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activities:saturn_v:f1-engine [2020/06/03 22:39] pronto |
activities:saturn_v:f1-engine [2020/06/03 22:51] (aktuell) pronto [Fakten zum Triebwerk] |
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| Das F-1 Triebwerk wurde ab 1955 von Rocketdyne ursprünglich für die US Air Force entwickelt, welche aber bald die Entwicklung einstellen ließ, weil niemand so recht wusste, für was man so ein gigantisches Triebwerk brauchen würde. Die 1958 gegründete NASA jedoch erkannte für sich einen Nutzen in einem Triebwerk dieser Dimension und ließ das F-1 Triebwerk von Rocketdyne weiter entwickeln. Die NASA hatte von Anfang an die bemannte Raumfahrt zum Ziel und somit wollte man von vornherein auf bekannte und bewährte Konzepte zurückgreifen um das Risiko so gering wie möglich zu halten. Kurz gesagt wollte man ein zuverlässiges und nicht allzu kompliziertes Triebwerk haben. Allerdings war die Sache auch so kompliziert genug und es gab etliche Schwierigkeiten, welche das Projekt F-1 mehrfach auf die Kippe brachte. | Das F-1 Triebwerk wurde ab 1955 von Rocketdyne ursprünglich für die US Air Force entwickelt, welche aber bald die Entwicklung einstellen ließ, weil niemand so recht wusste, für was man so ein gigantisches Triebwerk brauchen würde. Die 1958 gegründete NASA jedoch erkannte für sich einen Nutzen in einem Triebwerk dieser Dimension und ließ das F-1 Triebwerk von Rocketdyne weiter entwickeln. Die NASA hatte von Anfang an die bemannte Raumfahrt zum Ziel und somit wollte man von vornherein auf bekannte und bewährte Konzepte zurückgreifen um das Risiko so gering wie möglich zu halten. Kurz gesagt wollte man ein zuverlässiges und nicht allzu kompliziertes Triebwerk haben. Allerdings war die Sache auch so kompliziert genug und es gab etliche Schwierigkeiten, welche das Projekt F-1 mehrfach auf die Kippe brachte. | ||
| - | Ernste Probleme bereitete zB die Turbopumpe und welche gigantischen Aufgaben diese zu erledigen hatte, sollen folgende Zahlen ein wenig verdeutlichen. Durch jedes dieser Triebwerke wurden ca. 107 Tonnen flüssiger Sauerstoff und 47 Tonnen Kerosin gepumpt und verdichtet - pro Minute wohl bemerkt - aber nach knapp drei Minuten war der Spaß eh schon wieder vorbei und insgesamt 2.100 Tonnen Treibstoff verbrannt. Das macht in etwa 13 Tonnen pro Sekunde (!). Jede dieser Turbopumpen hatte eine Leistung von 55.000 PS und wurden nur, wie eigentlich so ziemlich alles andere auch, für diese knappen drei Minuten gebraucht. Ein teures Wegwerfprodukt. Elon Musk hat daraufhin mal angemerkt, dass ist ungefähr so, wie wenn man mit einem Flugzeug irgendwohin fliegt und danach wird es weggeworfen. Das erklärt die zT horrenden Kosten der frühen amerikanischen Raumfahrt und das Bestreben der New-Space Generation, die Raketen, soweit es geht, wiederzuverwenden. | + | Ernste Probleme bereitete zB die Turbopumpe und welche gigantischen Aufgaben diese zu erledigen hatte, sollen folgende Zahlen ein wenig verdeutlichen. Durch jedes dieser Triebwerke wurden ca. 107 Tonnen flüssiger Sauerstoff und 47 Tonnen Kerosin gepumpt und verdichtet - pro Minute wohl bemerkt - aber nach knapp drei Minuten war der Spaß eh schon wieder vorbei und insgesamt 2.100 Tonnen Treibstoff verbrannt. Das macht in etwa 13 Tonnen pro Sekunde (!). Jede dieser Turbopumpen hatte eine Leistung von 55.000 PS und wurden nur, wie eigentlich so ziemlich alles andere auch, für diese 165 Sekunden entwickelt. Ein teures Wegwerfprodukt. |
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| + | Elon Musk hat daraufhin mal angemerkt, dass ist ungefähr so, wie wenn man mit einem Passagierflugzeug irgendwohin fliegt und danach wird es dann weggeworfen. Das erklärt zum einen die zT horrenden Kosten der frühen amerikanischen Raumfahrt und zum anderen das Bestreben der New-Space Generation, die Raketen, soweit es geht, wiederzuverwenden. Schon das Space Shuttle sollten den Finger in diese Wunde legen. Es war zwar wiederverwendbar aber hatte so hohe Wartungskosten zur Folge, dass das Projekt am Ende noch teurer wurde und dann nicht zuletzt wegen den zwei Totalverlusten eingestellt wurde. Die Stunde der New-Space Generation, mit ihren prominentesten Vertretern Elon Musk, Jeff Bezos und Richard Branson war gekommen. | ||
| Das Triebwerk hatte enorme Temperaturunterschiede auszuhalten, so hatte zB der Verdichter an einem Ende eine Betriebstemperatur von 816°C und am anderen Ende von -183°C. 10 Liter/s Kerosin schmierten dabei die beweglichen Teile und der Kraftstoff wurde auch für die Kühlung des Einspritzkopfes verwendet. Das mittlere Triebwerk war starr eingebaut und wurde nach 135 Sekunden abgeschaltet um den Schub zu reduzieren, die vier äußeren waren jeweils um 6° schwenkbar um den Kurs zu halten bzw. zu korrigieren und brannten 165 Sekunden lang. Danach war die erste Stufe (S-1C) ausgebrannt und eine Höhe von etwa 61 km und eine Geschwindigkeit von etwa 8.600 km/h erreicht. | Das Triebwerk hatte enorme Temperaturunterschiede auszuhalten, so hatte zB der Verdichter an einem Ende eine Betriebstemperatur von 816°C und am anderen Ende von -183°C. 10 Liter/s Kerosin schmierten dabei die beweglichen Teile und der Kraftstoff wurde auch für die Kühlung des Einspritzkopfes verwendet. Das mittlere Triebwerk war starr eingebaut und wurde nach 135 Sekunden abgeschaltet um den Schub zu reduzieren, die vier äußeren waren jeweils um 6° schwenkbar um den Kurs zu halten bzw. zu korrigieren und brannten 165 Sekunden lang. Danach war die erste Stufe (S-1C) ausgebrannt und eine Höhe von etwa 61 km und eine Geschwindigkeit von etwa 8.600 km/h erreicht. | ||
