Илон Маск и его ракеты

Илон Маск и его ракеты.

Начнем с самого простого. Чтобы улететь в космос, надо набрать определенную скорость. Примерно 9км/с, если все потери учесть. С этим ничего не поделать, закон тяготения. Далее, чтобы разогнать ракету до этой скорости, надо сжечь горючку. Тоже вроде все ясно. Причем надо сжигать как можно более легкие элементы и получать максимальную температуру в камере сгорания. И тут начинается некий юмор. Теплота сгорания известных видов топлива ограничена, с молекулярным весом продуктов горения тоже не все так однозначно. Ну нет на свете веществ легче водорода и сжигать его можно разве что в кислороде или фторе. То есть - скорость истечения газов в химическом двигателе ограничена. А если возиться с водородом не хочется( ну взрывается он почем зря, кипит при -213 градусах ), то придется использовать заведомо худшие керосин или гептил.

Поехали дальше. Сколько надо топлива, чтоб вывести ракету на орбиту? Есть формула Циолковского и от нее тоже никуда не деться. В нашем случае до орбиты долетит максимум 10% начальной массы. Даже если ракету делать 2-3 ступени. Причем это не полезная нагрузка, в эту массу входят как минимум баки и двигатели. Полезная нагрузка - процента четыре максимум.

И тут приходит Илон Маск. Давайте делать многоразовые ракеты. За чей счет банкет? Чтобы двигатель был многоразовым, его надо усилить, то есть утяжелить. Чтобы баки не смяло при посадке, их надо усилить. Чтобы затормозить при посадке, нужно топливо. Еще шасси для посадки как минимум. Что там от полезной нагрузки останется? Нет, можно поизвращаться с конструкцией и сопроматом, но каждый сэкономненный процент массы увеличит стоимость в разы. При очень незначительном эффекте. Стоит ли облегчать велосипед, если он и так весит 12 кило, а велосипедист- 80? кстати, вероятность найти новые материалы для ракеты примерно равна вероятности обнаружить между единицей и двойкой неизвестное науке целое число. Менделеев соврать не даст.

И да, после полета всю ракету надо тотально проверять. А это значит как минимум, что вместо сварки узлы везде придется соединять болтами, чтоб можно было до проверяемых агрегатов добраться. Ну или пилить каждый раз ракету на части и сваривать по новой. Стоимость такого мероприятия ненулевая. У Шаттла - 20% начальной стоимости. 300 лямов зелени.

Не, всё решаемо и многоразовую ракету создать можно, если на полезную нагрузку забить. Шаттл тому подтверждение. Одноразовая ракета Сатурн-5 выводила на орбиту 190 тонн, Шаттл - 29 тонн, хотя на старте весил столько же. Сама же 110т птичка не в счет. Она же не цель полета, на ней на орбиту спутник возят.

Вощем экономический эффект крайне сомнителен. Пока Маск делает многоразовые ракеты, на другом конце земли делают одноразовые ядерные реакторы. Чтоб не заморачиваться с загрузкой топлива, ремонтом и обслуживанием. Отработал-выкинули, взяли новый. Да и презервативы почему-то предпочитают одноразовые. А вот пилить бабло под таким соусом можно и нужно. Собственно в этом и суть инноваций Маска.