От 7-40 Ответить на сообщение
К Лучезар
Дата 10.08.2010 16:59:47 Найти в дереве
Рубрики Прочее; Россия-СССР; История; Война и мир; Версия для печати

Re: Строгое вычисление...

>>>Исходная кинопленка недоступна.
>>Как это "недоступна"??? Рейнарт годами работал с исходными материалами, товарищи со "Спейскрафт фильмз" постоянно работают с исходными материалами, оцифровывают их для ДВД. Исходные материалы очень даже доступны. Более того: как я понимаю, доступ к ним обеспечен законодательно. ;)
>На теории да, но в практике - нет. Даже если я имел деньги для поездки туда, даже если бы они мне ее дали, даже если бы у них или где-то на другом месте был телекинопередатчик для 70-мм лент, 41-летняя кинопленка - хрупкая, и прокрутка через него грозит ее повреждения. Всё это при положении, что и нее не потеряли как оригинальные магнитные ленты А-11 :)

Лучезар, все это называется "кривые отмазки". Повторяю: Рейнарт работал с этой пленкой годами. Парни из "Спейскрафт фильмз" прямо сейчас годами работают с подлинными архивами, оцифровывая их для ДВД. Значит, все проблемы прекрасно решаются. Кроме двух: наличия у вас денег и желания. Но тут уж такое дело: подлинное разоблачение возможно, разумеется, только на основании официальных оригиналов или копий, а не по пережатым роликам в сети скверного качества. По таким материалам никакое научно значимое разоблачение невозможно, и все, что у вас есть - это оригинальные исследования иллюстративного материала.

Так что добровольно отказываясь от исследования официального материала, вы тем самым по сути объявляете, что никакими подлинными разоблачениями вы даже не собираетесь заниматься, а намеренно ограничиваетесь домыслами и предположениями. А разговоры про деньги тут просто смешны. Вы сами неустанно перечисляли, какое количество людей, включая богатых и знаменитых, уверены в афере. Неужели со всех аполлоноборцев, включая богатых и знаменитых, вы не сможете собрать по подписке или просто в качестве пожертвований десяток тысяч долларов, чтобы съездить в США (или отправить туда Покровского) и на месте провести все нужные исследования? Это же смешно. Или просто говорит о том, что вы сами не ставите свои разоблачения и в копейку.

>>Вроде, если память не изменяет, Nikomo даже оценивал по стартовым кадрам роликов ютуба, и у него вполне сходилось даже в грубом приближении.
>Факел по стартовым кадрам? Но факел очень изменяется со времени - в последние секунды работы I ступени там виден просто дым, никакого пламени не видно. Тягу по нем тоже можно вычислить?

Помнится, я говорил, что по последним кадрам тягу можно если не вычислить, то приблизительно оценить. Количество этого дыма, величина расширения факела однозначно связаны с тягой двигателей. Факел меньшей ракеты был бы намного меньше.

>>Естественно. Это резонансное явление, связанное с собственными акустическими частотами камеры, замыкающимися через процесс испарения капель топлива. Возникает при любых размерах камер (например, с ним очень сильно боролись при разработке камер для РД-107 для "семерки"), но в больших камерах проблема становится наиболее серьезной. В общем, можно сказать, что именно она и ограничивает размер камеры.
>Шляпу снимаю перед всеми двигателестроителями мира - советскими, американскими, немецкими, французскими и т.д.! Это - научно-инженерная проблема наивысшей сложности!

Это сложная проблема, да.

>>Эту проблему решить удалось способом, ставшим теперь традиционным: разделением объема камеры на отдельные части с помощью выступающих стенок на форсуночной головке. См. камеру F-1:
http://historicspacecraft.com/Photos/F1_USSRC_2007_RK_30.jpg


>> . Видите: форсуночная головка разделена кольцевой и радиальной стенками?
>Спасибо! Очень интересный снимок.

Сделан в музее, как я понимаю. :) Есть место (а может, и не одно), где двигатель F-1 именно лежит на боку, так что можно заглянуть ему в сопло. Собственно, на музейных экспонатах "Сатурна-5" все двигатели на месте, так что им тоже можно заглянуть в сопло. Правда, может понадобиться лестница. :)

>>Я как раз вижу (нажимая кнопку "стоп", что на http://www.youtube.com/watch?v=XKtH0uzg8wU в моменты 3:03, 3:04 и 3:05 мы видим по очереди ослабление дымов, становится видна вся ДУ (свет в районе центрального двигателя - это всего лишь подсвеченный дальним боковым двигателем дымный шлейф из центрального), потом дым снвоа заслоняет все, потом видны только "ближний" и "верхний" двигатели, потом - все двигатели кроме "дальнего", заслоненного шлейфом из центрального, потом уже совершенно ясно - все двигатели и дым из центрального. В общем, если Вы выложите раскадровку с момента 3:03 по 3:06 (можно каждый 5-й кадр, например), то я Вам по каждому фрагменту скажу, что мы видим.
>
>Спасибо! Не надо, я понял, а Вы достаточно намучились с кнопкой "стоп" (за леность и упрямое нежелание установить приличную программу-проигрывателя приходится платить, да?).

А что делать? Приходится. :)

>Остается только сказать, что теоретически существует еще один способ уменьшения тяги - многократного выключения и включения двигателей, но выключенного двигателя "Ф-1" вряд ли возможно запустить снова, да?

Во-первых, это нереально практически: выключение двигателей невозможно не заметить со стороны. Такой большой двигатель полностью гаснет и выходит на полную тягу за много секунд, это будет сразу видно.

Во-вторых, это, по сути, нереально технически: обеспечение многократного запуска - это сложная задача, и для F-1 ее не решали. Ф-1 невозможно было заново включить в полете, для этого отсутствовали технические средства. По факту, каждый Ф-1 включали при испытаниях 2 раза и при пуске еще один раз, но для каждого включения требовалось снова ставить пусковую ампулу и проводить множество прочих процедур в пневмогидравлической системе. Кроме того, не факт, что этот двигатель не развалился бы после, скажем, 5 включений.

> Загадка потери тяги остается...

Нет никакой загадки. Вы что, еще не поняли, что теория "скорости при разделении 1 км/с" лишена всякого смысла? Попробуйте понять, в конце концов, что это логически бессмысленная теория. Впрочем, с конспирологическим мышлением прийти к этому пониманию вряд ли удастся. Вы, полагаю, так и будете и дальше мучиться вопросом "КАК они это сделали?" и сочинять все более нелепые теории на этот счет. А вопрос "ЗАЧЕМ они это сделали?" Вы просто пропустите мимо ушей, как уже несколько раз пропустили. Хотя именно этот вопрос - главный. Поняв, что делать ТАК совершенно незачем, что у аферистов нет и не может быть ни единой разумной причины, чтобы сделать ТАКУЮ ракету, неконспиролог просто сказал бы себе: "Раз такую нелепую ракету делать незачем, раз такую ракету делать намного сложнее и опаснее, чем обычную, то такую ракету никто бы и не стал делать и не делал". И забыл бы про "теорию 1 км/с" как про болезненный бред. Но Вы, без сомнения, поступите так, как поступают в таких случаях конспирологи (и параноики :) ): будете продолжать придумывать новые бредни о том, как американские фальсификаторы зачем-то намеренно усложнили себе задачу и упростили разоблачение и соорудили нелепую невозможную ракету. Зачем они это сделали? - Вы никогда не будете отвечать на этот вопрос, я угадал?

>Но допустим, что никакая тяга не теряется. Давайте вычислим скорость в момент разделения по ролику http://www.youtube.com/watch?v=xPXKdABiS9g , где оно происходит на 162-й секунде от старта ракеты, используя Вашу программу http://menonthemoon.narod.ru/rocket_full.html и данные НАСА для величин, которые невозможно найти таким способом. Сначала заменим строку №135 в ней (под комментарием "//Print table row each 10th second") на "if (true) {" для того, чтобы данные выводились для каждые 0,1 с, и введём более точное значение g0 = 9.80665 (строка №9). Потом запускаем программу, загружая файл, и вводим "Sea level thrust-to-weight ratio: 1.17". (Подождите, не перебивайте меня!) Что мы видим? На 66-й секунде скорость - 316 м/с, а высота - 6300 м. Отмечаем и высоту на 162-й секунде (~60 км), как и величин гравитационных (1245 м/с) и аэродинамических (50 м/с) потерь в этот момент для последующего использования (см. ниже).

>На ролике конденсация происходит с 60 по 71 секунд, а ровно на 66-й секунде мерцает еле видное голубое облачко. Это и момент прохождения 1 Маха, как и Вы писали. Это бесспорно! Давайте узнаем, какая скорость звука на этой высоте. Смотрим модель атмосферы http://ntrs.nasa.gov/archive/nasa/casi.ntrs.nasa.gov/19770009539_1977009539.pdf стр. 103 - для 6300 м там дана скорость звука 315,21 м/с. Как видите, всё совпадает - и скорость звука, и время. Заметьте, что это измерение гораздо более точное, чем измерение времени прохождения башни на старте. Заглянем-ка всё-таки в данные Вашей программы, на какой секунде ракета проходит 121 м (высота башни). На 11,3 секунде. Тоже весьма правдоподобно, да? Вы сами писали - на 11 секунде. Итак, вне всякого сомнения, тяговооруженность "Аполлона-11" на старте - 1,17.

Я писал "на 11-й секунде" - это значит "между 10-й и 11-й", это и есть 11-я секунда. Мне помнится, что башня проходится в момент 10,8 сек, но я не знаю, это с краном или без крана. Впрочем, по официальным данным скорость звука достигается действительно на 66-й секунде. У меня на самом деле в программе есть одно большое упрощение: я взял линейную функцию изменения тангажа вместо более сложного расчета траектории гравитационного разворота (англ. Gravity turn), так что это вносит некоторые ошибки в расчет. Впрочем, стартовая тяговооруженность, указанная в насовских документах, зависит даже от атмосферного давления на площадке в момент старта. Иными словами, это не тот случай, когда надо искать блох и пытаться выискивать мелочи. По документу, что Вы цитируете ниже, для стартовой тяговооруженности выходит 1,18, и в этой цифре нет причин сомневаться.

>Удельный импульс двигателей I ступени на уровне моря дан в отчете НАСА о "Аполлоне-11" ( http://ntrs.nasa.gov/archive/nasa/casi.ntrs.nasa.gov/19900066485_1990066485.pdf стр. 5-5. Среднее значение - 264,54. Удаляем коэффициент К в правой стороне моего уравнения, как Вы просили, и замещая Gf = 1,17, Isp = 264,54, t = 156 с (приведенное время, равное 161 - 5, так как центральный двигатель выключили на 26 с раньше), получаем:
>MR = M1/M2 = 1 / (1 - Gf * t / Isp0) = 1 / (1 - ((1,17 * 156) / 264,54)) = 3,2253109.
>По графику в том же документе на стр. 5-4, внизу влево, нижняя ось (там, где он дан в секундах), находим средний удельный импульс - так, чтобы площадь под кривой была равна площади прямоугольника для него (т.е. при интегрировании получится одна и та же величина). Линия, для которой это условие выполнено, находится примерно на уровне Isp = 287,5.

Это ошибочный способ нахождения среднего УИ. Вы ищете средний УИ по времени, но это не та величина, что нужно подставлять в формулу Циолковского. Если пользоваться средним УИ, то нужно брать средний УИ по скорости (надеюсь, Вы справитесь сами с математическим доказательством этого факта?) Ну а наибольшее приращение скорости приходится на то время, когда УИ уже почти достиг вакуумного значения (у меня по программе - при УИ до 300 сек ракета набирает всего около 0,5 км/с, а остальные >1,5 км/с - при УИ от 300 сек и выше). Так что средний по скорости УИ будет порядка 300 с. Этой велчиной и нужно пользоваться в формуле Циолковского.

> Замещаем значения М1/М2 и Isp в уравнении Циолковского и получаем:
>V = ln(M1/M2) * Isp * g0 = (ln(3,2253109) * 287,5 * 9,80665) = 3302 м/с (без учета потерь).
>Вычитаем значения гравитационных и аэродинамических затрат из Вашей программы (см. выше). Получается 3302 - 1245 - 50 = 2007 м/с.

Лучезар, Вы впустую тратите время. Не имеет никакого смысла пытаться подставлять вырванные единичные значения в приближенную усредненную формулу и на этом основании пытаться найти противоречия. Если Вы желаете проверить данные по конкретной ракете, Вам нужно взять полный набор доступных данных из отчета и проинтегрировать полную систему уравнений. Брать правильную функцию тангажа, правильное изменение УИ с высотой, и т. п.


>Но и это еще не всё! На высоте ~60 км (см. выше) в том же документе на стр. A-6 (в приложении) дана скорость ветра по компоненте "pitch x" (т.е. по курсу, см. http://en.wikipedia.org/wiki/Yaw,_pitch,_and_roll ): -60 м/с! На стр. A-5 видим, что направление ветра действительно с востока (т.е. встречный, так как ракета летит на восток!), а на стр. A-4 видим, что и скалярная величина скорости ветра опять 60 м/с. Эти данные согласовываются и с данными о постоянных восточных ветрах в летном полушарии на такой географической ширине и высоте над уровнем моря - см. http://www.britannica.com/EBchecked/topic-art/121560/50035/Meridional-cross-section-of-the-atmosphere-to-a-height-of
>Итак, нам надо вычесть еще 60 м/с, чтобы получить скорость относительно Земного шара, а не относительно воздуха атмосферы.

И это грубая ошибка. Ничего не надо высчитывать. Ракета - не самолет, она не "опирается на воздух", ветер может только "сдувать" ее. Но для такой большой ракеты, как "Сатурн-5", "сдувание" пренебрежимо мало. Даже когда она на сверхзвуковой скорости "продирается" через атмосферу - воздух тормозит ее не более чем на 50 м/с. А уж ветры на высотах десятки километров вообще не оказывают на нее почти никакого влияния. Даже если бы они дули со скоростью 600 м/с. Ракета такой массы почти "не замечает" ветра в столь разреженной атмосфере.

> Получаем 2007 - 60 = 1947 м/с. Официальная же скорость относительно Земли в этот момент (в том же документе, стр. 4-7) - 2402,7 м/с, что на 23-24% больше той, которую мы только-что вычислили!
>Вам есть что возразить, или мне можно продолжать вычислением скорости второй ступени?

Смотрите. На стр. 239 документа есть история массы ракеты на этапе работы 1-й ступени. При контакте подъема масса 2899 тонн, перед отделением 2-й ступени - 825 тонн. Число Циолковского 2899/825=3,51. Значит при среднем (по скорости) УИ 300 с характеристическая скорость будет 9,81*300*ln(3,51)=3695 м/с. По Шунейко http://epizodsspace.narod.ru/bibl/raketostr3/1-3.html 3660 м/с, разница в 1 % вызвана приблизительным значением среднего УИ. Вычтя потери по Шунейко (1266 м/с), получим конечную скорость 3695-1266=2429 м/с, разница с насовским значением в 1 % связана все с тем же округленным значением УИ (и потерь тоже). Все сходится. Посчитаем средний расход. Сожжено 2899-825=2074 тонны, приведенное время сжигания ок. 156 с, значит, средний расход 13,3 тонны/с. Вроде, получается в ~3 % с суммарным значением в таблице на стр. 5-5, но там опять-таки приведены значения для конкретного промежутка времени, а в реальности количество поступающего топлива может все-таки слабо зависеть от времени, так что надо внимательно изучать все данные. Причин может быть множество, начиная с того, что движение ракеты начинается еще до достижения максимальной тяги. Поймать насовцев на том, что они не умеют считать баллистику ракеты, нереально. Вы что, всерьез на это надеетесь?