Сколько двигателей ставить на первую ступень? - архитектура единого топливного блока

[Demir_Binici]

Повторное включение - это не просто.

Скорее так:
Включение ЖРД - это непросто.
А повторное включение - это очень непросто.

Несколько неудач по невыходу на расчётную орбиту Альфы и и того же Ф9 показывают не столь радужную картину.

Здесь Falcon 9 как раз очень неудачный пример. На 494 орбитальных пуска Falcon 9/Heavy Block 5 был только один неудачный, где двигатель верхней ступени не включился повторно. Для ранних версий Falcon 9/Heavy v1.2 (37 пусков) таких случаев не было. Для Falcon v1.1 (15 пусков) тоже, авария была по другой причине.
Но это не означает, что повторное включение - это просто. Это означает, что SpaceX весьма успешно смогли преодолеть сложности.

Ранее Вы написали:

А необходимость унификации ДУ ступеней (а значит и снижение стоимости разработки) требуют, чтобы, к примеру, чтобы на первой ступени было 7 жрд. Но это для РН относительно большой размерности. А для РН СЛК на первой ступени должно быть уже 40 двигателей, но это нереально, поэтому оставляем, скажем, 12. В этом случае непрерывное выведение на типовую ССО становится крайне неэффективным, и приходится для второй ступени делать повторное включение, что довольно сложно вмряле случаев. Либо оснащать РН апогейной ступенью. 

Повторное включение "приходится" делать для любой верхней ступени. Будь она вторая, третья или четвёртая. Можно, конечно, найти несколько примеров верхних ступеней без повторного включения. Например, ESC-A для Ariane 5 или верхняя ступень GSLV Mk. II.

Вряд ли можно подобрать пример верхней ступени столь же надёжной, как вторая ступень Falcon 9. И по пальцам одной руки можно пересчитать верхние ступени, которые вообще можно сопоставить с ней по надёжности.

Дополнительная апогейная ступень - это от неумения сделать повторное включение, что действительно сложно.

[Буцетам]

Есть ещё и конструкция. А для "сильномногоразовых" определяющим может стать стоимость топлива.

Да, но ведь ваша оценка этого критерия - она для одноразовых ракет. И что это за "конструкция", которая дороже двигателей? Звучит как какой-то частный случай типа водородного одноступа с ТТУ-ускорителями

Двигатель, хоть и один из самых тяжёлых, в т.ч. в соимостном смысле, компонентов, но не он единственный определяет стоимость изготовления и пуска РН. А если уж бррать комплекс, то самая дорогая составная часть - это, конечно, наземка.

Исходный ваш тезис был : "При тяговооружённости 1,2 для заданной ПН нужна минимальная тяга. Но это не означает что и стоимость за кг ПН будет минимальная".
Так всё-таки, как это должно работать? Мы увеличиваем тягу, скажем, на 20%, не меняем стартовую массу (то есть и стоимость наземки!) и ПН растет, скажем, на 10%. Масса (стоимость) баков растёт слабо, т.к. не меняем стартовую массу.
В итоге у нас:
- наземка не изменилась
- баки не изменились
- двигатели дороже на 20%
- ПН выросла на 10%

Допустим стоимость наземки 1,5 единицы, стоимость двигателей (до роста тяги) 0,5 единицы, стоимость остальной ракеты 0,5 единицы. После роста тяги получаем 1,5+0,6+0,5=2,6 единицы. Это больше чем исходные 2,5 единицы на 4%. А ПН выросла на 10%....хммм а ведь и правда работает

[Дмитрий В.]

Есть ещё и конструкция. А для "сильномногоразовых" определяющим может стать стоимость топлива.

Да, но ведь ваша оценка этого критерия - она для одноразовых ракет. И что это за "конструкция", которая дороже двигателей? Звучит как какой-то частный случай типа водородного одноступа с ТТУ-ускорителями

Двигатель, хоть и один из самых тяжёлых, в т.ч. в соимостном смысле, компонентов, но не он единственный определяет стоимость изготовления и пуска РН. А если уж бррать комплекс, то самая дорогая составная часть - это, конечно, наземка.

Исходный ваш тезис был : "При тяговооружённости 1,2 для заданной ПН нужна минимальная тяга. Но это не означает что и стоимость пуска будет минимальная".
Так всё-таки, как это должно работать? Мы увеличиваем тягу, скажем, на 20%, не меняем стартовую массу (то есть и стоимость наземки!) и ПН растет, скажем, на 10%. Масса (стоимость) баков растёт слабо, т.к. не меняем стартовую массу.
В итоге у нас:
- наземка не изменилась
- баки не изменились
- двигатели дороже на 20%
- ПН выросла на 10%

Допустим стоимость наземки 1,5 единицы, стоимость двигателей (до роста тяги) 0,5 единицы, стоимость остальной ракеты 0,5 единицы. После роста тяги получаем 1,5+0,6+0,5=2,6 единицы. Это больше чем исходные 2,5 единицы на 4%. А ПН выросла на 10%....хммм а ведь и правда работает

Ну, как-то так

[Буцетам]

Ну, как-то так

А какая тяговооружённость оптимальна по критерию $/кг ПН? Для водородов и для углеводородов. Если у ракеты автоматизированный пуск уровня Р-9.

[Дмитрий В.]

Ну, как-то так

А какая тяговооружённость оптимальна по критерию $/кг ПН? Для водородов и для углеводородов. Если у ракеты автоматизированный пуск уровня Р-9.

Вот отсюда почитайте: https://forums.airbase.ru/2017/06/t98697_7--soyuz-5-irtysh-on-zhe-feniks-sunkar.html#p5119861
Если по-простому, то универсального значения нет, надо всякий раз считать заново. Численными методами.

[Буцетам]

Вот отсюда почитайте

Благодарю!