Итак ранее я разобрал экономику многоразовых ракет в этой статье.
Но что же можно сказать по ракете Falcon 9? Выгодно ли Илону Маску возвращать первую ступень ракеты? Давайте попробуем разобраться.
Что мы знаем из различных источников, к сожалению нельзя сказать что достоверных:
- При многоразовом запуске ракета выводит 16 т при одноразовом 23 т
- Меж полётное обслуживание это 10% от стоимости первой ступени
- Достигнут средний ресурс первых ступеней - 5 полетов
- Стоимость первой ступени около 30 млн
- Стоимость второй ступени и обтекателя 15 млн
- Пусковые услуги 4 млн
Исходя из этих данных себестоимость вывода килограмма на орбиту у одноразового варианта 2130
Себестоимость пуск 15 млн + 4 млн + 30 млн = 49 млн
49 000 000 / 23 000 = 2 130
А если возвращать первую ступень то 1750
Себестоимость пуск 15 млн + 4 млн + (30 млн / 5) + 3 млн = 28 млн
28 000 000 / 16 000 = 1 750
Получаем что возвращать первую ступень Илону Маску выгодно. Все. Вопрос закрыт. Сомнений в эффективности многоразовых ракет больше быть не может. Всем срочно делать многоразовые ракеты.
Но тут не все так однозначно. Для начала давайте по аналогичной схеме посчитаем экономику такой системы как Space Shuttle.
В таком случае параметры будут приблизительно такие:
- При многоразовом запуске ракета выводит 20 т при одноразовом 80 т
- Меж полётное обслуживание это 10% от стоимости возвращаемых элементов
- Достигнут средний ресурс - 30 полетов
- Стоимость возвращаемых элементов 1000 млн
- Стоимость не возвращаемых элементов 20 млн (топливный бак)
- Пусковые услуги 20 млн (отмасштабировал пропорционально)
Исходя из этих данных себестоимость вывода килограмма на орбиту у одноразового варианта 13 000
Себестоимость пуск 1000 млн + 20 млн + 20 млн = 1040 млн
1040 000 000 / 80 000 = 13 000
А если многоразово то 8 650
Себестоимость пуск 20 млн + 20 млн + (1000 млн / 30) + 100 млн = 173 млн
173 000 000 / 20 000 = 8 650
Систему подобную Space Shuttle тоже выгодно запускать в многоразовом варианте. Но как известно выводить полезную нагрузку на шатле было значительно дороже чем на одноразовых ракетах.
Что смущает
Смущает соотношение стоимости производства ракеты и пусковых услуг. Для Falcon 9 это соотношение равно 45 (изготовление ракеты) / 4 (пусковые услуги) = 11.2
Если сравнить подобный параметр с обычными одноразовыми ракетами то изготовление ракеты это где-то 60-70% от стоимости всего пуска.
Т.е. это соотношение будет 65 / 35 = 1.8
Отсюда есть основания полагать что либо пусковые услуги сильно ниже чем обычно, либо производство многоразовой ракеты сильно дороже одноразовой.
Второе что смущает это стоимость вывод килограмма груза на орбиту указанная в различных источниках. Например указывают максимальную грузоподъемность 23 т и стоимость пуска в 62 млн. И получают что килограмм на орбите будет стоить 2700$. Но цена указана за многоразовый пуск, значит килограмм на самом деле стоит 3800$ .
Это манипуляция цифрами.
Еще смущает то, что запуск Falcon Havy будет выгодней в одноразовом варианте. (2380$ / кг против 3000$ / кг по данным из википедии)
Далеко не все идут путем многоразовости. И на сегодняшний день многие разработчик продолжают заявлять что это выгода не однозначна.
Достигнутые на сегодня показатели многоразовости тоже пока не выглядят многообещающими. В среднем ступени летают по 4 раза до выхода из эксплуатации (и мне известно что есть экземпляры которые летали 7 раз). А интервал между полетами в среднем около 3-х месяцев что наводит на мысли о совсем не дешевом межполетном обслуживании.
Вывод
Вполне возможно что Илону Маску выгодно возвращать первую ступень. И причина может быть в том что у него очень низкие затраты на пусковые услуги.
Если же окажется что производство многоразовых ракет значительно дороже одноразовых, то значит Маск манипулирует данными, заявляя что многоразовые ракеты выгодней. С какой целью это уже другой вопрос.
В общем многоразовость ракет на сегодняшний день не однозначный путь в ракетостроении. Все обязательно надо подсчитать если вы вдруг собрались создавать ракету. Даже при приблизительно равных показателях экономики предпочтительнее все же выбрать одноразовый вариант, потому что он проще в эксплуатации.
Что касается возвращения обтекателя, то это я решил не рассматривать чтобы не переусложнить статью. Статья только о первой ступени.
Источники:
http://skolko-poluchaet.ru/skolko-stoit/stoimost-kosmicheskoj-rakety.html
https://habr.com/ru/post/411709/
https://avia.pro/blog/skolko-stoit-raketa-otpravit-raketu-v-kosmos-cena
https://pikabu.ru/story/falcon_9_i_yekonomika_mnogorazovosti_7660913
https://thealphacentauri.net/61479-ekonomika-mnogorazovosti-falcon-9/
https://ru.wikipedia.org/wiki/Полезная_нагрузка_космического_аппарата#Стоимость_доставки_грузов_на_орбиту
