Mit wie vielen Boostern der ersten Stufe wird sich SpaceX für seine LEO/GTO-Flotte zufrieden geben?

Es ist allgemein bekannt, dass das Ziel von SpaceX darin besteht, eine Flotte von Raumfahrzeugen zu schaffen, die von der Erde zum Mars pendeln.

Ein Meilenstein, den sie vorher erreichen wollen, ist eine Flotte von Boostern der ersten Stufe, die von der Erde zu LEO/GTO pendeln. Sie werden ihre beiden Designs verwenden, wenn sie ausgereift sind, den Falcon 9 (auch als schwere Booster verwendet) und den Falcon Heavy Core (mit teilweisem Cross-Feed). Auf diese Weise kann SpaceX aus erster Hand erfahren, wie eine Flotte von Boostern der ersten Stufe verwaltet wird.

Zusammen mit diesen Informationen:

  • Die Fluglisten der Kunden häufen sich, 25 Starts für 2016, die sich zwangsläufig auf 2017 erstrecken werden.
  • In Partnerschaft mit Google (und seinem Zufluss von 1 Mrd. USD) Verdoppelung der Internetkapazität mit 4000 neuen Satelliten über 15 Jahre.
  • Aktueller 3-Wochen-Durchschnitt von Launch Pad und Turnaround für Neubauten.
  • Benötigen idealerweise 12 Flüge pro Jahr, um das Unternehmen finanziell über Wasser zu halten .

  • Die Wiederverwendbarkeit steckt noch in den Kinderschuhen, wobei Elon derzeit sagt, dass sie die Erfolgsquote von 70 % und ~90 % im Jahr 2017 überschritten haben (vor nur 7 Monaten waren es 40 %). Es ist keine sachliche Metrik, nur Elons fundierte Vermutung . Natürlich mit dem Ziel, bis 2024 bei ~100 % gut zu sein.

  • Ihre jährliche Produktionskapazität beträgt 40 wiederverwendbare -9-Booster der 1. Stufe (und 20 2. Stufe, jedoch ohne Absicht der Wiederverwendbarkeit), was sie auf 10 neue Builds für Falcon 9 und Heavy pro Jahr bringt.

  • Die Merlin-Rakete hat eine begrenzte Anzahl von Neuzündungen (Triebwerkszyklus). Die Booster bis zu 10 Mal wiederverwendbar machen.

Wenn die ausgereifte Flugzeugindustrie hier eine Analogie anführen kann, liegt das Verhältnis von Flottengröße zu Zielort etwas unter 2:1 (Obwohl ein Verkehrsflugzeug 40.000 Mal wiederverwendbar ist, „ermüdet Metall nach 30 Jahren“ und hat eine Durchlaufzeit von weit unter 1 Tag.)

Antwort der unteren Grenze: Das würde bedeuten, dass ihre Booster-Flotte der 1. Stufe nur 2 Falcon 9 und 2 Falcon Heavies umfassen könnte, vorausgesetzt, der Turnaround ist mindestens so niedrig wie die Nachfrage der Flotte, die umgefüllt werden soll. Bedenken Sie, dass diese 8 Booster jährlich ersetzt werden müssen.

Obergrenze Antwort: Das andere Extrem ist, dass sie weiterhin bis zu ihrer maximalen Kapazität produzieren und ihre Flotte ständig erweitern. Aber ich finde das nicht nachhaltig, da sie wirtschaftlich mehr produzieren werden als die Nachfrage (nur zwei Ziele). Außerdem müssten sie irgendwann einen Teil dieser Arbeitskräfte stattdessen in den Bau des BFR verlagern.

Was mich zu der Frage bringt, wie groß die Booster-Flotte von SpaceX sein wird? Sie erwarten eine gleichmäßige Nachfrage nach Falcon 9 und Heavy. Hat SpaceX irgendwelche Informationen zu diesem Thema bereitgestellt?

Nehmen Sie jedes Versprechen von Elon auf der Zeitlinie, insbesondere wenn es sich nicht um ein sehr kurzfristiges Versprechen handelt, und multiplizieren Sie es mit 2-3. Das ist ungefähr, wo es enden wird. Aber dennoch...
Das wird weitgehend von der Nachfrage abhängen. Durch die Skaleneffekte wird der Preis weiter sinken, sodass die Nachfrage weiter steigen wird, da sich immer mehr Unternehmen ihre eigenen Satelliten leisten können. Mit steigender Nachfrage und einem stetigen Einkommensstrom wird auch die Flotte wachsen – bis zum Break-Even-Punkt, an dem der Preis nicht mehr weiter sinken kann und es einfach keine Nachfrage mehr nach Satelliten zu diesem Preis gibt. Aber es ist wirklich schwer vorherzusagen, wie sich diese gegenseitige Beziehung entwickeln wird (der Preis hängt von der Nachfrage ab, die Nachfrage hängt vom Preis ab, die Flottengröße versucht, der Nachfrage zu folgen, wenn es das Einkommen (in Bezug auf Preis*Nachfrage) zulässt.)

Antworten (1)

Mai 2018 Update dazu:

30 - 50 Falcon 9-Booster

Nach dem erfolgreichen Start und der Wiederherstellung der Falcon 9 auf dem Bangabandhu Satellite-1 (11. Mai um 16:14 Uhr EDT) ist die „Block 5“-Version in Betrieb gegangen und soll für eine schnelle Wiederverwendung bereit sein.

Laut Elon Musks Pre-Launch-Briefing (Hervorhebung von mir):

Musk: Ich denke, um sicher zu gehen, werden wir wahrscheinlich ungefähr 30 haben. Nennen Sie es 30 bis 50 [Block 5 Booster ... in Rotation]. Es hängt ganz davon ab, wie viele Kunden darauf bestehen, eine neue Rakete zu starten.

Dies scheint derzeit am nächsten an einem offiziellen Wort darüber zu sein, wie viele erste Stufen von Falcon 9 verwendet werden. Dies scheint eine große Anzahl für ein Fahrzeug zu sein, das angeblich ist

...ausgelegt für 10 oder mehr Flüge ohne Renovierungsarbeiten zwischen den einzelnen Flügen

Es gibt jedoch einige Faktoren, die es wert sind, erwähnt zu werden:

  • SpaceX plant, hauptsächlich von Cape Canaveral, aber auch von Vandenberg AFB in Kalifornien zu starten. Die für den Transport durch die USA erforderliche Zeit würde eindeutig keine „schnelle Wiederverwendbarkeit“ ermöglichen, was eine größere Flotte erforderlich macht.
  • An diesem Punkt scheint es, dass der Core-Booster von Falcon Heavy nicht mit Standardstarts von Falcon 9 kompatibel ist, da er verschiedene strukturelle Änderungen und Verstärkungen erfordert, obwohl sich dies ändern kann.
  • Auch (hier reine Spekulation) ist das Ziel von 10 Flügen ohne geplante Überholung möglicherweise zu optimistisch. Ich stelle mir einen gründlichen Inspektions-/Renovierungsplan regelmäßiger vor, insbesondere in den frühen Tagen des Block 5-Programms.

Vollständige Abschrift des Briefings hier – relevante Seiten 8/9

Hallo, willkommen auf der Space SE! Lustige Idee: Die Raketen könnten auch auf ihren eigenen "Füßen" nach Hause fliegen... natürlich würde es Treibstoff erfordern, und es wäre ein weiterer Flug, aber es wäre sicher schnell.
Danke @peterh! Ja, ein Standort-zu-Standort-Start für den Transport der ersten Stufen scheint eine schlaue Idee zu sein - Elon möchte dies auf jeden Fall für die BFR tun. Aus dem Gedächtnis sind die Landungen der Lastkähne jedoch in der Regel ~ 500 km unterhalb der Reichweite, so dass selbst wenn alle anderen technischen Hürden ignoriert werden, VAFB zu CC nicht machbar wäre. Aber mit einer leichten Dummy-Nutzlast für Aero, wer weiß!
Ich denke, wenn die erste Stufe mit Nutzlast von Punkt A nach Punkt B gehen kann , dann sollte sie auch ohne Nutzlast von B nach Punkt A zurückfahren können . Ich denke, der Mangel an Nutzlast könnte sogar optimiert werden, um den Verschleiß der Rakete zu verzögern (geringere Leistung usw.). Übrigens fände ich es wirklich lustig, wenn SpaceX endlich als billiges, superschnelles suborbitales Transportunternehmen enden würde. :-)
@peterh oh, ich dachte, du meintest, ohne fremde Hilfe zwischen den Startplätzen zu fliegen, anstatt auf der Straße, mein Fehler. Ja, stellen Sie sich vor, Sie warten in der Schlange an der Falcon 9-Haltestelle am Ende der Straße: p
:-) Ich denke, es könnte auch mit Transferhubschraubern zurücküberführt werden. Eine leere erste Stufe wiegt nur 25 Tonnen. Der größte Transferhubschrauber (na ja, er ist russisch) kann 28 Tonnen heben.
@peterh Genau das planen sie: youtube.com/watch?v=zqE-ultsWt0
Mit wie vielen Boostern der ersten Stufe wird sich SpaceX für seine LEO/GTO-Flotte zufrieden geben?
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