F-1ロケットエンジン
全体を1基のエンジンとして見れば、かつて開発されたものの中では最も強力な液体燃料ロケットであるが、ポンプから燃焼室・ノズルを一つのまとまりとして見てみれば、実際に飛行したものとしてはF-1が依然として世界で最も強力な液体燃料ロケットである。また固体燃料ロケットも含めれば、海面推力1,400トン(13.8MN)のスペースシャトルの固体燃料補助ロケット(SRB)のような、さらに強力なものも存在する。
プラット&ホイットニー ロケットダインとダイネティクス(英語版)はスペースシャトルの引退後のNASAの次の有人打ち上げ機用の"advanced booster competition"にアポロ計画でのサターンVの1段目の動力である液体酸素/RP-1を推進剤とするF-1から派生したF-1Bを2基備える予定の"ピュリオス(英語版)"として知られるブースターの設計を備えたスペース・ローンチ・システムに参入した。2012年に低軌道へ150トン(t)、130 tのSLS Block IIを低軌道に投入可能でさらに20 t投入可能な双発のPyriosブースターがSLS Block II用に選択された。 2013年にF-1 エンジンを元にした改良型であるF-1Bエンジンは効率が改善され部品点数が減り費用対効果が高まったと報告された。 それぞれのF-1Bは海面高度で推力1,800,000 lbf (8.0 MN)を生み出し、初期のF-1エンジンの推力である1,550,000 lbf (6.9 MN)を上回る。
F-1は、それまでに実用化された液体燃料ロケットの中では、単体としては最も強力なものであった(F-1よりもさらに強力なM-1ロケットエンジンも計画され、燃焼試験まで行なわれたこともあったが、実現されなかった)。後にソビエトで開発されたより強力なRD-170は4基の燃焼室とノズルを束ねたものだった。
F-1はRP-1(ケロシン)を燃料にし、酸化剤には液体酸素を用いる。燃料と酸化剤を燃焼室に送るためにターボポンプが使用された。エンジンの心臓部は燃焼室で燃料と酸化剤を混合して燃焼する事で推力を生み出す。ドーム状の燃焼室の頂上部には、推力をロケット本体に伝え、飛行を制御するためのジンバル(首振り)機構が設置されている。そのすぐ下には、マニホールドがあり、燃料と酸化剤を霧状にして燃焼室に噴射するためのインジェクターがある。燃料はインジェクターに分割されたマニホールドから供給される。燃焼室の壁の中には178本の細いチューブが埋め込まれていて、ロケットのノズルの上半分くらいまであり、燃料の一部をその中に通す再生冷却によって燃焼室を冷却している。
ガスジェネレーターサイクルでは燃料と酸化剤を送るポンプの駆動にタービンが用いられる。燃料と酸化剤のポンプは分離されていてそれぞれ燃焼室へ供給する。燃料と酸化剤の一部はガス発生器(GAS GENERATOR)に送り込まれ、ここで発生した燃焼ガスでポンプと直結したタービン(TURBINE)を駆動させる(ガス発生器式方式)。タービンの出力は41メガワット(5万5,000馬力)、回転数は5,500rpmで、毎秒976リットル(788kg)の燃料と1,565リットル(1,789kg)の液体酸素を燃焼室に供給する。