Межпланетный Транспорт: двигатели и стратегии

[alex_semenov]

Парни! Вы тему не перепутали?
У нас же для этого тут рядом есть уважаемая бородатая тема!
Как мы будем жить без термояда...
Знаете?
 
Ясно что высокая стоимость килограмма, выводимого на орбиту это не стоимость топлива.
Стоимость топлива - 0.3% от стоимости новенькой ракеты!!!
И даже если ракета многоразовая...
Если фалкон-9 стоит 58 миллионов. А запуск новой 62 миллиона (как говорит википедия) то только подготовка к запуску стоит 4 миллиона.
Это в 20 раз дороже топлива. Кстати. Это ... эм... 6,8 % от стоимости новой ракеты... Гм...

[Андрей 2]

Вариант гофрированного сжимаемого бака остаётся.

 

 Всё верно,  решение предложено   : https://astronomy.ru/forum/index.php/topic,162041.680.html ответ 690 и далее после него.

[библиограф]

 

Вариант гофрированного сжимаемого бака остаётся.

Циолковский опередил вас  на полтораста лет
Он предложил делать оболочки дирижаблей стальные гофрированные, изменяемого объема,
и даже сделал несколько моделей.

[Андрей 2]

Он предложил делать оболочки дирижаблей стальные гофрированные

Мы о баках пишем.

[crazy_terraformer]

Во-первых, как только будут исчерпаны месторождения газа, сразу окажется,  что купить его попросту негде, т.е. вообще. Не то что метан тяжело синтезировать, но метан не является удобным сырьём (если нет скважины из которой он идёт с ничтожной себестоимостью) ни для одного химического производства, если мы стартуем от растительного сырья, то технологическая цепочка практически любого конечного продукта его включать не будет, а значит и не будет его промышленного многотонажного производства

А если мы стартуем от каменного угля, бурого угля, горючих сланцев? Крекинг, паровой риформинг, гидрогенизация. Источник тепла и электроэнергии — АЭС, ГЭС, ПЭС. Лет на 200 хватит?

[Инопланетянин]

Стоимость топлива - 0.3% от стоимости новенькой ракеты!!!

Это, пожалуй, самое важное из этого обсуждения. А то неинтуитивно - такая огромная ракета, такая мизерная полезная нагрузка и тут выясняется, что огромная масса топлива почти ничего не стоит.
Значит, снижать цену надо в другом месте. Но как сделать ракету примитивной, но чтобы она надёжно выводила грузы?

[Андрей Курилов]

Для вытеснения жидкого метана прекрасно подходят водород и азот. Не говоря уже о банальном подогреве пузыря (ullage) из самого метана.

Водород подходит, а азот не очень, слишком хорошо растворим в жидком метане. А для жидкого кислорода вообще кроме гелия (и теоретически неона, но он ничуть не более доступен) ничего не подходит.

Похоже, моих знаний просто недостаточно, но я никак не пойму, почему жидкое криогенное топливо нельзя вытеснять его же собственным газом. Повернуть проблему выкипания себе же на пользу, так сказать...

[Mercury127]

что-то высококипящие и желательно производимое массово для каких-то иных нужд химической промышленности

перекись, кись-кись-кись...

[alex_semenov]

Стоимость топлива - 0.3% от стоимости новенькой ракеты!!!

Это, пожалуй, самое важное из этого обсуждения. А то неинтуитивно - такая огромная ракета, такая мизерная полезная нагрузка и тут выясняется, что огромная масса топлива почти ничего не стоит.
Значит, снижать цену надо в другом месте. Но как сделать ракету примитивной, но чтобы она надёжно выводила грузы?

И так. У нас есть современные рыночные цены основных компонентов ЖРД топлива

Кислород (жидкий) 100-160 $/тонну
Керосин   600-700 $/тонну
Метан (жидкий)     270-300 $/тонну
Водород (жидкий) 3 700-4 000 $/тонну

Я беру с запасом и учетом всяких скидок, например размер партии поставки, транспорт и т.д.
Кислород - дешевле грязи.
Водород - самый дорого за килограмм. Но водород легкий и его  нужно в норме 1/8 от окислителя-кислорода (по массе).
А разница в цене за килограмм 3700/160 = 23 раза!
Это, ктстаи еще один плюс нашей планеты. Мы на дне воздушного океана, который на 21% состоит из кислорода. Добыть кислород - плевое дело. Сжижаем воздух. Отделяем (по температуре конденсации) газы. Все!

Самое замечательное. Мы же знаем как посчитать себестоимость СИНТЕТИЧЕСКОГО  водород-кислородного топлива.
При сжигании 1 к 8 водорода в кислороде из 1 кг водорода выделяется 141 МДж тпеловой энерии.
Столько же надо затратить электроэнергии что бы получить килограмм водорода (и 8 кг кислорода из 9 кг воды)
Осталось оценить стоимость джоуля электроэнергии.
Вот тут мне попалась такая картинка:
...
Хрен вы ее увидите, ибо движок нашего любимого форума, с некоторых пол (улучшатели хреновы!!!) половину картинок из сети по каким-то причинам не отображает...

Там СЕБЕСТОИМОСТЬ киловат-часа в США произведенных на разных элетростанциях и из чего состоит эта стоимость. В центах.
Я возьму самую высокую оценку в  0.07 $/квтчас.
И получаю что электролизнвый килограмм водорода на Земле  (плюс кислород к нему плюс кислород для других нужд ибо в ракете водород сжигают не 1:8 а 1:6) будет стоить 1.56$/кг или 1600 $/тонна.
Так как стоимость кислорода "больше чем полностью это стоимость его ожижения (попутный азот и прочие редкие газы тогда как бы бесплатным бонусом) то оценим услужи ожиживания любых газов как 100 $/тонну. Не более.
Электролиз - не лучший (не самый дешевый) способ получения водорода на Земле. Почему же NASA платило за тонну 3 700$?
Ну поимимо моржи поставщика (пусть и завышенной).
Предположу.
Там в жидком водороде есть еще проблемы с пара-водородом и орто-водородом. Последнего всего 0,21% но он создает проблемы. Поэтому водород надо "выстаивать" какое-то время (что бы весь орто испарился). А выстаивание жидкости при 14 K - удовольствие энергозатратное.
Поэтому я не удивлюсь, что стоимость криогеники в жидком водороде (и не столько ожиживание, сколько поддержание в жидком состоянии) составляет от  трети до половины конечной стоимости продукта.
Но это - на Земле. На той же Луне и ожиживание и хранение (выстаивание) водорода в хорошем погребе (в вечной тени кратеров на полюсах) будет по-сути энергетически бесплатным. Но вот киловат-час. Там он будет куда дороже чем на Земле.
Атомный киловат-час по диаграмме выше это 3,5 цента.
Это крупные наземные электростанции. Интересно насколько дороже тот же киловатт-час у компактных ядерных установок?
Ну скажем "Академика Ломоносова"?



Вряд ли на порядок дороже, верно?
Но космос - там все дорого. Поэтому перезаложимся. Пусть киловт-час на Луне будет 40 центов.
Тогда тонна водородного топлива на Луне (это и водород и кислород) будет стоить 15 000$. Вряд ли больше.
Хотя мы тут не учли добычу той же воды там (в каком она виде?). Но на Марсе и тем более на Церере, я уверен, добыча воды не составит заметной части в цене.
Я думаю такой же порядок оценки касается и метана (менат на Марсе вообще будет легко производить так как углекислота - из атмасферы). То на то и выйдет в итоге. Основные затраты - электроэнергия.
Хотя я тут ходил кругами, но вывод прост. Если стоимость топлива на Земле сейчас 0.3-0.4% от стоимости пустой ракеты, то в космосе (в узлах межпланетной транспортной сети) заправка будет 3-4% от стоимости пустой ракеты (в силу более дорогой ядерной энергии, хотя дело не в виде энергии. Любое оборудование, даже от части произведенное из местных ресурсов там будет очень дорогим в эксплуатации). Вряд ли больше.
3-4% Это много или мало?

Если я не учел какие-то факторы, которые ЕЩЕ поднимут цену ЖРД-топлива в ракете, то милости прошу. Будем учитывать. Я приравниваю наземную ракету к лунной и любой иной полагая, что массовое число у ракет там сохраниться плюс-минус таким же как и у стартующих с Земли, то есть дельта-вэ для ракеты стартующей с Луны составит в сумме те же 8 км/с так как она будет не только разгоняться но и маневрировать, тормозить, садиться, возможно даже на безатмосферное тело, скажем на Цереру.
8 км/с  - это действительно своего рода оптимум-предел для ЖРД ракет. Выше - уже нездраво. Меньше - можно и желательно. Но где же его взять?

Для вытеснения жидкого метана прекрасно подходят водород и азот. Не говоря уже о банальном подогреве пузыря (ullage) из самого метана.

Водород подходит, а азот не очень, слишком хорошо растворим в жидком метане. А для жидкого кислорода вообще кроме гелия (и теоретически неона, но он ничуть не более доступен) ничего не подходит.

Похоже, моих знаний просто недостаточно, но я никак не пойму, почему жидкое криогенное топливо нельзя вытеснять его же собственным газом. Повернуть проблему выкипания себе же на пользу, так сказать...

Андрей. Не расстраивайтесь. Вытеснитель НЕОБХОДИМ если хотя бы один из компнентов высококипящая жидкость.
То есть в нормальных условиях он жидкий. Тогда нужно каким-то газом выдавливать эту жидкость.
Но если все компоненты сжиженные газы (криогенные) то с вытеснителем нет проблем.
Маск уже давно работает над технолией вытеснения газов самими же газами.

Вот тут на схеме есть "наддув баков" Видите?


В этом и есть еще один плюс метана. Жидкий газ - криогеника. Это минус (особенно если уже близко к 0 К). Но плюсов тоже немало. Поэтому я и говорю что будущее лишь за двумя видами топлива водород и метан. Остальное - опционально и вспомогательно.
Еще бы найти хорошую замену гептилу с азоткой (высококипящие для двигателей маневрирования) и "дело в шляпе".
Перекись -  энергетически слабовата... да и не очень хорошая в обращении (как всякая однокомпонентная гадость).
Но гептилом с азоткой заправляют все. И "Аполлоны" и "шаттлы" и "союзы".
Кстати, интересно а цены на компонетны гептил+ азотка есть в сети?
Ну просто что бы сравнить насколько экотопливо дешевле/дороже?

[crazy_terraformer]

Но водород легкий и его  нужно в норме 1/8 от окислителя-кислорода (по массе).

1/4,7 вроде как необходимо для лучшей конвертации тепла химической реакции в кинетическую энергию. Но используют 1/6 для снижения массы водородных баков, эдакий компромисс.

[alex_semenov]

1/4,7 вроде как необходимо для лучшей конвертации тепла химической реакции в кинетическую энергию. Но используют 1/6 для снижения массы водородных баков, эдакий компромисс.

Спасибо. Не знал такой тонкости (что 1/4.7 - оптимум для уи)

Кстати.
О ЖРД-двигателях как таковых.
Я никак не избавлюсь от одной навязчивой идеи.
Как пенсионер-изобретатель Мишкин Эдельвей Захарович, который не мыслил себя вне научно-технического творчества...

Вот что думаю...
Все видели этот замечательный аппарат...



Не плюйтесь. Я сейчас не о вертолетном роторе. О роторном ЖРД,  Посмотрите его старт... В самом начале...

http://www.youtube.com/watch?v=DBL_UJyN88Y#

Видите как РАСКРУЧИВАЕТСЯ его двигатель?
Все днище... Красиво?
Мол, вращаясь тягой множество небольших двигателей на кольце, поставленных под небольшим углом к вертикали, такой ротор  раскрутится и будет качать топливо к себе центробежной силой. Не нужно хитросплетение труб как в классических ЖРД закрытого, открытого типа...
Мы тут уже эту идею цепляли.
Но отвергли на основании того, что центробежная сила:



Давление P пропорционально центробежной силе F, которая пропроциональная квадрату линейной скорости v и обратно пропорциональна радиусу. На этом основании я сделал, кстати, неверный вывод, что большой радиус - плохо. Больше радиус - меньше сила, при тех же оборотах (думал я). Но это не так. Смотрим дальше. Омега - угловая скорость n - число оборотов в секунду. И видно что теперь чем больше радиус тем больше центробежная сила при тех же оборотах ротора. И таки да, смысл играться с таким "героном" возможно есть.
Но моя ошибка вот куда меня вывела.
Ну допустим...
Допустим НАПРЯМУЮ делать насос для компонентов топлива в таком "героне" бессмысленно. Но что если ОПОСРЕДОВАНО?
Тут мне недавно подсказали что на небольших ракетах у некоторых хитрые фирмы (которых гневно обличает Конанихин что все они - изначально под колпаком Пентагона)  ставится электрический турбонасос...



И главная проблема такого бюджетного решения - емкость аккумуляторов.
Так вот. А что если на колесо ротирующего ЖРД поставить генератор тока, а этот ток подавать к электрическим насосам топлива и окислителя?
В чем главная проблема (как мне кажется) типичная удельная мощность современных электрических машин ~ 1-2 кВт/кг. А у газовых турбин на порядок выше 20-40 квт/кг. Поэтому, кажется, двигатель получится слишком тяжелым. НО! Мы знаем что если генератор и электрический мотор сделать из сверхпроводников, то удельную мощность можно поднять в разы (возможно в порядок, поправляйте если я не прав).
И электрический привод таки может оказаться хорошей заменой классическому "турбонаддуву".
При этом нам не нужны какие-то чудо-сверхпроводники. Обычные криогенные сверхпроводники ТУТ подходят идеально. Ибо у нас тут и так циркулируют криогенные жидкости. Если у нас тут используется водород - то совсем шикарный охладител.
Любой такой двигатель (смотрим эквилибристику Маска) перед пуском захолаживается. То есть опускается до криогенных температур. Ну и прекрасно! Глупо не воспользоваться!
Заморозили ротор-статор, электромоторы запустили (на старте ракеты вообще от наружнего источника тока) двигатель. Он завертелся, начал вырабатывать ток сам себе. Поднимаем тягу!
Поехали!
Нет?
Плохая идея?

Главное. Смысл?
Если данный хитрый привод по всем прочим окажется эквивалентен старому-доброму ЖРД с закрытым циклом типа "Раптор" или RS-25, то какой смыс?
Первое. Возможно (возможно!) за счет электрической трансмиссии части мощности ракетного двигателя на насосы у вас появится более широкая возможность для дросселирования и оптимизации давлений. Это раз.
Но главный возможный плюс.
РЕСУРС.
ЖРД - самое узкое место в многоразовой ракете. Их постоянно приходится снимать, перебирать и т.д. и т.п...
Это самая напряженная по нагрузкам и термодинамике часть всего комплекса.
И в ней самая гадостная часть - именно компрессор. Вернее паро-газовая турбина. Она работает под самыми экстремальными нагрузками.
Как термическими, механичскими так и химическими (особенно окислитеьный контур).
И если вы избавитесь от этого "слабого звена" вы можете резко увеличить надежность и значит ресурс двигателя.
Для одноразовой ракеты это не критично.
Но вот для многоразового пепелаца это может оказаться решающим.
Как идея?
Что то в этом есть, Лавр Федотович? Ну не складывают звезды на небе (криогеника попутно!!!) просто так! Это знак свыше!!!
Как насчет рационализации и утилизации?

[crazy_terraformer]

Поэтому водород надо "выстаивать" какое-то время (что бы весь орто испарился). А выстаивание жидкости при 14 K - удовольствие энергозатратное.

Выстаивание? Разве его не прогоняют через активированный уголь для абсорбции орто-H2 при температуре жидкого азота. Катализаторы используют для трансформации орто в пара, возможно с катализаторами и выстаивают после абсорбции, для ликвидации остатка.

. А что если на колесо ротирующего ЖРД поставить генератор тока, а этот ток подавать к электрическим насосам топлива и окислителя?

А шо, если в стенки сопла и камеры сгорания встроить термопару и или мгд-генератор(соленоиды и сегментированные электроды)?
Или один(несколько для надёжности) из чисторакетного превратить в электростанцию?

[alex_semenov]

Выстаивание? Разве его не прогоняют через активированный уголь для абсорбции орто-H2 при температуре жидкого азота. Катализаторы используют для трансформации орто в пара, возмождно с катализаторами и выстаивают.

Может быть. Я возможно старый и не знаю всех нюансов. Но в свое время засекреченном фильме про испытание МАЙКА 1953-м рассказывали что водород выдерживают. Вернее он "готовится"  сам по-себе по мере транспортировки в специальных дьюарах на колесах. Даже схемы приведены. Но возможно, действительно теперь используют хитрые приемы что вы называете. Я же как та сова. Я решаю общестратегические задачи! В "мелочи" не вникаю!

[Андрей Астрофизический]

В чем главная проблема (как мне кажется) типичная удельная мощность современных электрических машин ~ 1-2 кВт/кг. А у газовых турбин на порядок выше 20-40 квт/кг. Поэтому, кажется, двигатель получится слишком тяжелым. НО! Мы знаем что если генератор и электрический мотор сделать из сверхпроводников, то удельную мощность можно поднять в разы (возможно в порядок, поправляйте если я не прав).
И электрический привод таки может оказаться хорошей заменой классическому "турбонаддуву".
При этом нам не нужны какие-то чудо-сверхпроводники. Обычные криогенные сверхпроводники ТУТ подходят идеально. Ибо у нас тут и так циркулируют криогенные жидкости. Если у нас тут используется водород - то совсем шикарный охладител.
Любой такой двигатель (смотрим эквилибристику Маска) перед пуском захолаживается. То есть опускается до криогенных температур. Ну и прекрасно! Глупо не воспользоваться!
Заморозили ротор-статор, электромоторы запустили (на старте ракеты вообще от наружнего источника тока) двигатель. Он завертелся, начал вырабатывать ток сам себе. Поднимаем тягу!

Знаете, что меня тут, смущает. Идея слишком проста, чтобы ее не по-считали когда-нибудь. И, наверное вылезают некие проблемы?
Двигатели перед пуском захолаживают - ну так речь идет о захолаживании трубопроводов и турбин, т.е. тех частей, которые непосредственно контактируют с криогенной жидкостью.
А если речь об обмотках ротора электродвигателя/генератора - то тут извините, теплоемкость и теплопроводность будут существенно замедлять процесс. От подачи топлива в двигатель, до принципиальной возможности его пуска, будет некий временной лаг, во время которого он будет тупо сливать горючку наружу. И, при повторном запуске тоже!? т.е. посадочный маневр маска, с такими движками станет дороже по топливу, и начинать его надо более заранее...
Как то оно все, не Ок.

[crazy_terraformer]

А если речь об обмотках ротора электродвигателя/генератора - то тут извините, теплоемкость и теплопроводность будут существенно замедлять процесс. От подачи топлива в двигатель, до принципиальной возможности его пуска, будет некий временной лаг, во время которого он будет тупо сливать горючку наружу. И, при повторном запуске тоже!? т.е. посадочный маневр маска, с такими движками станет дороже по топливу, и начинать его надо более заранее...
Как то оно все, не Ок.

Аккумулятор, ионистор не поможет?

[Андрей Астрофизический]

Аккумулятор, ионистор

Ты хоть Семенова читал? Об чем вообще суть идеи, и зачем (для какого рожна) там криогенные сверхпроводники.

[alex_semenov]

А шо, если в стенки сопла и камеры сгорания встроить термопару и или мгд-генератор(соленоиды и сегментированные электроды)?
Или один(несколько для надёжности) из чисторакетного превратить в электростанцию?

Термопара - вряд ли. Низкий КПД. Даже термоэмиссия (она получше).
Да, понятно что 1-2% в ток, это не значит что остальное пропало. Это как раз реактивная струя. Но вообще говоря, почему уходят от открытого цикла к закрытому?



Открытый цикл имеет массу достоинств. Но если вы хотите поднять давление в камере сгорания, то при открытом цикле у вас в выхлопной патрубок уже уйдет ЗАМЕТНАЯ часть топлива. То есть вы будете на насос тратить заметную часть энергии (скажем 10-20%) топлива.
Что дает закрытый цикл? А эти 10-20% никуда не деваются. Они оказываются же в итоге в камере сгорания в виде высокого давления 100-300 атм. И в итоге таки оказываются полезными.
К чему это я?
Что на насос вам моло отобрать 1-2% энергии топлива. Надо отбирать 10-20 минимум (я не уверен но порядок такой).
И значит термопара не катит.
А вот МГД - может быть. Но насколько я знаю там у МГД столько проблем... именно со стойкостью материала. Не меньше чем в горячей турбине закрытого контура. А вот "герон"...
Я на первом курсе, когда учился в ХАИ носился с такой идеей для ВРД.  Нам расказали что турбодвигатель как всякая тепловая машина, требует высокой температуры нагревателя. Ну по Карно...



И мол, эффективность турбины в конечном итоге зависит от разности температур нагревателя и холодильника. И мол битва за повышение температуры на турбине - главная битва в повышении эффективности ВРД. Нам показывали лопатки (которые якобы каждая стоила как автомобиль "жигули") с каналами воздушного охлаждения внутри. Рассказывали про технологию изготовления оных.
Говорили что 1800 С - это предел... Но мы знали что в ЖРД температуры куда выше. И ясно почему. Там эта температура не касается стенок. Топливная завеса заставяет "левитировать" горячее ядро и мол, в итоге как бы и тепловой КПД у ЖРД повыше (и таки да, у самых современны до 80%, почти как у электромоторов!)
И вот тогда (это где-то 1987-й год) я и подумал, что надо избавиться от лопаток вообще. Надо поставить ЖРД-сопла на турбину Герона Александрийского...



а отнимаемую часть энергии при вращении передать через редуктор на воздушный компрессор. И в итоге получится использовать более высокую температуру сгорания. Я назвал это "героном" и достаточно долго с этой "гениальной идеей" носился. Но вскоре мне объяснили, что это все фигня. В моем двигателе вращение турбиры - вспомогательный процесс. Основной - создание ракетной тяги. И в "героне" ракетная тяга создается за счет высокого уи (как у всякого ЖРД). А в ВРД это снижает эффективность двиЖителя.
Помните?
Мгновенный КПД ракетного (воздушного - в том числе) дижителя максимальна, когда скорость истечения равна скорости полета.





Тут есть рядом потуги это осознать...
Поэтму все современные самолетные двигатели и делают сильно двухконтурными (вентиляторными):



Отбрасываемая масса должна двигаться со скоростью как можно ближе к скорости полета. Поэтому и идет размен скорости отбрасывания на массу отбрасывания. Разбавление. Через вентилятор.
А мой "герон" даже если и выигрывал как тепловая машина (что было еще очень даже сомнительным!) то проигрывал как ракетный движитель из-за чудовищной скорости отбрасывания ракетной массы. Его нельзя было  ставить  на воздушное судно.
Ну вот.
Теперь, кажется, ему место и нашлось... На пепелаце... В качестве гравицапы (еще одна гравицапа Семенова?)

[crazy_terraformer]

Аккумулятор, ионистор

Ты хоть Семенова читал? Об чем вообще суть идеи, и зачем (для какого рожна) там криогенные сверхпроводники.

А ты понимаешь, что аккумулятор способен избавить энту систему от потерь криогенных жидкостей при старте и повторном запуске двигателей. Он включается в эти узкие моменты, когда генерации электричества нет.

[alex_semenov]

Знаете, что меня тут, смущает. Идея слишком проста, чтобы ее не по-считали когда-нибудь. И, наверное вылезают некие проблемы?

Да. Скорей всего так.
Поэтому я отношусь к этой идее пока что с огромной долей иронии.
Хотя от смешного до великого (и обратно) - один шаг.
Другая сторона (оправдывающая новизну идеи) - тут сочитается слишком РАЗНЫЕ области физики (и техники).
Сверхпроводниковая криогенная электротехника - это в одном здании МВТУ имени Баумана (условно выбираем вуз, разумеется)
А тепловые машины и процессы (всякие ЖРД-ВРД) - это в другом здании. И даже в другом институте.
И совместить это... Возможно даже никто и не пытался?
На том же "Нуклоне" встречается масса технологий (и научных школ, что само по себе - чудовищно сложно). Но криогеники там нет. И ясно почему. Все контуры замкнуты. Какая криогеника?
То есть тут я допускаю, что дурак (некий сельский изобретатель) стоящий слишком далеко от каждой из проблем может с дуру (открытие - это всегда "с дуру". Случайность. Но случай людит подготовленных) и увидет очень со-стороны как совместить несовместимое?

Двигатели перед пуском захолаживают - ну так речь идет о захолаживании трубопроводов и турбин, т.е. тех частей, которые непосредственно контактируют с криогенной жидкостью. А если речь об обмотках ротора электродвигателя/генератора - то тут извините, теплоемкость и теплопроводность будут существенно замедлять процесс.

Гм... Тут нужно вникать в тонкости современных сверпроводниковых генераторов. Насколкьо я знаю эффект сверхпроводимости - эффект очень даже ПОВЕРХНОСТНЫЙ (пленочный). То есть захолажитвать большие массы материи не придется. Трубопроводы окажутся даже толще (и потому их захолаживать - инерционноей).

От подачи топлива в двигатель, до принципиальной возможности его пуска, будет некий временной лаг, во время которого он будет тупо сливать горючку наружу. И, при повторном запуске тоже!? т.е. посадочный маневр маска, с такими движками станет дороже по топливу, и начинать его надо более заранее...
Как то оно все, не Ок.

Я как раз думаю что разница будет небольшая. Сначала двигатель молчит. Его захолаживают. Холодным. И герон будет стоять. Не вращаясь. Вы подаете везде (без особого давления) криогенику, она все это "хватает" морозцем. Все. Вы готовы пускать основные компоненты.
Ну и прекрасно! Подаем ток на компрессоры СНАРУЖИ. Пусковой импульс. Зажигание. Началось вращение. Главное - выйти на минимальный режим работы. Чтобы замкнуть токовую петлю генератро-компрессор. Внешний источник тока отключаем. Теперь двигатель сам себя накачивает. Можно добавлять обороты (открывать дроссели).
Что меня смущало?
Пусковой ток. Его где-то надо взять. Если вы стартуере с Земли, то его легко подвести из внешней цепи. Но это значит что вы пускаете двигатель один раз. В принципе, для описанного выше пепелаца этого и достаточно. Он выходит на орбиту и все. Двигатель больше не нужет. У шаттлов, кстати так же и было! Он на трех RS-25 даже на орбиту не выходил. В курсе (я это лишь у Маллейна прочел)? Он выходил на очень пологую суборбитальную траекторию. Отделялся бак и дальше его довыводили маневровые движки на орбиту (на гептиле и азотке). Этими же движками он маневрировал на орбите и они же его сводили с орбиты к Земле.
То есть. И пепелац может в принципе пускать маршевый "георон" один раз. А посадку он осуществляет уже на винте.
Я ведь не предлагаю эту концепцию для концепции Маска.
Это даже по МАССЕ не годится.
Одноступенчатый пепелац в дуже Ротона или Короны - это ЛЕГКАЯ ракета. Ну до 10 тонн на НОО. Ну два человека (или там 5 максимум) в кабине.  Полет исключительно на орбиту. Решение нишевое.
Но главное. Это должна быть ИСТИННАЯ многоразовость. То есть аппарат должен пускаться много много раз. Не 10-25 (по сути так, если вы вынуждены снимать и перебирать его двигатели) а 100 раз, может 300...
Улавливаете идею?
То что делает Маск - это ОТДЕЛЬНАЯ ЛИНИЯ развития транспорта в космос.
Я же тут выше сказал что надо иметь ТРИ отдельных ракетных системы-концепции. И каждую развивать в своей, так сказать, ПАРАДИГМЕ.

Легкую  ~ 10 тонн на НОО (сюда входят подобные одноступенчатые пепелацы, сюда же весь крылатый космос)
 Среднюю ~ 100 тонн на НОО (то что и делает Маск. Они же - многоразовые межпланетники. Основа разведывательных аппаратов.)
Тяжелую ~ 1000 тонн (такие вообще не рассамтриваются. А зря. Без них - никак. Я дуаю тут нужен старт из воды, нужны те самые паровые бустеры что мы обсуждали. Главное зачем они нужны - заправлять на первых порах межпланетнные экспедиции, потому что я не верю в метод заправки у Маска. Сделает - хорошо. А как сорвется, не сладится 6-7 запусков один за другим?)

[Mercury127]

такой ротор  раскрутится и будет качать топливо к себе центробежной силой

не напомните, за счет чего и до какой высоты поднимается водичка под поршнем обычного всасывающего водяного насоса?