Proč je palivo levné ve srovnání s raketou?

Jak poznamenali ostatní, Methane, RP-1, LOX se vyrábějí ve velkém USA a mnoho dalšího na světě. (Vyrobeno může být špatné slovo, snad je vyrobeno lépe).

Je to funkčně komodita.

Na druhou stranu, letečtí inženýři dostávají relativně vysoké platy. Komponenty s vesmírným hodnocením pocházejí ze světa, kde při startu dostanete jednu ránu a lépe to funguje naprosto perfektně. Tento druh spolehlivosti je mnohem dražší než pouhé zpracování LOX komprimací a chlazením.

SpaceX zaměstnává několik tisíc zaměstnanců. Starty generují většinu peněz na financování jejich platů. Důvodem, proč raketoplán tolik nestál, nebyl hardware sám o sobě, ale spíše 20+ tisíc zaměstnanců, kteří přímo uvažovali o tom, že budou pracovat na zajištění každého spuštění.

Lean implikuje menší pracovní síly.

Zajímavá anekdota, na kterou nemohu najít odkaz. Zatímco starty Falconu 9 se pohybují kolem 62 milionů USD, start letectva stojí téměř 100 milionů USD. Proč? Kvůli dalším papírům, které vzdušné síly vyžadují. Tj. Za papírování utratí téměř \ 40 milionů $! To je úžasné množství papíru.

Samozřejmě to jsou náklady na čas zaměstnance vyplnění a zpracování příspěvku a další úkoly, které z toho vyplývají. Což by vás mělo děsit, kolik práce to musí být, abyste vygenerovali papírování v hodnotě 40 milionů $.

Komentáře

• K bodu o papírování – platí leteckému průmyslu, takže není žádným překvapením, že by to bylo stejně tak i pro vesmírný průmysl. Aby bylo zajištěno, že je letadlo bezpečné pro let, musí být každá část letadla opatřena doklady o jeho vhodnosti pro použití. To znamená návaznost na místo výroby a důkaz o všech nezbytných a vhodných kontrolách a / nebo zkouškách. To je ' drahá papírová stopa.
• Existuje také otázka objemu výroby. Navzdory jejich složitosti a ohromujícímu množství zabudované technologie jsou automobily, počítače a mobilní telefony v dnešní době relativně levnou komoditní položkou, protože se vyrábějí ve velkých objemech. Letadla jsou navzdory tomu, že jsou " výrobní " vyráběny v mnohem menším množství, takže náklady na vývoj je třeba amortizovat na mnohem méně jednotek, což každá jednotka se prodávala dražší. Rakety se vyrábějí v ještě menším množství a musí být konstruovány a testovány podle vyšších standardů.

Výroba paliva je otázkou relativně levného hromadného zpracování kapaliny z relativně levné suroviny. Ano RP-1 je dražší než JET-A, protože je potřeba více zpracování a je to specializovanější, ale stále se jedná o hromadné zpracování kapalin.

LOX je ještě levnější, protože surovinou je atmosférický vzduch, existují jen náklady na zpracování.

Výroba leteckých komponent zahrnuje nákladné zpracování exotických materiálů. Toto zpracování se často děje v malém objemu, takže existuje relativně málo úspor z rozsahu.

Pro srovnání, 747 zřejmě náklady někde kolem 350 000 000 $, zatímco plné načtení paliva pro jednoho je více než 100 000 $. Takže náklady na plnou palivovou nádrž, které jsou mnohem menší než náklady na vozidlo, jsou pro vesmírné rakety stěží jedinečné.

Rozdíl je v tom, že 747 může být použit desítky tisíckrát. Takže během své životnosti stojí palivo více než letadlo. Rakety se na druhou stranu obvykle používají pouze jednou a když je lze znovu použít, náklady na renovaci jsou problémem.

Komentáře

• Palivo je pouze jednou částí ropellants, kyslík je také potřeba. Ale pro výrobu kapalného kyslíku nemusíte ' kupovat suroviny, vzduch je zdarma. Zařízení na kapalný kyslík potřebuje hodně elektrické energie. Ale když je vzduch zkapalněný a oddělený frakční destilací, zbývající kapalný dusík a ušlechtilé plyny jako argon, neon a krypton by mohly být prodány.

Co je levnější: pokaždé koupit nové auto nebo doplnit nádrž? Záleží také na palivu: kyslík je ve srovnání s vodíkem (asi 20krát dražší) docela levný. To je jeden z důvodů, proč BFR bude používat jako palivo metan a kyslík – oba jsou velmi levné (také množství oxidu uhličitého, které lze přímo přeměnit na metan na Marsu).

Komentáře

• Metan není na Marsu hojný. Je přítomen ve stopovém množství v atmosféře a byla zjištěna určitá ventilace z podzemí.Myšlenka je, že se dá docela snadno vyrobit na Marsu. S touto výhradou máte ' pravdu: ISRU (použití pohonné látky místního původu) je klíčem k průzkumu Marsu. Vzhledem k tyranii raketové rovnice je velmi náročné přeletět pohonnou látku ze Země na Mars, což znamená, že jakékoli velké rakety vzlétající z Marsu vypálí pohonnou látku Marsu. Proto použití metanu v BFR.
• @LesserHedgehog Máte pravdu, pane. Upravil jsem opravu.

Bod, kterému se ostatní odpovědi nezabývaly: není jakákoli lepší, přesto dražší paliva, která nemají obrovské nevýhody. Chemický raketový motor je v zásadě poměrně jednoduchý stroj (detaily se mohou zkomplikovat) a věci, které nejvíce potřebujete v kombinaci palivo / oxidant pro vypouštění do vesmíru, jsou:

• Spousta uvolněné energie v spalování.
• Nízká molekulová hmotnost produktů spalování.

Tekutý vodík a kapalný kyslík mají teoreticky nejlepší výkon, ale kapalný vodík má velmi nízkou hustotu, takže tanky jsou těžší. RP-1 nebo kapalný metan vám dávají mnohem lepší hmotnosti nádrže a vy skončíte s efektivnější raketou. Tekutý fluor vám může poskytnout více energie než kyslík, ale bezpečnostní problémy by byly hrozné .