[AR] Re: Falcon Heavy use cases

  • From: George William Herbert <george.herbert@xxxxxxxxx>
  • To: arocket@xxxxxxxxxxxxx
  • Date: Wed, 7 Feb 2018 23:25:11 -0800

A Raptor vacuum upper stage is not beyond credible...

(On the other hand I've been forcefed hours of North Korean propaganda today 
while waiting for a parade that didn't, and my mind's a bit off...)


-george 

Sent from my iPhone

On Feb 7, 2018, at 9:31 PM, John Schilling <john.schilling@xxxxxxxxxxxxxx> 
wrote:

On 2/7/2018 9:13 PM, Henry Vanderbilt wrote:
On 2/7/2018 7:32 PM, John Schilling wrote: 
The Falcon Heavy upper stage is not reusable, so you'd need a new one of 
those every time - and they represent a larger fraction of the total system 
cost than their relative size would suggest. 

The most expensive single component of an F9 booster is likely the Merlin 
engines.  28 in an F9H, 27 recovered, one expended in the upper stage.  So, 
3.6% of the overall vehicle cost there. 

Careful, the Merlin Vacuum isn't the same engine as the Merlin 1D.  Even 
accounting for the shared hardware, being produced (and more importantly 
being tested) on a much smaller scale, is going to make the upper stage 
engine significantly more expensive than one of the booster engines.


Tankage and structure are cheap compared to engines, but yes, 2nd stage 
tankage is likely more than 1/28th the total.  And of course there's the 
guidance system, attitude thrusters, etc. 

I'd still be very surprised if the F9H upper stage is as much as 10% of the 
overall vehicle manufacturing cost. 

Which all begs the real question, as far as I'm concerned: F9H cries out for 
a high-energy upper stage. 

In the best of all worlds, an ACES stage scaled for the F9H would provide 
very, very interesting capabilities.

Yes, and now that you've suggested it, I'm going to have to model that 
combination.  I'll let you handle the politics of a ULA-SpaceX joint venture.

Also, Schilling's three rules of space launch propulsion:

1. It is foolish to use anything but cheap, dense propellants in your Earth 
launch stage.   You need thrust against gravity, and you shouldn't much care 
about weight when it's just cheap rocket fuel and sheet metal.

2. It is foolish to use anything but LOX/LH2 for your orbital insertion 
stage.  You need Isp to build delta-V, and every pound of "cheap" propellant 
has to be lofted halfway to orbit by an expensive booster.

3. It is foolish to use different propellants on different stages of your 
rocket, because that makes every bit of hardware and every operational 
procedure a complete duplication of effort.

Now go design a not-foolish space launch vehicle.  Elon has made his choice, 
and in my experience most rocket scientists are fairly stubborn about which 
of the three rules is "obviously" wrong or at least less important than the 
other two.  Rocket plumbers may be more pragmatic, of course, but I don't 
take Elon to be a plumber.

Other related posts: