Motores Saturn V F-1 y más allá

Leí que el motor F-1 de la primera etapa del cohete Saturno V es el motor más poderoso jamás creado por la humanidad, con una potencia de ~200 gigavatios.

Por lo tanto, tengo dos preguntas:

  • ¿Podrán los futuros cohetes propulsados ​​por energía nuclear superar este límite, alcanzando magnitudes de teravatios de potencia o más allá?

  • ¿Cuál es el límite teórico de la potencia del motor de un cohete/nave espacial, si lo hay?

Como comentario: F-1 fue el motor de combustible líquido más potente. Cada uno de los dos SRB (propulsores de cohetes sólidos) de Shuttle proporcionó un 80% más de empuje que el F-1 .
Una buena respuesta debe referirse a: leyes de escala, restricciones térmicas en la boquilla, diseños de boquillas no tradicionales (magnéticas), compensación entre lanzamiento desde la Tierra/montaje en órbita, compensaciones de confiabilidad (contingencias de un motor fuera).
¿Por qué no usas wikipedia para los enlaces? Aquí hay un artículo sobre F-1 en.wikipedia.org/wiki/F-1_(rocket_engine) y no es el motor de combustible líquido más poderoso, es el RD-170 soviético. en.wikipedia.org/wiki/RD-170_(motor_cohete)
@Sigrlami: F-1 es el motor de combustible líquido de cámara única más potente, RD-170 tiene cuatro.
@DeerHunter Hiciste énfasis en el parámetro de una sola cámara . No estoy de acuerdo contigo, es un parámetro de construcción, no físico. Como estamos en Physics.SE, tenemos condiciones iniciales: cohete de combustible líquido y mayor empuje. No veo cómo OP especificó las condiciones de construcción, por lo que la declaración "... es el motor más poderoso jamás creado por la humanidad" es incorrecta.
Si solo le importa la potencia máxima, entonces Project Orion en.wikipedia.org/wiki/Project_Orion_(nuclear_propulsion) es probablemente el ganador
¡@Sigrlami quisquilloso!

Respuestas (2)

Por lo general, los cohetes nucleares tienen un empuje más bajo que los cohetes químicos, en un cohete nuclear está tratando de llevar el calor del reactor al propulsor, lo que significa una temperatura más baja. En un cohete químico, tienes todo el calor en el propulsor y tratas de evitar que llegue a cualquier otro lugar. Los cohetes nucleares compensan esta deficiencia utilizando un propulsor muy ligero (H2) para aumentar la velocidad de escape y hacerlos muy eficientes. Sin embargo, esto reduce el empuje.

Oh, sí, particularmente si alguna vez resucitamos el Proyecto Orión, que funciona lanzando armas nucleares por la parte trasera de la nave espacial y haciéndolas estallar. https://en.wikipedia.org/wiki/Project_Orion_(nuclear_propulsion) Por supuesto, se necesita una placa amortiguadora bastante buena para absorber el impulso del momento.

Usando Tsar Bomba https://en.wikipedia.org/wiki/Tsar_Bomba como límite superior de lo que podría emplearse, https://en.wikipedia.org/wiki/Orders_of_magnitude_(power) sugiere algo del orden de 34 yottavatios como potencia máxima.

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