НАСА и следващите несъответствия с космическия кораб Аполо

2024 Автор: Seth Attwood | [email protected]. Последно модифициран: 2023-12-16 15:58

По време на дискусията в един от форумите на Runet участниците засегнаха теглото на командния модул (CM) на космическия кораб Apollo, който се завърна след „лунната мисия“. Възникна съмнение относно съответствието с обявената стойност на НАСА. Всъщност, ако обектът се пръсне надолу и плува, тогава можете да опитате да определите теглото му.

Първо, нека се запознаем с документа на НАСА [1], който предоставя схематични изображения на CM, както и данните, които ще са необходими за изчисленията:

Ориз. един

Към диаграмата е добавен превод от английски и са подчертани детайли, чрез които ще бъде възможно да се ориентирате при анализиране на видео и фотографски материали. По-специално, ще ни интересуват дюзите на страничните двигатели, подчертани в червено - REACTION CONTROL YAW ENGINES (YE), както и дюзите на предния двигател - REACTION CONTROL PITCH ENGINES (PE), подчертани в зелено.

Следната диаграма показва, че дъното на модула има формата на сферичен сегмент:

Ориз. 2

Радиусът на сферата се определя лесно в графичен редактор (например в Corel Draw). Взима се кръг, наслагва се върху модулната диаграма, след което, регулирайки радиуса на окръжността, постигаме съвпадението на кривината на дъното с кръга. Полученият радиус на окръжността се изчислява, като се сравнява с известния диаметър на CM (3, 91m).

Под "долна кривина" се разбира кръстовището на сферичния долен сегмент и конусното тяло. Горният му ръб обикновено е подчертан със светла ивица [2]:

Ориз. 3

За да отговорите на въпроса: "до каква дълбочина трябва да се гмурне CM?" - необходимо е да се изчисли обемът на изместената вода и след това според закона на Архимед (за водна повърхност много по-голяма от размерите на плаващо тяло, тъй като в общия случай законът на Архимед е неправилен) теглото на тази изместена вода ще бъде равно на теглото на CM, който ни интересува. За да изчислим обема, ще използваме следното приближение:

Ориз. 4

Сферичен сегмент с посочените параметри е маркиран в синьо на диаграмата: Р- радиус на сферата, з - височина на сегмента. Розов - диск с радиус Р_д и височина з_д … Зелено - височина на пресечен конус з_{° С}, който е избран за получаване на обем от 0,9 m³. Като добавим обемите на тялото, посочени на диаграмата, получаваме 5,3 m³, което в рамките на грешка от 3% (поради плътността на морската вода, равна на приблизително 1025 - 1028 kg / m³) съответства на теглото на CM, посочено от НАСА (виж фиг. 1) - 5,3 тона.

По този начин, според диаграмата на фиг. 4, нивото на потапяне на КМ, плаващ във вертикално положение, трябва да съвпада с горния ръб на зеления сектор (фиг. 4), докато дюзите на двигателите (YE, PE) ще бъдат частично потопени във водата. Остава да се установи до каква дълбочина е бил потопен CM с помощта на видео и фотографски материали.

Единственият проблем е, че центърът на тежестта на CM е изместен към задната страна (противоположно на люка), следователно, в спокойно състояние, той плава с голямо отклонение от вертикалата [3]:

Ориз. 5

С оглед на сложната форма на CM, не е напълно ясно до какво ниво трябва да се потопи CM с изместен център на тежестта. За да се отговори на този въпрос, е направен модел КМ в мащаб 1:60. Теглото му е избрано така, че моделът да се потопи до необходимото ниво, обозначено с хоризонтални щрихи:

Ориз. 6 Фиг. 7 Фиг. осем

Ориз. 6 - КМ модел. Ориз. 7 - моделът КМ плува вертикално, потопен във вода до нивото на дюзите на коректорните двигатели, обозначено с хоризонтални щрихи. Ориз. осем - моделът KM плава с изместен център на тежестта. Вижда се, че при изместване на центъра на тежестта към задната страна, дюзите на страничните двигатели (YE - обозначени с хоризонтални сегменти) също са потопени във вода. Можете също да приемете, че оста на люлеене на CM напред-назад съвпада с правата линия, свързваща посочените двигатели. Симулаторът за тегло и габарит е потопен по приблизително същия начин в изображението, изобразяващо тренировъчна сесия в Мексиканския залив [5]:

Ориз. 9

Описанието на снимката казва: „Основният екипаж на първата пилотирана мисия „Аполо“почива на надуваем сал в Мексиканския залив по време на обучение, за да остави пълномащабен модел на космическия кораб“. Трябва да се разбере, че обучението се извършва с модел, който има теглото и размерите, декларирани от НАСА. Подобни обучения бяха проведени и в басейна [6]:

Ориз. 10

И в двата случая (фиг. 9, 10) се вижда, че горният ръб на долната кривина в областта на извънбордовите двигатели (YE) отива под водата и въпреки че самите двигатели липсват на модела, въпреки това моделът на потапяне приблизително съответства на този, показан на фиг. 8. За съжаление няма толкова много снимки на свободно плаващи модули. Така че следващата снимка показва CM на космическия кораб Apollo-4 (A-4), който се върна след тестов полет в автономен режим ([7] - фрагмент):

Ориз. единадесет

Нивото на потапяне на KM "A-4" е доста ниско - горният ръб на долната кривина е над водата, да не говорим за дюзите на двигателя YE. Очевидно CM е значително облекчен, което се отразява на добрата му плаваемост. Отбелязваме наблюдаваното ниво на потапяне "A-4" с червена "ватерлиния":

Ориз. 12

Корелираща фиг. 12 с диаграмата на фиг. 4, теглото на капсулата "A-4" може да бъде оценено. Приблизително ще съответства на сумата от обемите на синия сектор и една трета от розовия сектор, което ще даде 3,2 тона … Малкото тегло на CM очевидно се дължи на липсата на екипаж в него. След това помислете за моментна снимка на космическия кораб Аполо 7, който се пръсна надолу [8]:

Ориз. тринадесет

За съжаление на "А-7" няма други подходящи материали. Но дори и тук ясно се вижда, че дюзите YE са над водата, което говори за лека капсула. Може би обаче възниква въпросът за надуваем сал, висящ на CM: увеличава ли плаваемостта или не? Елементарните разсъждения предполагат, че - не, ограничената информация обаче не дава основание за пълна увереност в способността за правилно оценяване на теглото на CM.

По пътя ще отбележа, че екипажът на Аполо 7, за който се твърди, че е бил в нулева гравитация в продължение на 11 дни, изглежда весел и весел на снимките, без да показва дискомфорт от толкова дълъг престой в космоса, което може да се припише на много мистериозен явление, което не е получило правилно обяснение… Нека да преминем към видеото [9], където космическият кораб Аполо 13, пръснат надолу, е показан в близък план. По-долу са кадрите, в които плаващата капсула заема позиции, близки до вертикалните:

Ориз. 14. YE - високо над водата се вижда горният ръб на долното заобляне, който е изцяло над повърхността, вижда се и черната лента на самото закръгляване, пяната вдясно е избита изпод дъното.

Ориз. 15. YE - високо над водата се вижда горният ръб на долната кривина, който е изцяло над повърхността, пяната вдясно е избита изпод дъното.

Ориз. 16. Бял бордюр - пяна, излизаща изпод дъното, YE - високо над водата, вижда се горният ръб на долното закръгляне, който е изцяло над повърхността, както и черната ивица на самото закръгляване също се вижда.

Ориз. 17. Поглед от другата страна, ДА - високо над водата, десният ръб е надвиснал над повърхността на водата, изпод дъното на гърба излиза пяна.

Ориз. 18. Снимка, подобна на предишната (фиг. 17) - ясно се вижда лентата на долното закръгляване.

Всички рамки ясно показват, че CM, който е във вертикално положение, не потъва покрай дюзите на YE двигателите - те винаги се виждат над водата. Освен това в повечето кадри долната кривина е напълно или частично разкрита, което ни дава основание да начертаем „водната линия“за Apollo 13 CM не по-висока от средата на долната кривина:

Ориз. деветнадесет.

Според фиг. 4, е необходимо да се обобщят синият сектор и половината от розовия сектор, което приблизително съответства на теглото на CM в 3,5 тона … Архивът на НАСА съдържа и снимка на плаващия космически кораб Аполо 15, който, както и в предишните разгледани случаи, изглежда "ненатоварен" ([10] - фрагмент):

Ориз. двадесет.

Капсулата е обърната към фотографа, YE двигателите не се виждат, но потапянето може да се оцени по видимите дюзи на PE двигателя (две черни точки под люка). Освен това капсулата се накланя в значителна степен поради напрежението на линиите на парашутите, потопени във водата, така че оста на люлеене ще бъде изместена. За да изясните естеството на потапянето на CM "A-15", можете да използвате рамката от видеото [11], демонстрираща изпръскването на капсулата:

Ориз. 21.

Страничните дюзи на двигателя YE са едва видими поради лошо качество на видеото, но лесно се идентифицират по яркото правоъгълно отражение върху тялото на CM (вижте примерите на фиг. 14, 17, 18). Вляво от под дъното е избита пяна, черната лента на долното закръгляване се вижда ясно по целия видим профил на KM - от дясно наляво, от което следва недвусмислено заключение: дюзите YE са над нивото на водата.

Сравнявайки фиг. 21 s Фиг. 20, може да се заключи, че оста на люлеене на фиг. 20 минава грубо през PE двигателя, който, както виждаме, също се намира над повърхността на водата. Добре различим на фиг. 20, 21 долното закръгляване ни дава правото да начертаем "водната линия" под горния й ръб:

Ориз. 22.

Моделът на потапяне в този случай съответства на фиг. 19, оценката на теглото за която даде 3,5 тона … Особен интерес представлява космическият кораб, участвал в съвместния полет на Союз-Аполо (ASTP). Според НАСА това е последният кораб, останал неизползван при лунни мисии.

Като изходен материал за анализа на плаваемостта на Apollo-EPAS CM беше избрано видео, което показва разпръскването на капсулата [12]:

Ориз. 23. а - изглед от лявата страна, б - изглед отдясно.

За съжаление в архивите няма изображения на свободно плаваща капсула. На фиг. 23а показва момента, в който силно люлеещ се CM е "уловен" в позиция, възможно най-близка до вертикална. Ясно се вижда, че дюзите YE са над повърхността на водата, която пресича горната линия на долната кривина вдясно от YE двигателя. Нека прехвърлим наблюденията си към схемата на КМ - фиг. 24а.

"Водна линия" е показана в червено, розово е нивото на потапяне за вертикално плаващ модул. Сравнение с диаграмата на фиг. 4 следва, че 2/3 от розовото трябва да се добави към синия сектор. Преведено в теглото на CM, ще се окаже 3,8 тона.

Ориз. 24. а - "ватерлинии" за фиг. 23а, б - "водни линии" за фиг. 23б.

Второто изображение на плаващия космически кораб Apollo-EPAS - фиг. 23b - Уловен моментът, в който плувците успяха някак да "успокоят" люлеенето на капсулата, което им позволи да започнат да закачат надуваемия сал.

Тъй като не е надуван, ефектът му върху плаваемостта на CM е незначителен - може само да го утежни. В същото време беше идентифициран характерен детайл - дюзите на десния двигател YE се издигнаха над нивото на водата, което, най-общо казано, се отбелязва в почти всички изображения на CM с надуваем сал (например на фиг. 13).

Долната кривина също беше открита под дюзите. Диаграмата на фиг. 24b по аналогия с фиг. 24а показва наблюдаваната "ватерлиния" - в червено - и розово за изправено положение. Както показват резултатите от измерването, за да се определи обемът на изместената вода, е необходимо да се добави синия сектор (виж фиг. 4) и 0,4 от розовия, което ще съответства на теглото на CM, равно на 3,3 тона.

Средната стойност за двете стойности на теглата на Apollo-ASPAS CM, получени по-горе, ще даде резултата в 3,6 тона … Остава да осредните получените 4 измервания на теглото на CM: (3,2 + 3,5 + 3,5 + 3,6) / 4 = 3,5 тона. По този начин оценката на теглото на капсулата, базирана на наличните фото-видео материали от НАСА, дава следния резултат: 3,5 ± 0,3 тона, което е с 1,8 тона (36%) под обявената стойност от НАСА.

Заключение. В тази работа беше оценено теглото на командния модул Apollo, което потвърди по-рано заявеното предположение: теглото на капсулата се оказа равно на 3,5 ± 0,3 тона вместо 5,3 тона посочено в документа на НАСА [1].

Методът на изчисление се основава на визуална оценка на естеството на потъването на CM след разпръскване в океана. Като източник на данни са използвани фото и видео материали от НАСА, достъпни в публичното пространство.

Характерно е, че полученият резултат точно отговаря на наблюдаваната плаваемост на CM от снимки с надуваеми спасителни салове:

Ориз. 25. КМ "Аполо 16" [13].

Стойността на такива рамки е, че в архива на НАСА има сравнително много от тях и позволяват по-точно фиксиране на дълбочината на CM потапяне.

По-специално, представеното изображение ясно показва, че горният ръб на долната кривина под дюзите YE е над водата, а дълбочината на потапяне приблизително съответства на теглото на CM в 3,5 тона при обявено тегло 5,4 т [14].

Но още веднъж, за да се избегнат възможни възражения, трябва да се отбележи, че основното изчисление е направено без употреба фото и видео материали с надуваеми салове.

Причината за несъответствието в теглото на CM очевидно е свързана с факта, че наблюдавахме по-лека версия на капсулата за спускане. Освен това, в случая на капсулата "А-4" (виж фиг. 11), повече О най-голямата разлика в теглото е, че "липсват" около 300 кг за капсулите, които са се върнали с екипажите.

Теглото на трима възрастни мъже до голяма степен компенсира този "дефицит", но въпросът за "недостига" на почти 2 тона тегло изисква друго обяснение.

И тук би било полезно да се обърнем към странностите, отбелязани по-горе в поведението на екипажа на Аполо-7, за който се твърди, че се е върнал след дълъг полет (11 дни, което се смяташе за супер дълъг по това време) без никакви признаци на лошо здраве.

Освен това, нито един екипаж на Аполо не се е оплакал от нарушение на вестибуларния апарат и други проблеми, причинени от престоя в нулева гравитация в продължение на много дни. За това свидетелстват фото и видео материалите от архивите на НАСА. Тази картина е в рязък контраст с тази, наблюдавана сред съветските космонавти, които буквално са били изнесени от капсулите им за спускане.

Дори след почти 45 години 11-дневният полет причинява тежки последици за астронавтите при завръщане на Земята: "" Когато кацнете, това е много трудно физическо изпитание. В космоса свикваш с други условия", каза Гай Лалиберте на пресконференция в Москва. Според него е имало много адреналин при завръщането на земята, но" когато излезеш от спускащия се апарат, изглежда, че няма сили да предприеме следващата стъпка." Космическият турист добави, че кацането му е било дадено с голяма трудност…" [15] (Ги Лалиберте беше преместен на носилка веднага след кацането, той дори не опита да ходя - автор)

американски астронавти срещу, кацането беше невероятно лесно! Те никога не са изваждани от капсулите безпомощни и безсилни, те самите изскачат от капсулите – весели и весели.

Как можете да обясните нечувствителността на екипажите на Аполо към въздействието на космоса? Единственият отговор се подсказва сам: като такъв не е имало дългосрочно излагане на космоса. Или екипажите на Аполо изобщо не са се завърнали от космоса!

Лекотата на капсулата за спускане на Аполо, разкрита в тази работа, също се вписва в този контекст. Всъщност, ако ни се покаже имитация на връщане от космоса, тогава CM в известен смисъл е имитация на пълноценен космически модул, тъй като няма нужда да се зарежда с пълен комплект оборудване и материали, за да се осигури функционирането на космическия кораб и да се поддържа живота на екипажа в космоса.

Това също може да обясни зашеметяващата точност на спускането на Аполо, недостижимо в съвременен космонавтика:

Ориз. 26. Отклонение на местата за изливане на Аполо [14] (източник на данни за космическия кораб Аполо-ASTP - [16]).

Отклонението на кацането на "Союз" от изчислената точка, което се счита за нормално, е десетки километри. Но дори и най-модерният космически кораб "Союз" често се спуска в балистично спускане и тогава отклонението надвишава 400 км [18-20].

Въпреки това, за космически кораби, които се връщат от лунна орбита, траекторията на спускане става много по-сложна поради по-високата им скорост (скорост на "второ пространство" - 11 km / s), поради което е необходимо да се извърши или двойно влизане в атмосферата, или изкачване по "плъзгащата" траектория с последващо спускане до повърхността на Земята.

В същото време броят на факторите, които не могат да бъдат предвидени и изчислени предварително, за да се определи точно траекторията на спускане, очевидно е по-голям, отколкото когато космическият кораб се спуска от ниска земна орбита. Освен това грешка само в един параметър на скоростта на 10 m/s „води до пропуск в точката на кацане от порядъка на 350 km“[17].

Следователно шансовете да попаднете в кръг с радиус от няколко километра са практически нулеви. Но Apollo, въпреки всичко, демонстрира феноменална точност - те се пръснаха в изчислените точки в 12 случая от 12.

А как аварийният Аполо 13 попадна в „целта“(отклонение – по-малко от 2 км!) – знае само писателят на научна фантастика Артър Кларк [21]. Тези обстоятелства ясно говорят за факта, че НАСА имитира връщането на Аполон, пускайки ги от борда на транспортен самолет [22], от пилота на който се изискваше само внимателно да се „прицелва“, за да не удари капсулата в чакащ самолетоносач.

Любопитно е, че горните разсъждения са вярни и за Apollo-ASPAS! Теглото на неговия CM се оказа практически същото като това на "лунните" проби. Съдейки по видеото [12], екипажът на Apollo-ASTP, за който се твърди, че е прекарал 9 дни в космоса, е здраво стъпил на краката си, изглежда здрав и радостен, говори весело на тържествена среща веднага след падането.

Но според легендата по време на кацането екипажът се е отровил с изпарения на ракетно гориво и е бил близо до смъртта. Но по лицата няма следи нито от отравяне, нито от претърпените много дни безтегловност… В заключение ще изложа накратко версия, която обяснява трудната ситуация, пред която е изправена НАСА.

През 1961 г. той получава задачата да осигури кацането на американски астронавти на Луната до края на 60-те години. В стартовата „лунна надпревара“беше заложен не само престижът на великите сили, но и способността на световните политически системи да решават най-трудните проблеми.

И във време, когато СССР разработваше различни технически варианти за постигане на победа в "лунната надпревара", Съединените щати тръгнаха по собствен - без алтернативен - път, основните компоненти на който бяха ракетата-носител Сатурн-5 и Аполон космически кораб.

Въпреки това, "Сатурн-5" така и не беше приведен до приемливи експлоатационни характеристики - последното изпитание (вторият по ред) през април 1968 г. беше неуспешно [23], но още по-трагична съдба сполетя Аполон - в неговия кислород атмосферата по време на обучение изгори екипажа [24].

НАСА трябваше да научи от горчив опит, че космическите кораби с кислородна атмосфера са посока в задънена улица в развитието на астронавтиката. Нямаше време за разработване на нов кораб със солиден корпус и атмосфера, близка до тази на Земята - оставаха по-малко от 2 години преди планирания прелет на Луната.

Но лунният модул също беше проектиран за кислородна атмосфера, следователно също беше обект на дълбока реконструкция. Здравите корпуси на космическия кораб значително увеличиха изискванията за полезен товар на Сатурн-5, който вече не „искаше“да лети.

В резултат на това до 1968 г. НАСА остана без нищо. - без никаква основа за лунната мисия. Но американците нямаше да бъдат американци, ако не бяха изчислили възможните сценарии за развитие на събитията, включително най-негативните, с които в резултат трябваше да се справим.

Използвайки пробивни "холивудски" технологии, НАСА успя да изиграе безпрецедентен фарс, принуждавайки човечеството да повярва в американско чудо. Блъфът, извършен не без помощта на СССР [25, 26], се оказа успешен.

Но естеството на всеки блъф, както знаете, се крие в изкуството да се скрие празнотата.

В подкрепа на тази истина НАСА демонстративно отказва багажа, за който се твърди, че му е донесъл световно лидерство и слава - от Сатурн-5 r/n, от космическия кораб Apollo и станцията Skylab.

НАСА трябваше да напише следващата страница от своята история от нулата – разработката на космическата совалка [27] нямаше нищо общо с нейните изтъкнати предшественици.

Връзки:

1. [www.hq.nasa.gov]

2. [www.flickr.com]

3. [ntrs.nasa.gov]

4. [www.hq.nasa.gov]

5. [www.hq.nasa.gov]

6. [www.hq.nasa.gov]

7. [www.hq.nasa.gov]

8. [www.hq.nasa.gov]

9. „APOLLO 13 – всички оригинални кадри за повторно влизане и спускане на телевизия BBC – част 4 от 5“: [www.youtube.com]

10. [www.hq.nasa.gov]

11. „Apollo 15 Splashdown“: [www.youtube.com]

12. ASTP - Apollo Splashdown & Recovery: [www.youtube.com]

13. [www.hq.nasa.gov]

14. [history.nasa.gov]

15. [tvroscosmos.ru]

16. [history.nasa.gov]

17. М. Иванов, Л. Н. Лисенко, „Балистика и навигация на космически кораби“, стр. 422.

18. [science.compulenta.ru]

19. [uisrussia.msu.ru]

20. [www.dinos.ru]

21. [a-kudryavets.livejournal.com]

22. [bolshoyforum.org]

23. [ru.wikipedia.org/Saturn-5]

24. [ru.wikipedia.org/Apollo-1]

25. [andrew-vk.narod.ru]

26. [www.manonmoon.ru]