Descubrí que diez motores SuperDraco tienen aproximadamente el mismo empuje que un Merlin 1D. Entonces, si reemplazamos la segunda etapa de Falcon 9 con un Dragon V2 con 2 SuperDracos adicionales (y reemplazamos algunos asientos con tanques de combustible), ¿puede más una primera etapa de Falcon impulsarse a sí misma en órbita? (o, al menos, suborbitar). Plus , Dragon V2 es reutilizable, mientras que una segunda etapa Falcon no lo es. Así que creo que reemplazar una segunda etapa de Falcon 9 con un Dragon es bastante económico, ¿no?
El empuje de los motores (para cualquier lanzador o nave espacial, en realidad) no es tan importante como la cantidad de combustible que los alimenta.
Se necesitan alrededor de 9400-10000 m/s de ∆v , dependiendo de la trayectoria, para alcanzar una órbita estable desde la superficie de la Tierra.
La segunda etapa de un Falcon 9 1.1, según la carga útil, es responsable de la mayor parte de esa velocidad: 6200-6700 m/s. Eso pone 10-13 toneladas en LEO. Lo logra transportando 92 toneladas de propulsores.
Según los números presentados ante la EPA, Dragon V2 transporta 450 galones de hidracina y propelentes NTO , aproximadamente 2 toneladas. Con la masa seca de 4,2 toneladas, eso es aproximadamente 900 m/s delta-V asumiendo una carga útil cero. Con 3 toneladas de carga útil tienes unos 565 m/s.
En el lado positivo, perder la segunda etapa significa que la primera etapa lleva mucho menos peso, por lo que lo hace ir mucho más rápido, produciendo 3200 m/s adicionales de ∆v, pero eso lo deja a 2000 m/s por debajo de la órbita.
Reemplazar la carga útil del Dragón con tanques de combustible podría llevar el ∆v total del sistema a 8800 m/s, todavía 1000 m/s por debajo de la órbita sin carga útil útil.
El número crítico para los motores de cohetes es su impulso específico (Isp, una medida de la eficiencia del motor).
Esto significa que una etapa superior que use SuperDracos tendría que ser mucho más pesada que una etapa superior impulsada por Merlin, porque necesitaría más combustible para lograr lo mismo. . Así que terminarías reemplazando la segunda etapa con un Dragón que es más grande y más pesado que la segunda etapa (y como consecuencia, será más difícil aterrizar intacto).
Shawn
Hobbes