В мини-конкурсе "бухгалтерский выход на орбиту" побеждает пепелац
ubpskh: В случае ракеты на метане стоимость топлива (и окислителя), необходимого для выхода на орбиту- порядка 5 долларов на килограмм. Стоит ли обсуждать другие варианты?
alex_rozoff: Вы почем считали метан и кислород?
ubpskh:Кислород по 70 долларов за тонну (со слов Томаса Мюллера, бывшего главного по двигателям в СпейсХ). Метан по 150 за тонну, из расчета сто с копейками за тысячу кубов)
alex_rozoff: У меня как-то сложились цифры 220 долларов за тонну кислорода. По метану - да, где-то даже дешевле (если 150 - то это 207 долларов за 1000м3 а реально можно брать 180-190 долларов за 1000 м3). Считаем расход топлива 30:1 кг нагрузки выводимой на НОО. Цена топливной пары если грубо 0.2 доллара за кг итого 6 долларов. Да, вы правы.
Итого: надо упрощать носитель и удешевлять его, плюнув на экономию топлива.
См: https://alex-rozoff.livejournal.com/143106.html?page=2
Следовательно: проблема дороговизны заброски груза на орбиту - только в сложности (в т.ч. многоступенчатости) и полной либо частичной одноразовости ракеты-носителя.
Цель: самая простая многоразовая одноступенчатая ракета-носитель. Примерно такой пепелац:
Ой, я перепутал бухгалтерский пепелац с фантастическим пепелацом из кино "Кин-Дза-Дза".
Бухгалтерский пепелац вот.
Вроде, не очень большая разница в экстерьере.
Вообще-то это проект "Зея":
http://spacelin.ru/proekty/odnostupenchataya-mnogorazovaya-raketa-zeya/
Но они все в проектах одноступенчатых многоразовых ракет-носителей примерно одинаковы.
Вот это - проект "Корона":
Вот это - Rotary Rocket:
https://en.wikipedia.org/wiki/Rotary_Rocket
В общем - форма диктуется концепцией: примитивно, дешево, в одну стадию.
Еще раз: по расчету цена топлива для заброски на низкую орбиту 6 долларов за 1 кг груза.
А сейчас на рынке минимальная цена заброски примерно 2000 долларов за 1 кг груза.
https://zhartun.me/2017/04/spacekg.html
Итак главный вопрос: насколько сильно можно удешевить конструкцию серийного одноступенчатого орбитального пепелаца?
Главный суб-вопрос: насколько сильно можно удешевить конструкцию жидкостного ракетного двигателя (ЖРД)?
Исторически - вот настолько:
https://airandspace.si.edu/collection-objects/rocket-motor-liquid-fuel-hwk-109-509-1
Это ЖРД Walter_HWK_109-509 для ракетоплана Me.163 Komet модель 1941 года.
https://en.wikipedia.org/wiki/Walter_HWK_109-509
http://www.airwar.ru/enc/fww2/me163.html
Вот так оно летало.
(взято с канала jaglavaksoldier)
Почему оно было простым?
Прежде всего - простое топливо (метанол) и простой окислитель (перекись водорода).
Ничего криогенного. Можно было бы применить вместо перекиси водорода - азотную кислоту. или еще что-нибудь дешевое. Главное - никакого усложнения.
Если даже расход топлива на 1 кг забрасываемого веса вырастет на порядок - это ничего не значит в масштабах цены запуска.
Разумеется, никто не говорит о том, чтобы сейчас полностью копировать технические решения 1941 года (почти 80-летней давности).
Но не менее простые ЖРД проектируются в наше время.
Одним из них (маленьким прототипом) я завершаю данное сообщение.
Ocelot, 5 октября 2012, Ракетный двигатель, напечатанный на 3D-принтере.
https://habr.com/ru/post/153715/
Технические характеристики:
Горючее - пропан, окислитель - оксид азота (I) N2O.
Расчётная тяга - 5 кгс.
Давление в камере сгорания - 8,5 атм.
Зажигание - автомобильная свеча.
Охлаждение - регенеративное, охлаждающий агент - окислитель.
А вот так работает этот ЖРД:
Конструктивные дополнения и замечания принимаются и приветствуются.
alex_rozoff: Вы почем считали метан и кислород?
ubpskh:Кислород по 70 долларов за тонну (со слов Томаса Мюллера, бывшего главного по двигателям в СпейсХ). Метан по 150 за тонну, из расчета сто с копейками за тысячу кубов)
alex_rozoff: У меня как-то сложились цифры 220 долларов за тонну кислорода. По метану - да, где-то даже дешевле (если 150 - то это 207 долларов за 1000м3 а реально можно брать 180-190 долларов за 1000 м3). Считаем расход топлива 30:1 кг нагрузки выводимой на НОО. Цена топливной пары если грубо 0.2 доллара за кг итого 6 долларов. Да, вы правы.
Итого: надо упрощать носитель и удешевлять его, плюнув на экономию топлива.
См: https://alex-rozoff.livejournal.com/143106.html?page=2
Следовательно: проблема дороговизны заброски груза на орбиту - только в сложности (в т.ч. многоступенчатости) и полной либо частичной одноразовости ракеты-носителя.
Цель: самая простая многоразовая одноступенчатая ракета-носитель. Примерно такой пепелац:
Ой, я перепутал бухгалтерский пепелац с фантастическим пепелацом из кино "Кин-Дза-Дза".
Бухгалтерский пепелац вот.
Вроде, не очень большая разница в экстерьере.
Вообще-то это проект "Зея":
http://spacelin.ru/proekty/odnostupenchataya-mnogorazovaya-raketa-zeya/
Но они все в проектах одноступенчатых многоразовых ракет-носителей примерно одинаковы.
Вот это - проект "Корона":
Вот это - Rotary Rocket:
https://en.wikipedia.org/wiki/Rotary_Rocket
В общем - форма диктуется концепцией: примитивно, дешево, в одну стадию.
Еще раз: по расчету цена топлива для заброски на низкую орбиту 6 долларов за 1 кг груза.
А сейчас на рынке минимальная цена заброски примерно 2000 долларов за 1 кг груза.
https://zhartun.me/2017/04/spacekg.html
Итак главный вопрос: насколько сильно можно удешевить конструкцию серийного одноступенчатого орбитального пепелаца?
Главный суб-вопрос: насколько сильно можно удешевить конструкцию жидкостного ракетного двигателя (ЖРД)?
Исторически - вот настолько:
https://airandspace.si.edu/collection-objects/rocket-motor-liquid-fuel-hwk-109-509-1
Это ЖРД Walter_HWK_109-509 для ракетоплана Me.163 Komet модель 1941 года.
https://en.wikipedia.org/wiki/Walter_HWK_109-509
http://www.airwar.ru/enc/fww2/me163.html
Вот так оно летало.
Click to view(взято с канала jaglavaksoldier)
Почему оно было простым?
Прежде всего - простое топливо (метанол) и простой окислитель (перекись водорода).
Ничего криогенного. Можно было бы применить вместо перекиси водорода - азотную кислоту. или еще что-нибудь дешевое. Главное - никакого усложнения.
Если даже расход топлива на 1 кг забрасываемого веса вырастет на порядок - это ничего не значит в масштабах цены запуска.
Разумеется, никто не говорит о том, чтобы сейчас полностью копировать технические решения 1941 года (почти 80-летней давности).
Но не менее простые ЖРД проектируются в наше время.
Одним из них (маленьким прототипом) я завершаю данное сообщение.
Ocelot, 5 октября 2012, Ракетный двигатель, напечатанный на 3D-принтере.
https://habr.com/ru/post/153715/
Технические характеристики:
Горючее - пропан, окислитель - оксид азота (I) N2O.
Расчётная тяга - 5 кгс.
Давление в камере сгорания - 8,5 атм.
Зажигание - автомобильная свеча.
Охлаждение - регенеративное, охлаждающий агент - окислитель.
А вот так работает этот ЖРД:
Конструктивные дополнения и замечания принимаются и приветствуются.