Da die Nutzlast selber ja schon 6t betragen soll, macht es Beschleunigungsmässig nicht viel Sinn eine super leichte Oberstufe zu haben. Wenn man den Treibstoff mit ca. 1,1t/m3 für RP-1/LOX annimmt, baucht man für 44t Treibstoff 44qm, oder anders ausgedrückt etwa das Verhältnis d/h von 1!
Das dürft auch ziemlich die beste Möglichkeit sein den Treibstoff unterzubekommen, alles andere macht das eher schlechter.
Wenn die Hauptstufe der F9 ca. 16t hat und davon über 4t die Triebwerke sind, bedeutet der Rest ca. 250kg Masse pro Meter stufenlänge. Bei optimalem Länger/durchmesser, sind für 44t Treibstoff ca. 4m Länge angesagt also mit Boden/Deckel 1,5t, plus 500kg Triebwerk und anderes kommt man vermutlich auf 2t.
Vend=Vtriebwerk*LN(Mstart/(MNutzlast +Leermasse))
Wenn man sich jetzt mal anschaut wie groß die Zahlen von LN(Mv/Mempty) sind:
LN(1) = 0 -> 8t
LN(1,5)=0,4 -> 12t
LN(2) =0,7 ->16t
LN(3) =1,1 ->24t
LN(4) =1,4 ->32t
LN(5) =1,6 ->40t
LN(6) =1,8 ->48t
LN(7) =1,95 ->54t
Und für die letzten 6t Treibstoff bekommt man gerade mal ein deltaV von 0,15*ISP, sehr viel ist das nicht mehr.
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