>2) Подсчёт по конусу, образуемому газами от РДТТ, бессмысленны, потому что температура и давление этих газов имеют мало общего с температурой и давлением окружающего воздуха. Таким подсчётом можно, хотя и с огромной ошибкой, оперировать для оценки скорости относительно скорости звука В СМЕСИ ПРОДУКТОВ СГОРАНИЯ РДТТ С ОКРУЖАЮЩИМ ВОЗДУХОМ, но никак - относительно скорости звука в окружающем воздухе (которые значительно ниже).
Между невозмущенной средой и конусом факела существует барьер - скачок уплотнения, расширяющийся в радиальном направлении со СКОРОСТЬЮ ЗВУКА В ОКРУЖАЮЩЕМ ВОЗДУХЕ.
Воздух, до которого дошел этот скасок уплотнения, сжимается и разогревается. И потихоньку отстает от скачка уплотнения, уже находясь внутри него, уступив место в скачке уплотнения новым молекулам невозмущенного воздуха.
У нас имеются:
1)аэродинамический скачок уплотнения, идущий аж от головы ракеты и имеющий вид конуса.
2) спутный поток воздуха вовлеченного в движение, сжатого в скачке уплотнения, разогретого и слабо отличающегося по скорости от скоростискачка уплотнения(вдоль траектории полета ракеты). Этот сжатый воздушный слой располагается вблизи скачка уплотнения. Остальное пространство внутри конуса - разреженное и горячее.
3) газы и дымы факела, которые испускаются в разреженное и разогретое пространство внутренней части конуса. По этому пространству газы и дымы факела расширяются вплоть до области, в которой располагается сжатый скачком уплотнения спутный поток. Если двигатель вовсю работает, то давление расширяющихся газов может оказаться выше, чем давление этого воздуха. И тогда они дотягиваются до фронта аэродинамического скачка уплотнения. И - отодвигают этот скачок. Если посмотрите на рис.8 статьи, то этот сдвиг - излом - зафиксирован на фото в конце работы РДТТ. Струи газов от РДТТ уже ослабели, уже не могут вырваться на "стратегический простор"(как это было еще буквально 0.04 или около того секунды назад - что оставило след в виде отстающих, далеко выходящих за конус клубов дыма), но еще способны поддавливать изнутри конуса и сдвигать скачок уплотнения параллельно самому себе.
Ровно так же и факел работающего двигателя - смещает аэродинамический скачок параллельно самому себе.
Но при этом в любом случае окружающий воздух входит в конус. И создает сопротивляющуюся расширению дыма прослойку между скачком и дымом. Конус дыма целиком и полностью располагается внутри конуса аэродинамического скачка. И имеет меньший угол расхождения, чем у аэродинамического скачка.
Действительно. Газы и дымы при расширении в радиальном направлении - теряют давление. Наоборот, спутный поток воздуха, прошедшего через скачок, потихоньку отстает, увеличивается количество воздуха прошедшего через скачок и начавшего двигаться вслед за ракетой. Поэтому и воздушная прослойка между аэродинамическим скачком и дымом - нарастает по мере расширения конуса, причем практически пропорционально расстоянию. Это как раз и объясняет, почему угол, в котором заключен дым - меньше. И получаемая из этого угла скорость - больше, чем если ее высчитывать по углу конуса аэродинамического скачка.
С помощью дыма мы, действительно, можем оценивать скорость аппарата СВЕРХУ.
Собственные давления, температуры в факеле - не имеют к этому никакого отношения. Внутри аэродинамического скачка даже при отсутствии газов от двигателя и температура, и скорость звука - выше, чем окружающей среде. Но граница конуса скачка уплотнения определяется скоростью звука в невозмущенном воздухе. Угол - соотношением скорости тела и именно этой скорости звука. А уже наличие аэродинамического скачка уплотнения диктует асимтотический предел возможности расширения дымового факела.
Все оценки скорости по углу дымового факела - есть оценки СВЕРХУ. Обозначают предел, выше которого скорость ракеты быть не может - в условиях данного упрощенного измерения. Если бы не было кадров, на которых скачок оказался бы визуализирован, измерения по дыму были бы достаточны для критики полета. - Просто потому, что они дали скорость гораздо меньше заявленной. О том, что она меньше заявленной не в 1.5-2, а в 3-4 раза мы бы могли только догадываться. Но критиковать уже могли бы.
