¿Hasta dónde podría volar una cápsula SpaceX Dragon muy modificada simplemente usando sus motores SuperDraco? Por muy modificado me refiero a no tripulados, sin presión y llenos de monopropulsor.
Dragon V2 (Crew Dragon) utiliza 8 motores SuperDraco con un empuje máximo de 73.000 N cada uno. Entonces, en teoría, podría producir suficiente empuje para levantar alrededor de 50 000 kg de la plataforma con una relación empuje-peso (T/W) de ~ 1,19 . Necesitas T/W mayor que 1 para despegar del suelo y algo más. T/W de ~ 1.2 es bajo para un vehículo de lanzamiento y generalmente está más cerca de ~ 1.5, pero sigamos con este número y veamos dónde llegamos si estiramos Crew Dragon y sus 8 motores SuperDraco hasta límites teóricos casi sin sentido;
Entonces tenemos una masa húmeda máxima del vehículo de 50.000 kg. Su masa seca es, según el artículo de Wikipedia vinculado, de unos 4.200 kg. Suponiendo que no se necesiten modificaciones que agreguen masa seca al vehículo para acomodar esa gran cantidad de propulsores NTO / MMH en un impulso específico de 240 segundos (sí, una noción ridícula, pero dejaremos pasar esta también y supongamos que dejamos caer paneles solares, escudo térmico, casi todo el interior y usó masa ahorrada para extender su almacenamiento para acomodar mucho más combustible, es decir, aproximadamente tres veces su volumen nominal), ahora tenemos su masa propulsora máxima que posiblemente podría levantar del suelo de 45,800 kg .
Ahora tenemos todo lo que necesitamos para conectar nuestros números en la ecuación del cohete Tsiolkovsky , que es lo suficientemente buena como lo es para un vehículo de una sola etapa:
Así que nuestro Crew Dragon, generosamente (¿ridículamente?) ligero y altamente modificado, lleno con 45 800 kg de NTO/MMH, alcanza un delta-v máximo de aproximadamente la mitad del cambio de velocidad necesario para alcanzar la órbita desde el suelo, y aproximadamente el 76 % de la velocidad orbital . de la ISS si se desplegara en el vacío y no perdiera nada de ese impulso debido a la resistencia atmosférica. Tenga en cuenta que esto también supone que no hay pérdida de empuje debido a la inestabilidad de la combustión de varios motores, etc.
Suponiendo todo eso, probablemente podría volar cerca de la línea Kármán en un vuelo suborbital (tendría suficiente combustible para unos 103 segundos de vuelo motorizado a pleno empuje) y alcanzar la altitud declarada oficialmente como el límite del espacio exterior , pero luego otra vez , esta es una generosa parte posterior de una noción de sobre y no se puede lograr en el mundo real. Dichos tanques propulsores delgados como papel simplemente no soportarían la presión dinámica y el calentamiento ascendente durante el lanzamiento, probablemente ni siquiera el choque acústico durante el encendido del motor.
Hemos visto qué tan alto puede llegar un Dragón con sus motores superdraco en su prueba de aborto de plataforma, y fue de unos 5000 pies. Si lo llenara con propulsor en lugar de carga y pasajeros, podría aumentar un poco, pero no tanto. Si le conectara un gran tanque de combustible, los motores no serían lo suficientemente potentes para levantarlo. No se acercará al espacio por sí solo.
brian lynch
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