Стоимость супертяжей и их инфраструктуры

[Shestoper]

В настояший момент России неоткуда пускать супертяжей - УКСС на Байконуре в плачевном состоянии. Нет сверхтяжелых носителей, хотя большиство технологий для их производства пока имеются.
Нужно решить - "этих отмыть или новых сделать". И сколько это будет стоить.

В другой теме я уже предлагал проект 300-тонного носителя. Тандем, первая ступень метановая, вторая водородная. Корпуса ступеней свариваются прямо на месте старта из крупногабаритных панелей.

На первой ступени - 6 4-камерных двигателей тягой 1500 тонн. На второй - 6 водородных по 300 тонн. Двигатели умеренной напряженности, давление в КС порядка 100-150 атм.
Двигатели унифицированы с 50-тонным носителем - у него по 1 двигателю на ступень, этакий метаново-водородный супер-Зенит.

Нужен 300-тонный носитель будет в первую очередь для обслуживания постоянной лунной базы - первоначально исследовательской, а потом и добывающей гелий-3. Также его можно использовать для экспедиции на Марс, пуска сверхтяжелых АМС с большим запасом ХС к спутникам газовых гигантов (с возможностью посадки и доставки проб грунта на Землю), запуска ОС, запуска крупногабаритных телескопов, в том числе и на околосолнечные орбиты для создания интерферометров с базой в сотни миллионов км.

Попробую прикинуть, сколько будет стоить создание такого носителя.
Поскольку я не специалист, прикидка будет грубой. Пусть меня поправят, кто может.

Встречал у Чертока неофициальную оценку стоимости создания Н-1 - 4,5 миллиардов рублей.
Вся программа Сатурн-Аполлон обошлась американцам в 25 миллиардов долларов (включая разработку лунного модуля и собственно стоимость экспедиций).
Однако сейчас и доллар, и рубль "весят" намного меньше.

Вот здесь http://engine.aviaport.ru/issues/08/page02.html упоминается, что стоимость разработки ЖРД тягой 200-250 тонн не более 300 миллионов $.
Конечно, 1500-тонный двигатель будет намного дороже в разраболтке, но вряд ли более чем на порядок.
Так что за 5-7 миллиардов разаботать ЖРД первой и второй ступени думаю вполне возможно.

Сколько будет стоить инфраструктура? Уникальные стенды для двигателей, сварочный и монтажно-испытательный комплексы на космодроме, УКСС под сверхтяжелый носитель. Точных прикидок тут сделать не могу.
Для сравнения - 860-метровая башня в Дубаях оценивается в 20 миллиардов $, проект "Три ущелья" в Китае (грандиозный комплекс плотин, самый дорогой проект в мировой истории ГЭС) - 25 миллиардов.
Так что думаю что за 20-25 миллиардов создать инфраструктуру по производству и пуску супертяжей думаю вполне реально.
Общие затраты вместе с конструированием носителя - порядка 30 миллиардов.

Теперь что касается самого носителя.
РД-180 стоит около 10 миллионов $, РД-170 - порядка 15. Если продолжить этот ряд, то не такой напряженный 1500-тонник будет стоить не больше 20 миллионов.
6 двигателей - 120 миллионов.
Тогда стоимость производства и пуска носителя вряд ли превысит 500-600 миллионов.

Если затраты на проектирование и создание инфраструктуры разложить на серию в 100 ракет, на каждую придется по 300 милллионов.
Общая стоимость пуска достигнет 900 миллионов.

В общем порядок величин стоимости одной ракеты с учетом создания инфраструктуры - 0,7-1 миллиард.
Это кстати порядка 3000 $ стоимости доставки ПН на LEO.

У кого есть соображения по поводу порядка величин? Критикуйте.

[Павел73]

Прошли те времена, когда народ выходил на улицы с транспарантами "Вперёд на Марс!". Сейчас он если и выйдет, то только с вопросом "Ну а нам-то что со всего этого? Гелий-3? Вилами на воде. А всё остальное нам нафиг не надо!". Можно сколько угодно обвинять людей в низменности понятий и отсутствии интереса к научному познанию, но... их много больше, и они платят налоги (следовательно, кормят почти всю космическую отрасль). Угробив Н-1, мы нанесли смертельный удар поступательному развитию нашей космонавтики. И теперь шансы есть только у "коммерческих" и "военных" РН. Супертяжи в эти категории не попадают.

[Shestoper]

Если уж можно было "раскрутить" такую макаку, как Дима Билан, то проект лунного гелия пропагандисты "раскрутят" без проблем.  :lol:

[Павел73]

Если уж можно было "раскрутить" такую макаку, как Дима Билан, то проект лунного гелия пропагандисты "раскрутят" без проблем.  :lol:

Если они сами не такие же макаки :twisted:. НК и ещё пара подобных журналов это болото вряд ли смогут осушить.

[Shestoper]

Пропаганда пропагандой, но тут я хочу прикинуть прежде всего финансовую сторону вопроса. Сколько будет стоить "под ключ" инфраструктура для производства и пусков супертяжей (причем не таких, как Сатурн-5 и Энергия, а "настоящих супертяжей", близких к акустическому пределу).

[Shestoper]

А что касается пропаганды - стране как раз нужна хорошая пропагандистская встряска, чтобы выбраться из идеологического болота.
Чем плох в этом плане проект лунного гелия? Уж всяко покрупнее идея, чем Олимпиада в Сочи.

[Павел73]

А что касается пропаганды - стране как раз нужна хорошая пропагандистская встряска, чтобы выбраться из идеологического болота.
Чем плох в этом плане проект лунного гелия?

IMHO тем, что его пока просто нет. Нет даже экспериментальной установки на гелии-3. А обещаниям верить уже разучились. В 60-х было просто: партия сказала, значит надо! И половина успеха состояла в том, чтобы убедить её руководителей (это, кстати, не так уж трудно было сделать: утереть нос американцам, показать преимущества социализма - ответ "Да!" почти гарантирован). А вот попробуйте-ка кого-нибудь убедить сейчас...

[Lev]

Shestoper писал(а):

Встречал у Чертока неофициальную оценку стоимости создания Н-1 - 4,5 миллиардов рублей.
Вся программа Сатурн-Аполлон обошлась американцам в 25 миллиардов долларов (включая разработку лунного модуля и собственно стоимость экспедиций).
Однако сейчас и доллар, и рубль "весят" намного меньше.

Вот в этом документе есть оценка сравнительной стоимости программ Apollo и Constellation в сопоставимых ценах:
http://www.nasa.gov/mission_pages/constellation/news/ESAS_report.html (Part 12)

The cost estimates of the ESAS architecture accounted for the productivity gains previously
discussed. In addition, because Shuttle-derived hardware is being used in the estimate, a cost
savings is seen as compared to the Apollo Program's development of the Saturn V. Another
factor to consider is that the proposed ESAS architecture is significantly more capable than
the Apollo architecture. Apollo placed two crew members on the lunar surface for a maximum
of 3 days, whereas the ESAS architecture places four crew members on the surface for
a maximum of 7 days. This is factor of 4.6 times more working days on the lunar surface
per sortie mission. The ESAS CEV also has three times the volume of the Apollo Command
Module. This additional capability does not come at a great additional cost.
The historical cost in current 2005 dollars for the Apollo Program through the first lunar
landing (FY61–FY69) was approximately $165B. The $165B figure includes all civil service
salaries and overheads and all Government "service pool" costs. The ESAS architecture has
an estimated total cost of $124B through the first lunar landing (FY06–FY18). As shown in
Figure 12-4, costs were estimated conservatively with the inclusion of $20B for ISS servicing
by CEV. Currently, NASA is planning to use commercial crew and cargo services to service
the ISS which could further reduce cost.
The factor of 4.6 gain in capability and factor-of-three improvement in volume can be attained
for less cost than the historical costs of Apollo. It should be noted that the ESAS architecture
also allows access to the entire lunar surface, whereas Apollo was confined to the equatorial
regions, and the ESAS architecture allows anytime return from any lunar location, thus
providing still more capability over the Apollo capability.

[Lev]

Shestoper писал(а):

Так что думаю что за 20-25 миллиардов создать инфраструктуру по производству и пуску супертяжей думаю вполне реально.
Общие затраты вместе с конструированием носителя - порядка 30 миллиардов.

Вот здесь: http://www.nasa.gov/news/budget/index.html  
(FY 2009 Budget Request) есть проект бюджета Constellation на 2007-2013гг.

Видно, что на разработку РН в 2007-2013гг. планируется потратить более 12 млрд. Так что вашу оценку в 30 млрд. я считаю более чем оптимистичной. Скорее 100-150 млрд.

[Ну-и-ну]

Очень странно в стране, запустившей последнюю успешную АМС более 20 лет назад, ожидать внезапного энтузиазма по поводу "массированной" пилотируемой межпланетной программы.

[mrvyrsky]

Очень странно в стране, запустившей последнюю успешную АМС более 20 лет назад, ожидать внезапного энтузиазма по поводу "массированной" пилотируемой межпланетной программы.

Ну так и олимпиада последний раз была давно! (доливаю оптимизма).
Но, честно говоря, я не уверен, что для полётов на Луну и Марс необходим такой супертяж. Нужно нечто иное, не танковая лобовая атака. Например - снижение на порядок стоимости 1 кг ПН на ОИСЗ. За те же деньги вполне можно сделать (ногами не бить) двухступенчатую АКС. И не факт, что часто летающая АКС с ПН в 6-10 тонн будет менее эффективной, чем супертяж.

[Кенгуру]

Прошли те времена, когда народ выходил на улицы с транспарантами "Вперёд на Марс!". Сейчас он если и выйдет, то только с вопросом "Ну а нам-то что со всего этого?

Точно ! Или с надписью, которая у меня в подписи.
Просто пока народ не знает, потому и не выходит. А если узнает то у-у-у. Прикинтье сколько народу в детстве мечтали стать космонавтами. Мечта детства для всех - этож страшная сила.

Гелий-3? Вилами на воде. А всё остальное нам нафиг не надо!".

Да дело не в том, что на воде, а в том, что людям это всё равно не достанется, а ляжет всяким близким к Кремлю олигархам в карман.

Я тут недавно справочник листал где-то 70-ых годов. Там знаете написано сколько стоит киловатчас на Красноярской ГЭС? Всего 0.05 копеек. 20 киловатчасов на копейку. И это она ещё не окупилась тогда.

Почему спрашивается сейчас то так дорого? Потому, что в систему добавлена прослойка пиявок-чубайсов, которые и забирают большую часть денег себе. В чём собственно и заключался смысл перехода от социализма к капитализму. Добавить везде пиявку.

Так, что появись сейчас гилий-3, всё равно он достанется олигархии, а мы сколько платитили, столько и будем платить.

[Ну-и-ну]

Чубайс есть, а бана нет, непорядочек. Вероятно, админ спит.

[Diy]

Очень странно в стране, запустившей последнюю успешную АМС более 20 лет назад, ожидать внезапного энтузиазма по поводу "массированной" пилотируемой межпланетной программы.

Ну так и олимпиада последний раз была давно! (доливаю оптимизма).
Но, честно говоря, я не уверен, что для полётов на Луну и Марс необходим такой супертяж. Нужно нечто иное, не танковая лобовая атака. Например - снижение на порядок стоимости 1 кг ПН на ОИСЗ. За те же деньги вполне можно сделать (ногами не бить) двухступенчатую АКС. И не факт, что часто летающая АКС с ПН в 6-10 тонн будет менее эффективной, чем супертяж.

Экономия на кислородной компоненте топлива и конструкции в АКС мало что даст (мне уже вещали о низкой цене жидкого кислорода), учитывая, что лететь будет много АКС, неся по чуть-чуть ПН на орбиту. А уж труд космонавтов по сборке какого-нть марсианского корабля в 1000 тонн весом по элементам весом по 10 тонн будет стоить до фига. Уж я не говорю об усилиях по подвозу элементов к месту сборки...

[SpaceR]

Но, честно говоря, я не уверен, что для полётов на Луну и Марс необходим такой супертяж. Нужно нечто иное, не танковая лобовая атака. Например - снижение на порядок стоимости 1 кг ПН на ОИСЗ. За те же деньги вполне можно сделать (ногами не бить) двухступенчатую АКС. И не факт, что часто летающая АКС с ПН в 6-10 тонн будет менее эффективной, чем супертяж.

Девизу "снизить стоимость выведения на порядок", видимо, лет уже больше, чем космонавтике, а воз и ныне там. Ну, по правде говоря, в 60-е и 70-е многого добились, оптимизируя одноразовые РН. Счас их вылизывать дальше еще можно, но уже на проценты и менее. А надежды на многоразовые системы, в том числе и авиационного происхождения, себя пока не окупили (увы ). Даже системы с дозвуковым СН до ума не довели - потому как экономические оценки показывают "неподъемность" затрат на соответствующие НИОКРы.

Что же касается желания иметь "нечто иное", то этот обходной путь уже достаточно четко обозначен. См. http://www.novosti-kosmonavtiki.ru/phpBB2/viewtopic.php?t=8161

То есть - закладываемся на 40-45 т как новый базовый "квант массы" на НОО и, пользуясь новой ОС (или модернизированной МКС), собираем из них всё необходимое.
Более высокая частота пусков позволяет снизить себестоимость, на следующем этапе обеспечиваем спасение и многоразовое использование 1 ступени или ее двигательного отсека.
А далее - может, и гиперзвуковые технологии из авиации придут...

Что касается заорбитальной части, то там переходим на новые ДУ с использованием водорода и параллельно - малотяговые ЭРД, возможно позднее в упряжке с ЯЭУ. Там тоже многоразовость предпочтительна, но на "чистом листе" ее не сделать, так что начинать все равно надо с одноразового транспорта    .

[SpaceR]

А что касается пропаганды - стране как раз нужна хорошая пропагандистская встряска, чтобы выбраться из идеологического болота.
Чем плох в этом плане проект лунного гелия? Уж всяко покрупнее идея, чем Олимпиада в Сочи.

Я в соответствующей теме крупным шрифтом написал, почему НЕЛЬЗЯ раскручивать освоение Луны под соусом добычи Гелия-3. Если не согласны, напишите свое возражение.
А вообще я ЗА "пропагандистскую встряску" посредством новой амбициозной космической программы, но и здравый смысл уважать надо .

[Кенгуру]

...
А далее - может, и гиперзвуковые технологии из авиации придут...

Для этого они сперва должны туда (в авиацию) прийти.

Гиперзвук куда более реален в ракетах чем в самолётах. Поэтому скорее наоборот.

[Дмитрий В.]

...
А далее - может, и гиперзвуковые технологии из авиации придут...

Для этого они сперва должны туда (в авиацию) прийти.

Гиперзвук куда более реален в ракетах чем в самолётах. Поэтому скорее наоборот.

Ха! А Кенгуру ведь здравую мысь высказал! :shock:

[tktyf]

"Вниз" ни один супертяж не переделывали, ни "Сатурн 5", ни Н-1 (хотя как раз эту РН и планировали в "меньших вариантах), да и из "Энергии" нет, хотя проекты были.

Н-1 не в счёт, так как не летала.
А что касается остальных - то вспомним про Сатурн-1 и Зенит.

"Сатурн-1" не является переходом "вниз" от "Сатурна-5" как и "Зенит" производной от "Энергии". Оба созданны, и начали летать раньше. Первая для отработки технологий, а вторая как самостоятельный носитель. Хоя и унифицированный с блоком А. В остальном согласен -

И для супертяжа такой подход на сегодня в самый раз - "меньший" вариант (1-ая ступень - моноблок) тонн на 20-25 и большие варианты пакетом.

[Evgeniy]

...
А далее - может, и гиперзвуковые технологии из авиации придут...

Для этого они сперва должны туда (в авиацию) прийти.

Гиперзвук куда более реален в ракетах чем в самолётах. Поэтому скорее наоборот.

Ха! А Кенгуру ведь здравую мысь высказал! :shock:

А что, для него это не характерно?
А что более реален я бы не сказал. Скорее его проблемы более просто решаются.