Warum ist Treibstoff im Vergleich zu Raketen billig?

Wie von anderen angemerkt, werden Methan, RP-1 und LOX in großem Maßstab hergestellt die USA und vieles andere auf der Welt. (Hergestellt kann das falsche Wort sein, vielleicht ist produziert besser).

Es ist funktional eine Ware.

Andererseits erhalten Luft- und Raumfahrtingenieure relativ hohe Gehälter. Platzsichere Komponenten stammen aus einer Welt, in der Sie beim Start einen Schuss erhalten und die besser perfekt funktioniert. Diese Art von Zuverlässigkeit ist viel teurer als die einfache Verarbeitung von LOX durch Komprimieren und Kühlen.

SpaceX beschäftigt mehrere tausend Mitarbeiter. Die Starts generieren das meiste Geld, um ihre Gehälter zu finanzieren. Der Grund, warum das Space Shuttle so viel gekostet hat, war nicht die Hardware an sich, sondern die mehr als 20.000 Mitarbeiter, die direkt daran gedacht haben, für jeden Start zu arbeiten.

Lean impliziert kleinere Mitarbeiter.

Interessante Anekdote, auf die ich keinen Hinweis finde. Während ein Start von Falcon 9 ungefähr 62 Millionen US-Dollar kostet, kostet ein Start für die Luftwaffe fast 100 Millionen US-Dollar. Warum? Wegen zusätzlicher Unterlagen, die die Luftwaffe benötigt. Das heißt, Sie geben fast 40 Millionen Dollar für Papierkram aus! Das ist eine erstaunliche Menge Papier.

Natürlich sind es die Kosten für die Zeit der Mitarbeiter, das Papier auszufüllen und zu verarbeiten, sowie die damit verbundenen zusätzlichen Aufgaben. Was Sie erschrecken sollte, wie viel Arbeit es sein muss, Papierkram im Wert von 40 Millionen US-Dollar zu generieren.

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• Zum Thema Papierkram – gilt Für die Luftfahrtindustrie ist es also keine Überraschung, dass dies auch für die Raumfahrtindustrie der Fall ist. Um sicherzustellen, dass ein Flugzeug flugsicher ist, muss jedes Teil mit einem Nachweis seiner Gebrauchstauglichkeit versehen sein, damit es in einem Flugzeug installiert werden kann. Dies bedeutet Rückverfolgbarkeit bis zum Herstellungsort und Nachweis aller erforderlichen und angemessenen Inspektionen und / oder Tests. Das ‚ ist eine teure Papierspur.
• Es geht auch um das Produktionsvolumen. Trotz ihrer Komplexität und der erstaunlichen Menge an Technologie sind Autos, Computer und Mobiltelefone heutzutage relativ kostengünstige Waren, da sie in großen Mengen hergestellt werden. Obwohl Flugzeuge “ produziert werden “ werden Artikel in weitaus geringerer Menge gebaut, sodass die Entwicklungskosten über weitaus weniger Einheiten amortisiert werden müssen Jede Einheit wurde teurer verkauft. Raketen werden in noch kleineren Mengen hergestellt und müssen nach höheren Standards konstruiert und getestet werden.

Herstellung Bei Kraftstoffen handelt es sich um eine relativ billige Verarbeitung von Schüttgütern aus relativ billigen Rohstoffen. Ja, RP-1 ist teurer als JET-A, da mehr Verarbeitung erforderlich und spezialisierter ist, aber es handelt sich immer noch um eine Massenverarbeitung von Flüssigkeiten.

LOX ist sogar billiger, da es sich bei dem Ausgangsmaterial um atmosphärische Luft handelt Nur die Verarbeitungskosten.

Die Herstellung von Luft- und Raumfahrtkomponenten erfordert eine teure Verarbeitung exotischer Materialien. Diese Verarbeitung erfolgt häufig in geringen Mengen, so dass relativ wenige Skaleneffekte erzielt werden.

Zum Vergleich 747 anscheinend kostet ungefähr 350.000.000 US-Dollar, während eine volle Treibstoffladung eher 100.000 US-Dollar entspricht. Die Kosten für einen vollen Treibstofftank sind also viel geringer als die Kosten des Fahrzeugs und gelten kaum nur für Weltraumraketen.

Der Unterschied besteht darin, dass eine 747 zehntausende Male verwendet werden kann. Während ihrer Lebensdauer kostet der Treibstoff mehr als das Flugzeug. Raketen hingegen werden normalerweise nur einmal verwendet, und wenn sie wiederverwendet werden können, sind die Kosten für die Sanierung ein Problem / p>

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• Kraftstoff ist nur ein Teil des p Ropellants, Sauerstoff wird auch benötigt. Aber für die Produktion von flüssigem Sauerstoff müssen Sie ‚ keine Rohstoffe kaufen, die Luft ist kostenlos. Die Flüssigsauerstoffanlage benötigt viel elektrische Energie. Wenn die Luft jedoch durch fraktionierte Destillation verflüssigt und abgetrennt wird, können der verbleibende flüssige Stickstoff und die Edelgase wie Argon, Neon und Krypton verkauft werden.

Was ist billiger: jedes Mal ein neues Auto kaufen oder den Tank auffüllen? Es kommt auch auf den Kraftstoff an: Sauerstoff ist im Vergleich zu Wasserstoff ziemlich billig (etwa 20-mal teurer). Dies ist einer der Gründe, warum BFR Methan und Sauerstoff als Kraftstoff verwenden wird – beide sind sehr billig (auch die Menge an Kohlendioxid, die auf dem Mars leicht in Methan umgewandelt werden kann).

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• Methan ist auf dem Mars nicht reichlich vorhanden. Es ist in Spuren in der Atmosphäre vorhanden und es wurde eine gewisse Entlüftung aus dem Untergrund festgestellt.Die Idee ist, dass es ziemlich einfach auf dem Mars hergestellt werden kann. Mit dieser Einschränkung haben Sie ‚ Recht: ISRU (Verwendung von Treibmitteln aus der Region) ist der Schlüssel zur Erforschung des Mars. Aufgrund der Tyrannei der Raketengleichung ist es sehr schwierig, Treibmittel aus der Erde zum Mars zu fliegen, was bedeutet, dass große Raketen, die vom Mars abheben, Mars-Treibmittel verbrennen. Verwenden Sie also Methan in BFR.
• @LesserHedgehog Sie sind richtig, Sir. Ich habe eine Korrektur vorgenommen.

Ein Punkt, den andere Antworten nicht behandelt haben: Es gibt keine alle besseren und dennoch teureren Kraftstoffe, die keine großen Nachteile haben. Ein chemischer Raketentriebwerk ist im Prinzip eine ziemlich einfache Maschine (die Details können kompliziert werden) und die Dinge, die Sie in einer Kraftstoff / Oxidationsmittel-Kombination für Weltraumstarts am meisten wollen, sind:

• Viel Energie, die in freigesetzt wird die Verbrennung.
• Niedriges Molekulargewicht der Verbrennungsprodukte.

Flüssiger Wasserstoff und flüssiger Sauerstoff haben theoretisch die beste Leistung, aber flüssiger Wasserstoff hat eine sehr geringe Dichte die Panzer dafür schwerer. RP-1 oder flüssiges Methan geben Ihnen viel bessere Tankgewichte und Sie erhalten eine effektivere Rakete. Flüssiges Fluor gibt Ihnen möglicherweise mehr Energie als Sauerstoff, aber die Sicherheitsprobleme wären schrecklich .