In un'altra domanda, è emerso questo:
Ad esempio, se un Falcon 9 lancia 20 tonnellate di carburante per attraccare a LEO, come può essere utilizzato lo stesso stadio superiore per lanciare 40 tonnellate di carburante nella stessa orbita? Non è necessario che sia più grande e forse più robusto per supportare il carico utile molto più pesante?
E mi sono reso conto che non sono sicuro di come funzioni effettivamente la tensione strutturale sugli stadi superiori.
Seduta a terra, la struttura del secondo stadio sostiene il peso di quel carico utile di 20 o 40 tonnellate sotto la gravità terrestre, che possiamo esprimere come forza in Newton.
Una volta fuori dell'atmosfera e messa in scena, tuttavia, la forza operativa è quella del motore del secondo stadio - circa 95 tonnellate per il Merlin Vac al massimo della spinta - quindi è la forza sulla struttura del secondo stadio? O supponendo che lo stadio più il carico utile stiano accelerando insieme in modo uniforme, la forza deve essere proporzionata tra la massa dello stadio e la massa del carico utile? Ciò significa che il peso effettivo del carico utile aumenta con l'utilizzo del propellente?
Come si calcola la deformazione strutturale della seconda fase durante la prima parte della salita, con la resistenza aerodinamica opposta alla spinta dei motori del primo stadio?