¿Qué es el impulso específico?
El impulso específico (Isp) es la medida de rendimiento por excelencia de un motor cohete o un sistema de propulsión a reacción. Indica con qué eficiencia se convierte el propelente en empuje; en esencia, cuántos segundos puede una unidad de peso de propelente generar una unidad de empuje. Un Isp más alto significa un aprovechamiento más eficiente del propelente, lo que repercute directamente en la carga útil que puede transportar un cohete y en la distancia que es capaz de recorrer.
Cómo usar esta calculadora
Introduce tres valores: el empuje F en newtons, el caudal másico de propelente ṁ en kilogramos por segundo y la gravedad estándar g₀ (por defecto 9,80665 m/s²). La calculadora te devuelve el impulso específico en segundos y la velocidad efectiva de escape en metros por segundo.
La fórmula explicada
La ecuación que lo rige es $$I_{sp} = \frac{F}{\dot{m} \cdot g_0}$$ El empuje dividido entre el caudal másico da la velocidad efectiva de escape (ve) en m/s. Al dividir ese resultado entre la gravedad estándar se obtiene el Isp en segundos, que es la forma más habitual de expresarlo. Los ingenieros emplean los segundos porque este valor no depende del sistema de unidades, lo que facilita comparar motores en cualquier parte del mundo.
Ejemplo resuelto
Imagina un motor que genera 1.000 N de empuje mientras consume propelente a 0,5 kg/s, con g₀ = 9,80665 m/s². Entonces $$v_e = \frac{1000}{0{,}5} = 2000 \text{ m/s}$$ e $$I_{sp} = \frac{2000}{9{,}80665} \approx 203{,}94 \text{ segundos}$$ Es un valor típico de un propulsor químico modesto.
Preguntas frecuentes
¿Por qué el Isp se mide en segundos? Al dividir la velocidad de escape entre g₀ se elimina la dependencia de las unidades, de modo que la misma cifra es válida tanto en el sistema métrico como en el imperial.
¿Qué valor de Isp se considera bueno? Los cohetes sólidos rondan los 250 s; los motores líquidos de queroseno, entre 300 y 340 s; los de hidrógeno, unos 450 s; y los propulsores iónicos pueden superar los 3.000 s.
¿El Isp depende de la altitud? Sí. Los motores suelen presentar un Isp mayor en el vacío que a nivel del mar, porque la contrapresión atmosférica reduce el empuje efectivo.
