Цена космоса

Честно говоря не очень понимаю СМЫСЛ данного обсуждения...
Важна ЦЕЛЬ перевозки - если необходимо или экономически целесообразно построить бетонный объект в тундре, то вполне возможно, что бетон туда будут возить вертолетами
Необходима ЦЕЛЬ. В освоении космоса цели уже определились - и в этом диапазоне идет ценовая борьба. Неужто кто то хочет , что бы орбитальные перевозки стали конкурировать с авиаперевозками или морскими ?
А перемывать удешевление условного килограмма на орбите ради самого удешевления немного безсмысленно. Если завтра появится термоядерный реактор на Не3, то для него выгодно будет добывать гелий на Луне даже при помощи Сатурнов

Ник

Так вот - по формуле. совершенно не факт, что она при росте скорости будет выглядеть точно так же. Навскидку, при переходе со сверхзвука (М - температура торможения потока
- лобовое сопротивление
- потребная скорость распыления топлива в потоке

То есть меняются до такой степени, что старыми мерами - поиском более жаропрочных материалов, эволюционным усовершенствованием конструкции - обойтись не удается. Нужно делать качественный переход. Что не может опять же скачком не отразиться на стоимости носителя.

Проиллюстрирую мысль простым примером. Допустим, у нас есть отработанная технология водородной ракетной ступени, причем цена примерно пропорциональна весу. Мы начинаем совершенствовать воздушно-реактивную ступень. Причем рассматриваем случай с постоянной ПН.

Вначале, стоимость ВР-ступени примерно раз в 10 меньше чем стоимость ракетной. По мере роста скорости разделения, стоимость авиационной ступени примерно пстоянна - потому что для данной ПН нужна меньшая по размеру вторая ступень, а значит и разгонщик. С другой стороны. нужны некие меры по теплозащите. Стоимость же ракетной ступени падает уже существенно. Помните : 2-3, 5-7 и 8-10% ПН? Можно считать, что при росте скорости разделения стоимость ракетной ступени падает по гиперболе.

Все это продолжается пока мы не дойдем до первой точки изменения конструкции.

Нельзя дальше лететь на ТРД, даже на ТРДФ. Нужна прямоточка. Или синерджет. Но этот скачок относительно небольшой. До примерно 5-6М у нас происходит роста стоимости конструкции... думаю, линейный - из-за необходимости противодействия нагреву.

Вторая точка - исчерпало себя топливо. Тут будет большой скачок - потму что надо перейти на водород. Потом будет опять горизонтальная прямая - имея на борту -250 можно охладить что угодно .

Третья точка - 6-8М - ни синерджет, ни ПВРД уже не работают с нужной эффективностью. Нужно добавить ГПВРД. Опять же скачок и горизонтальная прямая, до 12М примерно.

После 12М будет резкий рост графика вверх, если, конечно, не будет сделано что-то вроде АЯКСа - использующий нехимические способы взаимодействия с атмосферой носитель. Иначе реакция горения захлебнется в дисоциации молекул азота.

Теперь складываем оба графика. Что мы видим? Мы видим 'пилу'. Сначала она идет вниз, потом, на 4М - скачок. Потом опять вниз... выравнивается, и опять скачок - на 6М, потом опять вниз, и опять скачок, на 8М. И еще один - на 12.

Причем, если оценить качественно - то выигрыш от введения гиперзвуковой первой ступени будет не очень большой. Эта ступень предположительно близка по сложности конструкции и технологии к орбитальной, а мы договорились, что у орбитальной стоимость пропорциональна весу. То есть вместо 0.1*2 + 1 мы получаем 0.2*3 + 0.2 - то есть выигрываем примерно в полтора раза. 0.2 - это масштабный коэфициент размера второй ступени .

Оптимумы же находятся где-то непосредственно перед скачками. Предположительно, эволюционный рост сложности меньше, чем выигрыш в ПН за счет уменьшения потребного массового совершенства.

 hcube - есть

[font=Times]"Завод"

[/font], который делает

[font=Times]"Это"

[/font] за столько-то времени. Там платят

[font=Times]Заработную Плату

[/font].

 Вот и вся стоимость разработки. А скорость, тепловой режим и всё остальное не имеет к стоимости никакого отношения.

 [font=Times]

"Карлу"

[/font] надо было читать,

[font=Times]"Карлу"

[/font]... В институте... А не на девок смотреть...

Зомби Постороннего, 25.11.2003 12:56:34:

ПОСЛЕДНИЕ КОСМИЧЕСКИЕ НОВОСТИ
Выпуск № 134 от 18 мая 2000 г.

http://www.cosmoworld.ru/spaceencyclopedia...l?18.05.00.html

OTRAG ИЩЕТ ПАРТНЕРОВ.

          Руководитель созданной в середине 70-х годов западногерманской компании Orbital Transport-und Raketen AG (OTRAG) доктор Лутц КАЙЗЕР (Dr. Lutz T. KAYSER) утверждает, что завершена разработка и испытания дешевого модульного ракеты-носителя, и теперь его компания ищет промышленных партнеров, чтобы начать серийное производство...

 

Все-таки, я думаю, что герр Кайзер опоздал лет на 25 со своей Volksraket из канализационных труб.

hcube, 25.11.2003 22:58:55:

1. Теперь складываем оба графика. Что мы видим? Мы видим 'пилу'.

2. ...а мы договорились, что у орбитальной стоимость пропорциональна весу.

3. Оптимумы же находятся где-то непосредственно перед скачками.

 

В целом качественый анализ довольно приличный

Однако:

1. Посмотрим на рис. 5 из статьи "Анализ эффективности многоразовых аэрокосмических носителей" ( http://synerjetics.ru/article/art1997.htm ), построенный по формуле, очень близкой к окончательному выражению из статьи "Цена космоса". Ба! Что мы видим - не это ли упомянутая пила?

2. Мы то договориться можем. Природу уговорить будет посложнее

3. А что, если перечитать части 2 - 4 статьи "Концепция перспективной аэрокосмической транспортной системы" ( http://synerjetics.ru/article/art1994.htm )? Состояние дежа-вю не возникнет?

1. ДА, необходима ЦЕЛЬ. А она проста - выживание цивилизации, см. Программа освоения космоса и далее по ссылкам.

2. Да, я полагаю, что можно добиться того чтобы основные по грузопотокам космические перевозки стали бы конкурировать с авиационными, но не морскими

 Streamflow, вы бы книжку почитали по экономике отрасли. Ну прямо смешно - стоимость зависит от скорости носителя и количества энергии.

 От трудозатрат зависит стоимость.

Не, нифига Пила - это когда примерно одинаковые зубья. Набор дуг и прямых я пилой при всем желании не могу назвать

Касательно концепций - ну так я ж ничего не выдумал... единственным моим 'изобретением' может являться концепция комбинированной ЖРД-ТРД ступени, которая может отодвинуть первую ступеньку примерно до 8М, ценой примерно двукратного роста стоимости авиационной ступени. И вообще, эта пила актуальна только на ДАННОЙ СТАДИИ развития материалообработки. Если изменится технология, сползут или вообще исчезнут и зубья.


Просто я предлагал увязать все это в одном графике - монотонное снижение стоимости второй ступени по гиперболе, и тот или иной рост стоимости ступени авиационной. IMHO очень наглядно .


2MimoShell : Не все так просто. Если есть конкуренция (например, АКС делаем мы, Штаты и китайцы), издержки имеют свойство снижаться до минимума - хотя бы потому, что кто меньше цену предложил - тот рынок и съел.

То, кстати, что ВСЕ космические предприятия имеют не просто госзаказ, а еще и протекционизм и прямую государственную подпитку, очень негативно сказывается на стоимости коммерческих запусков. Была бы прямая конкуренция - и Протон стоил бы сейчас 30-40M, а Союз - 10. И ИХ БЫ ПОКУПАЛИ столько, что это покрыло бы уменьшение прибыли.

 hcube, как физически реализуется ваша "стоимость" или "зависимость стоимости"?

 Вы знаете, тот же автомобиль Ф1 делает не большая команда, чем обычный.

Она реализуется при массовом производстве. Массовое - это когда существующие производственные мощности загружены процентов на 70 и выше - то есть скажем выпуск 10-15 Протонов или Союзов в год. Или 20-30 полетов каждого шаттла. Или 100-150 - АКС.

Я понимаю, что это сумашедшие по нынешним временам грузопотоки. Но... такие ли дорогие? Один полет АКС с доставкой на орбиту 20-30 тонн груза обходится примерно в $500/кг, то есть в 10 миллионов долларов. На войну в Заливе Штаты выбросили 80 ГИГАбаксов. То есть на те же деньги можно было вывести на орбиту 16 ТЫСЯЧ ТОНН, в 800 полетов, флотом примерно в 5-10 АКС. 16 тысяч тонн - это средний эсминец. Или, если угодно, КК с ядерной энергоустановкой и кинетическим либо лазерным либо пучковым оружием мегаватт этак на 2-4 тысячи. Ну, или если не нравится крейсер - то флот в 50-100 штук астероидных старателей. Про МКС я уж вообще молчу.

 Э нет, причём тут "массовое-немассовое". Есть стоимость разработки это раз. И стоимость производства - это два.

 Есть агрегаты-производители. Для создания и производства некой техники надо их содержать.
 А где зависимость от скорости и т. п.?

 Затраты на "приборы и материалы" будем считать небольшими, разумеется.

 Идея тут собственно вот какая - если есть некий научно-производственный "агрегат", который Может разрабатывать некое изделие, то затраты на разработку этого изделия и, скажем, пылесоса, этим "агрегатом" будут одинаковы.

 Разумеется за одинаковое время - пылесос разрабатывать дольше...

Массовое - это когда рабочий коллектив и оборудование используется в 2 смена, процентов на 70-80. То есть издержки на простой минимальны.

Тогда стоимость приближается к аммортизации оборудования и зарплате. Но оборудование для производства X-33 нужно заметно более сложное, чем для производтсва Ту-160. Поэтому и цена выше

По хорошему, для грузопотоков до 20-50 тысяч тонн в год, производство АКС, увы, не является поточным. Поточное - это штук 10 АКС в год, для смены списываемых по ресурсу. И, умножая на 100 полетов - это 1000 рейсов АКС в год, 20 тыс. тонн ПН на низкой орбите.

 Гм, а "Сколько Махов" как с этим связано?

 Допустим нужна теплозащита и т. п. - есть соответствующие производства, которые "умеют это делать".
 Насколько я помню, в конце перестройки люди с ЦНИИМаша хотели продавать бурановскую плитку (или подобную) для бытовых нужд. Значит "Не Жутко Сложное Оно".

 Никакой Прямой зависимости между скоростью носителя и его стоимостью не видно.
 Видно к примеру другое - если носитель пилотируемый, там нужна СЖО и тому подобные вещи. Он будет дороже.
 Если он выполняет некие специализированные задачи - нужны специалисты по системам для этих задач.

Streamflow, 25.11.2003 23:21:56:

Все-таки, я думаю, что герр Кайзер опоздал лет на 25 со своей Volksraket из канализационных труб.

 

У меня мягко так и постепенно накапливается впечатление что ...э... "мы"... (о ком бы это я?)... вообще все опоздали.

Т.е., что "космос" виртуализируется.
Проектов, то есть, как и прежде, много, но вот с реализациями все хуже и хуже.
И будет их все меньше, пока дело не сведется к одним компьютерным симуляторам. Ну и прикладным спутникам, может быть. Немного.
Шутка конечно . Но не вполне

Волей-неволей, сложилось так, что тон задают янки.
А это вообще-то народ меркантильный.
Хотя у них, вообще говоря, сравнительно здоровая программа (не больная, в смысле, а не по величине), они бы не доминировали, если бы Германия и Россия не влипали бы со своими передовыми идеями.

Тем не менее, и Рейган уже объявлял поход на Марс - с тем же успехом, что и русские - на Луну.
Теперь вот вроде Буш мл. собрался. На Луну тож.
Ждемс однако. Правительственного, типа, сообщения

Но янки строят свои Шаттлы как мерседесы.
Рассматривая, очевидно, "космос" как роскошь и китч.
С разными рюшечкими.
Встроенными кондиционерами, стереосистемами, бортовыми компьютерами и цветочными горшочками.
Чем дороже, то есть, тем лучше.
Что создает конгрессу массу поводов и причин для ...э... вмешательства

То ли дело немцы. Все должно быть простым, прочным и серийным.
Такой вот идеализм.

Может быть известная доля кондовости в ракетной технике была бы полезна?

Но это все так, размышлизмы.
Метафизика, словом

Ещё одна точка на графике цен.

http://www.spaceref.com/news/viewpr.html?pid=13097

"The Falcon rocket is notable for being... major breakthrough in the cost of access to space, with a price per flight to orbit over four times lower than its nearest American competitor."

Бродяга, 26.11.2003 00:02:59:

Streamflow, вы бы книжку почитали по экономике отрасли. Ну прямо смешно - стоимость зависит от скорости носителя и количества энергии.

 От трудозатрат зависит стоимость.

 

Высокой страсти не имея
Для звуков жизни не щадить,
Не мог он ямба от хорея,
Как мы ни билисъ, отличить.
Бранил Гомера, Феокрита;
3ато читал Адама Смита
И был глубокий эконом,
То есть умел судить о том,
Как государство богатеет,
И чем живет, и почему
Не нужно золота ему,
Когда простой продукт имеет.

А. С. Пушкин

hcube>Не, нифига. Пила - это когда примерно одинаковые зубья. Набор дуг и прямых я пилой при всем желании не могу назвать.

Ну, тогда ничем не могу помочь. Что имеем, то и показываем

hcube>Касательно концепций - ну так я ж ничего не выдумал... единственным моим 'изобретением' может являться концепция комбинированной ЖРД-ТРД ступени, которая может отодвинуть первую ступеньку примерно до 8М, ценой примерно двукратного роста стоимости авиационной ступени.

Об этой концепции я лучше помолчу

hcube>Просто я предлагал увязать все это в одном графике - монотонное снижение стоимости второй ступени по гиперболе, и тот или иной рост стоимости ступени авиационной. IMHO очень наглядно.

Ну, так за чем же дело стало?

hcube>Была бы прямая конкуренция - и Протон стоил бы сейчас 30-40M, а Союз - 10. И ИХ БЫ ПОКУПАЛИ столько, что это покрыло бы уменьшение прибыли.

Может быть.

Зомби Постороннего, 26.11.2003 01:53:16:

У меня мягко так и постепенно накапливается впечатление что ...э... "мы"... (о ком бы это я?)... вообще все опоздали.

 

Очень может быть.

Будущее российской космонавтики Георгий Гречко видит в мрачных тонах. "Когда взлетает самолет - есть некая "точка возврата", когда лайнер еще можно вернуть назад, - образно говорит он.- Мне кажется, что мы такую точку возврата в космос теряем".
Известия со сылкой на ИТАР-ТАСС

QUOTE (Streamflow @ 26.11.2003 09:42:18)
Высокой страсти не имея
Для звуков жизни не щадить,
Не мог он ямба от хорея,
Как мы ни билисъ, отличить.
Бранил Гомера, Феокрита;
3ато читал Адама Смита
И был глубокий эконом,
То есть умел судить о том,
Как государство богатеет,
И чем живет, и почему
Не нужно золота ему,
Когда простой продукт имеет.

А. С. Пушкин

 

Задумку «мудрую» имея —
В Лагранжа точку ТВЭЛ возить,
Не мог спонтанное деленье
Он от простого отличить.
Бранил трёхмаховый носитель
И водорода был любитель.
Он мог статейку сочинить
Что в космос нам и как возить,
Что АКСов не имея
Народ погибнет, захиреет.
И как когда-то медведей
Останется сто тыщ людей.

                                 В. И. Рубайло (Бродяга)

У Пушкина, конечно, лучше. Но, и это, в целом, мне понравилось. Совсем неплохо - есть чувство Только, вторую строчку предлагаю для усиления точности и сохранения размера отредактировать в следующем виде:

В Лагранжа точку ТВЭЛ возить,...

 Будь по-вашему, утром не было времени подредактировать.

Бродяга, 26.11.2003 16:15:26:

Будь по-вашему, утром не было времени подредактировать.

 

Спасибо, Бродяга, искренне тронут

Тут я покопался в архивах Александра Сергеевича, и вот что вдруг обнаружилось:

Полуфантаст, полуэстет,
Полуэксперт, полуневежда,
Полупоэт, но есть надежда,
Что будет полным наконец.

Streamflow, 26.11.2003 22:44:27:

Спасибо, Бродяга, искренне тронут

Тут я покопался в архивах Александра Сергеевича, и вот что вдруг обнаружилось:

Полуфантаст, полуэстет,
Полуэксперт, полуневежда,
Полупоэт, но есть надежда,
Что будет полным наконец.

 

 Вообще, я инженер-электрик (если это вы про меня), Streamflow, им сейчас и работаю.

 А там — посмотрим.

Вообще-то, там было полуподлец. И Пушкина (АС) за этот стишок выслали - очень уж запоминающимся получился .

Касательно предложения скомбинировать Ту-160 с РД-191 - а что, есть возражения? Я отлично понимаю, что в составе ракеты прибавка ХС была бы больше. Но зато в составе Ту-160 он будет многоразовым - раз, и баки будут считай 'голыми', поскольку керосин будет залит бОльшей частью в крыльевые баки, а кислород - да, таки придется в фюзеляже бак монтировать. Ну, Ту-160, это так, условно. Высокоскоростной разгонщик, так скажем .

Проблема, и большая, будет с торможением с 8М. Плюс нагревом при 'прорыве' на эти 8М. В остальном - все хорошо - и особого ТЗП не нужно, поскольку у нас скачок на 8М кратковременный, и бак всего один - криогенный, и стоимость этих добавок не так уж велика. Хотя, конечно, лучше свернуть в сторону Байкала и использовать ТРД только вспомогательно - для обратного полета и управляемой посадки. Ну, и при взлете можно, но это уж насколько он сможет 'напыжиться', бОльшей частью тягу создает ЖРД.