Hvorfor er drivstoff billig sammenlignet med rakett?

Som bemerket av andre, er Metan, RP-1, LOX produsert i stor skala på tvers USA og mye annet i verden. (Produsert kan være feil ord, kanskje produsert er bedre).

Det er funksjonelt en vare.

På den annen side får romfartsingeniører relativt høye lønninger. Romklassifiserte komponenter, kommer fra en verden der du får ett skudd på en lansering, og det fungerer bedre helt perfekt. Den slags pålitelighet er mye dyrere enn å bare behandle LOX ved å komprimere og avkjøle den.

SpaceX sysselsetter flere tusen ansatte. Lanseringene genererer mesteparten av pengene for å finansiere lønnene sine. Årsaken til at romfergen kostet så mye, var ikke maskinvaren i seg selv, men heller 20+ tusen ansatte vurderte direkte å jobbe for å sikre hver lansering.

Lean innebærer mindre arbeidsstyrker.

Interessant anekdote som jeg ikke kan finne en referanse til. Mens en Falcon 9-lansering er listet til omtrent 62 millioner dollar, koster en lansering for luftforsvaret nesten 100 millioner dollar. Hvorfor? På grunn av ekstra papirarbeid som luftforsvaret krever. Dvs. De bruker nesten $ 40 millioner på papirarbeid! Det er utrolig mye papir.

Det er selvfølgelig kostnaden for medarbeidernes tid å fylle ut og behandle papiret, og tilleggsoppgavene det innebærer. Noe som skal skremme deg for hvor mye arbeid det må være å generere papirarbeid på $ 40 millioner.

Kommentarer

• På punktet om papirarbeid – gjelder til luftfartsindustrien, så ingen overraskelse ville det være like viktig for romindustrien. For å sikre at et fly er trygt å fly, for å kunne installeres på et fly, må hver del komme med bevis på at det er egnet til bruk. Det betyr sporbarhet til produksjonsstedet og bevis på all nødvendig og passende inspeksjon og / eller testing. At ‘ er et dyrt papirspor.
• Det er også spørsmål om produksjonsvolum. Til tross for deres kompleksitet og den svimlende mengden teknologi som er innebygd i dem, er biler, datamaskiner og mobiltelefoner i disse dager relativt rimelige varer fordi de er produsert i store volumer. Til tross for at de er » produksjon » bygges fly i langt mindre mengder, slik at utviklingskostnadene må amortiseres over langt færre enheter. hver enhet ble solgt dyrere. Raketter er laget i enda mindre mengder og må konstrueres og testes til høyere standarder.

Making drivstoff er et spørsmål om relativt billig væskeforedling fra relativt billig fôrmateriale. Ja RP-1 er dyrere enn JET-A fordi det er behov for mer prosessering og det er mer spesialisert, men det er fortsatt massevæskebehandling.

LOX er enda billigere fordi råmaterialet er atmosfærisk luft, det er bare prosesseringskostnadene.

Å lage romfartkomponenter innebærer kostbar bearbeiding av eksotiske materialer. Denne behandlingen skjer ofte i lite volum, så det er relativt få stordriftsfordeler.

Til sammenligning synes 747 tilsynelatende koster et sted rundt $ 350 000 000, mens en full drivstoffbelastning for en er mer som $ 100 000. Så kostnaden for en full tank med drivstoff som er mye mindre enn kostnaden for kjøretøyet er neppe unik for romraketter.

Forskjellen er at en 747 kan brukes titusenvis av ganger. Så i løpet av levetiden koster drivstoffet mer enn flyet. Raketter derimot brukes vanligvis bare en gang, og når de kan gjenbrukes, er oppussingskostnader et problem. / p>

Kommentarer

• Drivstoff er bare en del av p ropellants, det trengs også oksygen. Men for produksjon av flytende oksygen trenger du ikke ‘ for å kjøpe råvarer, luften er gratis. Det flytende oksygenanlegget trenger mye elektrisk energi. Men når luften blir flytende og separert ved fraksjonell destillasjon, kan det gjenværende flytende nitrogenet og de edle gassene som argon, neon og krypton selges.

Hva er billigere: å kjøpe en ny bil hver gang eller fylle på tanken? Det avhenger også av drivstoffet: oksygen er ganske billig sammenlignet med hydrogen (omtrent 20 ganger dyrere). Dette er en av årsakene til at BFR skal bruke metan og oksygen som drivstoff – de er begge veldig billige (også overfloden av karbondioksid som er lett å omdanne til metan på Mars).

Kommentarer

• Metan er ikke rikelig på Mars. Den er tilstede i spormengder i atmosfæren, og det ble oppdaget noe lufting fra undergrunnen.Tanken er at den ganske enkelt kan produseres på Mars. Med den advarselen er du ‘ rett: ISRU (bruk av drivstoff lokalt) er nøkkelen til leting etter Mars. På grunn av rakettligningens tyranni er det veldig utfordrende å fly jorddrevet drivmiddel til Mars, noe som betyr at store raketter som tar av fra Mars, vil brenne mars drivmiddel. Dermed bruk av metan i BFR.
• @LetterHedgehog Du har rett sir. Jeg redigerte i en rettelse.

Et punkt som andre svar ikke har dekket: det er ikke t noe bedre enn dyrere drivstoff som ikke har store ulemper. En kjemisk rakettmotor er i prinsippet en ganske enkel maskin (detaljene kan bli kompliserte) og de tingene du aller helst vil ha i en kombinasjon av drivstoff / oksidasjonsmiddel for romskytinger er:

• Mye energi frigjort i forbrenningen.
• Forbrenningsproduktenes lave molekylvekt.

Flytende hydrogen og flytende oksygen har de beste ytelsene i teorien, men flytende hydrogen har svært lav tetthet, noe som gjør tankene for det tyngre. RP-1 eller flytende metan gir deg mye bedre tankvekter, og du ender opp med en mer effektiv rakett. Flytende fluor kan gi deg mer energi enn oksygen, men sikkerhetsproblemene ville være fryktelige .