Miért olcsó az üzemanyag a rakétához képest?

Amint mások megjegyezték, a metánt, az RP-1-et, a LOX-ot nagy tömegben gyártják az Egyesült Államok és a világ sok más része. (Előfordulhat, hogy rossz szó, talán jobb az előállított).

Funkcionálisan árucikk.

Másrészt az űrmérnökök viszonylag magas fizetést kapnak. A világűrbe besorolt alkatrészek olyan világból származnak, ahol egy lövést kap egy indításkor, és jobb, ha tökéletesen működik. Ez a fajta megbízhatóság sokkal drágább, mint egyszerűen feldolgozni a LOX-ot tömörítéssel és hűtéssel.

A SpaceX több ezer alkalmazottat foglalkoztat. Az indítások a legtöbb pénzt a fizetésük finanszírozására generálják. Az űrsikló ilyen sokba kerülése nem önmagában a hardver volt, hanem az a 20+ ezer alkalmazott, akik közvetlenül úgy gondolták, hogy minden egyes indításért dolgoznak.

A Lean kisebb munkaerővel jár.

Érdekes anekdota, amelyre nem találok utalást. Míg a Falcon 9 felbocsátási listája körülbelül 62 millió dollár az USA-ban, a légierő indítása majdnem 100 millió dollárba kerül. Miért? A légierő által igényelt további papírok miatt. Azaz. Csaknem \ 40 millió dollárt költenek papírmunkára! Ez elképesztő mennyiségű papír.

Természetesen az alkalmazott kitöltésével és feldolgozásával járó idő költsége, valamint a vele járó további feladatok. Ami megrémíti, hogy mekkora munkának kell lennie a 40 millió dollár értékű papírok előállításánál.

Megjegyzések

• A papírmunkával kapcsolatban – érvényes a légi közlekedés számára, így nem meglepő, hogy az űripar számára is ugyanolyan. Annak érdekében, hogy a repülőgép biztonságosan repülhessen, a repülőgépre történő felszereléshez minden alkatrésznek igazolnia kell a használatra való alkalmasságát. Ez a gyártásig történő nyomon követhetőséget és minden szükséges és megfelelő ellenőrzés és / vagy vizsgálat igazolását jelenti. Ez ‘ drága papírnyomtatvány.
• Itt van a gyártási volumen kérdése is. Az autók, a számítógépek és a mobiltelefonok bonyolultságuk és a beléjük épített elképesztő mennyiségű technológia ellenére napjainkban viszonylag olcsó árucikkek, mivel hatalmas mennyiségben gyártják őket. Annak ellenére, hogy a repülőgépek ” gyártási ” elemek sokkal kisebb mennyiségben készülnek, ezért a fejlesztési költségeket sokkal kevesebb egységre kell amortizálni, így minden egység drágábban értékesített. A rakétákat még kisebb mennyiségben készítik, azokat magasabb színvonalon kell megtervezni és tesztelni.

Készítés az üzemanyagok viszonylag olcsó ömlesztett folyadék-feldolgozás kérdése viszonylag olcsó alapanyagokból. Igen, az RP-1 drágább, mint a JET-A, mert több feldolgozásra van szükség és specializálódottabb, de még mindig folyékony ömlesztett feldolgozás.

A LOX még olcsóbb is, mert az alapanyag légköri levegő, vannak csak a feldolgozási költségek.

A repülőgép-alkatrészek gyártása egzotikus anyagok költséges feldolgozásával jár. Ez a feldolgozás gyakran alacsony mennyiségben történik, így viszonylag kevés a méretgazdaságosság.

Összehasonlításképpen: 747 nyilvánvalóan költsége valahol 350 000 000 dollár körül van, míg az egy teljes üzemanyag-terhelés inkább 100 000 dollár. Tehát a teljes üzemanyag-tartály költsége, amely jóval kisebb, mint a jármű ára, aligha jellemző az űrrakétákra.

A különbség az, hogy egy 747-et több tízezer alkalommal lehet használni. Tehát élettartama alatt az üzemanyag többe kerül, mint a repülőgép. A rakétákat viszont általában csak egyszer használják, és amikor újrafelhasználhatók, a felújítási költségek gondot okoznak.

megjegyzések

• Az üzemanyag csak a p ropellánsok, oxigénre is szükség van. A folyékony oxigén előállításához azonban nem kell ‘ nyersanyagot vásárolni, a levegő ingyenes. A folyékony oxigénüzemnek sok elektromos energiára van szüksége. De amikor a levegőt frakcionált desztillációval cseppfolyósítják és elválasztják, a fennmaradó folyékony nitrogén és a nemesgázok, például az argon, a neon és a kripton eladhatók.

Mi az olcsóbb: minden alkalommal új autó vásárlása vagy a tartály újratöltése? Ez az üzemanyagtól is függ: az oxigén elég olcsó a hidrogénhez képest (körülbelül 20-szor drágább). Ez az egyik oka annak, hogy a BFR a metánt és az oxigént fogja használni üzemanyagként – mindkettő nagyon olcsó (a rengeteg szén-dioxid is, amely egyszerűen átalakítható metánná a Marson).

Hozzászólások

• A metán nem sok a Marson. A légkörben nyomokban van jelen, és észlelték a föld alól a kis levegőt.Az ötlet az, hogy meglehetősen könnyen előállítható a Marson. Ezzel a figyelmeztetéssel ‘ igaza van: az ISRU (helyben előállított hajtóanyag használata) kulcsfontosságú a Mars felfedezéséhez. A rakétaegyenlet zsarnoksága miatt nagyon nehéz a Földből származó hajtóanyagot a Marsra repíteni, ami azt jelenti, hogy a Marsról felszálló bármilyen nagy rakéta megégeti a marsi hajtóanyagot. Így a metán használata a BFR-ben.
• @LesserHedgehog Igazad van uram. Javításban szerkesztettem.

Olyan pont, amelyet más válaszok nem érintettek: nincsenek “t” bármilyen jobb, de mégis drágább üzemanyag, amelynek nincsenek hatalmas hátrányai. A vegyi rakétamotor elvileg meglehetősen egyszerű gép (a részletek bonyolulttá válhatnak), és az űrbillentyűkhöz üzemanyag / oxidálószer kombinációban a következőkre vágyunk:

• Sok energia szabadul fel az égés.
• Az égéstermékek alacsony molekulatömege.

A folyékony hidrogén és a folyékony oxigén az elméletileg a legjobb teljesítményt nyújtja, de a folyékony hidrogén nagyon alacsony sűrűségű, így a harckocsik nehezebbek. Az RP-1 vagy a folyékony metán sokkal jobb tartálysúlyokat ad, és hatékonyabb rakétát állít elő. A folyékony fluor több energiát adhat, mint oxigén, de a biztonsági problémák szörnyűek lennének.