En ingeniería aeroespacial , la relación de masas es una medida de la eficiencia de un cohete . Describe cuánto más masivo es el vehículo con propulsor que sin él; es decir, la relación entre la masa húmeda del cohete (vehículo más contenido más propulsor) y su masa seca (vehículo más contenido). Un diseño de cohete más eficiente requiere menos propulsor para lograr un objetivo determinado y, por lo tanto, tendría una relación de masa más baja; sin embargo, para cualquier eficiencia dada, una relación de masa más alta generalmente permite que el vehículo alcance un delta-v más alto .
La relación de masa es una cantidad útil para los cálculos generales de cohetes: es un número fácil de derivar de la masa del cohete y del propulsor y, por lo tanto, sirve como un puente útil entre los dos. También es útil para tener una idea del tamaño de un cohete: mientras dos cohetes con fracciones de masa de, digamos, 92% y 95% pueden parecer similares, las relaciones de masa correspondientes de 12,5 y 20 indican claramente que el último sistema requiere mucho más propulsor.
Los cohetes multietapa típicos tienen relaciones de masa en el rango de 8 a 20. El transbordador espacial , por ejemplo, tiene una relación de masas de alrededor de 16.
La definición surge naturalmente de la ecuación del cohete de Tsiolkovsky :
Esta ecuación se puede reescribir en la siguiente forma equivalente:
La fracción en el lado izquierdo de esta ecuación es la relación de masa del cohete por definición.
Esta ecuación indica que un Δv multiplicado por la velocidad de escape requiere una relación de masa de . Por ejemplo, para que un vehículo alcance una velocidad de escape de 2,5 veces su velocidad de escape requeriría una relación de masa de (aproximadamente 12,2). Se podría decir que una "relación de velocidades" de requiere una relación de masas de .
Sutton define la relación de masas inversamente como: [1]
En este caso, los valores de la fracción de masa son siempre inferiores a 1.
Zubrin, Robert (1999). Entrar en el espacio: crear una civilización espacial . Tarcher/Putnam. ISBN 0-87477-975-8.
