Расчет стоимости производства, обслуживания и запуска ракет Falcon 9 и Falcon Heavy компании SpaceX.

Автор: Ярослав Космос . Опубликовано в категории: Статьи: Космические аппараты

1 1 1 1 1 Рейтинг 5 [14 Голоса (ов)]

Иллюстрация Falcon Heavy в 'разобранном виде' на орбите.

Расчёт стоимости Falcon 9 & Falcon Heavy всегда сбивал нас с толку. Я (да и многие другие) часто задавался вопросом, насколько ракеты SpaceX могут быть прибыльными. Поэтому я решил записать факты и различные предположения, чтобы проверить возможные сценарии.

По мере уточнения данных, будут корректироваться результаты. Таким образом, мы выйдем на реальные показатели стоимости и прибыли. Для начала обозначим все пункты расходов компании на запуск ракеты.

Компоненты стоимости запуска (ракета используется впервые):

  • Стоимость оборудования:
    • Стоимость первой ступени
    • Стоимость второй ступени
    • Стоимость обтекателей
  • Аренда стартовой площадки
  • Расходы на запуск:
    • Топливо
    • Обслуживание стартовой площадки
    • Деятельность Центра управления
    • Прямая трансляция
    • Непредвиденные расходы, связанные с задержками
  • Транспортные расходы:
    • Транспортировка на тестовый полигон
    • Транспортировка на стартовую площадку
  • Тестирование и обеспечение качества:
    • Тестирование на полигоне МакГрегор
    • Тестирование в Хоторне, Калифорния
    • Проверка стартовой площадки
    • Статический прожиг (включая задержки или повторные затраты)

Дополнительные затраты при многократном использовании

  • Предположим, что повторно используется только первая ступень. Тогда в смету необходимо включить:
  • * Стоимость амортизации первой ступени (при условии 10 запусков)
  • * Амортизация повторного использования НИОКР(Научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы)
  • * Затраты на модернизацию
  • * Эксплуатационные затраты на обслуживание и выход в море платформы ASDS
  • * Дополнительное оборудование, необходимое для повторного использования ракеты-носителя (посадочные ноги и воздушные рули)

При расчетах использованы допущения:

  • * Стоимость корпуса второй ступени составляет примерно половину первой ступени. Тогда:
    • Стоимость первой ступени = 9 * стоимость мерлина + стоимость корпуса
    • Стоимость 2-й ступени = 1 * стоимость мерлина + (стоимость корпуса первой ступени / 2)

  • * Стоимость каждого двигателя Merlin составляет ~ 1,5 млн долларов

  • * Предполагается, что стоимость первой ступени будет составлять $29 млн.
    • Стоимость корпуса первой ступени = $29М - 9 * $1,5М = $15,5М
    • Стоимость 2-й ступени = $2M + ($15,5M / 2) = $9,75M (приблизительно $9.5M)

  • * Предположительно стоимость обтекателей составляет $5,5 млн. Вместо $6 млн. долл., как указано Маском(дословно: "примерно 6 миллионов")

  • * Я предполагаю одну и ту же стоимость для всех трех ступеней Falcon Heavy для простоты, хотя центральная ступень ​​может стоить немного больше.

  • * SpaceX хотела бы иметь не менее 25% валовой прибыли для каждого рейса.

  • * SpaceX всегда утверждала, что запуски не будут отличаться по цене для новых и проверенных временем ступеней в будущем. Ценообразование будет основываться только на том, будут ли ступени возвращаться или они будут израсходованы.

  • * В пункте М таблицы, для F9R - это мое допущение - будет действовать скидка около 25% по контракту для повторно используемой ступени.

  • * Для вариантов многоразового использования я предполагаю, что стоимость первой ступени должна составлять 10% первоначальной стоимости (при условии 10 запусков).

  • * У нас есть стоимость FH Expendable, хотя она устарела. Текущая цена для F9 предназначена для многоразового запуска (вес ограничен до 5.5MT на ГПО). Запуск с невозвращаемой ступенью, скорее всего, обойдется дороже. Мы можем предположить, что запуск Echostar 23 стоил более $62M (или столько, когда они подписывали контракт). Поскольку мы не знаем точных деталей, я буду использовать ту же цену для F9 и F9R (хотя это, вероятно, вводит в заблуждение). На самом деле SpaceX, скорее всего, продаст контракты с использованием б/у ступеней по несколько более низкой цене.

  • * Если SpaceX не может использовать конкретную ступень 10 раз, тогда их себестоимость повысится. Это риск, на который они должны пойти в рамках структуры затрат. В этом расчете это не учитывается.

  • * Затраты на ракету Falcon Heavy предполагают возвращение всех трех ступеней каждый раз, в дополнение к повторному использованию их 10 раз, что имеет низкую вероятность. Так что на самом деле они никогда не увидят такой высокой прибыли.
# НАИМЕНОВАНИЕ КОМПОНЕНТА: F9 FH F9R FHR
А Стоимость одного двигателя Мерлин 1.5 1.5    
Б Стоимость одного двигателя Мерлин (вакуумный) 2.0 2.0    
В Стоимость первой ступени 29.0 87.0 2.9 8.7
Г Стоимость второй ступени 9.5 9.5 9.5 9.5
Д Стоимость обтекателя * 5.5 5.5 5.5 5.5
Е Сумма компонентов (В+Г+Д) 44.0 102.0 17.9 23.7
Ж Стоимость тестовых, транспортных и пусковых операций 4.4 6.0 4.4 6.0
З Восстановление и подготовка б/у ступени     2.0 6.0
И Общая стоимость запуска 48.4 108.0 24.9 35.7
К Прибыль SpaceX (М - И) 13.6 27.0 37.1 54.3
Л Прибыль в процентах 22% 20% 60% 60%
М Стоимость контракта на запуск 62.0 135.0 62.0 90.0

* Стоимость обтекателя указана как для невозвращаемого. В то время, как при запуске SES10 половина обтекателя была возвращена при помощи небольших двигателей и управляемых парашютов. Означает ли это, что возвращаемым станет и обтекатель? Мой ответ - да. В скором будущем. Соответственно цена значительно снизится с $5,5 млн. до, возможно, $2 - $3 млн., что соответственно даст больше экономии.

Все расчеты указаны в миллионах долларов США. F9 - ракета Falcon 9, FH - ракета Falcon Heavy. Индекс R - ракета с возвращаемой ступенью.

Когда Маск видит (свою версию) подобной таблицы, расходы на вторую ступень должны удручать его, потому что это самая большая стоимость, которая безвозвратно теряется, даже в случае Falcon Heavy. Это, возможно, подтолкнет Маска попытаться возвращать и вторую ступень тоже, как это уже пытаются делать с такой простой, но такой дорогой конструкцией, как головной обтекатель.

Если вы знаете какой-либо реальный факт, уточняющий цифры (с ссылкой на оригинал) пишите в комментариях, вместе будем обновлять таблицу.

НАУЧНАЯ РАБОТА: ПО МАТЕРИАЛАМ:

НЕ ЗАБУДЬТЕ ПОДЕЛИТЬСЯ ЭТОЙ СТАТЬЕЙ:

2017-04-05 13:30:44 Подсчет стоимости ракет Фалькон 9 и Фалькон Хэви (Falcon9 & Falcon Heavy), сколько стоит запуск, что в него входит, какова прибыль компании и др.
AstroNews Logo

Комментарии  

 
Мак
+1 #1 Мак 01.07.2017 11:40
Спасибо за цифры, очень интересно.
Цитировать Сообщить модератору
 
 
Ярослав Космос
0 #2 Ярослав Космос 01.07.2017 21:02
Спасибо на добром слове. ;-)
Цитировать Сообщить модератору
 
 
Имя
0 #3 Имя 08.08.2017 02:19
Предположительно стоимость первой ступени составляет 29млн $$
Откуда такая инфа?
Цитировать Сообщить модератору
 
 
H20
0 #4 H20 10.08.2017 02:48
Это предположение. Так и написано, вроде. Если у вас есть конкретные цифры, поделитесь, пожалуйста.
Цитировать Сообщить модератору
 
 
H20
0 #5 H20 11.08.2017 09:26
Такая стоимость первой ступени получается из расчета общей стоимости запуска 62млн$.
Цитировать Сообщить модератору
 
 
RK
0 #6 RK 03.11.2017 22:30
"Стоимость первой ступени = 9 * стоимость мерлина + стоимость корпуса". - Ага, а стоимость бутерброда равна стоимости колбасы + стоимость хлеба. :)
Цитировать Сообщить модератору
 
 
Геннадий
0 #7 Геннадий 22.11.2017 01:48
У Falcon 9 очень странные характеристики, особенно по нагрузке на низкой орбите. У Falcon 9 V11 она 13 т, а у Falcon 9 FTцелых 22 т (!). И это при тех же двигателях и несколько увеличенной массе ракеты (549 т против 505т). Очевидно, что нагрузка не может так возрасти. Она возрастет максимум до 15 тонн, не больше! Это при том, что согласно Маску V11 выводит 13 тонн, хотя его Dragon весит прядка 8 тонн, а недавний Х35 порядка 5 тонн. Тут что-то не сходится.
Цитировать Сообщить модератору
 
 
Геннадий
0 #8 Геннадий 22.11.2017 01:54
Кстати, стоимость РД-107 1 миллион долларов (цены 2011 года), а характеристики этой древности по тяге лучше, чем у Мерлина при одинаковым удельным импульсе. Возвращаемся в 50-е, однако.
Цитировать Сообщить модератору
 
 
Геннадий
0 #9 Геннадий 22.11.2017 21:16
Falcon 9 выводил также и спутники на высокие орбиты. Но вот характеристики и даже упоминание о разгонном блоке отсутствуют. Не мог же он использовать для этого 2-ю ступень - она одноразового включения.
Цитировать Сообщить модератору
 

Добавить комментарий

Комментарии нарушающие ПРАВИЛА будут удаляться, а их авторы возможно будут забанены.

СЛУЧАЙНЫЕ НОВОСТИ КОСМОСА

Новости космологии: Ученые получили подтверждение, что Вселенная не имеет конкретного направления расширения.

Точность исследований реликтового излучения (РИ) разными приборами.

Вселенная не вращается или растягивается в том или ином направлении, в соответствии с наиболее точным на данный момент исследованием.

Планеты вращаются вокруг звезд, звезды группируются в галактики, которые в свою очередь образуют огромные скопления галактик. Но космологи считаю этот эффект местным: так, если мы увеличим масштаб, Вселенная окажется на самом деле однородна.

Подробнее...

Новости науки: Эффективность кремниевых солнечных батарей доведена до 26,3%.

Кремниевая пластина для солнечных батарей с эффективностью 26,3%.

Группа исследователей, работающих в корпорации Kaneka Corporation, побила рекорд по эффективности солнечных элементов на основе кремния, выпустив батарею, которая показала эффективность 26,3% - увеличение на 0,7% по сравнению с предыдущим рекордом.

В своей статье, опубликованной в журнале Nature Energy, команда описывает методы, которые они использовали для повышения эффективности, и свои планы достичь теоретического предела в 29,1%.

Подробнее...

Новости космонавтики: В 100 000-й раз вокруг Земли

МКС совершает 100 000 виток вокруг Земли

Сегодня, 16 мая 2016г., МКС совершила свой исторический 100-тысячный виток вокруг Земли. Об этом сообщило агентство NASA в своём микроблоге Twitter.

Станция состоит из 15-ти модулей целевого назначения. В данный момент, это самая большая инженерная конструкция собранная человеком на орбите планеты.

Подробнее...