivande medium som genererar thrust samt kontrollsystem för riktning och kraft.

Principen bygger på Newtons tredje lag: när energi används för att accelerera ett flöde av partiklar uppstår en lika och motsatt reaktion som ger farkosten framåtriktad rörelse. Effektiviteten mäts ofta i specifik impuls (Isp) och i thrust-to-weight-kvot.

Typer av propulsion inkluderar kemisk propulsion, elektrisk propulsion och termisk propulsion. Kemisk propulsion använder bränslen som förbränns i en motor för att skapa ett högt utflödesflöde, och används i raketer och vissa flygdrivsystem. Elektrisk propulsion åstadkoms av elektriska motorer som får sin energi från batterier, bränsleceller eller kärnkraft, och används särskilt i rymdfart med jon- och Hall-effektmotorer. Termisk propulsion innefattar system som utnyttjar värme för att öka effektiviteten i ett drivmedelsflöde och förekommer i särskilda forskningsområden inom rymdfart och missilförsvar.

Användningar: i flygplan dominerar turbomotorer och propellermotorer; i fartyg används propellrar eller integrerade framdrivningssystem; i rymden används raketmotorer och jonmotorer beroende på uppdragets krav på impuls och effektivitet.

Viktiga begrepp är specifik impuls, thrust-to-weight-kvot, effektivitet och tillförlitlighet. Valet av system påverkas av uppdragets krav på vikt, energitäthet och tillgång till bränsle. Framtiden för propulsionssystemet omfattar elektrifiering, hybrida lösningar och nya bränslen som förbättrar miljöprofilen och återbrukbarhet.