zelenyikot


Открытый космос Зеленого кота

Космос ближе, чем кажется


Previous Entry Share Next Entry
Как Илон Маск обманул формулу Циолковского
zelenyikot


SpaceX смогла доказать, что научилась использовать в ракетах многоразовые первые ступени. Что это значит для космической отрасли?

31 марта произошло знаковое событие для частной космонавтики, а может быть, и для всей космической отрасли. Ракета Falcon 9 частной космической компании SpaceX смогла вывести на геопереходную орбиту телекоммуникационный спутник SES-10. Главной особенностью пуска стала первая ступень ракеты, которая однажды уже участвовала в космическом пуске и была безопасно возвращена на Землю.



С момента объявления Илоном Маском цели — достижение многоразовости первой ступени — многочисленные критики по обе стороны океана обращали внимание на очевидный факт: возвращаемая первая ступень снижает массу выводимой полезной нагрузки. С точки зрения логики критика верна: если «ноги на ракете» приводят к снижению массы полезной нагрузки на 30%, а многоразовая первая ступень приводит к снижению стоимости запуска на 30%. Одно покрывается другим, и вывод кажется очевидным: ноги не нужны. Этой логики придерживались и многочисленные российские космические эксперты, и чиновники Роскосмоса.

Действия SpaceX, продолжающей свои эксперименты с возвращаемой ступенью, рассматривались с разных точек зрения: от «вводит в заблуждение инвесторов» и «пиарится», до «готовит технологии посадки на Марс». При этом, кажется, никто не сомневается в прагматичности Маска, для которого главным приоритетом является финансовая прибыль. Отсутствие понимания мотивов Илона Маска приводят к пророчествам типа «скоро пузырь многоразовости лопнет», и известия о технических или финансовых проблемах SpaceX воспринимаются как близкие вестники краха.

Тем временем SpaceX занималась и занимается накоплением уникального опыта эксплуатации многоразовых систем, которые оказываются на порядки дешевле предыдущего многоразового опыта США — Space Shuttle. Пока одни пророчат «не взлетит», другой учится летать. Двигатели модернизируются, программное обеспечение и авионика развиваются, мощность ракеты растет, а цена — и так самая выгодная на рынке и без многоразовости.



Примеру SpaceX с развитием многоразовых систем последовали несколько крупнейших аэрокосмических производителей.

Главный конкурент SpaceX на американском рынке — ULA — вспомнил о своем проекте 2008 года по спасению ракетных двигателей первых ступеней и воплощает его в новой ракете Vulcan. Европейский производитель Airbus занялся разработкой системы Adeline, тоже с возвращением двигателей.

Новичок в космическом деле Blue Origin последовательно готовится к 2020-м годам вытеснять конкурентов на рынке космических запусков своей многоразовой ракетой New Glenn.



Такое поведение конкурентов SpaceX может показаться карго-культом: «Маск делает, и мы делать будем», но только на первый взгляд. Соображение «ноги ракеты требуют 30% массы, а значит, невыгодны» базируется на предположении, что в каждый пуск ракета летит всегда с максимальной нагрузкой. Однако практика далеко не всегда подтверждает, казалось бы, логичный вывод. К примеру, космические корабли Dragon, которые SpaceX запускает на низкую орбиту по контракту от NASA, нагружают ракету Falcon 9 FT примерно на 45%. Такие пуски вполне позволяют потратить 30% ресурса на возвращение первой ступени. Но госконтракты находятся вне мирового рынка запусков, поэтому целесообразно сравнивать только коммерческие пуски на геопереходную орбиту. Данная орбита наиболее востребована на мировом рынке запусков коммерческих телекоммуникационных космических аппаратов. Именно пуски на геопереходные орбиты требуют от ракеты максимальной энергетики, и здесь наиболее закономерен вопрос экономической эффективности «ног у ракеты». И именно в этом сегменте российские ракеты занимали до недавнего времени существенную долю рынка.

Обратимся к практике. Ближайший аналог тяжелой версии Falcon 9 по цене и выводимой нагрузке — российский «Протон-М». Мы рассмотрим коммерческие пуски за 10 лет на геопереходную орбиту, куда предельная нагрузка «Протона-М» — 6,35-7,1 т. Для строгости подсчетов будем учитывать только верхний предел: 6,35 т.



Как видим, лишь раз удалось достичь 91% эффективности. То есть мощности ракеты практически никогда не задействуются полностью. При повышении энерговооруженности ракеты, например за счет использования переохлажденного кислорода, как на Falcon 9FT, получается выиграть еще несколько процентов. Что и позволяет если не каждой, то почти каждой ракете выполнять полноценный контракт и возвращать ступень, не теряя в прибыли. Если же спутник действительно окажется тяжелый или орбита сложнее, то с ракеты можно снять системы посадки, именно так и было сделано при предыдущем пуске Falcon 9 со спутником EchoStar 23 две недели назад.

Судя по всему, те же расчеты провели и в ГКНПЦ имени М. В. Хруничева, где производят ракету «Протон». Результатом стала не новая многоразовая ракета, а облегченные модификации «Протон Средний» и «Протон Легкий». Здесь снижение стоимости около 10-15% достигается за счет исключения третьей ступени и увеличения топливных баков первых двух. «Протон Средний» может обойти в цене одноразовый Falcon 9 FT, проигрывая в полтора раза по выводимой массе, но если технология частичной многоразовости будет освоена SpaceX в полной мере, то ценовое преимущество снова может быть утеряно.

Подготовлено для Forbes.ru

zelenyikot
Subscribe to  zelenyikot

promo zelenyikot december 8, 2016 07:51 25
Buy for 800 tokens
Я не только пишу о космосе, но могу и рассказать о любимых темах для широкой или узкой аудитории. За последние два года я уже провел несколько десятков лекций во многих городах России. Часто приглашают на фестивали науки, профориентационные мероприятия для студентов, на конференции и выставки.…

Маск не первый, старые наработки. Но тогда программу свернули, видать экономика не очень была.



Edited at 2017-03-31 04:45 pm (UTC)

Два космических пуска одной ракетой - первый.
Подобные фишки "Кузнечик" еще четыре года назад выделывал.

Чью формулу? Не пора ли уж забыть этого провинциального дурачка?

да-да, всё понятно, спэйс-укры кiсмiс вычерпывали.

(Deleted comment)
(Deleted comment)
(Deleted comment)
(Deleted comment)
(Deleted comment)
(Deleted comment)
(Deleted comment)
Хороший обзор. Спасибо!


Русский народ должен сломать иудейскую паразитарную систему.
http://tchaykovsky.info/blog_b/vyvodkapit.htm


Не уверен, что Маск обманул формулу(что само по себе смешно), но кого то он точно обманывает.
Простой вопрос - какова себестоимость запуска у него?

Простой ответ - достаточная, чтобы держать цену ниже рыночной.

(Deleted comment)
(Deleted comment)
(Deleted comment)
(Deleted comment)
(Deleted comment)
(Deleted comment)
(Deleted comment)
(Deleted comment)
(Deleted comment)
(Deleted comment)
так как он её обманул?

Никак. Сами себя обманули те, кто думает, что формула Циолковского не позволяет ракетам многоразовость.

Маск не только формулу обманул, он всех обманул - выскочка...

манипулятивный заголовок

вывсёврете!

Ха-ха, ерунда и баловство. А у нас зато самоисчезающий асфальт есть, и ямочный ремонт каждый год. Вот!

Но есть самый главный вопрос - насколько это выгодно? Так как на публику Маск может говорить одно, а химичить совсем другое (в том числе и пересобирать летавшую ракету, не говоря о замыливании финансовых отчётов), лишь бы и впредь доить NASA.

Не получите ответа, как я выше его не получил.

(Deleted comment)
Если дело так пойдет и дальше, то стоит ждать, по аналогии с автомобилями, рынка б/у ракетных ступеней. Только представьте: "продается New Glenn, пробег такой-то, не бит, не крашен, перекупов просьба не беспокоить".

Коробка-автомат? Цвет какой?

Что? обманул? Хахаха
Ему же приходиться запускать в сумме ракету в 2/3 от веса Протона М, и вообще не факт что возвращаемая ступень - не представляет собой вариацию корабля Тессея

Вы уже определились, где находитесь?

Многоразовость неминуемо приведёт к увеличению процента аварий не на проценты, а в разы. Авантюрист!

Раньше самолеты не могли летать по 30 лет. А для современного боинга\иэрбаса\тушки - это нормальный срок эксплуатации, при условии грамотного ТО.

(Deleted comment)
(Deleted comment)
Цель - ракета с дозаправкой на Луне или Марсе. Нынешний этап - промежуточный.

Да ну нахер. Маск может и на Солнце перезаправляться, из него водород так и брызжет.

Не понимаю тех, кто упирается. Мол все это говно и маск всех разводит.

Один хрен за этим будущее. Через 3-5 лет убедятся. Чего глотки то драть.

мне тоже так кажется - время расставит все по своим местам.

Сначала они говорили что не взлетит. Потом они говорили что не сможет посадить. Потом они говорили что не сможет снова запустить и посадить. Теперь вот оказывается, все это время Маск работает себе в убыток.

Если со взлетами-посадками-повторными запусками-посадками всё более-менее понятно (видео в сети можно посмотреть, например), то последнее утверждение невозможно ни подтвердить - ни опровергнуть, если вы не Маск. Ну или не его бухгалтер.

(Deleted comment)
Ну "обманул формулу" то такое.
А вот что навсегда выключил Роскосмос из космического бизнеса, это точно.

Вот да, так просто, Вова!


(Deleted comment)
(Deleted comment)
?

Log in

No account? Create an account