روكت‌داين إف-1

F-1
مواصفات محرك صاروخ إف-1.
بلد الأصلالولايات المتحدة
الصانعروكت‌داين
محرك وقود سائل
الدافعLOX / RP-1
الدورةمولد-غاز
الأداء
الدفع (SL)1,522,000 lbf (6.77 MN)
ضغط التجويف70 bars (7,000 kPa)
دنو (SL)263 s (2.58 kN·s/kg)


إف-1 F-1، هو محرك صاروخ طورته روكت‌داين ويستخدم في صواريخ ساتورن 5. استخدمت أول خمسة محركات إف-1 في المرحلة الأولى من إطلاق صاواريخ ساتورن 5 التي عملت كمركبات إطلاق رئيسية في برنامج أپولو. لا يزال إف-1 أقوى محرك صاروخ بقود سائل ذو حجرة واحدة تم تطويره على الإطلاق.[1] المحرك أر دي-170، أكثر دفعاً، يستخدم كمُجمع لحجرات الاحتراق والفوهات الأصغر.[2]

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

التاريخ

في عام 1955 طورت روكت‌داين إف-1 ليلبي متطلبات القوات الجوية الأمريكية لمحرك صاروخي كبير للغاية. وكانت النتيجة صنع محركين مختلفين، إي-1، وإف-1 الأكبر حجماً. بالرغم من نجاح إي-1 في إختبارات الإطلاق الساكنة، إلا أنه سرعان ما صرف النظر عنه، واستقر الاختيار على المحرك الأقوى، إف-1. أوقفت القوات الجوية تطوير المحرك إف-1 لعدم إحتياجها لمحرك بهذا الحجم. ومع ذلك، فقد قدرت الادارة الوطنية للطيران والفضاء فائدة محرك بمثل هذه القوى وتعاقدت مع روكت‌داين على إكمال تطويره. تمت عملية إختبار إطلاق المحرك في أوائل 1957. وكان أول إطلاق ساكن للمرحلة الأولى باستخدام المحرك إف-1 في مارس 1959. تم تسليم أول محرك إف-1 إلى مركز مارشال للطيران الفضائي في أكتوبر 1963. في ديسمبر 1964، اكتملت اختبارات تقييم طيران إف-1. استمرت الإختبارات حتى عام 1965.[3]

بعد سبعة أعوام من تطوير إختبار المحركة ظهر مشكلات خطيرة في عدم إستقرار توقف الإحتراق والتي قد تتسبب أحياناً في مشكلات التوقف.[4] في البداية كان العمل على حل هذه المشكلة بطيئاً، حيث كانت المشكلة متقطعة ولا يمكن التنبؤ بوقوعها. Oscillations of 4 kHz with harmonics to 24 kHz were noticed. Eventually engineers developed a technique of detonating small explosive charges (which they called "bombs") outside the combustion chamber through a tangential tube (RDX, C4 or black powder were used) while the engine was firing, which allowed them to determine exactly how the running chamber responded to variations in pressure and to determine how to nullify these oscillations. The designers could then quickly experiment with different co-axial fuel-injector designs to obtain the one most resistant to instability. These problems were addressed from 1959 through 1961. Eventually the engine's combustion was so stable it would self-damp artificially induced instability within 1/10 of a second.


التصميم

محتويات المحرك روكت‌داين إف-1.


إختبار إطلاق المحرك إف-1 في قاعدة إدواردز للقوات الجوية.
Installation of F-1 engines to the Saturn V S-IC Stage. The nozzle extension is absent from the engine being fitted.


المواصفات

أپولو 4، 6 و8 أپولو 9
الدفع (مستوى سطح البحر): 1,500,000 lbf (6.67 MN) 1,522,000 lbf (6.77 MN)
وقت الإحتراق: 150 ث 165ث
Specific impulse: 260 ث (2.55 kN·s/كگ) 263 ث (2.58 kN·s/كگ)
ضغط الغرفة: 70 bar 70 bar
وزن المحرك الجاف: 18,416 رطل (8,353 كگ) 18,500 رطل (8,391 كگ)
Engine weight burnout: 20,096 رطل (9,115 كگ) 20,180 رطل (9,153 كگ)
الارتفاع: 19 ق(5.79 م)
القطر: 12.3 ق(3.76 م)
Exit to throat ratio: 16 -1
Propellants: LOX & RP-1
Mixture ratio: 2.27:1 oxidizer to fuel
المقاول: روكت‌داين
Vehicle application: Saturn V / S-IC المرحلة الأولى - 5-محركات

المصادر:[5][6]

تحسينات على إف-1

F-1 on display at the U.S. Space and Rocket Center, Huntsville, AL.



بعد أپولو

المحرك إف-1 معروض في مركز كنيدي الفضائي

المواقع الحالية

Unflown F-1 engine on display at Pratt & Whitney Rocketdyne, Canoga Park, Los Angeles
أحد العاملين يرش رزاز الماء على الأجزاء الداخلية من المحرك إف-1 بعد إنتشاله من قاع الأطلسي، مارس 2013
الأرقام المسلسلة على صفائح المحرك إف 1 بعد إنتشاله، مارس 2013.

في 22 مارس 2013، تم استرجاع محركات الصاروخ أپولو 11 من قاع المحيط الأطلسي، على نفقة جف بزوس، مؤسس أمازون. [7]


. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

انظر أيضاً

المصادر

الهوامش
  1. ^ W. David Woods, How Apollo Flew to the Moon, Springer, 2008, ISBN 978-0-387-71675-6, p. 19
  2. ^ RD-170 Rocket Engine, Aerospaceguide.net
  3. ^ NASA Rocketdyne document
  4. ^ Ellison, Renea; Moser, Marlow (PDF), Combustion Instability Analysis and the Effects of Drop Size on Acoustic Driving Rocket Flow, Huntsville, Alabama: Propulsion Research Center, University of Alabama in Huntsville, http://reap.uah.edu/publications/Ellison.pdf 
  5. ^ خطأ استشهاد: وسم <ref> غير صحيح؛ لا نص تم توفيره للمراجع المسماة SVPressKit
  6. ^ F-1 Engine (chart), NASA Marshall Space Flight Center, MSFC-9801771, http://ntrs.nasa.gov/search.jsp?R=345547&id=1&qs=Ntt%3DMSFC-9801771%26Ntk%3Dall%26Ntx%3Dmode%2520matchall%26N%3D0%26Ns%3DHarvestDate%257c1, retrieved on 2008-06-01 
  7. ^ "Moon rocket engines recovered from bottom of Atlantic ocean". arstechnica.com. 2013-03-22. Retrieved 2013-03-23.
المراجع

وصلات خارجية