Многоразовость как бизнес кейс

[Валерий Жилинский]

Not пишет:

Василий Ратников пишет:
Если предположить что Ф9 удастся запустить второй\третий раз то получается многоразовая РН уже конкурентноспособна ) прямо сейчас.

Не получается, сначала нужно отбить затраты на проектирование-отработку, которые на порядок больше стоимости Ф9. Василий, попробуйте сначала почитать, что по этой теме писалось ранее, а не выковыривать из носа очередное "предположение".

Ну, давайте попробуем посчитать. И сравнить.
Задолго до первого полёта Ангары, в 2012 году, Поповкин озвучил на заседании Госдумы цифры - на Ангару потрачено 160 миллиардов рублей, или по тогдашнему курсу, 5,5 миллиардов долларов.
Для сравнения на первую версию Фалькона-9, вместе с двумя испытательными полётами, потрачено, ЕМНИЛ, 443 миллиона долларов.

Сколько стоит запуск лёгкой Ангары? Скажем, 50 миллионов. Значит стоимость её разработки дороже запуска в 110 раз - и вы,   совершенно правы. Долго придётся Ангаре  отбивать стоииимость разработки.

Запуск Фалькона стоит 62 миллиона долларов, 443/62=7... Вы оказались правы - разработка Фалькона примерно в семь раз (округляем - на порядок!)  больше стоимости запуска. Но  всё же на порядок, а не на два, и Фалькон уже летает. А значит отбивает затраты на его создание.
   
Так, может быть просто пилить меньше надо - и всё получаться будет?

[Vlad_hm]

Дмитрий В. пишет:
этот график не имеет никакого отношения к случайным отказам

Случайные отказы на то и случайные, что не зависят от времени возникновения при эксплуатации.
Именно их величиной определяется "плато надёжности".

[Дмитрий В.]

Vlad_hm пишет:

Дмитрий В. пишет:
этот график не имеет никакого отношения к случайным отказам

Случайные отказы на то и случайные, что не зависят от времени возникновения при эксплуатации.
Именно их величиной определяется "плато надёжности".

Экспоненциальный закон вероятности безотказной работы P(t) = EXP (-L*t/T), емнип. Гдe T-средний ресурс, t-время работы с начала эксплуатацииВ чем предмет для спора?

[Вернер П.]

Vlad_hm пишет:

Дмитрий В. пишет:
этот график не имеет никакого отношения к случайным отказам

Случайные отказы на то и случайные, что не зависят от времени возникновения при эксплуатации.
Именно их величиной определяется "плато надёжности".

"Неполноценность" приведенного графика в том что по нему невозможно предсказать когда именно произойдет переход на участок 2. Он покажет только факт, что в какой-то момент наработки интенсивность отказов стала более-менее постоянной, это и есть переход. 
Например, те же усталостные трещины в самолетах появляются и через 10 и через 100 и через 1000 часов налета.
Наши форумные "оптимисты" думают что Фалкон встанет на участок 2 еще в течении первого полета

[Alex_II]

Плейшнер пишет:
Наши форумные "оптимисты" думают что Фалкон встанет на участок 2 еще в течении первого полета  

А это можно подтвердить цитатой?

[Валерий Жилинский]

Not пишет:

Alex_II пишет:

Not пишет:
Не получается, сначала нужно отбить затраты на проектирование-отработку, которые на порядок больше стоимости Ф9.

"На порядок" - это в пределах 600 миллионов долларов? Ну и сколько пусков Ф9 понадобится чтоб отбить эту невеликую сумму? 20-30? Не так чтоб до фига...

Не забываем про неудачи, новые разработки и непредсказуемые убытки. В качестве упражнения для вас: Тесла до сих пор убыточна.

Может быть вам для начала стоит прослушать курс основ современной инновационной экономики, а не полагаться на воспоминания о шкоьном курсе политэкономии? Тогда бы вы знали, что все современные стартапы приносят операционные убытки. Но так считают бухгалтеры, а не экономисты.
   
Это в школе вам внушили мысль, что предприниматели - грабители, и они похищают часть прибавочной стоимости, которую горбом и потом зарабатывают наёмные служащие. В реальности предприниматель создает продукт особого рода - предприятие. И все современные стартапы развиваются за счёт заёмных денег, и растут так быстро только благодаря заёмным деньгам. Разумеется, важно не заиграться, следить за тем, чтобы сумма задолженности росла медленнее стоимости предприятия и аккуратно обслуживать долги, но на этапе быстрого роста все стартапы по определению убыточны - и это закон природы. Разумеется, что после этапа быстрого роста у стартап должен постепенно расчитаться с долгами - но у ТЕСЛЫ, совершенно очевидно, этап бурного роста сейчас продолжается...
   
Так что, с точки зрения экономиста (не бухгалтера!) всё в полном порядке.
   
Я понимаю, Not, переубедить вас невозможно - это я распинаюсь для молчаливых читателей, чтобы они ваш бред за чистую монету не приняли.

[Вернер П.]

Alex_II пишет:

Плейшнер пишет:
Наши форумные "оптимисты" думают что Фалкон встанет на участок 2 еще в течении первого полета    

А это можно подтвердить цитатой?

Да многие говорили что-то типа "всё чему суждено отвалиться, отвалится в первом полете"

[Vlad_hm]

Дмитрий В. пишет:
В чем предмет для спора?

В том, что вы приводите одни формулы, а говорите о других вещах.

Вы приводите формулу надёжности, где параметром является ресурс, выражаемый через время работы, и при этом говорите о случайных отказах - это смешались в кучу кони, люди...
Случайные отказы на то и случайные, что не коррелируют с аналитическими закономерностями эксплуатации. И временем своего возникновения - прежде всего.
Они определяют "плато надёжности", ещё раз. Ниже которого - не прыгнешь.
Формула, которую вы привели - как раз для ярко выраженного 3-его этапа. Для первого этапа она будет неприменима вовсе, для 2-го выражена крайне слабо.
Тот график, что я привёл выше - это результирующая надёжность, которая является суммой (вычисляемой по правилам теорвера, разумеется) нескольких кривых. Просто в разные этапы эксплуатации "ярче проявляются" разные составляющие.
Вот, так примерно:


тут не дан уровень как раз случайных отказов, который определяет максимум надёжности, но суть понятна, думаю.
Ваша формула - для кривой износа.

[Alex_II]

Плейшнер пишет:
Да многие говорили что-то типа "всё чему суждено отвалиться, отвалится в первом полете"

Ну, во первых такое говорили ЕМНИП один раз, во вторых - не в "первом" полете. а в "первых" полетах...

[Vlad_hm]

Плейшнер пишет:
"Неполноценность" приведенного графика в том что по нему невозможно предсказать когда именно произойдет переход на участок 2

Это просто демонстрация наиболее типичного графика вероятности отказов для сложных систем. Не более. Конкретные времена наступления или окончания каждого периода - это уже эмпирика конкретной эксплуатации конкретной системы, или вывод из аналитической модели её надёжности. А в реальности, и первое, и второе сразу.

Плейшнер пишет:
Наши форумные "оптимисты" думают что Фалкон встанет на участок 2 еще в течении первого полета

Не знаю, кого тут записывать в оптимисты, но предварительная аналитическая модель может быть только у инженеров SpaceX, а эмпирики, над которой можно рассуждать на форумах любым прочим - пока просто нет. Так чего копья ломать?
Не получится у Маска, окажется неверным его прогноз в отношении аварийности б-у РН, или сложности их восстановления - будет ясно уже не так и далеко по времени.

[Валерий Жилинский]

Плейшнер пишет:

Not пишет:
Не забываем про неудачи

Во-во. Если за время жизненного цикла ракеты, случится хотя бы пара аварий из-за повторного использования ступеней, как это отразится на "экономике" пректа в целом?

А очень просто. Аварии в процессе выведения могут быть даже предусмотрены.
   
Что составляет большую часть выводимой на орбиту массы? Правильно - топливо. Маск, кстати, на Марс лететь собирается, заправляя верхнюю ступень на орбите.Скажем, мы считаем, что ресурс ракеты три пуска. Вот мы в течении трёх пусков запускаем уникальную ПН, а в четвёртый - бочку с топливом. Всё в порядке? Запускаем ещё бочку. Получилось? Великолепно! Возникла неисправность и ракету пришлось подорвать? Какая жалость, но зато проведены ресурсные испытания, и ресурс подтверждён...

А бочку с топливом довезёт следующая ракета.

[Дмитрий В.]

Vlad_hm пишет:

Дмитрий В. пишет:
В чем предмет для спора?

В том, что вы приводите одни формулы, а говорите о других вещах.

Вы приводите формулу надёжности, где параметром является ресурс, выражаемый через время работы, и при этом говорите о случайных отказах - это смешались в кучу кони, люди...
Случайные отказы на то и случайные, что не коррелируют с аналитическими закономерностями эксплуатации. И временем своего возникновения - прежде всего.
Они определяют "плато надёжности", ещё раз. Ниже которого - не прыгнешь.
Формула, которую вы привели - как раз для ярко выраженного 3-его этапа. Для первого этапа она будет неприменима вовсе, для 2-го выражена крайне слабо.
Тот график, что я привёл выше - это результирующая надёжность, которая является суммой (вычисляемой по правилам теорвера, разумеется) нескольких кривых. Просто в разные этапы эксплуатации "ярче проявляются" разные составляющие.
Вот, так примерно:
 

тут не дан уровень как раз случайных отказов, который определяет максимум надёжности, но суть понятна, думаю.
Ваша формула - для кривой износа.

Не буду строить из себя знатока теории надежности и вероятности - давно этой темой не занимался. Интенсивность отказов выражается количеством отказов в единицу времени. Именно  график этого показателя Вы и привели. Поэтому - это ни разу не "результирующая надежность". Если мы говорим о
вероятности безотказной работы то надо использовать экспоненциальный закон. В котором интенсивность отказов. Из которого прямо следует, что чем дольше работает изделие, тем ниже вероятность его безотказной работы. Есть возражения?
Далее. Случайные отказы имеют постоянную интенсивность. Их возникновение связано со случайными факторами (конструкторские и технологические ошибки, производственный брак, нарушение правил эксплуатации). По мере серийного производства и эксплуатации эти факторы устраняются (за исключением производственного брака). Так?
Для одноразовых изделий стадия нормального износа, где преобладают постепенные отказы" связанные, например, с механическим износом пар трения и усталостью, может быть характерна лишь для некоторых компонентов (подшипники ТНА, к примеру). Так?
Т.е., если на стадии испытаний и эксплуатации одноразового изделия выявлены основные косяки, то случайные (внезапные) отказы будут определяться только производственным браком и нарушением условий эксплуатации. В отличие от многоразового изделия, где, кроме оных, могут развиваться постепенные отказы. Так? Конечно, так!
Иными словами, для поддержания высокой надежности многоразовой техники необходимы дополнительные затраты времени, денег и массы. Что собственно и подтверждается очевидным опытом авто- и авиатранспорта, например.

[Валерий Жилинский]

Искандер пишет:
К тому времени созреет Раптор и актуальным станет метановый вариант Falcon. Только как они засунут в авто-габарит метановую первую ступень?  

Никак. Очень похоже, что в свои предложения по программе CRS-2 Маск заложил строительство нового завода, вероятно где-то у воды. Потому его предложение и было самым дорогим.

[Вернер П.]

Дмитрий В. пишет:
Иными словами, для поддержания высокой надежности многоразовой техники необходимы дополнительные затраты времени, денег и массы.

"Оптимисты"! Запишите! 

[testest2]

Метановый Falcon - это вообще форумные фантазии. Никто из SpaceX ни разу о подобных планах не говорил.

[Vlad_hm]

Дмитрий В. пишет:
Поэтому - это ни разу не "результирующая надежность".

Результирующая надёжность - это просто обратная ф-я по отношению к интенсивности отказов, неужто надо настолько опускаться?

Дмитрий В. пишет:
Если мы говорим о вероятности безотказной работы то надо использовать экспоненциальный закон

Для сферических коней в вакууме - возможно. Но мы вроде говорим о реальных системах. Там такие порой графики! Особенно когда нужно учитывать периодические ТО в аналитике, и изменения эксплуатационных условий.
Но суть, принципы - не меняются.
Есть разные детерминированные факторы, которые по-разному влияют на результирующую надёжность, они сводятся в единую аналитическую модель, дающую (в одном из простейшем случаев) тот график, что я привёл. Некоторые факторы (приработка - частность) характеризуются обратной зависимостью от времени, и, в отдельные периоды эксплуатации дают самый большой вклад в вероятность отказа, потому правило "надёжность всегда со временем уменьшается" - неверно.

Дмитрий В. пишет:
случайные (внезапные) отказы будут определяться только производственным браком и нарушением условий эксплуатации.

Вы опять смешиваете случайность с детерминированной причиной. Если отказ обусловлен производственным браком, то на результирующем графике отказы, имеющие его причиной (точки) - будут иметь не случайное, а ярко выраженное аналитическое выражение. Обратно-логарифмическое, как правило.
Не путайте случайные отказы, их вероятность в любой момент эксплуатации для выбранной системы - одна и та же!

Дмитрий В. пишет:
Иными словами, для поддержания высокой надежности многоразовой техники необходимы дополнительные затраты времени, денег и массы.

Просто - тратить? Прежде чем тратить деньги и время, надо ясно понимать, на что их тратить нужно, а на что бессмысленно и даже контр-продуктивно. И как раз грамотное построение как можно более полной модели надёжности системы, вместе с эмпирикой, которая подтверждает эту модель - в этом помогает.

[Валерий Жилинский]

Дмитрий В. пишет:

Валерий Жилинский пишет:

Дмитрий В. пишет:
Закон есть закон: у многоразовых систем по мере выработки ресурса падает надежность. Спор здесь даже не уместен. Простой пример: микротрещина в баке никак не повлияет на надежность одноразовой РН, а для многоразовой - может привести к разрушению. Для поддержания надежности потребуется проводить ТОиР, причем, от полета к полету работы будут дорожать, в связи с заменой все большего числа компонентов.

Дмитрий, не хорошо обманывать людей! Теория надёжности говорит совсем другое.
 
У многоразовых систем, в отличии от повторно используемых одноразовых, на графике аварийности выделяются два горба. Один из них в самом начале эксплуатации изделия, когда проявляются конструктивные и производственные дефекты. Второй в конце ресурса, когда увеличивается количество неисправностей в следствии износа, усталости материала и т.д. А между этими горбами - относительно ровное плато, когда количество неисправностей минимально. Это же азбука теории надёжности, Дмитрий!

Вообще-то, приведен график износа: приработка, нормальный износ, катастрофический износ. Иными словами, речь идет о парах трения. Только и всего. И этот график не имеет никакого отношения к случайным отказам.

ЗЫ. Уточняю. Это график интенсивности отказов. Интенсивность входит в показатель экспоненциального закона вероятности безотказной работы. Вот она-то как раз экспоненциально снижается по мере выработки ресурса.

Тем не менее это усреднённый график вероятности отказа всех многоразовых систем, ресурс которых больше нескольких циклов работы. Мне он попадался и при изучении устройства и основ эксплуатации автомобиля, и при изучении компьютера - в те времена, когда компьютеры сами апгрейтили, и не только там.
   
Я думаю, мы с вами согласимся, что желательно растянуть плато. И, с этой точки зрения, Безос, построивший газогенератор, выдержавший имитацию пятидесяти запусков без  обслуживания, добился интересного результата. Да и Маск, утверждающий, что Мерлин может выдержать двадцать полётов без переборки, вероятно, знает, о чём говорит.
   
А что делать, когда ресурс подходит к концу? Запуск с бочкой топлива в стороу моря далеко не самый плохой вариант...

[Vlad_hm]

Валерий Жилинский пишет:
Мне он попадался и при изучении устройства и основ эксплуатации автомобиля, и при изучении компьютера - в те времена, когда компьютеры сами апгрейтили, и не только там

Этот график верен для огромной кучи областей. Даже не связанных с техносферой вообще. Например, вероятность смерти животных в природе. Пик младенческой смертности, потом плато взрослой особи, и экспоненциальный рост по мере старения.

[Дмитрий В.]

Валерий Жилинский пишет:

Дмитрий В. пишет:

Валерий Жилинский пишет:

Дмитрий В. пишет:
Закон есть закон: у многоразовых систем по мере выработки ресурса падает надежность. Спор здесь даже не уместен. Простой пример: микротрещина в баке никак не повлияет на надежность одноразовой РН, а для многоразовой - может привести к разрушению. Для поддержания надежности потребуется проводить ТОиР, причем, от полета к полету работы будут дорожать, в связи с заменой все большего числа компонентов.

Дмитрий, не хорошо обманывать людей! Теория надёжности говорит совсем другое.
 
У многоразовых систем, в отличии от повторно используемых одноразовых, на графике аварийности выделяются два горба. Один из них в самом начале эксплуатации изделия, когда проявляются конструктивные и производственные дефекты. Второй в конце ресурса, когда увеличивается количество неисправностей в следствии износа, усталости материала и т.д. А между этими горбами - относительно ровное плато, когда количество неисправностей минимально. Это же азбука теории надёжности, Дмитрий!

Вообще-то, приведен график износа: приработка, нормальный износ, катастрофический износ. Иными словами, речь идет о парах трения. Только и всего. И этот график не имеет никакого отношения к случайным отказам.

ЗЫ. Уточняю. Это график интенсивности отказов. Интенсивность входит в показатель экспоненциального закона вероятности безотказной работы. Вот она-то как раз экспоненциально снижается по мере выработки ресурса.

Тем не менее это усреднённый график вероятности отказа всех многоразовых систем, ресурс которых больше нескольких циклов работы. Мне он попадался и при изучении устройства и основ эксплуатации автомобиля, и при изучении компьютера - в те времена, когда компьютеры сами апгрейтили, и не только там.
 
Я думаю, мы с вами согласимся, что желательно растянуть плато. И, с этой точки зрения, Безос, построивший газогенератор, выдержавший имитацию пятидесяти запусков без обслуживания, добился интересного результата. Да и Маск, утверждающий, что Мерлин может выдержать двадцать полётов без переборки, вероятно, знает, о чём говорит.
 
А что делать, когда ресурс подходит к концу? Запуск с бочкой топлива в стороу моря далеко не самый плохой вариант...

Валерий, Вы не поняли: это график интенсивности отказов (кол-ва отказов в единицу времени), тогда как надежность (в узком смысле слова) характеризуется ВБР - вероятностью безотказной работы.

[Валерий Жилинский]

Дмитрий В. пишет:

Vlad_hm пишет:

Дмитрий В. пишет:
этот график не имеет никакого отношения к случайным отказам

Случайные отказы на то и случайные, что не зависят от времени возникновения при эксплуатации.
Именно их величиной определяется "плато надёжности".

Экспоненциальный закон вероятности безотказной работы P(t) = EXP (-L*t/T), емнип. Гдe T-средний ресурс, t-время работы с начала эксплуатацииВ чем предмет для спора?

Понимаете, ,Дмитрий, что при ресурсе, например. 10 полётов, вероятность того, что ракета не выведет ПН на орбиту примерно одинакова и в третьем, и в пятом, и в седьмом полёте. А ваша формула совершенно справедливо рисует экспотенциальную кривую...
Таковы законы математики, никуда не денешься.
   
Я больше надеюсь на систему телеметрии, с которой Маск в коммерческом полёте снимает информации больше, чем РККЭ во время испытаний, и компьютерную систему обработки в онлайн этих данных.