特性速度

特性速度または、あるいは C-star は、ノズルの性能とは無関係にロケット エンジンの燃焼性能を測る尺度であり、さまざまな推進剤や推進システムを比較するために使用されます。 c* をcと混同しないでください。 c は、比推力と次の式で関係する有効排気速度です。 比推力と有効排気速度は特性速度とは異なりノズルの設計に依存します。これが、さまざまな推進システムの効率を比較する際に C-star が重要な値となる理由です。 c* は、実際の燃焼性能を理論上の性能と比較し、化学エネルギーの放出がどの程度完全に行われたかを判断するのに役立ちます。これはc* 効率と呼ばれます。 ${\displaystyle c^{*}}$${\displaystyle I_{s}={\frac {c}{g_{0}}}}$

${\displaystyle c^{*}={\frac {p_{c}A_{t}}{\dot {m}}}}$

• ${\displaystyle c^{*}}$特性速度（m/s、ft/s）
• ${\displaystyle p_{c}}$チャンバー圧力（Pa、psi）
• ${\displaystyle A_{t}}$喉部の面積（ m ²、in ²）
• ${\displaystyle {\dot {m}}}$エンジンの質量流量（ kg/s、スラグ/s）

${\displaystyle c^{*}={\frac {I_{sp}g_{0}}{C_{F}}}={\frac {c}{C_{F}}}={\sqrt {{\frac {RT_{c}}{\gamma }}{\Bigl (}{\frac {\gamma +1}{2}}{\Bigr )}^{\frac {\gamma +1}{\gamma -1}}}}}$

• ${\displaystyle I_{s}}$特定の推力（s）
• ${\displaystyle g_{0}}$海面での重力加速度（m/s ²）
• ${\displaystyle C_{F}}$推力係数
• ${\displaystyle c}$有効排気速度（m/s）
• ${\displaystyle \gamma}$排気ガスの比熱比である
• ${\displaystyle R}$単位重量あたりの気体定数（J/kg-K）
• ${\displaystyle T_{c}}$チャンバー温度（K）

• ロケット推進要素、第 7 版、ジョージ P. サットン著、オスカー ビブラーズ
• ロケット推進要素、第 9 版、ジョージ P. サットン著、オスカー ビブラーズ