В аэрокосмической технике отношение масс является мерой эффективности ракеты . Оно описывает, насколько массивнее транспортное средство с топливом , чем без него; то есть отношение влажной массы ракеты (транспортное средство плюс содержимое плюс топливо) к ее сухой массе (транспортное средство плюс содержимое). Более эффективная конструкция ракеты требует меньше топлива для достижения заданной цели и, следовательно, будет иметь меньшее отношение масс; однако для любой заданной эффективности большее отношение масс обычно позволяет транспортному средству достичь более высокой delta-v .
Отношение масс является полезной величиной для расчетов в ракетной технике на скорую руку : это число легко вывести из массы ракеты и топлива, и поэтому оно служит удобным мостом между ними. Оно также полезно для получения впечатления о размере ракеты: хотя две ракеты с долями масс , скажем, 92% и 95%, могут показаться похожими, соответствующие отношения масс 12,5 и 20 ясно указывают на то, что последняя система требует гораздо больше топлива.
Типичные многоступенчатые ракеты имеют отношение масс в диапазоне от 8 до 20. Например, у космического челнока отношение масс составляет около 16.
Определение естественным образом возникает из уравнения ракеты Циолковского : где
Это уравнение можно переписать в следующей эквивалентной форме:
Дробь в левой части этого уравнения по определению является отношением масс ракеты.
Это уравнение показывает, что Δv, умноженное на скорость выхлопных газов, требует соотношения масс . Например, для того, чтобы транспортное средство достигло 2,5-кратного значения скорости выхлопных газов, потребуется соотношение масс (приблизительно 12,2). Можно сказать, что «соотношение скоростей» требует соотношения масс .
Саттон определяет отношение масс обратно как: [1]
В этом случае значения массовой доли всегда меньше 1.
Зубрин, Роберт (1999). Вход в космос: создание космической цивилизации . Tarcher/Putnam. ISBN 0-87477-975-8.
