Varför är bränsle billigt jämfört med raket?

Som noterats av andra tillverkas metan, RP-1, LOX i stor skala över USA och mycket annat i världen. (Tillverkad kan vara fel ord, kanske är producerat bättre).

Det är funktionellt en vara.

Å andra sidan får flygtekniker relativt höga löner. Komponenter med rymdklassificering, kommer från en värld där du får ett skott vid en lansering och det fungerar bättre helt perfekt. Den typen av tillförlitlighet är mycket dyrare än att bara bearbeta LOX genom att komprimera och kyla den.

SpaceX sysselsätter flera tusen anställda. Lanseringarna genererar större delen av pengarna för att finansiera sina löner. Anledningen till att rymdfärjan kostade så mycket var inte hårdvaran i sig utan snarare 20+ tusen anställda som direkt övervägde att arbeta för att säkerställa varje lansering.

Lean innebär mindre arbetskrafter.

Intressant anekdot som jag inte kan hitta en referens till. Medan en lansering av Falcon 9 listas till cirka 62 miljoner US-dollar kostar en lansering för flygvapnet nästan 100 miljoner dollar. Varför? På grund av ytterligare pappersarbete som flygvapnet kräver. Dvs De spenderar nästan 40 miljoner dollar på pappersarbete! Det är en fantastisk mängd papper.

Naturligtvis är det kostnaden för medarbetarnas tid att fylla i och bearbeta papperet och de ytterligare uppgifter det innebär. Vilket skulle skrämma dig för hur mycket arbete det måste vara att generera pappersarbete till ett värde av $ 40 miljoner.

Kommentarer

• På punkten om pappersarbete – gäller för flygindustrin, så ingen överraskning skulle det vara lika för rymdindustrin. För att säkerställa att ett flygplan är säkert att flyga för att kunna installeras på ett flygplan måste varje del komma med bevis på att det är lämpligt att använda. Det betyder spårbarhet till dess tillverkning och bevis på all nödvändig och lämplig inspektion och / eller testning. Att ’ är ett dyrt pappersspår.
• Det handlar också om produktionsvolymer. Trots deras komplexitet och den häpnadsväckande mängden teknik som är inbyggd i dem är bilar, datorer och mobiltelefoner idag relativt billiga varor eftersom de tillverkas i stora volymer. Flygplan, trots att de är ” produktion ”, är byggda i mycket mindre kvantitet, så utvecklingskostnaderna måste amorteras över mycket färre enheter, vilket gör varje enhet såldes dyrare. Raket tillverkas i ännu mindre kvantiteter och måste konstrueras och testas enligt högre standarder.

Att göra bränslen är en fråga om relativt billig flytande bearbetning i bulk från relativt billigt foder. Ja RP-1 är dyrare än JET-A eftersom mer bearbetning behövs och det är mer specialiserat men det är fortfarande massvätskebearbetning.

LOX är ännu billigare eftersom råmaterialet är atmosfärisk luft, det finns bara bearbetningskostnaderna.

Tillverkning av flygkomponenter innebär dyr bearbetning av exotiska material. Denna bearbetning sker ofta i låg volym så det finns relativt få skalfördelar.

Som jämförelse tycks 747 tydligen kostar någonstans runt $ 350 000 000 medan en full bränslebelastning för en är mer som $ 100 000 dollar. Så kostnaden för en hel tank bränsle som är mycket mindre än kostnaden för fordonet är knappast unik för rymdraketer.

Skillnaden är att en 747 kan användas tiotusentals gånger. Så under sin livstid kostar bränslet mer än planet. Raketer å andra sidan används vanligtvis bara en gång och när de kan återanvändas är renoveringskostnader ett problem. / p>

Kommentarer

• Bränsle är bara en del av p ropellants, syre behövs också. Men för produktion av flytande syre behöver du ’ inte köpa råvaror, luften är gratis. Vätskan med flytande syre behöver mycket elektrisk energi. Men när luften är flytande och separerad genom fraktionerad destillation, kan återstående flytande kväve och ädelgaser som argon, neon och krypton säljas.

Vad är billigare: att köpa en ny bil varje gång eller fylla på tanken? Det beror också på bränslet: syre är ganska billigt jämfört med väte (cirka 20 gånger dyrare). Detta är en av anledningarna till att BFR kommer att använda metan och syre som bränsle – de är båda mycket billiga (också överflödet av koldioxid som är enkelt att omvandla till metan på Mars).

Kommentarer

• Metan är inte rikligt på Mars. Det finns i spårmängder i atmosfären och en del avluftning från underjorden upptäcktes.Tanken är att den kan produceras ganska enkelt på Mars. Med denna försiktighet har du ’ rätt: ISRU (användning av lokalt framdrivna drivmedel) är nyckeln till utforskning av Mars. På grund av raketekvationens tyranni är det mycket utmanande att flyga drivmedel från jord till Mars, vilket innebär att alla stora raketer som lyfter från Mars kommer att bränna Martian drivmedel. Således använder du metan i BFR.
• @LesserHedgehog Du har rätt sir. Jag redigerade i en korrigering.

En punkt som andra svar inte har täckt: det finns inte alla bättre än dyrare bränslen som inte har stora nackdelar. En kemisk raketmotor är i princip en ganska enkel maskin (detaljerna kan bli komplicerade) och de saker du vill ha mest i en kombination av bränsle / oxidator för rymdlanseringar är:

• Massor av energi som släpps ut i förbränningen.
• Förbränningsprodukternas låga molekylvikt.

Flytande väte och flytande syre har de bästa prestanda i teorin, men flytande väte har mycket låg densitet, vilket gör tankarna för det tyngre. RP-1 eller flytande metan ger dig mycket bättre tankvikter och du får en mer effektiv raket. Flytande fluor kan ge dig mer energi än syre, men säkerhetsproblemen skulle vara hemskt .