Оценка стоимости РН - $600/кг ИСЗ?

[dan14444]

IMHO может оказаться дёшево и технологично. Особенно в ближней перспективе.

[fan2fan]

Ламерский вопрос. Стоимость страховки спутника входит в цену пуска, разложенную на кг. ? Ведь наверно, стоимость страховки разная для разных носителей, в зависимости от их надежности... Полагаю, что с учетом страховки спутника по-любому будут более выгодными ракеты малого и среднего класса: им быстрее набрать статистику для снижения страховых премий. Если какой-то РН запустил 200 спутников за 200 пусков, и, скажем, 5 из них были неудачными, а другой РН запустил 200 спутников за 20 пусков и 1 из них был неудачным, то первый будет, видимо, считаться более надежным (5 спутников погибло, а не 10) и страхование спутников, запускаемых первым РН, скорее всего обойдется дешевле. Спутники же недешевые и страховка может стоить значительную долю от цены запуска (АФАИК от 10 до 25 % - при том, что спутник часто дороже носителя). Кроме того, в случае тяжелых носителей, видимо, следует страховать ущерб третьим лицам от падения ступеней (они размером больше - возможный ущерб растет, и страховые суммы тоже должны быть больше).

[avmich]

Пока что, похоже, форум затрудняется дать оценку возможности такого снижения стоимости вывода ПН. Однозначно пока не слышно ни да, ни нет... что, в общем, понятно, приходится опираться в основном на субъективные ощущения, задача заметно выходит за рамки часто обсуждаемых...

Конечно, улучшить любую характеристику почти на порядок в сравнении с существующими образцами, это ж практически инновационная задача, и вероятно подребует нестандартных решений, для которых есть только приближенные методы оценки.

Кстати, вы могли-бы сказать, какие ограничения перегрузок у вашего груза?
Может еще кому-то поможет температурные ограничения, нужна ли грузу герметичная тара и тд.

Давайте уточним задачу :) поскольку она не моя... приближусь к исходным условиям.

Автору задачи требуется иметь 600 долларов за кг при 6 пусках в год ракеты с ПН 200 т в течение неопределённого (десятилетия...) срока. Мне, правда, кажется, что закладывать на, скажем, четверть века страшно :) мало ли что, а на меньшее лучше поменьше ракеты делать. Но, с другой стороны, на разработку - только разработку - отдельно выделяется 10 млрд долларов в сегодняшних ценах; это отбивать в цене запуска не требуется. Поэтому, может, большая ракета прокатит.

Профиль нагрузок - такой же, как у других стотонников; можно взять, скажем, Н1, или Сатурн-5, или Энергию...

[Peter]

Но, с другой стороны, на разработку - только разработку - отдельно выделяется 10 млрд долларов в сегодняшних ценах

Для супертяжа этого мало. И для вменяемой АКС мало. Боюсь, придем к обычному сорокатоннику, много раз обсужденному.

[hcube]

Ну так его и надо. Частично-многоразовый 40-тонник, на УРМ с движками класса РД-170. Тандем или псевдотандем. На тех же компонентах при насущной необходимости делается супертяж. И на тех же - носитель 12-15-тонного класса.

Думаю, 2 блока с 4*НК-33 и посередке 150-тонный блок с 1 РД-0120 вытянут что-то в районе 40-45 тонн, даже при многоразовости первой ступени.

Т.е. для супертяжелых грузов - аналог Вулкана, а для обеспечения минимальной стоимости - половинка Энергии. Т.е. несколько не Энергия-М - потому что общее совершенство лучше, тандемная схема и все такое. Но похоже. И с многоразовыми блоками первой ступени. Компоновочно, можно в блок 1 ступени воткнуть 5 штук двигателей, сверху - ТРД, снизу - крыло. Два блока стыкуются с ЦБ по плоскости крыльев. Запуск ЦБ - в полете, дроселлирование ББ - отключением двигателей (сначала 2, потом еще 2, потом запуск двигателя ЦБ, потом отключение центрального и отстыковка). Наверное, можно сделать также многоразовый обтекатель, являющийся частью ББ - т.е. обтекатель раскрывается на 2 половинки, и они на рычагах ложатся поверх носовой части ББ. Остается голый ЦБ со свежезапущенным двигателем и ПН.

Если брать по 5 НК-33 на блок, то стартовая тяга получается в районе 1700 + 60 тонн (ТРДФ в хвосте блоков), масса блоков первой ступени - по 450 тонн, сухая - 80 тонн, масса блока 2 ступени - 150 тонн, сухая - 20 тонн, масса ПН - вопрос. В районе 50 тонн, вероятно. При этом - полная многоразовость 1 ступени. Если по 4 - то блоки 1 ступени по 350 (70) тонн, остальное так же как в 1 случае.

При этом многоразовость 1 ступени - 100 полетов, так что можно считать, что в расход идут только двигатели. По одному НК-33 на каждый блок, плюс вторая ступень целиком. 2 ступень пусть стоит в 2 раза больше УРМ Хруничева - т.е. в районе 15 мегабаксов. Плюс два НК-33 - они примерно по 5. Плюс аммортизация и ТО блоков 1 ступени - ну, пусть будет еще 5. Итого за 25 мегабаксов получаем 50 тонн ПН - по 500 баксов килограмм.

Для варианта типа Зенита 2 ступень с обтекателем будет в районе 10 мегабаксов, плюс 5 на двигатель + ТО - 15 мегабаксов за 20 тонн.

[Дмитрий В.]

Давайте уточним задачу поскольку она не моя... приближусь к исходным условиям.

Автору задачи требуется иметь 600 долларов за кг при 6 пусках в год ракеты с ПН 200 т в течение неопределённого (десятилетия...) срока. Мне, правда, кажется, что закладывать на, скажем, четверть века страшно мало ли что, а на меньшее лучше поменьше ракеты делать. Но, с другой стороны, на разработку - только разработку - отдельно выделяется 10 млрд долларов в сегодняшних ценах; это отбивать в цене запуска не требуется. Поэтому, может, большая ракета прокатит.

Профиль нагрузок - такой же, как у других стотонников; можно взять, скажем, Н1, или Сатурн-5, или Энергию...

Не "рисуется" 200-тонник по цене 120 млн.$ за пуск :cry:
Чтобы уложиться в 10 млрд. на разраьботку, надо по максимуму использовать имеющуюся элементную базу (серийные ЖРД, оснастка, СК и т.д.). Единственные серийные недорогие американские (мы ведь рассматриваем случай США?) ЖРД  - RS-68. Чтобы на них создать 200-тонник, нужно на 1-й ступени 12 штук ставить. Растут затраты на производство. Возможно, должно быть что-то компромиссное: скажем, 4 многоразовых SRM и водородный центр с теми же RS-68 или втрое большим количеством J-2. Растет стартовая масса (хорошо за 4000 т), а значит и стоимость запуска. Так что... :roll:

[avmich]

Единственные серийные недорогие американские (мы ведь рассматриваем случай США?) ЖРД  - RS-68.

А купить у Энергомаша РД-170 не выйдет?

[Дмитрий В.]

Единственные серийные недорогие американские (мы ведь рассматриваем случай США?) ЖРД  - RS-68.

А купить у Энергомаша РД-170 не выйдет?

Не получится. "Энергомаш" вряд ли сможет выпускать в своем опытном производстве более 10 РД-171, а их в год потребуется 48 штук на 6 пусков. Да, и насчет целесообразности сомнительно. Пусть даже цена одного будет 10 млн. долларов - комплект уже будет стоить 80 млн. баков.

[avmich]

Интересно :) . То есть, тяга RS-68 дешевле тяги РД-170?

Вроде бы, если Энергомашу выдать часть тех 10 млрд, он и больше выпускать сможет?

[Дмитрий В.]

Интересно . То есть, тяга RS-68 дешевле тяги РД-170?

Вроде бы, если Энергомашу выдать часть тех 10 млрд, он и больше выпускать сможет?

Мощности - не резиновые, придется новый завод строить и у кооперации производство расширять.

[duke]

Пусть даже цена одного будет 10 млн. долларов - комплект уже будет стоить 80 млн. баков.

Для такого мизерного грузопотока 20-тонника хватит. Многоразового. Хотя да, тогда 9-9,5 млрд$ некуда девать будет :? Хм... Ну, их, вообще-то, можно потратить на что-нибудь более полезное

[avmich]

Дмитрий В. пишет:
 

Единственные серийные недорогие американские (мы ведь рассматриваем случай США?) ЖРД  - RS-68.

А купить у Энергомаша РД-170 не выйдет?

Не получится. "Энергомаш" вряд ли сможет выпускать в своем опытном производстве более 10 РД-171, а их в год потребуется 48 штук на 6 пусков. Да, и насчет целесообразности сомнительно. Пусть даже цена одного будет 10 млн. долларов - комплект уже будет стоить 80 млн. баков.[/quot

Вопрос себестоимости РД-170, конечно.

Однако при 48 двигателях в год по 10 млн оборот получается 480 миллионов долларов - только на эту программу. Я, конечно, не знаю точных цифр сейчас :) но мне кажется, что оборот Энергомаша сейчас весьма существенно меньше такого объёма. За такой оборот можно много чего предпринять.

Учитывая наличие некоторой суммы на развитие производства, можно принять определённые меры, которые позволят уменьшить себестоимость. Грубо говоря, поставить станки, позволяющие максимально автоматизировать - без излишних затрат на обслуживание самих станков, конечно - процесс воспроизводства. Насколько будет сложно делать одну камеру в день, не знаю.

Ну и если рассматривать альтернативный вариант - какие ещё движки могут подойти для ракеты класса Вулкан в рамках этой задачи? Что, RS-68 можно рассматривать?..

[avmich]

Пусть даже цена одного будет 10 млн. долларов - комплект уже будет стоить 80 млн. баков.

Для такого мизерного грузопотока 20-тонника хватит. Многоразового. Хотя да, тогда 9-9,5 млрд$ некуда девать будет :? Хм... Ну, их, вообще-то, можно потратить на что-нибудь более полезное :D

Расскажите, дьюк, откуда такая уверенность в возможности разработать многоразовую РН класса Протона за 0,5-1 млрд долларов :) .

[duke]

Расскажите, дюк, откуда такая уверенность в возможности разработать многоразовую РН класса Протона за 0,5-1 млрд долларов .

Лучше расскажите, на что бы вы потратили 10 млрд$, если бы у вас они были, ну и задача сделать многоразовый 20-тонник

[hcube]

Не обязательно, что дешевле будет именно полностью многоразовый. Мое такое мнение (с), что надо делать систему тандемную, с компоновкой пакета, и с частичной многоразовостью - 1 ступень многоразовая, вторая - нет. Ну, может быть сделать многоразовым _двигатель_ второй ступени - т.е. заложить в конструкцию возможность его отстыковки на орбите и последующего спуска 5-6 двигателей специальным транспортным кораблем, выводимым отдельным пуском. А пустые баки 2 ступени можно под элементы ОС использовать. Возможно также сделать как неосновной вариант космоплан, размещаемый последовательно с 1 блоком 1 ступени - для срочного извоза. Но для обеспечения грузопотока - основной вариант с двумя ББ, с ПН 30-50 тонн.

[duke]

Не обязательно, что дешевле будет именно полностью многоразовый.

Но многоразовая РН может быть на много дешевле любой одноразовой. Кроме того, ещё и не мусорит. А это при частых запусках будет очень актуальной проблемой.

Мое такое мнение (с), что надо делать систему тандемную, с компоновкой пакета, и с частичной многоразовостью - 1 ступень многоразовая, вторая - нет.

Типа, РН "Энергия" рулит?

Ну, может быть сделать многоразовым _двигатель_ второй ступени - т.е. заложить в конструкцию возможность его отстыковки на орбите и последующего спуска 5-6 двигателей специальным транспортным кораблем, выводимым отдельным пуском.

Ну и извращения...

А пустые баки 2 ступени можно под элементы ОС использовать.

Это вообще бред. Будто бы у вас все запуски будут к ОС, в которых можно заюзать пустые баки второй ступени.

Возможно также сделать как неосновной вариант космоплан, размещаемый последовательно с 1 блоком 1 ступени - для срочного извоза. Но для обеспечения грузопотока - основной вариант с двумя ББ, с ПН 30-50 тонн.

В грузовом варианте первая ступень состоит из двух блоков, "с космопланом" из одного - так?

[hcube]

В грузовом размеренность носителя вдвое выше, используется одноразовый блок второй ступени между двумя блоками первой ступени. Работают ступени в обоих случаях последовательно - чтобы увеличить массовое совершенство второй ступени. В пассажирском один такой же блок первой ступени использовается в стиле 'Зенита', с последовательным размещением многоразового коспомплана со встроенным топливным баком. Технически, такую штуку можно было бы попробовать на Байкале, с размеренностью космоплана в районе 15 тонн в заправленном и 5 тонн в пустом состоянии, чистая ПН в районе 2 тонн.

Что же до использования баков второй ступени - ну, вообще, ВСЕ межпланетные пуски скорее всего пойдут плюс-минус на одну и ту же промежуточную орбиту, равно как пуски на ГПО. В этом случае вторую ступень можно поймать. Двигатель РД-0120 - довольно дорогая штука, ее спасение вероятно экономически оправдано, учитывая, что один движок стоит в районе 10 мегабаксов, а приземлить их можно на НТУ штук 6 за один пуск - это 60 мегабаксов, а 1 пуск стоит 25, как помните. Причем, если используется НТУ, то в 50 тонн ПН влезет 2, а то и 3 посадочных устройства.

[zyxman]

Профиль нагрузок - такой же, как у других стотонников; можно взять, скажем, Н1, или Сатурн-5, или Энергию...

Кстати, не знаю насчет Н1, а у двух других упомянутых систем совсем разные целевые орбиты - Сатурн-5, ЕМНИС, сразу включал в себя разгонник на 2-ю космическую, а Энергия выводила на суборбитальную траекторию и требовалось довыведение.

А какие у вас пожелания по целевой орбите?

[Дмитрий В.]

Ну и если рассматривать альтернативный вариант - какие ещё движки могут подойти для ракеты класса Вулкан в рамках этой задачи? Что, RS-68 можно рассматривать?..

Рассматривать можно. Только RS-68 потребуеся на 1 ступень 200-тонника раза в 1,5 больше, чем РД-171/170. А цены у них, емнип, сопоставимые. :cry:

[Дмитрий В.]

Но многоразовая РН может быть на много дешевле любой одноразовой.

При одинаковой массе ПГ многоразовая РН будет всегда дороже одноразовой. :wink:
Но стоимость пуска может быть меньше, при определенных условиях.