Motorcodes


Vermogen:

Op elke motor staat een code die aangeeft hoeveel vermogen deze levert en hoelang het duurt voor de uitstootlading ontbrand. Voorbeelden van motorcodes zijn bijvoorbeeld A10-3, B4-4 of C5-3. De motoren worden ingedeeld in verschillende vermogensklassen die worden aangegeven met een letter. Voor het vermogen wordt de eenheid Newton-seconde gebruikt (afgekort tot Ns). In onderstaande tabel staan de totale impulsen per klasse:

KlasseTotale Impuls (Ns)
1/2A0,63-1,25
A1,26-2,50
B2,51-5,00
C5,01-10,00
D10,01-20,00
E20,01-40,00
F40,01-80,00
G80,01-160,00
Level-0 motoren

De motorcode bestaat uit:

  • Een letter welke de totale impuls aangeeft (C5-3)
  • Een nummer welke de gemiddelde stuwkracht aangeeft (C5-3)
  • Een nummer welke de vertragingstijd aangeeft tussen het opbranden van de motor en het uitdrijven van de parachute (C5-3)

Totale Impuls:

De totale impuls is een maat voor de gehele energie die samengevat zit in de motor en wordt gemeten in Newton-seconds (N-sec). De letter “C” in de voorbeeld motorcode hierboven, verteld ons dat er tussen de 5.01 tot 10.0 N-sec aan totale impuls beschikbaar is in deze motor.

Gemiddelde stuwkracht:

De gemiddelde stuwkracht is een maat voor hoe snel een motor zijn totale energie aflevert en wordt gemeten in Newtons. De “5” in de voorbeeld motorcode verteld ons dat energie wordt geleverd met een gemiddelde waarde van 5 Newton (gedurende 2.1 sec.). Een “C6” zou een sterkere kracht (6 Newton) over een kortere periode leveren (ongeveer 1.7 sec.), terwijl een “C10” een nog sterkere kracht (10 Newton) gedurende ongeveer een seconde geeft.

Theorie:

Als vuistregel geldt dat de stuwtijd van een motor benaderd kan worden door de totale impuls te delen door de gemiddelde stuwkracht.

Laten we aannemen dat: C5 = 10 N.s, dan is de stuwtijd: 10 / 5 = 2 seconden.

Een A motor (0-2,50 N.sec) kan volgens deze berekening maximaal een stuwkracht leveren van 2,5 Newton gedurende 1 seconde, of 5 Newton gedurende 0,5 seconde of 1,25 Newton gedurende 2 seconden.
Hieronder staat dit grafisch uitgewerkt voor enkele geïdealiseerde A motoren.

Voorbeelden van geïdealiseerde vermogenscurven van A motoren

Nu we dit weten is het ook eenvoudig te begrijpen dat een B motor een dubbel zo grote totale impuls kan leveren. Voorbeelden voor B motoren zijn hieronder gegeven

Voorbeelden van geïdealiseerde vermogenscurven van B motoren

Merk op dat het oppervlak van de curve bij de B motoren dubbel zo groot is als bij de A motoren! Het cijfer achter de letter geeft aan wat de gemiddelde stuwkracht is in Newton. In de zojuist gegeven voorbeelden is dit gemakkelijk af te lezen. Bij de B motor zijn de gemiddelde stuwkrachten van links naar rechts respectievelijk 5 N, 2,5 N en 10N. De motoren zijn dus respectievelijk een B5, een B2,5 en een B10 motor.

Houd in gedachten dat de werkelijke totale impuls van een motor niet hoeft te liggen op de top van zijn toegestane klasse, aangegeven door de letter in de motorcode. Een motor aangegeven met code “C” kan gemaakt zijn met een totale impuls van 5.5 N-sec, terwijl de klasse motoren toestaat tot 10.0 N-sec.

Vertragingstijd:

Op het moment van het opgebrand zijn van de stuwstoflaag heeft het model een zeer hoge snelheid. De brandduur van de vertragingslading stelt het model in staat om verder te glijden door de lucht en af te remmen op de luchtweerstand en de aantrekkingskracht van de aarde voordat een bergingssysteem (bv. parachute) uit het model wordt gestoten door de uitwerplading.
(Dit is precies de tijd tussen het eind van de aandrijf fase en het ontbranden van de uitdrijflading. Zie hiervoor de tekeningen in “Hoe werkt een (model)raketmotor“.

De vertragingstijd zoals aangegeven in het motorcode voorbeeld is 3 seconden. Andere mogelijke (lees: verkrijgbare) vertragingstijden voor C-motoren zijn 5 en 7 sec. Lange vertragingstijden zijn het beste geschikt voor lichte modellen, welke een lange glijvlucht maken. Zware modelraketten vliegen meestal het beste met een korte vertragingstijd, om te voorkomen dat ze gedurende de vertragingsfase al over het hoogtepunt heen zijn en terugvallen naar beneden.

Motoren aangeduid met een vertragingstijd van 0 sec. (vb. “B6-0”) zijn “booster” motoren. Deze zijn niet gefabriceerd om bergingssystemen te activeren (Vertragingslading en uitdrijflading ontbreken). Deze zijn ontworpen om gebruikt te worden als eerste trap motoren in meertraps modellen. Ze zijn gemaakt om de volgende trap te ontsteken meteen nadat de eigen aandrijflading is opgebrand. Vaak zijn de motorcodes met een andere kleur op de motor gedrukt om gebruik in normale modellen te voorkomen. In een meertrapsraket wordt meestal een zeer lange vertragingstijd gebruikt voor de bovenste trap.

De praktijk:

In verband met de veiligheid is het gewenst dat het model tijdens de start een hoge versnelling ondergaat. Daardoor bereikt het model al binnen een halve meter voldoende snelheid om de verdere vlucht te laten stabiliseren door de vinnen. Daarom leveren in de praktijk bijna alle motoren vlak na de start extra vermogen. Een voorbeeld van de praktische vermogenscurve staat hieronder. Met stippellijnen is de geïdealiseerde motorcurve aangegeven.