Saturn V (Documentary) Chapter 2: The F-1 engine

Video des Kanals Astrofriki über Saturn V, verlinkt auf der zugehörigen Seite von Above Ten Thousand. Dauer: 36:13. Sprache: Spanisch. Videotyp: Dokumentation.

Zweites Kapitel einer spanischsprachigen populärwissenschaftlichen Serie über die Saturn V, das sich vollständig dem F-1-Triebwerk von Rocketdyne widmet, das die erste Stufe S-IC antrieb. Es blickt auf die schwierige Entwicklungsgeschichte zurück, beschreibt die einzelnen Bauteile und erklärt, wie das Triebwerk gezündet und abgeschaltet wurde.

Das F-1 entstand 1955 als Projekt der US-Luftwaffe, die sich schließlich für bereits vorhandene Raketen wie Thor, Atlas und Titan entschied. 1959 beauftragte die NASA Rocketdyne und übernahm das Projekt, mehr als zwei Jahre bevor die Saturn V überhaupt entworfen wurde. Das große Hindernis war die Verbrennungsinstabilität: Am 28. Juli 1962 wurde ein Triebwerk auf dem Prüfstand zerstört. Die Ingenieure provozierten die Instabilität schließlich absichtlich mit kleinen Sprengladungen im Injektor, einer vom H-1 übernommenen Technik, und erreichten durch Versuch und Irrtum, dass sich das Triebwerk in weniger als einer Zehntelsekunde wieder stabilisierte. Zwischen November 1967 und Mai 1973 trieben 65 Triebwerke 13 Flüge an. Das Video erinnert auch an die Bergung im Jahr 2013, in einem von Jeff Bezos finanzierten Projekt, von Überresten des mittleren Triebwerks der S-IC-6 von Apollo 11, und geht auf seine Nachfolger ein: das sowjetische RD-170/171 und das F-1A, das aus Budgetmangel nie fertiggestellt wurde.

Es verbrannte RP-1 und flüssigen Sauerstoff und lieferte 6,7 MN Schub auf Meereshöhe. Jede Sekunde schickte die Turbopumpe, angetrieben von einer Turbine mit 53.000 PS bei 5.500 U/min, 1,8 Tonnen flüssigen Sauerstoff und 0,8 Tonnen RP-1 in die Brennkammer. Diese, aus Inconel X-750, wurde mit 70 % des Treibstoffs gekühlt, der durch ein Netz von Rohren floss, die in einem einzigen Arbeitsgang in einem Ofen verschweißt wurden. Der Injektor hatte 2.816 Öffnungen und Leitbleche, die ihn in 13 Abschnitte unterteilten. Die Gase aus dem Gasgenerator durchliefen einen Wärmetauscher und schützten die Düsenerweiterung, die das Expansionsverhältnis von 10:1 auf 16:1 erhöhte. Die Zündung kombinierte vier pyrotechnische Zünder und eine hypergole Kartusche aus Triethylboran und Triethylaluminium; die fünf Triebwerke benötigten 8,9 Sekunden, um volle Leistung zu erreichen, bevor die Rakete freigegeben wurde.