De ce este ieftin combustibilul în comparație cu racheta?

După cum au remarcat alții, metanul, RP-1, LOX sunt fabricate pe scară largă SUA și multe altele ale lumii. (Fabricat poate fi cuvântul greșit, poate că produsul este mai bun).

Este funcțional o marfă.

Pe de altă parte, inginerii aerospațiali primesc salarii relativ mari. Componentele spațiale, provin dintr-o lume în care obțineți o lovitură la o lansare și funcționează mai bine absolut perfect. Acest tip de fiabilitate este mult mai scump decât simpla prelucrare a LOX prin comprimare și răcire.

SpaceX are câteva mii de angajați. Lansările generează majoritatea banilor pentru a-și finanța salariile. Motivul pentru care naveta spațială a costat atât de mult nu a fost hardware-ul în sine, ci mai degrabă cei peste 20 de mii de angajați considerați direct să lucreze pentru a asigura fiecare lansare.

Lean implică forțe de muncă mai mici.

Anecdotă interesantă la care nu pot găsi o referință. În timp ce o lansare Falcon 9 se ridică la aproximativ 62 milioane USD, o lansare pentru Forțele Aeriene costă aproape 100 milioane USD. De ce? Din cauza documentelor suplimentare pe care le cere Forțele Aeriene. Adică Cheltuiesc aproape \ 40 de milioane de dolari pe hârtie! Aceasta este o cantitate uimitoare de hârtie.

Desigur, este costul timpului angajaților pentru completarea și procesarea lucrării și sarcinile suplimentare pe care le implică. Ceea ce ar trebui să vă îngrozească în ceea ce privește cât de multă muncă trebuie să generați o documentație în valoare de 40 milioane USD.

Comentarii

• Cu privire la problema documentelor – se aplică pentru industria aeronautică, deci nicio surpriză ar fi la fel pentru industria spațială. Pentru a vă asigura că o aeronavă este sigură pentru zbor, pentru a fi instalată pe o aeronavă, fiecare piesă trebuie să vină cu dovezi ale capacității sale de utilizare. Aceasta înseamnă trasabilitate până la punctul de fabricație și dovada tuturor inspecțiilor și / sau testărilor necesare și adecvate. ‘ este o pistă de hârtie scumpă.
• Există, de asemenea, problema volumelor de producție. În ciuda complexității lor și a cantității uimitoare de tehnologie încorporată în ele, mașinile, computerele și telefoanele mobile în zilele noastre sunt articole de marfă relativ ieftine, deoarece sunt fabricate în volume imense. Avioanele, deși sunt ” producție ” articolele sunt construite în cantități mult mai mici, astfel încât costurile de dezvoltare trebuie amortizate pe mult mai puține unități, ceea ce face ca fiecare unitate s-a vândut mai scumpă. Rachetele sunt fabricate în cantități chiar mai mici și trebuie să fie proiectate și testate la standarde mai înalte.

combustibilii este o chestiune de prelucrare a lichidului în vrac relativ ieftin din furaje relativ ieftine. Da, RP-1 este mai scump decât JET-A, deoarece este nevoie de mai multă procesare și este mai specializată, dar este în continuare prelucrare lichidă în vrac.

LOX este chiar mai ieftin, deoarece materia primă este aer atmosferic, există doar costurile de procesare.

Realizarea componentelor aerospațiale implică procesarea costisitoare a materialelor exotice. Această procesare se întâmplă adesea în volum mic, astfel încât există relativ puține economii de scară.

Pentru comparație, 747 aparent costă undeva la \ 350.000.000 USD, în timp ce o încărcătură completă de combustibil pentru unul este mai mult ca \ 100.000 USD. Deci, costul unui rezervor plin de combustibil fiind mult mai mic decât costul vehiculului este greu doar pentru rachetele spațiale.

Diferența este că un 747 poate fi folosit de zeci de mii de ori. Deci, pe parcursul vieții sale, combustibilul costă mai mult decât avionul. Pe de altă parte, rachetele sunt utilizate de obicei o singură dată și când pot fi refolosite costurile de renovare sunt o preocupare.

Comentarii

• Combustibilul este doar o parte a p ropelanți, este necesar și oxigen. Dar pentru producția de oxigen lichid nu trebuie să ‘ trebuie să cumpărați materii prime, aerul este gratuit. Planta de oxigen lichid are nevoie de multă energie electrică. Dar atunci când aerul este lichidat și separat prin distilare fracționată, azotul lichid rămas și gazele nobile precum argonul, neonul și criptonul ar putea fi vândute.

Ce este mai ieftin: cumpărarea unei mașini noi de fiecare dată sau reumplerea rezervorului? De asemenea, depinde de combustibil: oxigenul este destul de ieftin în comparație cu hidrogenul (de aproximativ 20 de ori mai scump). Acesta este unul dintre motivele pentru care BFR va folosi metanul și oxigenul drept combustibil – ambele sunt foarte ieftine (de asemenea, abundența de dioxid de carbon care este ușor de convertit în metan pe Marte).

Comentarii

• Metanul nu este abundent pe Marte. Este prezent în urme în atmosferă și a fost detectată o degajare din subteran.Ideea este că poate fi produs cu ușurință pe Marte. Cu această avertisment, aveți ‘ dreptate: ISRU (utilizarea propulsorului de origine locală) este cheia explorării Marte. Datorită tiraniei ecuației rachetelor, este foarte dificil să zbori propulsor de pe Pământ pe Marte, ceea ce înseamnă că orice rachete mari care decolează de pe Marte vor arde propulsor marțian. Astfel, utilizarea metanului în BFR.
• @LesserHedgehog Aveți dreptate domnule. Am editat într-o corecție.

Un punct pe care alte răspunsuri nu l-au acoperit: nu există orice combustibili mai buni, dar mai scumpi, care nu au dezavantaje uriașe. Un motor cu rachete chimice este, în principiu, o mașină destul de simplă (detaliile se pot complica) și lucrurile pe care le doriți cel mai mult într-o combinație combustibil / oxidant pentru lansările spațiale sunt: arderea.

Hidrogenul lichid și oxigenul lichid au cele mai bune performanțe în teorie, dar hidrogenul lichid are o densitate foarte mică, ceea ce face rezervoarele pentru el mai grele. RP-1 sau metanul lichid vă oferă greutăți mult mai bune în rezervoare și veți ajunge la o rachetă mai eficientă. Fluorul lichid ar putea să vă ofere mai multă energie decât oxigenul, dar problemele de siguranță ar fi oribile .