Propulsor


Un propulsor (o propulsor ) es una masa que se expulsa o expande de tal manera que crea un empuje u otra fuerza motriz de acuerdo con la tercera ley de movimiento de Newton y "propulsa" un vehículo, proyectil o carga de fluido . En los vehículos, el motor que expulsa el propulsor se llama motor de reacción . Aunque técnicamente un propulsor es la masa de reacción utilizada para crear el empuje, el término "propulsor" se utiliza a menudo para describir una sustancia que contiene tanto la masa de reacción como el combustible que contiene la energía utilizada para acelerar la masa de reacción. Por ejemplo, el término "propulsor"se usa a menudo endiseño de cohete químico para describir una combinación de combustible / propulsor, aunque los propulsores no deben confundirse con el combustible que utiliza un motor para producir la energía que expulsa el propulsor. Aunque los subproductos de las sustancias que se utilizan como combustible también se utilizan a menudo como masa de reacción para crear el empuje, como ocurre con un motor de cohete químico, el propulsor y el combustible son dos conceptos distintos.

Los vehículos pueden usar propulsores para moverse al expulsar un propulsor hacia atrás, lo que crea una fuerza opuesta que mueve el vehículo hacia adelante. Los proyectiles pueden usar propulsores que son gases en expansión que proporcionan la fuerza motriz para poner el proyectil en movimiento. Las latas de aerosol usan propulsores que son fluidos que se comprimen de modo que cuando se permite que el propulsor escape al soltar una válvula, la energía almacenada por la compresión mueve el propulsor fuera de la lata y ese propulsor expulsa la carga útil del aerosol junto con el propulsor. El fluido comprimido también se puede utilizar como un propulsor de vehículo simple, y la energía potencial que se almacena en el fluido comprimido se utiliza para expulsar el fluido como propulsor. La energía almacenada en el fluido se agregó al sistema cuando se comprimió el fluido, como el aire comprimido.. La energía aplicada a la bomba o al sistema térmico que se utiliza para comprimir el aire se almacena hasta que se libera permitiendo que escape el propulsor. El fluido comprimido también puede usarse solo como almacenamiento de energía junto con alguna otra sustancia como propulsor, como con un cohete de agua , donde la energía almacenada en el aire comprimido es el combustible y el agua es el propulsor.

En las naves espaciales de propulsión eléctrica , se utiliza electricidad para acelerar el propulsor. Se puede usar una fuerza electrostática para expulsar iones positivos, o la fuerza de Lorentz se puede usar para expulsar iones negativos y electrones como propulsor. Los motores electrotérmicos utilizan la fuerza electromagnética para calentar gases de bajo peso molecular (por ejemplo, hidrógeno, helio, amoníaco) en un plasma y expulsar el plasma como propulsor. En el caso de un motor de cohete resistojet , el propulsor comprimido simplemente se calienta mediante calentamiento resistivo a medida que se expulsa para crear más empuje.

En los cohetes químicos y los aviones, los combustibles se utilizan para producir un gas energético que puede dirigirse a través de una boquilla , produciendo así empuje. En los cohetes, la quema de combustible para cohetes produce un escape, y el material agotado generalmente se expulsa como propulsor bajo presión a través de una boquilla . El material de escape puede ser gas , líquido , plasma o sólido . En aeronaves propulsadas sin hélices, como jets , el propulsor suele ser el producto de la quema de combustible con oxígeno atmosférico, de modo que el producto propulsor resultante tiene más masa que el combustible transportado en el vehículo.

Los cohetes de fotones propuestos utilizarían el impulso relativista de los fotones para crear empuje. Aunque los fotones no tienen masa, todavía pueden actuar como propulsores porque se mueven a una velocidad relativista, es decir, la velocidad de la luz. En este caso, la tercera ley del movimiento de Newton es inadecuada para modelar la física involucrada y debe usarse la física relativista .