Найти в Дзене

Лунные корабли - продолжение 12. Взлет с Луны.

Предыдущее:

Продолжение 11

Продолжение 10

Взлет с Луны Лунного Модуля (ЛМ). а вернее - его взлетной ступени.

Быстро или не очень? Посчитаем.

Как должно быть?

Взлетная ступень ЛМ имеет полную массу (с топливом) 4670 кг. Высота взлетной ступени - 3,76 м.

Если часть топлива двигателей ориентации выработана, то масса немного меньше. Если в указанной массе нет экипажа - то масса немного больше. В общем - то на то.

Тяга двигателя взлетной ступени 15,6 кН - 15600 Н.

Ускорение силы тяжести на Луне 1,625 м/с2.

Взлет в начальный момент времени - и первые десятки метров - вертикально.

Часть тяги двигателя тратится на преодоление притяжения Луной взлетной ступени (гравитационные потери) а все остальное - на разгон взлетной ступени - набор скорости и высоты.

Сколько тратится на гравитацию?

Луна притягивает взлетную ступень с силой:

F=ma, где a=1,625 м/с

F= 4670х1,625=7490 Н

На ускорение остается 15600-7490=8110 Н

Ускорение при этом

а=8110/4670=1,74 м/с2.

Теперь посмотрим, что нам показывают на видео.

Аполлон 15

Это видео - самое показательное, поскольку нет зуммирования и панорамирования.

Перед взлетом

-2

Если не учитывать перспективу, то от нижнего края взлетной ступени и до "верхнего края экрана" - укладываются три высоты взлетной ступени. это примерно 11 - 11,5 м. Если учитывать перспективу - то несколько больше. Но мы возьмем лучший для НАСА параметр высоты.

Взлет начинается когда на таймере секунд - 0,25

За край изображения ступень уходит когда на таймере секунд - 0,27

-3

То есть взлетная ступень преодолевает первые 11 м за две секунды.

Может (опять подыграем НАСА) - за 2,5 секунды.

Перемещение при равноускоренном движении при "старте с места", то есть при нулевой начальной скорости

S=at**2/2

Откуда легко вычисляется ускорение

a=2S/t**2

Если взлетная дистанция 11,3 м, а время 2 с, то а=5,6 м/с2

Если взлетная дистанция 11 м а время 2,5 с то а=3,52 м/с2

Получаем - если подыгрывать НАСА, то ускорение при взлете в два раза выше - по видео - нежели расчетное, по возможностям взлетного двигателя и массе взлетной ступени.

Если не подыгрывать - то в три с лишним раза.

Если же учесть перспективу - то все еще хуже (для НАСА).

Хотя почему НАСА? Это, вероятно, был Голливуд...

Аполлон 16

-4

Здесь все несколько сложнее - есть панорамирование и зуммирование.

Старт на третьей секунде по таймеру

-5

Уход посадочной ступени из кадра - на пятой секунде.

-6

Перемещение примерно 2,5 высоты взлетной ступени - 9,5 м, за 2 секунды.

Ускорение а=2х9,5/4=4,7 м/с2

В 2,5 раза ускорение по видео больше, нежели ускорение расчетное.

Аполлон 17

Старт на двенадцатой секунде по таймеру.

-7

"Замер" возможен на пятнадцатой секунде по таймеру.

-8

Набранная высота - примерно 5,3 высоты взлетной ступени, около 20 м.

Ускорение а=2х20/9=4,5 м/с2

Опять в 2,5 раза больше расчетного.

Подведем итоги.

Налицо явное несоответствие технических параметров взлетной ступени ЛМ и видео взлета, доступное для просмотра.

На видео ускорение в 2-3 раза выше, чем позволяет двигатель взлетной ступени.

"Защитники" находят "потерянную" энергетику взлета в "минометном" старте, из за того, что срез сопла уперт в некий "отражатель" и это дает дополнительный импульс. Идея имеет право на теоретическое рассмотрение - но не более того.

Если моим читателям будет интересно - мы вместе разберем все "подводные камни" и даже "булыжники" этой идеи. И покажем полную её бессмысленность.

Дополнение. Про взлет Аполлона-17.

Пустынский (он же Селенита, он же ПсА, и вероятно, еще несколько ников - по моим наблюдениям) и его "группа поддержки" в лице Евгения Миронова и Мурзика указали мне на ошибки в расчете Аполлон-17 - что он взлетает с ускорением 2 м/с2, по расчетам Пустынского, а это совсем немного отличается от расчётной 1,74 м/с2.

В качестве аргумента - мой скрин, который я использовал в качестве иллюстрации.

Причем "в лучших традициях" Селениты - вначале было короткое сообщение, которое я прочел, но поленился ответить - что это иллюстрация - а затем уже редактирование.

Первый раз Селениту "курить бамбук" я отправил, пару лет назад, по нескольким причинам, но одна из них была - такая манера поведения - после моего ответа на его сообщение, он свое сообщение правил, полностью меняя смысл.

Хотя - что здесь удивительного - он работает на НАСА по "популяризации" Аполлуниады за деньги - это с его слов в комментах.

Проверяем.

По возможности - аккуратно.

Старт - в конце 12 секунды по таймингу.

-9

Прошла секунда - заканчивается 13-я секунда по таймингу

-10

Высота - меньше 1 габарита ВС (взлетной ступени).

Еще секунда

-11

Высота - полтора габарита

Еще секунда

-12

Высота - 4 габарита - 15 метров. Ранее (выше) я определял высоту как 5,3 габарита.

Ошибся - посыпаю голову пеплом. Измерял до низа светлой части корпуса. Сейчас - по баку слева.

Насколько я ошибся?

Ускорение, вычисленное по этим измерениям - 3,3 м/с2. Это меньше, чем ранее определенное в 4,5 м/с2, но все равно в 2 раза больше того, что должно быть.

Никак не укладывается в простую погрешность.

Так что ничего принципиально не меняется, старт слишком "резвый".