"..использовать ракеты многократно, подобно тому, как используются автомобили, самолеты и велосипеды, сказал Маск."
Н-да, и многократно как велосипед тоже?

Заголовок порадовал. Так ведь Маск с самого начала во главу угла ставил удешевление запусков за счёт повторного использования частей РН!
При существующей схеме РН "Фалькон-9", возвращение второй ступени очень проблематично и практически нерентабельно.

Автору на заметку. "Фалькон Хэви" (первая ступень) состоит из трёх "Фалькон-9", стало быть двигателей не 3, а 27! Как говорится, учите матчасть!

Михаил, Возможно автор заметки и подразумевал то же самое, о чём сказали Вы (если вообще вникал в суть предмета). Но изложение получилось немного корявенькое. Что тут поделаешь? Как написал, так написал... Нам ли привыкать?

dilettant, всем свойственны ошибки, вот и вы неточны (видимо, под влиянием статьи в Википедии) -- в первой ступени FH только два модифицированных F-9, но на старте работать будут, как на "Союзах", одновременно и двигатели центрального блока, являющегося второй ступенью. Вот в этом и будет главная сложность его мягкой посадки, так как отключаться и отстыковываться он будет на заметно большей высоте и скорости, чем первая ступень нынешнего "Фалькона". Потому Маск с таким сомнением говорит о возможности посадки. Хотя, если посмотреть на компьютерную мультипликацию, у него и его коллег в планах, похоже, еще более тяжелая ракета, так как посадочных площадок они рисуют целых 5 штук.

Дровосек, статьи в Вики вполне достаточно для общего ознакомления с проектом "Фалькон", кстати статей там несколько и есть ссылки, так-что "флаг в руки"!
Центральный блок " Фалькон Хэви" отличается лишь наличием узлов крепления ускорителей (всё те же "Фалькон-9", первая ступень, только с головным обтекателем), таким образом схема "Хэви" - соосно-пакетная, двигатели центрального (основного) блока с момента старта до расстыковки с ускорителями должны работать на пониженной тяге, для экономии топлива в баках основного блока, после расстыковки (с ускорителями) двигатели основного блока первой ступени включатся "на всю катушку". Собственно и тренировка с посадкой на баржу обусловлена тем, что вернуть центральный блок "Хэви" на землю (специальную посадочную площадку) не получится, только на баржу.
Со второй ступенью вообще "беда", слишком высоко, далеко и быстро улетает, вернуть обратно "за здорово живёшь" не выйдет, любые ухищрения неменуемо ведут к снижению полезной нагрузки. Но Маск упёртый, будет думать, да что-то и придумает. Подождём - увидим.

Кто нибудь объяснит мне простую вещь: первая ступень Маска сделана из особого, революционного материала, позволяющего переносить неоднократно термические и динамические нагрузки? Или бело в особом топливе? Слабо, честно говоря верится в революцию...

"бело" - дело конечно.

"Революционный" только способ возврата первой ступени.
Нашим тоже надо задуматься о 100% утилизации первых ступеней, запускаемых ракет, хватит добром разбрасываться.

dilettant: Спасибо.

dilettant, вполне возможно, что для упрощения конструкции в СпейсЭкс пошли на компромиссное решение и отказались от питания центрального двигательного пакета из боковушек, чем снизили весовую отдачу ракеты. У Falcon Heavy она составит чуть меньше 4 % при выведении на 200-километровую орбиту (нынешний F-9 чуть получше -- почти 4,2 %), а у идеальной ("циолковской") ракеты с современными скоростями истечения реактивной струи она может достигать почти 10 %.

Михаил (dilettant), Я не знаю, что конкретно "написал Маск в пятницу в Твиттере", однако не думаю, что речь идёт о попытке возврата конкретно второй ступени. Скорее всего под словосочетанием "верхняя ступень" здесь имеется в виду центральный блок первой ступени.

Андрей, именно вторую ступень! Маск не беспробудный мечтатель, реальность воспринимает адекватно, но если не пробовать, то и не узнаешь никогда возможностей. "Нельзя приготовить омлет, не разбив яйца". На "Хэви" вторая ступень увеличенная, значит улететь должна дальше и разогнаться сильнее, значит и вернуть её становится практически нереально. Посадка центрального блока возможна только на баржу в океане, "боковушки" спокойно возвращаются на посадочную площадку на суше.
Чего собственно копья ломать, вот твит Маска:
Considering trying to bring upper stage back on Falcon Heavy demo flight for full reusability. Odds of success low, but maybe worth a shot.

Добавлю, что возврат 2-й ступени почти всегда сложная задача. Она не "улетает дальше" - она выходит на орбиту! Поскольку никакой 3-й ступени в данном случае нет. 3-я ступень существует только для аппаратов для дальнего космоса. При выведении на опорную орбиту или на геостационар на "Хэви" не планируется использовать разгонные блоки (3-ю ступень в нашем понимании).
Т.е. нужен будет тормозной импульс для схода с орбиты. А значит запас топлива. Если это низкая опорная орбита - это еще ничего. Но если это геостационар - импульс значимый и вход в атмосферу произойдет на почти 2-й космической. Отсюда вытекает необходимость использования теплозащитного щита в любом случае. Значит вес и снова снижение полезной нагрузки.
Далее.
Посадка будет не просто очень далеко - а на другой стороне земного шара. И не факт, что в море. А значит транспортировка ступени обратно до завода. Снова затраты.
Так что с возвратом второй ступени далеко не все гладко. Хотя и есть варианты.
Действительно - посмотрим. В конце концов возврат 2-й ступени даже для половины пусков (скажем только при полетах к МКС) - это уже неплохо.

Лучше б развивал систему запуска типа SpaceTram (StarTram) -на основе магнитной левитации.Вывод 1 кг всего $43 ,в отличие от сегодняшних $10000-$25000 за кг

Добавлю: стоимость указана на низкую околоземную орбиту.

Электромагнитная левитация штука заманчивая, вот только бы научиться капсулу с ПН экранировать от вредного воздействия ЭМ излучения.

dilettant,да вообще вещь!Непонятно ,почему про это так скромно говорят .Джеймс Пауэлл вот недавно только запатентовал один из способов запуска на магнитной левитации - с помощью вакуумной трубы наподобие Hyperloop ,но на этом сайте новости про это не было(редакторы-опубликуйте,пожалуйста;действительно ведь достойная новость).

А клетка Фарадея вроде как способна нейтрализовать ЭМ излучение!

"Клетку Фарадея" вроде как бы заземлять надо, Анри левитации с этим могут возникнуть проблемы.
Какие-то грузы можно выводить не опасаясь, но "ракетная мафия" так просто свои позиции не сдаст.

"а при левитации" конечно же!

robka, идея SpaceTram - абсолютно утопична! По ТИТАНИЧЕСКОЙ МАССЕ инженерных причин! Почти тот же космический лифт по утопичности.
Та же общая черта - типа красиво, но нереально.
Поэтому и развивать там просто нечего.
Это и длина трубы (сотни километров).
И процесс выхода из трубы.
Привод.
Проблемы с вакуумированием трубы.
Нереальность мех. конструкции (трубы конечно).
Да...
Да просто ВАЛ нерешаемых проблем.

Petr,насчет длины трубы-можно в кольцо замкнуть,тогда покороче все будет.В википедии в статье StarTram все подробно написано.Правда, насчет Generation 2 System слишком фантастично.Но Generation 1 и 1.5 System вполне,на мой взгляд.

Dilettant,надо кого-нибудь в правительство или госдуру,то есть госдуму,чтоб толкали проект!

Petr_, и вообще, тот же Кларк в своих "Фонтанах рая" признал, что космолифт убогая идея, а строить надо то, что я забыл, как там называлось, потому обзову его так: экаториальное колесо центробежного ускорения, при вращении сердечника со второй космической скоростью расширяющееся на 3 с небольшим процента и доставляющее грузы на высоту 200 км. Вот это была максимально грандиозная идея, а это все пукалки какие-то.

robka, dr_ovosek, утопичность того и другого и замкнутого в кольцо одинакова! И равняется в точности бесконечности!
____________________________________________________
Давайте все же включим мозг на долю секунды!
1) Некий ускоритель в форме кольца разгоняет кабину до 1-й космической (да бог с ней, со 2-й то).
------- Центробежное ускорение размажет содержимое кабины в блин, поскольку составит несколько сот!!! g даже при диаметре в десятки километров.
------- Выход из кольца! Кольцо лежит? Тогда на выходе нужен поворот вверх под углом!!!!!! А значит на повороте ускорение составит тысячи!!!!!!!!! g. И как вы вообще представляете себе эту кабину? Поезд на рельсах? При этом колеса и рельсы выдерживают несколько МИЛЛИОНОВ ТОН нагрузки???? В кольце или на повороте.
-------- Кольцо стоит? Тогда это СТОЯЧЕЕ кольцо, высотой в 10-50 КИЛОМЕТРОВ!!!!!!! Такое здание просто НЕРЕАЛИСТИЧНО!!!
-------- Далее. Процесс выхода кабины из кольца!!!! (да или трубы, да чего угодно) Кабина прорывает некую пленку (внутри же вакуум) и вылетает В ПЛОТНЫЕ СЛОИ АТМОСФЕРЫ!!!!!!! на скорости в 7-12 км/сек. При этом когда тот же СОЮЗ входит в атмосферу на высоте 100 км (разреженный воздух) там ГОРИТ теплозащитный щит и ускорение торможения до 15!!!!!!!!!!! g при неправильном угле.
А тут 12 км/сек в ОДНУ АТМОСФЕРУ у поверхности Земли. Это НЕРЕЛЬНЫЙ НАГРЕВ и ТИТАНИЧЕСКОЕ ТОРМОЖЕНИЕ!!!
________________________________
Это я привел только то, что лежит на поверхности!!!!!!!! Если подумать не 0.1 секунды, а цельную минуту.........
_______________________________
И да, о той "улитке"!! Если эту штуку делать из бетона (к примеру) - то человечество за всю свою историю произвело менее 0,00001% требуемого количества бетона (доступные и разумные подсчеты).
Эта конструкция НЕРЕАЛЬНА!!!!!!!!!!!!!!

А если ещё Леонид3 с формклами подключится к этим расчётам на 1 секунду ...

Petr ,круговой ускоритель для человека, чтоб его там не зажало и правда нужно строить огроменного радиуса(от 500 км);не подсчитал,картинку этого кольца в инете увидел.

Но вот про систему StarTram Generation 1 System:
Система Gen-1 предлагает ускорять беспилотные летательные аппараты до 30 g через 130-километровый Туннель с плазменным окном, предотвращающим потерю вакуума при коротком открытии механического заслона на выходе, эвакуирующий воздух с помощью насоса МГД. (Плазменное окно больше, чем предыдущие конструкции, расчетное энергопотребление в 2,5 МВт для диаметра 3 м ). В указанном проекте выход находится на поверхности горного пика высотой 6000 метров , где скорость запуска 8,78 километра в секунду под углом 10 градусов переносит грузовые капсулы на низкую околоземную орбиту в сочетании с небольшим ракетным импульсом ,дающим 0,63 километра в секунду для орбитального вращения. Бонусом от вращения Земли, если стрелять на восток,является дополнительная скорость, значительно превышающая номинальную орбитальную скорость; она компенсирует потери при восхождении, в том числе потерю 0,8 километра в секунду от атмосферного торможения.

40-тонный грузовой корабль, 2 метра диаметром и 13 метров длиной, испытал бы кратко эффект от атмосферного прохода. При действующем коэффициенте аэродинамического сопротивления равном 0,09 пиковое замедление запущенного с горы удлиненного снаряда на мгновение составляет 20 g, но в течение первых 4 секунд оно уменьшается наполовину и продолжает уменьшаться по мере того, как он быстро проходит над большей частью остальной атмосферы.
В первые моменты после выхода из пусковой трубы скорость нагрева с оптимальной формой носа составляет около 30 кВт / см2 в точке торможения, но гораздо меньше на большей части носа, и падает ниже 10 кВт / см2 в течение нескольких секунд. Планируется испарительное водяное охлаждение ("Отпотевание"), которое на короткое время потребляет до 100 литров / м2 воды в секунду.Рассчитано,что хватит массы воды в несколько процентов от массы снаряда

Сама туннельная труба для Gen-1 не имеет сверхпроводников, не требует криогенного охлаждения, и ни одна из ее частей не находится выше, чем местная земная поверхность. За исключением вероятного использования SMES (сверхпроводящий магнитный накопитель) в качестве метода накопления электроэнергии, сверхпроводящие магниты находятся только на движущемся космическом аппарате, вызывая ток в относительно недорогих алюминиевых петлях на стенах ускорительного тунеля, поднимая аппарат с клиренсом в 10 сантиметров, в то время как второй комплект из алюминиевых петель на стенах несет переменный ток, ускоряющий аппарат: линейный синхронный двигатель

Ну а экономический расчет по выводу 1 кг написал выше.

*В предпоследнем абзаце не "петли", а "контуры,кольца".

robka, даже эти уточнения не превращают эту утопию в реальность!!!
Разберем по быстрому:
______________________
Рыть туннель под углом 10 град вниз 130 км, начиная от горного пика 6 км высотой.
На глаз заглубление туннеля составит эдак километров 20-30!!!
Вы представляете каковы затраты на возведение данного сооружения!!! Особенно учитывая нестабильность горных пород в высокогорье! Это не просто дорого! Это нереально!
Притом даже по причине той же высокой температуры горных пород на такой глубине.
Далее через этот волшебный затвор (а его функции легко выполнит плотный полиэтилен) снаряд вошел на 9 км/сек в атмосферу на высоте 6 км...
При этом они считают количество тепла и теплоемкость воды для охлаждения... Это глупость! Поскольку все тепло выделяется на поверхности и выглядит это как плазма. И сначала будет испарение поверхности (щит сублимируется), а уж потом теплопередача до воды! И при высоком темпе нагрева никакого поглощения на кипение не будет! Будет нагрев поверхностного слоя пара до состояния плазмы. Все. Охлаждение закончилось.
Имеем снаряд (уже разрушенный) на эллиптической орбите, который воткнется в Землю на следующем витке. Нужно включать двигатель коррекции.
_________________________________
Это все будет стоить как вывод миллиарда обычных ракет на орбиту!
Далее плеснем в это все ведерочко дегтя!
Вся эта чудесная утопия выводит капсулы на орбиту под фиксированным наклонением. А это НЕ ТРЕБУЕТСЯ!
Требуется запуск грузов с разным наклонением и не всегда в одну сторону!
Возникает резонный вопрос: ЗАЧЕМ?
Ввиду абсолютной очевидности ответа этот прожект никто не обсуждает. Ибо обсуждать нечего. Это чистый лист бумаги. Вакуум. Идеи нет.

Petr,думаю,они не планируют рыть на 20 км Землю)).Можно первую половину пути сделать ровной ,а вторую половину в виде дуги с постоянной кривизной,как раз все впишется в 6 километровую гору ,если радиус кривизны будет около 370 км.Центробежная сила, дополнительно возникшая от этого, плавно будет повышаться до 17g в момент отрыва летательного аппарата (надеюсь,расчеты верны).Думаю ,Земля и летательный аппарат справятся с этой дополнительной перегрузкой.Нужно лишь найти соответствующую местность,так сказать ; там где надо прорыть землю :-)

А вот насчет аэродинамики поведения летательного аппарата выше этих 6 км ничего не могу сказать ,не разбираюсь хорошо.Надо изучать материал))).
Думаю,можно угол отрыва увеличить,чтоб аппарат атмосферу быстренько прошел.Может какой жаростойкий материал есть,я не знаю.

Насчет стоимости ,в той же статье строительство StarTram Generation1 оценено в $19 млрд

А про фиксированное наклонение,я думаю, огромное преимущество-задарма почти(исключив стоимость строительства,конечно же) забросить груз на орбиту ,хотя бы то же ракетное топливо ,которым затем уже можно корректировать орбиты космических аппаратов .Это же колоссальная экономия,если себестоимость вывода 1 кг на низкую околоземную орбиту будет всего $43! :-)

robka, 43$ за кг будут уже после строительства, но строить-то придётся тоже за деньги!
Местность для постройки нужно искать где-то рядом с "восьмитысячниками", чтобы использовать гору в качестве фундамента, и в сейсмически стабильном районе, но таких на этой планете нет!

"..в сейсмически стабильном районе, но таких на этой планете нет!"
Ну значит этот проект надо реализовывать на Марсе или Луне, там подвижная геологня уже закончилась...

robka, знаете, есть такая редкая вещь под названием "здравый смысл". Она есть только у небольшого количества людей. Так вот она не позволяет рассматривать эту утопию как проект!
Что касается закругления перед выходом, то да - это спасет от 30 км глубины и вычерпывания лавы со дна колодца:)
Но толку не добавляет!
17g в закруглении - похоже на правду.
Тогда берем 300кг веса капсулы и получаем нагрузку на магнитный подвес в закруглении 5 тонн. Нереально при любых раскладах. Дело даже не столько в усилии, сколько в стабильности и раскачивании.
Про аэродинамику на выходе я уже писал.
Это я типа привожу факты, лежащие на поверхности.
Но есть общий вывод - нереально и ненужно! И это понятно СРАЗУ! Вот в чем вопрос. "изобретатели" сделали расчеты своего прожекта ради публикации - это понятно и нормально.
Но всем остальным Инженерам также понятно, что обсуждать что либо дальше не нужно. Ибо нечего.
Кстати, давайте еще поюзаем калькулятор.
19 ярдов = это 351 пуск, если Маск не врет и стоимость 54 ляма.
Причем в любом направлении, на геостационар и к Марсу и т.д.
В реале смету всегда превышают в разы, а Маск обещает пуски по 30 лямов.
Значит получим около 2000-3000 пусков.
Далее поговорим о стоимости запуска из волшебного туннеля.
"Изобретатели" посчитали стоимость электричества по цене продавцов где то примерно в районе Лос Анджелеса и ВСЕ! Вот себестоимость.
Но это электричество в реале надо не там, а где то в Гималаях(где как бы нет электростанций)! Там же надо команду работников и ремонтников для обслуживания и поддержания работоспособности.
А значит специалисты и на вахте! Значит человек 200-300 получают по ляму в год. Плюс стоимость дороги (очень широкой и хорошей) туда и парочку электростанций рядом (ядерных или уголь по железной дороге). А также небольшого города для строителей и нескольких вспомогательных заводов по производству цемента и подготовки песка и гравия (такие вещи при масштабных стройках делают на месте - так дешевле).
И да - не забываем. В Гималаях раз в пару лет происходит небольшое землетрясение. Местным оно не вредит - они люди привычные. Но туннель будет разрушен сразу. Значит ОЧЕНЬ БЫСТРО ремонтируем и запускам пару дней. Далее извлекаем трупы предыдущей бригады работников (снова тряхнуло) и снова ремонтируем установку.
Как то это, я так думаю, чуть чуть увеличит себестоимость "выстрелов"...

Dilettant ,Reynkarnfil хватит и 6 км горы,но доводы Петра сильны.Может найдутся все-таки какие-то решения,конечно.Хотелось бы.

Спасибо, Petr, большое за такой подробный анализ этого проекта.Жаль, конечно, что желание обуздать гравитацию и свободно выходить в космос не так легко в исполнении ,как сперва казалось! Буду надеяться на лучшее,может найдутся все-таки какие-то реальные решения проблем этого проекта(Например ,шахту прокопать для уменьшения g на конечном участке. Шахта "Тау-Тона", глубина 5 км.Ну и так далее )!

robka, на самом деле выход "трубы" желательно иметь на высоте 20-25 км, но подходящая по размеру гора есть только на Марсе. Может когда-то нечто подобное и соорудят там, но пока это лишь сюжет для фантастов.

Спасибо ,Dilettant ,будем думать!!!