Я прикинул, что у десяти двигателей SuperDraco примерно такая же тяга, как у Merlin 1D. Итак, если мы заменим вторую ступень Falcon 9 на Dragon V2 с двумя дополнительными SuperDracos (и заменим некоторые сиденья топливными баками), сможет ли он вместе с первой ступенью Falcon вывести себя на орбиту? (или, по крайней мере, на суборбиту.) Плюс , Dragon V2 можно использовать повторно, а вторую ступень Falcon — нет. Так что я думаю, что замена второй ступени Falcon 9 на Dragon довольно экономична, да?
Тяга двигателей (на самом деле, для любой ракеты-носителя или космического корабля) не так важна, как количество подаваемого на них топлива.
Для достижения стабильной орбиты с поверхности Земли требуется около 9400-10000 м/с ∆v , в зависимости от траектории.
Вторая ступень Falcon 9 1.1, в зависимости от полезной нагрузки, отвечает за большую часть этой скорости: 6200-6700 м/с. Получается 10-13 тонн на НОО. Это достигается за счет перевозки 92 тонн топлива.
Согласно цифрам, поданным в EPA, Dragon V2 несет 450 галлонов гидразина и топлива NTO , примерно 2 тонны. При сухой массе 4,2 тонны это около 900 м/с delta-V при нулевой полезной нагрузке. С 3 тоннами полезной нагрузки вы получаете около 565 м/с.
С положительной стороны, потеря второй ступени означает, что первая ступень несет гораздо меньший вес, поэтому она заставляет вас двигаться намного быстрее, давая дополнительные 3200 м/с ∆v, но это оставляет вас на 2000 м/с меньше орбиты.
Замена полезной нагрузки Dragon топливным баком может увеличить общую ∆v системы до 8800 м/с, что все еще на 1000 м/с меньше орбиты без полезной нагрузки.
Критическим числом для ракетных двигателей является их удельный импульс (Isp, мера эффективности двигателя).
Это означает, что верхняя ступень, использующая SuperDraco, должна быть намного тяжелее верхней ступени с двигателем Merlin, потому что для достижения того же результата потребуется больше топлива. . Таким образом, вы в конечном итоге замените вторую ступень Драконом, который больше и тяжелее второй ступени (и, как следствие, его будет труднее приземлить целым).
Шон
Гоббс