>Прежде всего - уточним, что мы видим в конце процесса на удалениях в десятках ( пусть до 100) метров от центра - у предполагаю, что частицы сажи, каким- то образом туда перенесенные.
При радиусе 100 метров сечение цилиндра, по которому распределены частички составляет 30 000 м2. При нашей скорости масштаба 1000 м/с объем, заполненный за 1 секунду 3*10^7 м3. Если вся тонна топлива превратилась в аэрозольные частички, то плотность аэрозольного облака типа 30 мг/м3 - нормальная плотность аэрозольной компоненты, например в табачном дыме, в автомобильном выхлопе. Т.е. в НЕПЛОТНЫХ дымах.
Предположим, что в основном оптическую плотность дымки обеспечивают микронные частички. Для микронной частички мы насчитали массу 10^-15 кг. Тогда плотность дыма по количеству частиц составляет 3*10^10 частичек/м3. Их суммарное сечение 0.03 м2/(м3). При толщине слоя дыма 200 метров суммарное перекрывающее видимость сечение частичек 6 м2. Коэф. перекрытия 6. В принципе -очень неплохо. Дым надежно непрозрачен. Даже при толщине слоя 100 метров. И это соответствует тем кинокадрам, на которых дым полностью скрывает ракету.
Но обратите внимание на наши допущения:
1) Нам потребовалось ВСЕ ТОПЛИВО РДТТ превратить в микронных размеров.
2) Мы использовали уменьшенный радиус облака. При измеренном по кинокадрам радиусе 200-250 метров средняя плотность падает в 4-6 раз.
3) Мы использовали нашу скорость, которая минимум в 2 раза ниже скорости НАСА. Использование скорости по варианту НАСА снижает плотность облака аэрозольных частиц еще в 2 раза.
При скорости, заявленной НАСА, у нас в слое 200 метров суммарное сечение перекрывающих видимость частиц составляет 0.5 м2. Облако уже полупрозрачное.
Что собственно мы и видим на картинке Рис.8 статьи. Ракета при хорошей оптике просматривается сковзь дым.
НО... все это при 100% превращении топлива в аэрозоль. Что есть абсурд. Экспериментальные данные по сгоранию твердых топлив в ракетных двигателях нам дают характерный коэф. полноты сгорания 95%.
И мы пока полностью проигнорировали важнейший, обозначенный мной, механизм горения и сублимации частичек в случаях, когда они выскакивают из общего с газами потока.
Микронный аэрозоль, как и наноаэрозоль, тоже может далеко разлетаться - вместе с газовым потоком. Но эта версия не устраивает Вас. Вы выдвинули версию тяжелых частичек именно потому, что они, по Вашему мнению, способны объяснить наличие дымов там, куда по энергетике не могут пробиться газы.
_______________________________
Наша альтернатива. Частички имеют наноразмеры - на порядок меньший. Скорость полета масштаба 1000 м/с.
Что это дает:
1) При одинаковой массовой плотности аэрозоля суммарное сечение 1000 частиц диаметром 100 нм, получающихся из одной микронной, в 10 раз больше.
2) Наночастички нормально летят вместе с потоком газов.
3) В наночастички реально может превратиться существенная часть продуктов горения - через конденсацию после охлаждения при сильном расширении. Конденсироваться способны пары воды, углекислый газ, атомы испарившихся твердых фаз(углерод, оксид алюминия, окислы калия), окислы азота, двуокись серы, молекулы соляной кислоты - практически весь возможный спектр продуктов самых различных рецептур твердого топлива.
Конденсация значительной части продуктов горения - это еще один порядок по сравнению с 5% возможного разбрасывания микронной сажи.
4) Объем зоны заполнения аэрозолем меньше, чем в версии НАСА по крайней мере в 2 раза(за счет скорости.
4) При скорости масштаба 1000 м/с модель образования конечных размеров дымового облака в результате движения ударной волны с вовлечением в движение со скоростью ракеты значительной массы воздуха - вполне согласуется с энергией сгорания твердого топлива, имевшегося в РДТТ Сатурна по версии НАСА
5)Отсутствие в результате п.4 необходимости искать частички, которые способны обгонять УВ, - позволяет пользоваться наночастичками любого происхождения, поскольку они все вполне нормально летят вместе с газовоздушными потоками.
6)Образующийся в результате большой запас по оптической плотности дыма из наночастиц - позволяет спокойно объяснять и полное сокрытия ракеты в одних случаях, и ее полупрозрачность в других.
7)Исключает необходимость искать версии происхождения микронных частиц. В твердых топливах тонкость помола компонент около 100 мкм. Наиболее естественным образом несгоревшие частички являются именно выброшенными в результате микровзрывов исходными частицами. А у таких больших частиц оптическая плотность по сравнению с микронными оказывается еще на 2 порядка хуже.
