Итожим вкратце по ракете. Большие ракеты нужны, и просто необходимы для пилотируемых полетов человека в далекий Космос. Для целей вывода на околоземную орбиту коммерческих спутников они не конкурентноспособны - не то соотношение цена/грузоподъемность. Поэтому, когда человечество отказалось от полетов к планетам, сосредоточившись на выводе коммерческих спутников, большие ракеты стали не нужны.
Теперь о двигателях. Попов утверждает, что двигательная установка первой ступени «Сатурна-5» была якобы очень мощной. На самом деле, она из самых маломощных.
Двигательная установка «Сатурна-5» потребляет в секунду 13 тонн топлива. Этот поток разделяется на 5 ветвей, каждая из которых сжигается в двигателе F-1, и в итоге выдает тягу в 3450 тс. Если бы вместо 5 двигателей F-1 стояло 22 двигателя НК-33, то тяга была бы на 10% больше. Если поставить 47 двигателей РД-120, то тяга будет на 25% больше, чем у «Сатурна-5». То есть, двигательная установка на двигателях F-1 плоха - мало какая хуже. Единственной ее плюс - простота, малое количество сопел.
Тут надо понимать что. Для ракеты важна не тяга с одного сопла - важна тяга с одного килограмма расходуемого топлива - так называемый удельный импульс.
Приведу такой пример: допустим, некая ракета выводит на орбиту груз в 8т, причем на орбиту также выходит третья ступень ракеты массой 2т, итого 10т. Если мы увеличим массу ступени вдвое, до 4т - то при сохранении общей выводимой нагрузки в 10т, на полезный груз останется 6т: увеличение массы ступени на 100% дало уменьшение полезной нагрузки на 25%. В то же время, если уменьшить удельный импульс это ступени на 1%, то полезная нагрузка упадет на 3%. Чуствуете разницу? Даже небольшое изменение удельного импульса дает существенную разницу в грузоподъемности, в то время, как от массивности конструкции практически ничего не зависит. Подавляющую часть массы ракеты составляет топливо, поэтому для двигательной установки важна именно тяга с расходуемого килограмма топлива, массивность установки не важна.
А повысить эффективность расхода топлива способ - разделить поток топлива на множество маленьких ручейков, и сжигать каждый в отдельном небольшом двигателе. Чем на большее количество ручейков разбивается топливо, чем мельче сопла, в которых оно сжигается - тем эффективней двигательная установка.
Двигательная установка «Сатурна-5» имела только 5 сопел. Такая установка имеет только одно преимущество - в своей простоте. Простота, как всегда, противопоставленная эффективности. Для «Сатурна-5» двигатели F-1 могут быть оправданы: действительно, «нормальных» двигателей туда пришлось бы ставить десятки; это бы сделало установку слишком сложной, менее надежной. Выход - упростить (в ущерб эффективности), сделав разделение потока топлива лишь на 5 частей.
«Сатурн-5» имел громадную стартовую тягу, благодаря чему постановка на него множества мелких двигателей была затруднена. Более мелкие ракеты лишены этого недостатка.
F-1 не нужен.