Разбор полётов 2.
Продолжение Разбора полётов Сатурна-5.
На ресурсе по адресу:
https://dzen.ru/media/id/5fcb948a61621900478e4196/start-saturn5-uskorenie-skorost-vysota-60b9cdec1b3f5c22268dd0ca?&comments_data=n_reply
под названием: Старт сатурн-5. Ускорение, скорость, высота. Есть любопытная фотография старта Сатурна-5.
Фотошоп 1.
Любопытная тем, что здесь мы не видим сажевых юбок в конце сопел Лаваля, которые являются обязательным атрибутом всех официальных стартов Сатурнов-5. Более того, мы видим что факел существенно отличается от факелов официальных запусков и сопловые насадки двигателей раскалены и светятся. Очевидно, что это фотошоп, так как не похож на старт с ролика снятого на кинокамеру:
Кадр из киноролика Френка Полейши. Внешний огненный шар, скрывающий сопла, образуется за счёт сгорания сажи внешних двигателей в атмосферном кислороде, а центральный стержень пламени образуется за счёт сгорания сажевой юбки центрального двигателя плюс частей сажи от внешних двигателей.
Смотрим коллаж фотографий официальных запусков ниже на фото 2. Обращаем внимание на наличие сажевых юбок в конце сопел.
Фотоколлаж 2.
Фотоколлаж 2.
Очень хорошо сажевые юбки видно в ролике: https://yandex.ru/video/preview/12198042173054053798?text=Взлёт%20Сатурна-5&path=yandex_search&parent-reqid=1677516264317273-14643316169869076210-vla1-0961-vla-l7-balancer-8080-BAL-3360&from_type=vast
Скрин из ролика размещаю ниже:
Скрин из ролика.
Также там есть график скорости, который имеет две точки перелома на 13,5 секунде и на 108 секунде полёта.
График с ресура указанного в начале.
Полагаю, что эту информацию разместил «защитник НАСА» в противовес ролику Попова, в котором показана съёмка, выполненная сотрудником IBM, работавшего на НАСА, Френком Полейша, Сатурна-5 от старта до прохождения облаков на высоте около 8 километров на 106 секунде. Мол, стартанули нормально, набрали скорость 40 метров в секунду, затем на небольшой скорости, чтобы сэкономить на преодолении сопротивления воздуха, достигли облаков, а потом как дали газу и в дамках. Вот и я тоже решил помоделировать.
Составим уравнение: M*v2 /2 + M*g*h = F*g*h , где
М - масса ракеты в кг;
V - скорость ракеты м/сек;
g - ускорение свободного падения 9,8 в м/сек2 ;
h - высота подъёма ракеты в метрах;
F - тяга в кг.
По другому, сумма кинетической и потенциальной энергий ракеты равна произведённой работе. Так как , после несложных преобразований получим:
Ускорение равно A= dv/dt = g*(F/(M0 - G*t) -1) , где
g - ускорение свободного падения 9,8 в м/сек2 ;
F - тяга в кг.
M0- стартовая масса ракеты в кг;
G - расход топлива кг/сек;
t - время в секундах;
dv - изменение скорости за время dt.
Vn = Vn-1 + g*(F/(M0 - G*n*dt) -1)*dt,
Hn = Hn-1 + (Vn-1 + Vn)/2*dt, n=1,2,...
Заметим, что на предельных режимах жидкостные двигатели допускают дросселирование (изменение расхода топлива и соответственно тяги) в очень небольшом размере, поэтому в расчётах тяга и расход постоянны, меняется только масса ракеты. Ввиду того, что масса ракеты уменьшается, меняется и скорость. Для вычисления графика скорости воспользуемся обычной таблицей эксель. В столбце А будет время от 0 до 162 секунд с шагом 0,1 сек, а в следующих столбцах скорость и высота. Общая тяга пяти двигателей в разных источниках гуляет от 3522,5 тонн до 3400 тонн, а вот расчётная траектория НАСА выполнена на тяге 3200 тонн, что понятно из графика НАСА ниже и из наших расчётов.
Расчётый график НАСА показывает отделение первой ступени на 162 секунде на высоте 68 км при скорости 1400 метров в секунду, хотя в википедии написано 2800 м/сек..
График НАСА слева, справа фрагмент с красным пунктиром динамики обозначенной Поповым А.И..
Приводим наш расчёт. Расход вычислялся из общего веса керосина и кислорода в первой ступени делённому на 165 секунд, потому что три секунды тратится на запуск и разгон двигателей до отрыва от пускового стола.
Видно,что первая пара данных по высоте и скорости при общей тяге 3200 тонн ближе всего к расчётному графику НАСА. Для наглядности совмещённых графиков скорости и высоты, шкала высоты уменьшена в десять раз. Отметим, что на 106 секунде высота подъёма близка к 20 километров, то есть, выше облаков.
Теперь исходя из того, что съёмка Полейши представляет документальный факт, попробуем смоделировать динамику полёта по его ролику. Размещаю ролик, где внизу слева есть ролик Полейши:
Click to viewРолик интересен тем, что на 105 секунде, тело ракеты уже в облаках, а на 106 - 107 секундах видна тень ракеты убегающая от дыры в облачности. Вид снизу, видна только тень и факел, тело ракеты скрыто облаками.
Первая пара данных совпадает с расчётом НАСА.
В последней паре данных, зная вес «сухого» Сатурна-5 около 200 тонн и полагая расход топлива с уменьшенной подачей кислорода в два раза, согласно предположениям из первой части «Разбора полёта Сатурна-5» https://andrfrend.livejournal.com/18861.html , равного 8540 кг/сек., определим общий вес заправленной ракеты равного 200 тонн плюс вес топлива 8540 кг/сек * 165 сек, итого 1609,1 тонна, с такой же тягой равной стартовому весу. Видим, что динамика немного выше, чем у расчёта НАСА. Графики этой пары не размешаю, так как они близки к расчётным НАСА.
Во второй паре данных, поступая также, только уменьшая расход топлива и соответственно тягу, динамика достижения облаков близкая съёмке Полейши, получается только при расходе топлива равного 1400 кг/сек, что почти на порядок меньше заложенного в конструкцию Сатурна-5. При этом скорость Сатурна-5 при прохождении облаков на 106 секунде, по нашей модели, равна 234,9 м/сек, а расчёт НАСА даёт скорость 494,7 м/сек и высоту 17613 метров. Ролик Полейши показывает, что Сатурн-5 поднимается на высоту башни примерно за 13-14 секунд, что соответствует графику расчёта НАСА. Это может означать, что после достижения высоты башни тяга двигателей была уменьшена. В качестве переломной точки возьмём время из графика скорости приведенного выше 13,5 секунд. Будем считать, что в этой точке произошло сокращение подачи кислорода в два раза, в соответствии с предположением из «Разбора полёта Сатурна-5» https://andrfrend.livejournal.com/18861.html С учётом этого пересчитаем стартовую массу и расход топлива. Получим, что при стартовой массе 442 тонны, тяге 481 тонн и расходе 2156 кг/сек динамика подъёма будет в точности соответствовать расчёту НАСА до 13,5 секунды, после чего вес ракеты станет 413 тонн, тяга уменьшится до 420 тонн, а расход до 1406 кг/сек.
В этом случае ракета достигнет высоты облаков 7712 метров на 106 секунде при скорости 217,55 м/сек. Очевидно, что в реализованном макете Сатурна-5 масса, тяга и расход отличаются от нашей модели, но динамика подъёма была почти такой же.
Попов А.И. в ролике:
https://youtu.be/ybPaDRki-Is, измерил время перемещения тени ракеты и вычислил скорость ракеты- 115 м/сек.
Попов А.И. в ролике указаном выше, измерил время перемещения тени ракеты и по ней определил скорость Сатурна-5 около 115 м/сек. Но расчёт показывает, что при такой скорости на 106 секунде ракета не могла достичь высоты 7,7 километра, поэтому эта скорость ближе к скорости перемещения тени ракеты.
Скорость ракеты равна скорости тени умноженной на тангенс угла положения солнца, при условии перпендикулярности ракеты относительно слоя облаков, В данном случае отношение скоростей 217,55/115 = 1,89 даёт значение тангенса, откуда получается угол положения солнца 62,13 градуса.
Vракеты = Vтени * tg(угла между положением Солнца и горизонтом)
Arctg ( 217,5/115 ) = Arctg (1,891) = 62,13 градус
16 июля 1969 года 13 часов 33 минуты 48 секунд Шир/Долг: 28,57/-80,65 градуса Высота Солнца 60,70 градусов
Положение Солнца на широте мыса Канаверал (широта 28.5729° N, долгота -80.6480° W) в данный момент 16 июля 1969 года в 13 часов 33 минуты 48 секунд, то есть точно во время запуска «миссии» Аполона-11 и прохождения Сатурном-5 облаков было равно 60,70 градусов, и означает, что ракета наклонена от солнца примерно на два градуса от вертикали. Этот факт показывает, что ролик Полейши подлинный и соответствует моменту.
Теперь привяжем видеоролик полёта Аполло-15, снятого с бортовой кинокамеры к нашему графику. Ролик начинается с 52 секунды полёта:
Следует отметить сильную несимметричность медузы, что говорит о сильном ветре и о низкой высоте полёта. Точнее, в данном случае «медуза» имеет другую природу, в отличие от «медуз» нормальных ракет, если у нормальных ракет на высотах выше 30 км происходит конденсация молекулярной воды, образованной в результате сгорания, в паровой оболочке, то у Сатурна-5 происходит конденсация атмосферной влаги на частичках сажи, вылетающей из сопел двигателей.
Суть фокуса заключалась в том, чтобы на начальном этапе скорость подъёма соответствовала скорости реальной ракеты до отрыва от ориентиров, а затем пустую вторую ступень сжечь в течении десяти секунд, либо обдувая оболочку из магниевого сплава кислородом из сопел третьей ступени, либо с помощью термитных смесей. А с этой позиции третья ступень не могла достигнуть даже околоземной орбиты. Но слабая облачность не позволила спрятать все улики в Атлантическом океане.
Попробуем оценить динамику полёта 3 ступени, для этого проделаем некоторые вычисления. Найдём расход топлива J-2:
G = F/(Pуд*g) = 1019кН/(9,8 м/сек2*421 сек) = 247 кг/сек.
Третья ступень рассчитана на 500 секунд работы, отсюда вес топлива 123,5 тонн, а «сухая» третья ступень 132 - 123,5 = 8,5 тонны. Очевидно, что лунного модуля на борту не было также как и астронавтов, поэтому не было смысла заправлять под завязку. Будем исходить из 165 секундного запаса, а это 40755 кг топлива. Предположим, что вес третьей ступени был 50 тонн. Тяга 100 тонн, а расход 247 кг/сек. Получим следующий график:
Из графика видно, что отставание облака от 3 ступени на 185 секунде составило 3269 метров через 18 секунд. При помощи линейки оценим это отставание.
Расстояние 180 мм, длина ступени 10 мм. Исходя из длины третьей ступени 17,85 метров получается, что разрыв составляет всего 321 метр, то есть на порядок меньше предполагаемого. Разница скоростей составляет всего 321 метр/18 сек = 17,85 метров в секунду, в 20 раз меньше расчётного. И отсутствие медузы, где пары воды охлаждаясь обозначают зону расширения, также говорит о том, что баки пустые.
Вот здесь можно посмотреть на медузы настоящих ракет:
Итак, подводя итоги наших разборов, отметим, что действительно реальные запуски Сатурнов-5 с астронавтами на борту, возможно, должны были бы выглядеть как на фотошопе 1, где сопла Лаваля раскалены, нет сажевых юбок, вместо пламени истекает однородный поток плазмы, свечение которой происходит за счёт рекомбинации ионов и радикалов. Однако, при наличии огромного количества фото НАСА, пока ещё, сильно отличающимися от данного фото в начале текста, почему-то официальные съёмки Сатурнов-5 от старта до достижения облаков не дают целостной картинки, поэтому приходится пользоваться чудом сохранившейся любительской киносъёмкой. По-видимому, процесс подгонки под ответ с помощью фотошопа уже запущен. Запуски, которые объявлены официальными с сажевыми юбками, фотоколлаж 2, являются бутафорскими и никаких астронавтов на борту не имеют. Обескураживает то, что при наличии Академии наук, ложь «американцев на Луне» продолжает литься из средств массовой дезинформации и распространяется даже теми, кто имеет научные звания и высокие должности.