估算商船成本。算术和常识

在我看来,人们普遍对商用载人船“乘员乘船的巨龙”和“ Starliner”的空间成本产生误解。私人公司SpaceX和波音公司的船只正在实施该计划,以使“美国宇航员乘坐从美国陆地上的美国船只返回”。为此,已经为NASA创建了一种新格式,可以与“私人所有者”一起使用-“固定价格合同”来确定“固定服务量”。

对商业船员计划(CCP)进行评估和比较是可能且必要的。还有另一种选择-从俄罗斯购买类似的“服务”。NASA十年来一直在做什么。我的评估和结论:

  • 飞往国际空间站的载人飞行的“替代进口”费用将比继续向联盟号航天飞机飞行的费用多两倍(最低)花费美国预算。
  • Crew Dragon的1个席位的成本为1.31亿美元。一次飞行的费用为5.25亿美元。
  • Starliner的1个座位的费用为2.06亿美元。一次飞行的费用为8.25亿美元。
  • CCP计划与节省预算无关。这是美国政府的政治决定,绝对正确。

视觉表示如下。以“星期五”的格式制作的图表(滥用眼睛:)。初始数据通过文件确认。我的结论。



评论:

  1. 计算数据是根据NASA最有利的选择得出的。例如,联盟号飞船的成本最高。
  2. 不包括由于SSR计划的延迟(三年)而导致的额外NASA预算支出。以10亿美元的平均价格购买联盟号飞船的12个座位。
  3. CCP计划的总成本(85亿美元)比SpaceX和波音公司高3.63亿美元。这些是内华达山脉的款项,但并未导致有人驾驶船的建造。但是这些都是程序成本。
  4. 我不想成为一个SpaceX讨厌者,但是“ Amicus plato,sed magis amica est veritas” :)

解释了信息图表和内容以及在何处制作了图例。



由于评估是基于美国国家航空航天局(NASA)对CCP计划的审核,因此我翻译了此报告的一部分。正是在这份报告中,宣布了商用船座椅的价格-SpaceX为5500万,波音为9000万。给出了计算方法。我认为这样的评估是可行的(大师-大师),但这是一种操纵。在26日CCtCap计划结束并采用新的CCtCap 2计划继续飞行之后,将知道NASA的实际空间价格。但是无论如何,在国际空间站上的48名NASA宇航员将花费美国预算两倍的费用。

P.S. . . :). - , « ». .. ( ) . , ( ) . , «» . . , , CCP. .
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附录

NASA商业载人飞行计划审计报告。
该文件的一部分具有总体评估和计划状态。
了解计算商业载人船上空间成本的方法。缺少风险评估部分和建议。
注意:文字为Google翻译。使用美国的度量和权重系统。




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介绍


在过去的二十年中,已经完成了85次飞往国际空间站(ISS或Station)的飞行。由NASA航天飞机或Roskosmos Soyuz航天飞机运送的239名宇航员访问了国际空间站。自2011年航天飞机计划结束以来,联盟号航天器一直是将宇航员运送到国际空间站并返回地球的唯一手段。截至2019年7月,美国宇航局以39亿美元的价格在联盟号获得了70个座位,这为美国提供了70架美国宇航员及其合作伙伴往返于该站的航班。

在航天飞机停运后计划进行载人航天探索时,美国宇航局从传统方法转变为与私人航空公司合作以制造由政府完全拥有和运营的运载火箭和飞船(例如,阿波罗和航天飞机)商业合同,根据该合同,NASA向私人公司支付固定价格,用于开发运载火箭和载人航天器以供飞往ISS的航班,并作为服务购买。就像私人公司目前按照固定价格合同向国际空间站提供货运服务一样。 2010年,NASA与美国航空航天公司签订了开发商业技术和载人航天器的协议,旨在确保安全性,可靠性,和具有成本效益的人员飞往国际空间站并返回。由于预计不会在2015年之前实施此类项目,因此NASA计划在联盟号航天器上购买太空,以在开始商业载人航天器飞行之前将ISS美国载人计划维持在所需数量(1)。

NASA的“商业乘员计划”旨在刺激低地球载人航天飞行的商业市场。截至2019年8月,美国宇航局已为该计划计划的85亿美元拨款中的约55亿美元。但是,该计划的实施相对于计划的航班开始日期有几年的延迟。在按照固定价格合同进行了5年的开发之后,两个承包商:波音公司和太空探索技术公司(SpaceX)正在与机组人员一起进行首次演示飞行,其进一步目标是为NASA完成多达12个运营任务。计划到2024年之前,他们将为至少48位宇航员提供进入国际空间站的通道。但是,两个承包商都面临着各种技术和安全问题,需要在国际空间站的机组人员开始工作之前解决这些问题。

考虑到商业载人飞行计划的成本和重要性,我们将进行审核以评估该计划。特别是,我们检查了承包商的工作时间表,国际空间站以及NASA的定价和策略的延误。方法请参见附录A。

一般情况


2004年,布什总统宣布了一个新的太空探索概念,其中包括NASA的建议,即通过商业伙伴的车辆为乘员和货物提供进入ISS和近地轨道的通道。国会随后通过了《 2005年NASA授权法》,指示原子能机构与美国公司达成协议,进行载人和货船的研究和开发(2)。为了响应该法律,NASA于2005年成立了商业船员和货运计划办公室,然后于2011年成立了商业船员计划(CCP)办公室。 CCP理事会(HEOMD)分为肯尼迪和约翰逊两个航天中心,大约有360名全职经理,政府雇员,工程师和支持人员。

二十多年来,国际空间站一直是地球低轨道的实验室,天文台和工厂,为人们提供了在太空中生活和工作的机会。 ISS的大小几乎是一个足球场,重近一百万磅,包括两个独立的部分:由Roscosmos运营的俄罗斯部分和由NASA及其国际合作伙伴运营的美国轨道部分(USOS):加拿大航天局,欧洲航天局,日本航天探索局。美国宇航局每年在国际空间站上花费3到40亿美元,约占载人航天计划年度预算的一半,其中包括人员和货物的运输费用。

为了操作该站并进行研究,NASA及其合作伙伴在USOS美国分部中支持由三到四名宇航员组成的轮班小组,而Roscosmos在俄罗斯分部中支持了两到三名宇航员。 USOS机组人员通常在ISS上工作大约5个月,以限制长时间停留在零重力下对健康的负面影响。但是,两名宇航员在车站停留了一年,以研究长期飞行条件对健康的影响。为了重返月球并最终飞往火星,国际空间站在理解和减少宇航员的健康风险以及长途飞行所需设备的操作特性以及开发此类旅行所需的测试技术方面发挥着关键作用。

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自2000年11月以来,俄罗斯航天局的联盟号飞船一直在向国际空间站运送机组人员。联盟号最初是为宇航员登月而设计的,能够运送三名机组人员。每个联盟号都获得了与国际空间站对接的资格,并且其组成不超过200天(3)。目前,Roscosmos提供了国际空间站上宇航员飞行的唯一机会。在紧急疏散的情况下,至少有一个联盟号总是停靠在空间站,但是通常会停靠两艘船,以便最多六名宇航员在空间站工作。自2006年以来,NASA已获得70个席位,价值约39亿美元,其中包括通过波音公司以3.735亿美元购买的5个席位(4)。总体而言,从2006年到2020年,NASA为70个已完成和计划中的任务平均每个座位支付了5540万美元的价格,起价为21,每次往返需要3到8600万美元。 2017年之后,当私人承包商计划进行载人飞行时,美国宇航局使用或签约了联盟号12个额外的席位,价值约10亿美元,平均每个席位7970万美元。


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商业载人船的飞行开始将导致联盟号飞船的飞行需求减少。从2020年1月开始,Roscosmos计划将联盟号的飞行次数从两次相交飞行减少到每6个月一次,假设国际商用载人飞船将从2020年4月开始飞行,那么国际空间站的机组人员将从6名减少到3名。如果商用载人航天器于2020年开始飞行,则国际空间站可以持续支持至少7名成员的机组人员。联盟号船和其中一艘商业船将不断停靠到车站。但是,如果是商业航班,国际空间站(ISS)官员警告说联盟号(Soyuz)航班将派遣美国团队或合作伙伴到该站。NASA和Roscosmos继续探索将联盟号飞船安全扩展至最长200天的可能性。


表1.联盟号航天器和商用飞行器的计划飞行时间表,以及该站的预计乘员数。2019年9月

注意:红色方框表示由于人员减少而给ISS运营带来风险的场景,黄色方框表示常规运营,绿色方框表示根据ISS当前的能力而定的最佳条件。
NASA尚未确定美国商用船上的第四名将授予USOS或Roscosmos成员。

商业载人船合同


在八家公司最初参与技术开发,研究飞行空间法案协议可能性的子系统之后,2014年,NASA选择了商业公司来签订固定价格合同。根据商业船员运输能力计划(CCtCap),与波音和SpaceX签订了执行太空飞行,发展和执行对国际空间站的示范任务的合同(5)。 CCtCap合同为开发工作和试飞,飞往国际空间站的机组人员飞行以及其他研究设定了固定价格。截至2019年5月,波音和SpaceX合同的价值分别为43亿美元和25亿美元。其中,波音公司的开发成本和试飞总计22亿美元,SpaceX总计12亿美元。对于飞往国际空间站的载人飞行,美国宇航局授予每个承包商六次往返国际空间站的航班。假设有四名宇航员在飞行中,并使用公开可用的信息,波音公司每座飞机的平均估计成本约为9000万美元,SpaceX飞机的平均成本约为5500万美元,与联盟号目前的价格相比,这可能节省成本(6)。此外,每个合同还包括高达1.5亿美元的资金,用于按照NASA的要求进行其他研究,例如对返回舱进行额外的降落伞测试。截至2019年5月,波音公司已经支付了3200万美元,SpaceX公司已经支付了4900万美元用于进一步的研究。尽管合同有固定的固定价格,但需求变化,技术缺陷,或进度延误会导致合理的预算调整(7)。附录A描述了2010年至2024年机组人员商业活动的一般经费。

机组任务的价格由每份合同中的价格表确定,价格表根据订购的时间和任务数确定价格。合同还指出了准备发射任务所需的时间。 Boing为32个月,SpaceX为24个月。当CCtCap合同于2014年签订时,任务价格最初基于计划飞行的日历年。但是在2016年关于第三至第六次任务的订单计划的讨论中,两位承包商都对合同中的案文含糊不清表示关切,根据该文本,NASA可以在未经授权的情况下命令任务(ATP),这是启动临时任务的正式程序付款。NASA根据日历年修订了每个任务的两个定价合同,该合同年消除了承包商对及时付款的担忧(8)。这项合同变更使NASA可以根据未来几年的预测价格在2016年12月订购未来的任务。 NASA使用过渡付款来支付每个承包商的固定价格,以实现关键的里程碑,例如船舶可用性,发射和成功执行任务。在每次发射之前,NASA都要支付发射总费用的75%。如果承包商无法通过完成称为ISS认证审查的开发阶段来展示其能力,则CCtCap合同禁止为以下任务付款。这是一个限制,例如,禁止波音和SpaceX在2016年接受第三至第六次飞行任务的付款,直到完成ISS认证项目的审议阶段为止(10)。

载人商业船


在完成试飞之后和前往ISS的常规航班之前,波音和SpaceX商业运载火箭必须获得NASA的认证。波音公司计划利用美国空军在佛罗里达卡纳维拉尔角的41号综合发射场发射Atlas V火箭,并将其航天员Crew Space Transportation-100 Starliner(Starliner)射入低地球轨道,该航天器将与国际空间站对接(11)。尽管Atlas V的成功飞行历史悠久,但从未使用过将人类飞入太空。Starliner是一种新型的非飞行载人航天器。

SpaceX将使用肯尼迪航天中心的航天飞机发射台39A发射升空的Falcon 9火箭,同时搭载Dragon 2航天器,将宇航员运送到ISS。对于载人飞行任务,NASA将需要将更新的Falcon 9纳入认证过程。自2010年以来,火箭在17次飞行任务中成功发射了SpaceX货运飞船,将货物运送到国际空间站。在此期间,SpaceX在启动时发生了一次崩溃。根据第一份合同的最后两次货运任务将在2019年底和2020年初在Dragon 1货船上完成。从21年开始,SpaceX计划在2020年中进行Dragon 2货船配置的飞往ISS的货运飞行。


2. .
OIG , , , . (6) .


:

1. , , 2011 2013 , 2017 .
2. NASA Authorization Act of 2005, Pub. L. No. 109-155, § 502, 119 Stat. 2895-2945 (2005).
3. «» 200- - «» 200 .
4. 2017 , 373,5 . $ 74,7 . Boeing «», , «» , - « ».
5. 1958 , , . 2006 1,5 . . : Alliant Techsystems Inc.; Blue Origin, LLC; Boeing; Excalibur Almaz, Inc.; Paragon Space Development Corporation; Sierra Nevada Corporation; SpaceX; and United Launch Alliance.
6. . 2020 , . , .
7. , , . CCtCap, H.20 .
8. , , , . , . .
9. , , ISS Design Certification Review . , , , ; ; , , .
10. 2018. , OIG 2013 , , . OIG, Commercial Resupply Contracts (IG-13-016, June 13, 2013)..).
11. Atlas V United Launch Alliance, Boeing Lockheed Martin.

.

我们根据采用的州审计标准从2019年2月至2019年11月进行了此审计。这些标准要求,在计划和实施审核时,我们必须获得足够和适当的证据,以便为我们的结论和结论提供合理的基础。我们认为,所获得的证据为我们基于审计目标的发现和结论提供了合理的基础。

这次审核的总体目标是评估载人和国际空间站计划,重点是波音,SpaceX和联盟号太空飞行。我们还评估了载人航班的时间表,提供了到车站和CCtCap合同价格表的访问权限。此外,我们考虑了技术风险并提出了建议,因为它们与共同的目标有关。我们还采访了HEOMD,CCP工作人员,以确保他们在确保稳定和安全的机组人员进入国际空间站方面的进展。我们审查了相关法律,规则和政策,以确定为CCP合作建立的规则和问题。我们回顾了中国共产党NASA的要求和标准...

附录B.

自2010年以来,CCP计划经历了多个发展阶段,而NASA已资助并计划资助开展活动,以发展八家公司的载人飞行的商业能力,总额达85亿美元。

第一轮。商业船员-(CCDev1)。关于机组人员运输的商业可能性的研究始于2010年2月,当时原子能机构根据《空间法协定》分配了总计5,000万美元,五家公司分别是Blue Origin,波音,Paragon空间开发公司,内华达山脉公司(内华达山脉),和联合发射联盟资助关键技术和系统的研发。
第二轮。商务人员-(CCDev2)。从2011年4月开始,NASA根据补充协议为四家公司提供了资金,总值3.16亿美元,这些公司包括Blue Origin,波音,内华达山脉和SpaceX,以继续开发其太空载人飞行系统。 NASA还与其他三家公司达成了无担保协议:Alliant Techsystems,Excalibur Almaz Inc.。联合发射联盟将为发展空间运输概念提供技术援助。

第三轮。商业团队的综合能力-(CCiCap)。 2012年8月,美国宇航局共向波音,内华达山脉和SpaceX分配了11.68亿美元,继续为每个承包商进行项目开发和批判性分析,为即将到来的国际空间站机组人员运输合同做准备。

第4轮。产品认证合同-(CPC)。2012年12月,该机构通过CPC向波音,内华达山脉和SpaceX授予了总计3000万美元的资金,以完成对每个承包商的认证。

第五轮。商业运输机会-(CCtCap)。2014年9月,为了完成波音和SpaceX的开发,美国宇航局签订了价值69亿美元的固定价格合同,用于商业载人宇航员飞往国际空间站的飞行,并在2024年之前完成12次任务。


图8.为波音,SpaceX和Sierra开发商业载人程序的资金历史。总金额。

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原文:IG-20-005.pdf

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