なぜFalcon 9はLH2/LOxではなくRP-1/LOxを使用していますか?

SpaceXはロケットの第1ステージと第2ステージでRP-1を使用するのはなぜですか?
私の見解では、少なくとも再使用されていないので、第2段階で水素を使用することができます。
私はRP-1よりも技術的な要求が高いことを認識していますが、より高い衝動のために報われることはありませんか?

それはRP-1のストレージがよりシンプルであるからですか?

あるいは、LH2/LOxタンクを備えたロケットは、再利用するには壊れやすいでしょうか?

ベストアンサー

短い話をするために、液体水素はわずか70kg/m3という非常に低い密度です。一方、 RP1
は水の密度に非常に近い密度を持っています – 約1000
kg/m3である。これは、同じ質量の水素燃料の場合、14倍の大きさのタンクが必要であることを意味します。
LH2を極低温に保つ必要があるか、それを沸騰させる必要があり、効率と複雑さの間で非常に複雑なトレードオフになります。

SpaceXのエンジニアが何を考えているのか正確には言えませんが、終わりには効率的ではありませんが、最初の段階ではRP-1/LOXソリューションを扱う方が簡単でした。これは新しいものではありません。サターンV
で作業しているエンジニアはまったく同じ問題に直面してきましたまったく同じソリューションにスペースシャトル(および外部ブースターを備えた他のロケット)も同様のパラダイムに従っていました。打ち上げ時には、シャトルの推力の82%が低ISPで高密度(そして推力)のSRBからもたらされました。

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スペースシャトルブースターは、低密度燃料と高密度燃料のトレードオフをほぼ完全にカプセル化しています。推力の4/5は、巨大なLH2/LOXタンクの大きさの一部であるエンジンに由来します。

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