От Лучезар Ответить на сообщение
К 7-40
Дата 30.08.2010 17:18:23 Найти в дереве
Рубрики Прочее; Россия-СССР; История; Война и мир; Версия для печати

Скорость ракеты и её погрешность. Уменьшение скорости истечения газов из сопла.

>Да, и, пожалуйста, объясните вкратце и в одном месте: откуда Вы взяли среднее изначение 1,37 км/с и как Вы получили разброс +/-20 %. То есть как это посчитано? А то у Вас все разбросано и не все показано, поэтому я слегка в Ваших цифрах запутался, извините. Было бы хорошо, если бы Вы четко и ясно показали, как и откуда берутся какие цифры. Спасибо.
И это уже забыли?

По первому методу - цитата из http://vif2ne.ru/nvz/forum/0/co/297813.htm :
>А теперь посмотрите на графику справа на стр. 17-6 отчета "Аполлона-4" ( http://ntrs.nasa.gov/archive/nasa/casi.ntrs.nasa.gov/19900066482_1990066482.pdf ). Температура газа в межстепенном переходнике во время, когда сделан (хотя и на другой ракеты, но опять такой же "Сатурн-5") снимок http://spaceflight.nasa.gov/gallery/images/apollo/apollo11/html/s69-39957.html 1 сек. после разделения ступеней, когда расстояние между ними уже несколько метров (а следовательно, отходные газы работы РДТТ разделения уже смогли заполнить всё пространство) - всего-навсего... 600 K! Никакие там не тысячи градусов, как Вы писали. Так что скорость звука в таком газе не более чем в полтора раза превышает обычную (так как скорость звука пропорциональна квадратному корню температуры) и тогда скорость ракеты по углу конуса косого скачка уплотнения получается около 1,4 км/с. А по методу отставания дымов при частоте кадров съемки 32 к/с (позже я Вам объясню, откуда она взялась), получаются около 1,2 м/с. Возьмем среднее значение - 1,3 км/с.

По второму методу - цитата из http://vif2ne.ru/nvz/forum/0/co/297867.htm :
>Что мы здесь ( http://www.youtube.com/watch?v=zGNryrsT7OI ) видим, начиная с 8 мин. 41 сек.? Телевизионную версию "ролика Покровского" ( http://spaceflight.nasa.gov/gallery/video/apollo/apollo11/mpg/apollo11_launchclip03.mpg ), переданную с телекамерой телескопа на самолете. Телекамеры служили как датчики системы автоматического наведения (см. http://en.wikipedia.org/wiki/User:Alots/ALOTS ). В конце эпизода там появляется надпись: "LIVE PICTURES BY USAF AIRBORNE CAMERA". Так как частота кадров этого ТВ ролика - 29,81 к/с, кадр, следующий за http://spaceflight.nasa.gov/gallery/images/apollo/apollo11/html/s69-39957.html на этом ролике - 25-й с начала разделения, а на "ролике Покровского" он 28-й, то получается 29,81*28/25 ~= 33,4 к/с (я ошибся на единицу). Итого 955*33,4/24 ~= 1,33 км/с, что достаточно близко к 955*sqrt(600/270) ~= 1,42 км/с по другому методу. (955 м/с - мое старое значение по обеим методам.) Принимаем среднее значение - около 1,37 км/с.

Первоначальное значение 955 м/с - цитата из http://vif2ne.ru/nvz/forum/archive/276/276203.htm :
>Попов получил довольно точную цифру, но если еще точнее, получается ((395 – 93)*110,64м/105)*3 ~= 955 м/с. По углу конуса для стратопаузы (самая благоприятная высота для НАСА) у меня получается 2,9*329,8 ~= 956 м/с! Максимальная ошибка измерения Попова по методу отставания дымов будет плюс/минус 2-3%, по углу конуса она побольше - плюс/минус 7-8%.

Погрешность - цитата из http://vif2ne.ru/nvz/forum/0/co/298010.htm :
>>А какую погрешность имеет Ваша теория? Оцените ее численно, пожалуйста.
>Я её оценил тогда как +/-11%, но с учетом возможного разброса температур на фиг. 7-16 http://ntrs.nasa.gov/archive/nasa/casi.ntrs.nasa.gov/19900066482_1990066482.pdf (500-675 K) её надо расширить до +/-20%.

Замечание: Максимальная погрешность 11%, а не 7-8%, так как учтен также и корень квадратный девиации температуры стратопаузы (3-4%). А 9% увеличение до 20% получается как 100*(1-sqrt(500/600))=8,71[%]. А при вычитания скорости ветра упадём до 1,31 км/с!

Что касается причины уменьшения тяги, по формуле анонимного участника форумов "Перегрев" из http://www.avanturist.org/forum/index.php/topic,682.msg726380.html#msg726380
>P=(G/g)*Wc+Fc*(pc-po) где:
>P-тяга;
>G-массовый расход;
>Wc-скорость истечения газов на срезе сопла;
>Fc-площадь среза сопла;
>pc-давление на срезе сопла
>po-давление окружающей среды.
выходит, что наиболее вероятная причина уменьшения тяги - уменьшение скорости истечения газов на срезе сопла. Действительно, этот участник дает 2,9 км/с (откуда взято это значение не знаю), но на "ролике Покровского" мы наблюдаем только 0,11*33,4*38/60=2,33 км/с (измерено по отставанию отчетливо видимых "клубков" дыма факела за 1 кадр фильма непосредственно перед выключением двигателей). Это - почти 20% понижение тяги. Как и почему оно произошло, пока я не знаю...