¿Se podría escalar un cohete de botella para alcanzar la órbita?

Basado en Single-stage-to-orbit , no lo creo. Este artículo cita a Robert Truax , quien dijo que el peso estructural debe minimizarse agresivamente para SSTO, que es de lo que se trata su pregunta. Los cohetes de botella usan papel como componente principal de su estructura, y eso no va a ser fuerte y liviano.

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Con el cambio "Los materiales no serían los mismos, por supuesto..." El problema sigue siendo que SSTO es difícil y varias etapas ofrecen ventajas sobre una sola. Por ejemplo, del mismo artículo de Wikipedia, las etapas se pueden diseñar para maximizar la eficiencia de su función particular en la trayectoria del vuelo. Obtendría mucho más por el dinero haciendo un cohete de botella de dos etapas que un cohete grande de una sola etapa.

El diseño clásico de cohete de botella está optimizado para la estabilidad durante el lanzamiento a bajo costo. La parte de la palanca actúa como un riel de lanzamiento y mantiene el centro de arrastre bien hacia atrás para evitar que se caiga. El costo de esto es el peso, ya que efectivamente vuela con parte de su sistema de lanzamiento aún conectado y la resistencia podría lograrse con aletas o evitarse por completo con la vectorización de empuje.

Entonces, para cualquier cohete con control activo, no hay ventaja, y para el vuelo no controlado, las aletas y un riel de lanzamiento sacarán más provecho del mismo motor.

Si el objetivo es volar un elemento estructural largo como la carga útil en sí, entonces se vuelve un poco diferente, ya que hay problemas estructurales al volar una estructura larga y delgada sobre un cohete largo y delgado, por lo que podría funcionar. Producirá más área frontal y, por lo tanto, arrastre, pero puede permitir un peso estructural del cohete más bajo, ya que las cargas de las etapas de alto empuje se pueden aplicar directamente al larguero en lugar de a través de las etapas superiores.

Probablemente no desee que el larguero se extienda más allá de los motores de la primera etapa, tanto por los efectos del calor como porque bloqueará el vector de empuje que necesita para mantener el empuje a través del centro de masa, incluso si tiene una estructura gemela, los modos de apagado del motor pueden requiere vectorización a través de los mástiles a menos que esté lanzando suficientes de estas cosas para que un diseño más simple pueda intercambiarse contra un porcentaje de choque (si esta pregunta es parte de la serie de OP sobre ascensores espaciales).

La separación de etapas también se vuelve mucho más compleja, ya que debe evitar golpear el larguero de carga útil.

Sí. La física involucrada en el empuje es independiente de la escala. Un cohete de botella de trescientos kilómetros de altura y 100 kilómetros de diámetro despegará y entrará en órbita con poca dificultad.

El problema es si podemos hacer uno lo suficientemente grande. La respuesta a eso es no. ¿Podemos lanzar con éxito uno sin destruir la superficie de la Tierra? Probablemente no.