Скрывается эта причина, по моему предположению, за срабатыванием дренажнопредохранительного клапана бака горючего.
В таком случае горючая смесь воздуха и дренажных газов (гелий и пары керосина) течёт вдоль бака горючего. Соответственно она присутствует с одной стороны корпуса ракеты на всём протяжении от выхода дренажной линии до донного пространства.
Вполне естественно, что эта горючая смесь воспламеняется от раскалённых реактивных струй двигателей первой ступени.
Также очевидно, что пламя, горящих дренажных газов, уютно себя чувствует в донной области, благодаря тому, что удерживается там донными вихрями.
Но далее в полёте происходит странное, на первый взгляд, событие.
На кадрах кинохроники на 99-ой секунде полёта огонь закрывает один из аэродинамических рулей.
https://youtu.be/9GVpoSrqMMg?si=u4FKcD3Nug2u6bNY&t=1296
Время полёта, как всегда определено обратным отсчётом от момента отключения двигателей F-1.
Качество видео конечно же не очень, но что американцы предъявили всему человечеству, то и исследуем.
По крайней мере точно можно разглядеть, что на 21:36 контур фронта пламени расположен под аэродинамическим рулём,
а на 21:38 пламя уже скрывает его.
На основании этого можно сделать вывод, что на 21:37 начинается заползание пламени на внешнюю поверхность первой ступени. Это время (как уже было отмечено) соответствует 99-ой секунде полёта.
Далее кинохроника демонстрирует продвижение огня вдоль корпуса ракеты наперекор набегающему потоку.
Ведь, после 96-ой секунды скорость ракеты стала уже сверхзвуковой! В таком случае скорость набегающего потока, а вместе с ним и скорость движения горючей смеси однозначно, много больше скорости распространения пламени! А для продвижения фронта пламени вперёд необходимо, чтобы скорость подачи горючей смеси в зону горения была ниже скорости распространения пламени.
Как тогда пламя из донной области смогло выбраться на внешнюю поверхность ракеты и подняться до выходного отверстия дренажной линии, (межбакового отсека) ?!
Какое чудо-явление не только удерживает пламя на внешней боковой поверхности ракеты, но и способствует его продвижению вверх, устраняя противодействие набегающего сверхзвукового потока?
Только одно может объяснить этот процесс. Это появление вихревой зоны на внешней стороне бака горючего первой ступени.
Но следом возникает другой вопрос:
"Что могло породить эту вихревую зону, ведь на боковой поверхности бака горючего нет плохообтекаемых элементов конструкции?"
Ответ довольно прост.
Причиной появления вихревой зоны стала сама струя дренажных газов, сбрасываемых из бака горючего. Дело в том, что дренажная линия выводится на внешнюю поверхность обечайки межбакового отсека под прямым углом. То есть струя дренажных газов выдувается наружу перпендикулярно к набегающему потоку.
Из-за этого возникает волновой срыв потока и за струёй образуется зона вихрей.
Такое явление известно давно. И даже имеет практическое применение. Например, его используют для управления вектором тяги сверхзвуковых сопел ЖРД. (стр. 52 в djvu-файле)
Протекает этот процесс следующим образом. Струя газа вдуваемая перпендикулярно в сверхзвуковой поток оказывает на этот поток такое же воздействие, как и твёрдое препятствие.
Перед струйной преградой в набегающем потоке возникает скачок уплотнения.
При взаимодействии этого скачка уплотнения с пограничным слоем возникает переток газов по дозвуковой области погранслоя в обратном направлении. Они устремляются из области высокого давления за скачком в область более низкого давления перед ним. Возникает волновой срыв потока. Встречные потоки (набегающий и в погранслое) порождают вихрь. Пограничный слой перед скачком утолщается. Утолщённый погранслой отклоняет сверхзвуковой набегающий поток перед основным скачком уплотнения, и в результате этого формируется дополнительный скачок. Образовавшуюся систему скачков назвали по её виду лямбда-образным скачком уплотнения.
Давление вдоль потока за этим скачком повышается и выходит на некоторый участок постоянного давления. Затем оно резко возрастает как раз перед струёй, вдуваемой поперёк потока. Газ, вытекающий поперёк потока интенсивно перемешивается с ним и растекается во всех направлениях, в том числе и вперёд. Между струёй, вдуваемой поперёк набегающего потока, и вихрем обратных токов появляется второй вихрь, вращающийся в противоположном направлении.
В случае с ракетой-носителем Сатурн-5, оба эти вихря состоят из горючих дренажных газов. Вихревые трубки этих вихрей, зажатых между струёй и скачком уплотнения, на некотором удалении от струи отклоняются набегающим воздухом вниз по потоку и приобретают подковообразную форму. Такой же вид приобретает в пространстве и лямбда-образный скачок уплотнения, располагающийся перед этими вихрями.
За струёй в области, ограниченной скачком уплотнения образуется вихревая область (зона отрыва), заполненная дренажными газами.
Так как в зоне отрыва поток отсутствует, то ничего не мешало фронту пламени продвигаться вверх вдоль корпуса ракеты-носителя Сатурн-5.
От огненных вихрей, циркулирующих в донной области, он поднялся по крупномасштабным вихревым структурам до струи дренажных газов.
Там этот огонь воспламенил пару подковообразных вихрей, и они стали выполнять роль стабилизаторов пламени. Именно это в дальнейшем позволило ракете длительное время лететь в объятиях огня без отрыва пламени.
На 106-ой секунде полёта в исследуемых кадрах, снятых с самолёта наблюдения, виден однобокий не симметричный факел.
Как это можно объяснить с точки зрения официальной версии?
Что это?
По тексту отчёта НАСА PIFS возникал только на 116 секунде.
«However, flow separation was measurable from flight optical
data (A LOTS film) and was observed to occur at approximately the same
time as on AS-505, 116 seconds as shown in Figure 17-7.»
Если это не PIFS, тогда что это?
Составители отчёта ушли от объяснения?
Дистанцировались по времени наблюдения от данного явления, в надежде что никто не заметит?
А следом на графике 17-7 изобразили продвижение границы отрыва потока аж с 100-ой секунды полёта…
Почему граница отрыва потока, судя по кинохронике, на 106-ой секунде полёта ушла так далеко вперёд, дальше чем по графику?
Если, это PIFS, то почему он такой косопузый?
Пусть объясняют, как хотят...
С точки зрения предлагаемой версии всё само собой понятно. Никакой это не PIFS. Просто огонь пылает там, где истекают и смешиваются с воздухом горючие дренажные газы, вырвавшиеся на волю из газовой подушки бака горючего. И глядя на этот стоп-кадр, можно указать местоположение выхода дренажной линии этого бака.
Итак, на 99-ой секунде полёта ракеты-носителя Сатурн-5 миссии Аполлон-11, возник волновой срыва пограничного слоя из-за поперечного вдува дренажных газов из бака горючего в сверхзвуковой набегающий поток. Возникшие в результате этого срыв потока и зона крупномасштабных вихревых структур обеспечили продвижение пламени вверх, вдоль корпуса первой ступени.
P.S. Кстати, этот факт может пополнить копилку реальных значений скорости полёта американской "лунной" ракеты.
