Расчет скорости ракеты Сатурн-5

В последнее время в средствах массовой информации появляется всё больше материалов, ставящих под сомнение реальность полетов американских астронавтов на Луну. Началось с явных несоответствий в киносъемке и фотоматериалах, затем стали всплывать технические нестыковки, касающиеся ракеты «Сатурн-5», корабля «Аполлон» и лунного модуля. Широко известны работы А.И. Попова по определению скорости лунной ракеты в момент отделения первой ступени, А. Велюрова, в которой приведён детальный проверочный расчет регенеративного охлаждения КС двигателя f-1 первой ступени , Г.Г.Ивченкова “Оценка характеристик F-1, основанная на анализе теплообмена и прочности трубчатой рубашки охлаждения”.

В данной статье будет рассматриваться вопрос оценки скорости лунной ракеты в момент отделения первой ступени по конусу Маха. Для лучшего понимания рекомендую ознакомиться со статьей А.И. Попова по этой теме. Напомню, там простейшими расчетами было доказано, что реальная скорость «Сатурна-5» в конце работы двигателей первой ступени не превышала 1000-1200м/с при заявленных 2400м/с.

Основным доводом критиков данной статьи было то, что ракета представляет из себя тело сложной формы, поэтому реальный фронт волны уплотнения (конус Маха) может не соответствовать теоретическим расчетам. Однако тут внезапно были обнаружены фото продувки головной части Сатурн-1В в гиперзвуковой трубе (формы последних ступеней «Сатурн-1В» и «Сатурн-5» одинаковы). Оригинальный документ называется «A supersonic/hypersonic aerodynamic investigation of the saturn IB/apollo upper stage» — желающие могут поискать его сами. Фото там выглядят вот так:

Как видно на изображении, образуются несколько ударных волн разной интенсивности (от иглы, от конуса над САС и от конусного обтекателя под фермой САС. Последнюю и было решено использовать для измерений, так как она наиболее мощная и её угол самый большой из всех (трактуем предположения в сторону более высокой скорости Сатурна).

Осталось измерить конус Маха реального Сатурна в момент отделения 1 ступени. Для анализа было взято известное фото миссии Аполлон-11 в момент разделения ступеней, сделанное с самолета наблюдения A-LOTS.

Из фото был вырезан нужный участок, который затем был повернут так, что бы ось ракеты располагалась горизонтально. Для компенсации перспективных искажений изображение было растянуто по горизонтали таким образом, что бы соотношение диаметра второй ступени к длине ракеты составляло 1:11 (в реальной ракете диаметр 2 ступени 10м, высота ракеты-110м).

Результат измерения угла составил 41,01 градус. Для большей точности измерения те же действия были проделаны с кадром из киносъемки, результат составил 41,96 градуса. Весьма близкие результаты. Для сравнения с продувками был выбран меньший из полученных углов (в пользу лунных миссий). Итак, имеются углы конуса Маха при продувках на различных скоростях:

4М — 39,71 градуса
6М — 36,63 градуса
8М — 33,98 градуса
и угол в реальном полёте 41,01 градуса

Таким образом, форма ударной волны (конуса Маха) ракеты «Сатурн-5» в момент отделения первой ступени соответствует скорости уж точно менее 4М. Я бы даже сказал, что менее 3М — но фотографий ниже 4М в документе нету, поэтому пусть будет так.

Теперь остается перевести скорость в числах Маха в привычные метры в секунду. Ниже дана зависимость скорости звука от высоты:

высота(м) скорость звука (м/с)
0 340,29
5000 320,54
10000 299,53
20000 295,07
50000 289,80
80000 282,54

Заявленная НАСА высота разделения ступеней 68 км., скорость звука на этой высоте, согласно таблице, не превышает 285 м/с., соответственно скорость ракеты при разделении ступеней не превышает 285х4 = 1140 м/с.

Это никак не соответствует заявленным 2400 м/с — значит, разделение ступеней произошло гораздо ниже, в районе 20-30 км.

Косвенно это подтверждает имеющийся в интернете непрерывный видеоролик старта ракеты, на котором видно, что разделение ступеней происходит секунд через 30 после прохождения ракетой слоя облачности на высоте около 8 км. То есть это действительно высота в пределах 20-30 км. Скорость звука на этой высоте не сильно отличается от высоты 68 км., поэтому поправки не дадут особой разницы.

Итак, имеется заявленная NASA скорость при отделении первой ступени 2400 м/с и полученное в ходе сравнения формы конуса Маха значение скорости менее 1200 м/с

Вывод: уже в процессе работы первой ступени реальный Сатурн-5 имел минимум двойной недобор скорости. Надо напомнить, что для вывода на околоземную орбиту полезной нагрузки (станция «Скайлэб» или третья ступень с лунным модулем и кораблем «Аполлон») ракета должна в конце работы первых двух ступеней обеспечить скорость не менее 7850м/с при высоте не менее 100км от поверхности Земли. Более 1200 м/с этой скорости уже потеряно при работе первой ступени, при работе второй ступени ситуация будет только усугубляться из за существенного недобора высоты первой ступенью.

Такая ракета упадет в океан по баллистической траектории, не доставив полезную нагрузку на орбиту.

Таким образом, о пилотируемом полете на Луну даже мечтать не приходится, ракета технически не в состоянии это обеспечить. Единственной целью запусков было показать, что ракета взлетела и скрылась из поля зрения зрителей, все дальнейшие фото и видеоматериалы о полетах, образцы лунного грунта — фальсифицировались на Земле.

Материал: http://bolshoyforum.com/forum/index.php?page=1149
Настоящий материал самостоятельно опубликован в нашем сообществе пользователем Proper на основании действующей редакции Пользовательского Соглашения. Если вы считаете, что такая публикация нарушает ваши авторские и/или смежные права, вам необходимо сообщить об этом администрации сайта на EMAIL abuse@proru.org с указанием адреса (URL) страницы, содержащей спорный материал. Нарушение будет в кратчайшие сроки устранено, виновные наказаны.

Читайте также:

Кстати, по этому поводу сразу вспомнилось: Вчера вскрыли капсулу с посланием от пионеров 1985-го. Пионеры спрашивают, изобрели ли уже машину времени, и просят забрать их из 1985-го.
Сортировать по:   новые | старые
Henren
Henren

Но какую-то железяку они в космос все же вывели. Ибо за падением «Скайлэба» наблюдали многие люди, и обломки тоже имеются. Правда, насчет обломков говорят, что владелец участка где-то купил списанный самолет, разделал его и разбросал. Народец за денежку малую эти обломки растаскивал потом на сувениры. Но что-то они все равно вывели в космос.