Saturn V F-1-Motoren und darüber hinaus

Ich habe gelesen, dass das F-1- Triebwerk aus der 1. Stufe der Saturn-V-Rakete das stärkste Triebwerk ist, das jemals von der Menschheit geschaffen wurde, mit einer Leistung von ~200 Gigawatt.

Somit habe ich zwei Fragen:

  • Werden zukünftige nuklear angetriebene Raketen in der Lage sein, diese Grenze zu überschreiten und Größenordnungen von Terawatt oder mehr zu erreichen?

  • Was ist die theoretische Grenze für die Motorleistung einer Rakete / eines Raumschiffs, falls vorhanden?

Als Kommentar: F-1 war der stärkste Flüssigbrennstoffmotor. Jeder von zwei SRBs (Solid Rocket Boosters) von Shuttle lieferte 80 % mehr Schub als F-1 .
Eine gute Antwort muss Folgendes ansprechen: Skalierungsgesetze, thermische Einschränkungen an der Düse, nicht traditionelle (magnetische) Düsenkonstruktionen, Kompromiss zwischen Start von der Erde/Montage im Orbit, Kompromisse bei der Zuverlässigkeit (Ein-Triebwerk-Ausfall).
Warum benutzt du nicht Wikipedia für Links? Hier ist ein Artikel über F-1 en.wikipedia.org/wiki/F-1_(rocket_engine) und es ist nicht der stärkste Flüssigbrennstoffmotor, der sowjetische RD-170. en.wikipedia.org/wiki/RD-170_(rocket_engine)
@Sigrlami - F-1 ist der stärkste Einkammer-Flüssigbrennstoffmotor, RD-170 hat vier.
@DeerHunter Sie haben den Einkammerparameter betont . Ich werde Ihnen nicht zustimmen, es ist ein Konstruktionsparameter, kein physikalischer. Da wir uns auf Physics.SE befinden, haben wir Anfangsbedingungen: Flüssigtreibstoffrakete und höchster Schub. Ich sehe nicht, wie OP die baulichen Bedingungen angegeben hat, daher ist die Aussage "... ist der stärkste Motor, der jemals von der Menschheit geschaffen wurde" falsch.
Wenn Sie sich nur für die Spitzenleistung interessieren, ist Project Orion en.wikipedia.org/wiki/Project_Orion_(nuclear_propulsion) wahrscheinlich der Gewinner
@Sigrlami Nitpicking!

Antworten (2)

Normalerweise haben Atomraketen einen geringeren Schub als chemische Raketen. Bei einer Atomrakete versucht man, die Wärme aus dem Reaktor in den Treibstoff zu bringen, was eine niedrigere Temperatur bedeutet. In einer chemischen Rakete haben Sie die gesamte Hitze im Treibmittel und versuchen zu vermeiden, dass es woanders hinkommt. Atomraketen gleichen diesen Mangel aus, indem sie ein sehr leichtes Treibmittel (H2) verwenden, um die Abgasgeschwindigkeit zu erhöhen, um sie sehr effizient zu machen. Dies verringert jedoch den Schub.

Oh ja, besonders wenn wir jemals das Projekt Orion wiederbeleben, das funktioniert, indem es Atomwaffen aus dem hinteren Teil des Raumfahrzeugs wirft und sie abfeuert. https://en.wikipedia.org/wiki/Project_Orion_(nuclear_propulsion) Es braucht natürlich eine ziemlich gute Pufferplatte, um den Impulsimpuls zu absorbieren.

Unter Verwendung von Tsar Bomba https://en.wikipedia.org/wiki/Tsar_Bomba als Obergrenze dessen, was verwendet werden könnte, schlägt https://en.wikipedia.org/wiki/Orders_of_magnitude_(power) etwas in der Größenordnung von 34 Yottawatt vor als Spitzenleistung.

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