Raketvergelijking van Tsiolkovski

De raketvergelijking van Tsiolkovski legt voor een reactiemotor / raket de relatie tussen snelheidsverandering, massa, uitgestoten massa, en snelheid van die uitgestoten massa als volgt:

Δ v = v e ln m 0 m 1 {\displaystyle \Delta v=v_{e}\ln {\frac {m_{0}}{m_{1}}}}

of

m 1 = m 0 e Δ v   / v e {\displaystyle m_{1}=m_{0}e^{-\Delta v\ /v_{e}}}      of      m 0 = m 1 e Δ v   / v e {\displaystyle m_{0}=m_{1}e^{\Delta v\ /v_{e}}}

met hierin

m 0 {\displaystyle m_{0}} totale startmassa in kg
m 1 {\displaystyle m_{1}} de totale eindmassa in kg
v e {\displaystyle v_{e}} de relatieve snelheid van de uitgestoten massa ten opzichte van de raket, in meter/seconde (zie ook specifieke stoot)
Δ v {\displaystyle \Delta v} (delta v) de som van de absolute waarden van de snelheidsveranderingen ten gevolge van de uitstoot, in meter/seconde, of nauwkeuriger:
Δ v = t 0 t 1 | T | m d t {\displaystyle \Delta v=\int _{t_{0}}^{t_{1}}{\frac {|T|}{m}}\,dt}

waarbij

T {\displaystyle T} de instantane stuwkracht
m {\displaystyle m} de instantane massa

De samenhang van de twee formules voor Δ v {\displaystyle \Delta v} is dat | T | {\displaystyle |T|} gelijk is aan v e d m d t {\displaystyle -v_{e}{\frac {dm}{dt}}} en ook aan de massa maal de grootte van de versnelling van de raket.

Delta v is een maat voor de capaciteit van een ruimtevaartuig qua manoeuvres die het kan uitvoeren, en ook een maat voor de benodigde capaciteit van diverse manoeuvres. De delta v van het ruimtevaartuig kan in principe eenvoudigweg vergeleken worden met de som van de delta v's van de manoeuvres.

De raketvergelijking werd in 1903 opgesteld door Konstantin Tsiolkovski.