И снова забавная дискуссия с разоблачителем лунной аферы в комментариях
Я несколько удивился тому, что старт ракеты легко инсценировать. Для этого нужен как минимум мало того, что полномасштабный макет ракеты, на старт которой обралось посмотреть несколько тысяч человек, так ещё и летающий. И летающий с заявленными разгонными характеристиками. Такая громадина со скоростью ракеты ЗРК в небо уходить не может. И копию в масштабе тоже не подсунешь, среди зрителей людей умеющих в физику было много и нарваться на логичный вопрос о том, почему они сидели в четырёх километрах от старта, а звук двигателей пришёл через пару секунд можно было очень легко.
Вопрос к разоблачителям лунного заговора о том, что показали многочисленным зрителям на запуске Сатурн-5 я уже задавал, но ответа не противоречащего базовым законам физики так и не получил:
Собеседник разоблачителя тоже вполне обоснованно удивился:
Но всё, что нам совместными усилиями удалось добиться, это сравнение факела Сатурн-5 за который выдавали Сатурн-1 с фейерверком.
По поводу нелетания ракеты Сатурн-1 вопрос спорный. Но поскольку один из гуру разоблачения лунной аферы д.ф-м.н. Попов А.И. пишет, что:
То и мы будем считать, что летабельность ракеты Сатурн-1Б установлена как достоверная. А поскольку ракета Сатурн-1Б, это модернизация ракеты Сатурн-1, то ракеты Сатурн-1 тоже можно считать летающей. Нельзя же модернизировать то, чего нет и не набрано опыта эксплуатации.
Теперь перейдём к ракете Н-1. К сожалению, качественную фотографию старта Н-1 найти не удалось. Но есть кадр из кинохроники:
Чем факелы от трёх десятков НК-15 лучше чем от пяти F-1 разобрать сложно. Но хвост за ракетой вполне себе ничего, метров под двести. У Сатурн-5 примерно такой-же.
Снова обратимся к анонимному :( тсточнику под названием "Определение параметров 1-й ступени ракеты Сатурн-5". Правда была попытка определить авторство, но она не удалась.
Обратимся к первой части документа под названием "Определение тяги двигателя F-1".
Для анализа пламени используем бочкообразный скачок уплотнения (Barrel Shock), в котором кислород из окружающего воздуха сгорает турбулентно с углеродосодержащими компонентами, не успевающих сгорать в КС двигателя (CO, CH2, окисляющихся кислородом атмосферы до CO2, H2O). Внутри области, за скачком, пламя невидимо. Bow shock – головной скачок уплотнения.
Это и есть ядро пламени выхлопных газов двигателя, которое можно видеть на фото и киносъемке.
Воспользуемся геометрическим подобием пламен разных двигателей, поскольку такое пламя представляет собой поток горячих газов, который однозначно определяется параметрами двигателя.
Пламя на небольшой высоте имеет не такие большие размеры по сравнению с тем, какие оно приобретает на больших высотах, что может затруднять сравнение. Кроме того, пламя на больших высотах может быть снято под разными углами, что тоже может затруднять такое сравнение.
Поэтому используем снимки, на которых запечатлена работа двигателей на небольшой высоте, когда ракеты еще не успели подняться на большую высоту.
Итак, используем снимки:
1. взлет AS-506 (Аполлон -11), [4]
2. взлет AS-205 (Аполлон-7), [5]
Для сравнения воспользуемся тем фактом, что диаметры 3-й ступени Сатурна-5 и 2-й ступени Сатурна-1Б были одинаковы. Масштабируем снимки таким образом, чтобы эти размеры были бы одинаковы (одинаковые размеры выделены красными линиями).
Поскольку периферийные двигатели 1-й ступени Сатурна-1Б установлены под углом 6 градусов от центральной линии ракеты, пламя отдельного двигателя выделяется из общего потока, и может быть использовано для геометрического анализа. Используем также (для проверки) суммарное пламя четырех центральных двигателей этой ступени, которое по объему должно составлять примерно столько же, сколько и суммарный объем пламени четырех отдельных двигателей.
Для определения подобного размера ядра пламени двигателя 1-й ступени Сатурна-5 используем видимую огибающую ядра пламени и видимый размер сопла двигателя, по которому определим центральную линию такого ядра.
Вычислим условный (приведенный к одному масштабу) объем тела вращения, представляющего собой ядро пламени. Вычисления выполним для пламени одного двигателя H-1(1-я ступени Сатурна-1Б), для четырех таких двигателей и для двигателя F-1(1-я ступень сатурна-5).
Тела вращения построены в программе AutoCAD. AutoCAD позволяет вычислить объем любого произвольного тела (команда massprop).
Итак, имеем значения объема: (1)
1. один двигатель H-1 = 4,8
2. четыре двигателя H-1 = 19,2
3. один двигатель F-1 = 38,9
Проверим, 4,8 х 4 = 19,2 , то есть объем тела вращения для четырех двигателей H-1 совпадает с объемом суммарного пламени от находящихся близко друг от друга центральных двигателей.
Для более корректного сравнения двигателей H-1 и F-1 учтем, что плотность потока газов несколько различна. Итак, определим плотности потоков:
Параметры потока для двигателя F-1:
Параметры потока для двигателя H-1:
gamma3(H-1)/gamma3(F-1) = 1,068657
Значения тяг двигателей составляли:
H-1 = 199,547 lbf (среднее значение приведено в отчете)
F-1 = 1510 lbf (в отчете приведены значения индивидуальных двигателей, рассчитаем для сравнения среднее значение: 1=1515, 2=1500, 3=1512, 4=1525, 5=1500, среднее = 1510)
Значения тяг взяты из [2] и [3].
Итак, отношения тяг составляет 1510/199,547 = 7,57 раз. Отношение объемов (см. 1), с учетом того, что плотности отличаются в 1,07 раз, составляет 38,9/4,8/1,0687 = 7,58. Учитывая неточность геометрических измерений, совпадение представляется вполне хорошим. Таким образом, значение тяги двигателя F-1, базирующееся на сравнении со значением тяги двигателя H-1 можно считать подтвержденным.
Литература:
1. George P. Sutton, Rocket Propulsion Elements, Seventh Edition, 2001
2. Results of the fifth Saturn-1B Launch Vehicle Test Flight AS-205 (Apollo 7 mission) , January 25, 1969 https://history.nasa.gov/afj/ap07fj/pdf/a07-as205-saturn-ib-results-19900067467.pdf
3. Saturn 5 launch vehicle, flight evaluation report AS-503, Apollo 8 mission, February 20, 1969 https://ntrs.nasa.gov/citations/19690015314
4. http://spaceflight.nasa.gov/gallery/images/apollo/apollo11/hires/s69_39527.jpg
5. http://spaceflight.nasa.gov/gallery/images/apollo/apollo7/hires/s68-48788.jpg
Документ старый, не факт, что все ссылки работают, но документы и снимки можно найти.
Итого.
У Сатурн-5 пламя из двигателей вполне себе пламя. Заявленным параметрам двигателя соответствует. Желающие могут посравнивать с пламенем от ракет Фалкон или Союз. Только учитывайте сколько там на камеру приходится.
Может случилось так, что я чего-то не доглядел и факел у Сатурн-5 действительно похож на фейерверк. Но я раньше думал, что фейерверк выглядит примерно так:
Кто сможет аргументированно объяснить, что не так с факелом у ракеты Сатурн-5? Мне правда интересно. Да, и на сколько легко подделать старт тяжёлой ракеты при помощи лёгкой?