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 masas menor; sin embargo, para cualquier eficiencia dada, una relación de masas más alta generalmente permite que el vehículo alcance un delta-v más alto .
La relación de masas es una cantidad útil para realizar cálculos aproximados en cohetería: es un número fácil de derivar de una de las dos masas, o de la masa del cohete y del propulsor, y por lo tanto sirve como un puente práctico entre las dos. También es útil para hacerse una idea del tamaño de un cohete: si bien dos cohetes con fracciones de masa de, digamos, 92% y 95% pueden parecer similares, las relaciones de masas 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 masa de alrededor de 16.
La definición surge naturalmente de la ecuación del cohete de Tsiolkovsky : donde
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 una Δv de veces la velocidad de escape requiere una relación de masas de . Por ejemplo, para que un vehículo alcance una de 2,5 veces su velocidad de escape, se requeriría una relación de masas de (aproximadamente 12,2). Se podría decir que una "relación de velocidad" de requiere una relación de masas de .
Sutton define la relación de masas inversamente como: [1]
En este caso, los valores de fracción de masa son siempre menores que 1.
Zubrin, Robert (1999). Entrar al espacio: crear una civilización espacial . Tarcher/Putnam. ISBN 0-87477-975-8.
