De drie Space Shuttle Main Engines leveren samen met de Solid Rocket Boosters de stuwkracht om de Orbiter van de grond te tillen voor de eerste opstijging. De hoofdmotoren blijven werken gedurende 8,5 minuten na de lancering, de duur van de gemotoriseerde vlucht van de Shuttle.
Afbeelding links: De Space Shuttle hoofdmotoren leveren een deel van de stuwkracht die de Shuttle in een baan om de aarde stuurt. Klik op de afbeelding om de video af te spelen van de motoren tijdens de lancering (geen audio). Foto credit: NASA
Nadat de vaste raketten zijn afgestoten, leveren de hoofdmotoren stuwkracht die de Shuttle versnelt van 4.828 kilometer per uur (3.000 mph) tot meer dan 27.358 kilometer per uur (17.000 mph) in slechts zes minuten om een baan om de aarde te bereiken. Ze creëren een gecombineerde maximale stuwkracht van meer dan 1,2 miljoen pond.
Terwijl de Shuttle accelereert, verbranden de hoofdmotoren een half miljoen liter vloeibare stuwstof geleverd door de grote, oranje externe brandstoftank. De hoofdmotoren verbranden vloeibare waterstof – de op een na koudste vloeistof op aarde bij min 423 graden Fahrenheit (min 252,8 graden Celsius) – en vloeibare zuurstof.
De uitlaat van de motoren bestaat voornamelijk uit waterdamp als de waterstof en zuurstof zich vermengen. Terwijl ze de Shuttle in de richting van de omloopbaan duwen, verbruiken de motoren vloeibare brandstof met een snelheid die een gemiddeld familiezwembad in minder dan 25 seconden zou laten leeglopen, waarbij meer dan 37 miljoen paardenkrachten worden gegenereerd. Hun turbines draaien bijna 13 keer zo snel als een automotor op snelwegsnelheid.

IN DEPTH
+ Een krachtcentrale voorbereiden
+ Mensen stuwen Shuttle-motoren aan
+ NASA Tug: Fill ‘er Up

De hoofdmotoren ontwikkelen stuwkracht door hoogenergetische stuwstoffen te gebruiken in een gefaseerde verbrandingscyclus. De stuwstoffen worden gedeeltelijk verbrand in dubbele voorverbranders om heet gas onder hoge druk te produceren waarmee de turbopompen worden aangedreven.
De verbranding wordt voltooid in de hoofdverbrandingskamer. De temperaturen in de verbrandingskamer van de hoofdmotor kunnen oplopen tot 6.000 graden Fahrenheit (3.315,6 graden Celsius).
Afbeelding rechts: Space Shuttle hoofdmotoren worden geïnstalleerd op de Discovery in de Orbiter Processing Facility op NASA’s Kennedy Space Center. Foto credit: NASA/Kennedy Space Center.
Elke Space Shuttle Main Engine werkt met een mengverhouding van vloeibare zuurstof/vloeibare waterstof van 6 op 1 om een stuwkracht op zeeniveau te produceren van 179.097 kilogram (375.000 pond) en een vacuümstuwkracht van 213.188 (470.000 pond).
De motoren kunnen worden gesmoord over een stuwkrachtbereik van 65 procent tot 109 procent, wat zorgt voor een hoog stuwkrachtniveau tijdens de liftoff en de initiële stijgfase, maar het mogelijk maakt de stuwkracht te verminderen om de versnelling te beperken tot 3 g’s tijdens de laatste stijgfase. De motoren zijn gimbaled om te zorgen voor pitch, yaw en roll control tijdens de opstijging.