SpaceX計劃退役獵鷹9號,這將使其只剩下星際飛船。雖然預計星艦發射會比Falcon 9便宜,但縮小的星艦發射仍會更便宜。
此外,縮小的星艦將更易於開發和迭代,從而為全尺寸星艦。它可能與全尺寸的星艦盡可能相似(但當然是等比例縮放的)。因此,它甚至可以降低總開發成本和風險。
可以想像,它使用的Falcon發動機要少7倍,最後在第一階段使用5架,在第二階段使用一個。較小的Starship幾乎可以用於所有的衛星發射,因為它仍然是一個可觀的大小。
SpaceX計劃退役獵鷹9號,這將使其只剩下星際飛船。雖然預計星艦發射會比Falcon 9便宜,但縮小的星艦發射仍會更便宜。
此外,縮小的星艦將更易於開發和迭代,從而為全尺寸星艦。它可能與全尺寸的星艦盡可能相似(但當然是等比例縮放的)。因此,它甚至可以降低總開發成本和風險。
可以想像,它使用的Falcon發動機要少7倍,最後在第一階段使用5架,在第二階段使用一個。較小的Starship幾乎可以用於所有的衛星發射,因為它仍然是一個可觀的大小。
有幾個令人信服的工程和設計理由說明了較大的太空飛船有意義的原因,以及製作迷你星際飛船特別不適用於SpaceX(及其願景)的幾個原因。
首先,埃隆·馬斯克(Elon Musk)明確表示,他對公司和未來的目標不是提供廉價的衛星發射功能,而是使人們進入火星。製造劣質的“星際飛船”並不是把人們送上火星為伊隆服務的“關鍵途徑”。 SpaceX是埃隆·馬斯克(Elon Musk)的公司,它遵循了他的願景。
也就是說,這有幾個其他原因導致SpaceX可能特別不希望製造Mini-Starship(儘管Mini-Starship對某些製造商來說很有意義):
大型建築與小型建築。 Starship當前設計/建造進度中的“革命性”事情之一是,它是在戶外野外焊接在一起的。 SpaceX相信,當您的火箭彈很大時,您可以擺脫寬鬆的公差,這反過來又等於節省了錢。例如,海龍計劃被設計為在造船廠組裝,具有巨大的提升能力,而成本卻非常低。星際飛船是相似的。如果建造了迷你飛船,則可能需要更嚴格的公差和更小,更精確的零件。真的,這再次歸結為我的第一點。如果要製造小型火箭,那麼每條焊縫,螺栓和金屬絲都會對重量更輕,體積更小的火箭效率產生更大的影響。
SpaceX認為,類似於當前正在原型化的兩個星際飛船的設計將起作用。如果他們放棄了迄今開發的產品並建造了迷你星際飛船,那麼他們實際上必須再次從零開始。火箭的設計是如此復雜,以至於您不能僅僅調整它的大小並隨後進行功能設計。在開發Falcon Heavy時,SpaceX很難學到這一課。最初,伊隆(Elon)曾以為它只是“將三個助推器捆綁在一起”,但最後,SpaceX必須幾乎完全從頭開始開發中心核心。
SpaceX的員工和資金有限。如果他們決定同時從事“星際飛船”和“迷你星際飛船”,那麼這兩個項目的進度將減少一半甚至更多。 Elon表示開發速度對他至關重要。
小衛星發射市場正在升溫。多家公司,尤其是Rocket Labs,致力於將小型衛星送入軌道。 SpaceX押注的是,發送給太空的質量需求不會短缺,然後上升的火箭大小無關緊要,因為它們將能夠為每個火箭裝載有效載荷。即使那樣,200萬美元的發射成本仍然很低,以至於即使Starship大部分時間都是空的,它仍然可以獲利。
附錄:在評論中提出了一些擔憂:
構建迷你星際飛船要比全尺寸的星際飛船便宜
迷你飛船的迭代速度更快
有人談論修改Falcon 9的第二階段以使其在2018年11月具有完全可重用性。想法是可重複使用的第二階段將用於測試Starship技術。這項努力在10天后就被廢棄了,而希望加快對當前飛船不銹鋼設計的開發。簡單的低地球軌道,這就需要更大的助推器和航天器。由於開發成本往往超過材料,製造和燃料成本;與單獨執行任務的兩輛車相比,製造一輛可以完成許多工作的大型車更有意義。
類似於一架小型飛機如何無法真正載運全世界任何人,但是一架大型飛機可以載運真正的小型火箭,事實證明,製造出真正的小型火箭存在挑戰。考慮到完全可重複使用性時,這些內容會放大。事實證明,星艦是使完全可重複使用的航天器有意義的最小的航天器。需要考慮的幾件事。
儲罐的壓力必須保持相同。坦克的力量在很大程度上取決於坦克的厚度,因此在重量更大的情況下,使用更大的火箭可以獲得更多的燃料。
火箭發動機在具有最大推力重量比的情況下更大。即使某些火箭彈失靈,“星際飛船”也旨在支持飛行任務。大小再次達到了星艦大小。
隔熱材料有點棘手,但我認為要真正發揮作用,還需要類似的最小質量。本質上,它必須吸收航天器的能量並將其耗散掉。對於較大的航天器,單位面積密度較低,可以更有效地減速,並且所需的隔熱層也較少。
最後,獵鷹1與獵鷹9的思維過程相似。事實證明,發射的許多成本是固定的,無論您是擁有一顆小型衛星還是一顆巨大的衛星,都必須完成飛行分析,耦合載荷分析等工作。歸根結底,
最重要的是,對於星際飛船目標的航天器而言,純粹專注於大小與之差不多的航天器要有效得多。羅伯特·祖布林(Robert Zubrin)甚至在最近的火星學會會議上也提到了這一點。
其他人已經說過,簡單的答案是,小型火箭與馬斯克將人送上火星的目標不符。
此外,Spacex已經擁有小型(可以,中型)發射器以Falcon 9的形式出現。他們聲稱,Starship + Falcon Superheavy可以削弱它。
我不會忽略的一種可能性(如果Spacex選擇在將來走這條路)星際飛船的上層階段沒有助推器,可以將有效載荷發射到亞軌道速度。然後,有效載荷將需要其自己的推進階段才能進入軌道。 Spacex已經將他們的地對地乘客計劃修改為沒有助推器的方案,因此使用不帶助推器的星際飛船的上層並不是一個全新的主意。 ,或可重複使用的階段-以後再決定。我會注意到,獵鷹9退役後,Spacex將擁有數百台多餘的Merlin引擎,這些引擎可以在消耗性噴射器階段得到最後使用。
Spacex已經進入了高端市場,競爭者很少,他們全都消耗exp盡:SLS(預計不久將準備就緒),Long March 9和Yenisei(預計將在2020年代末準備就緒)。
他們避免了擁擠的小尺寸終端市場。如果該市場當前的參與者之一足夠大,足以與Spacex競爭,那麼他們可能會在20年後後悔。但是目前還沒有跡象表明這種情況發生。我以後不會拒絕spacex開發較小的發射系統的想法,但是在Starship計劃的支持下,這是一種機會主義的方法。
Spacex確實有一個Spinoff項目並未直接與到達火星的目標保持一致,並且在典型的Musk風格中,它是獨一無二的:Starlink衛星星座項目。這樣的分拆顯然是籌集資金的必要方法。
現在,星艦及其超重型助推器都是開放式設計。目前的計劃是第一階段使用35台發動機,第二階段使用6台,向LEO提升有效載荷150噸,乾重85噸,返回地球有效載荷50噸。
由於技術挑戰,所有這些都可能在火箭開發過程中發生變化,但是在開發過程中也會有可用的SpaceX。
他們已經多次更改Starship的設計(鰭片數量,TPS類型,支腿設計),並且可以在首次試飛後不斷進行更改。最後,他們可以使用更小,中型的星艦完成任務,引擎更少,LEO的負載更少,總質量更小。例如,向LEO Starship / Superheavy運送20,30t,總共15架猛禽,而向LEO有效載荷運送20,30t,但仍然總計30-40猛禽。這取決於將LEO,GTO的每公斤成本降至最低的最佳方法,這將是主要目標。
每次飛行200萬圖只是<的理想目標>,不應視為事實。
例如,ESA Arianespace希望使用消耗性的Ariane 6(有效載荷20t到LEO,10t到GTO的成本達到與F9R相同的每公斤成本,到LEO約為每公斤5000美元(是GTO的兩倍多),並且在下一個計劃中使用Ariane,可以使用潛在可重複使用的LOX /甲烷發動機Prometheus,從而提高Ariane 6的成本再加倍。但是,當然還沒有給出。
與未給出同樣的結論是,星際飛船/ LEO或GTO的每千克超重成本將優於F9R,因為第二階段的重用要比第一階段(從技術和經濟角度而言)都要困難得多,並且沒有火箭曾經建造過大規模的“星際飛船” /“超重型”(它將獲得土星5的3-5倍的級別信任),更不用說要重用了。