NASA og de næste uoverensstemmelser med Apollo-rumfartøjet

2024 Forfatter: Seth Attwood | [email protected]. Sidst ændret: 2023-12-16 16:01

Under diskussionen på et af Runet-foraene berørte deltagerne vægten af kommandomodulet (CM) på Apollo-rumfartøjet, som vendte tilbage efter "månemissionen". Der er opstået tvivl om overholdelse af NASAs angivne værdi. Faktisk, hvis objektet sprøjter ned og flyder, så kan du prøve at bestemme dets vægt.

Lad os først stifte bekendtskab med NASA-dokumentet [1], som giver skematiske billeder af CM, samt de data, der kræves til beregninger:

Ris. en

En oversættelse fra engelsk er tilføjet til diagrammet, og detaljer er fremhævet, som det vil være muligt at navigere i, når man analyserer video- og fotografiske materialer. Især vil vi være interesseret i dyserne på sidemotorerne, fremhævet med rødt - REACTION CONTROL YAW ENGINES (YE), samt dyserne på den forreste motor - REACTION CONTROL PITCH ENGINES (PE), fremhævet med grønt.

Følgende diagram viser, at bunden af modulet har form som et sfærisk segment:

Ris. 2

Kuglens radius bestemmes let i en grafikeditor (f.eks. i Corel Draw). En cirkel tages, overlejret på moduldiagrammet, og ved at justere cirklens radius opnår vi sammenfaldet af bundens krumning med cirklen. Cirklens resulterende radius beregnes ved at sammenligne den med den kendte diameter af CM (3, 91m).

Ved "bundkrumning" menes forbindelsen mellem det sfæriske bundsegment og det koniske legeme. Dens øverste kant er normalt fremhævet med en lys stribe [2]:

Ris. 3

For at besvare spørgsmålet: "til hvilken dybde skal CM'en dykke?" - det er nødvendigt at beregne volumen af fortrængt vand og derefter ifølge Arkimedes-loven (for en vandoverflade, der er meget større end dimensionerne af et flydende legeme, da Arkimedes' lov generelt er forkert) vægten af dette fortrængte vand vil være lig med vægten af den CM af interesse for os. For at beregne volumen, vil vi bruge følgende tilnærmelse:

Ris. 4

Et sfærisk segment med de angivne parametre er fremhævet med blåt på diagrammet: R- kuglens radius, h - segmenthøjde. Pink - skive med radius R_d og højde h_d … Grøn - keglestubhøjde h_c, som blev udvalgt til at opnå et volumen på 0,9m³. Tilføjelse af kropsvolumener angivet i diagrammet, får vi 5,3m³, som inden for en fejl på 3% (på grund af tætheden af havvand, svarende til ca. 1025 - 1028 kg / m³) svarer til vægten af CM angivet af NASA (se fig. 1) - 5,3 tons.

Således ifølge diagrammet i fig. 4, skal nedsænkningsniveauet for KM, der flyder i lodret stilling, falde sammen med den øvre kant af den grønne sektor (fig. 4), mens dyserne på motorerne (YE, PE) vil være delvist nedsænket i vandet. Det er tilbage at finde ud af, i hvilken dybde CM blev nedsænket ved hjælp af video og fotografiske materialer.

Det eneste problem er, at CM'ens tyngdepunkt forskydes til bagsiden (modsat lugen), og derfor flyder den i rolig tilstand med en stor afvigelse fra lodret [3]:

Ris. 5

I lyset af CM'ens komplekse form er det ikke helt klart, til hvilket niveau CM'en med et forskudt tyngdepunkt skal nedsænkes. For at besvare dette spørgsmål blev der lavet en KM-model i skala 1:60. Dens vægt er valgt, så modellen dykker ned til det krævede niveau, angivet med vandrette streger:

Ris. 6 Fig. 7 Fig. otte

Ris. 6 - KM model. Ris. 7 - KM-modellen flyder lodret, nedsænket i vand op til niveauet for dyserne på korrektionsmotorerne, angivet med vandrette slag. Ris. otte - KM-modellen flyder med et forskudt tyngdepunkt. Det kan ses, at når tyngdepunktet flyttes til bagsiden, er dyserne på sidemotorerne (YE - betegnet med vandrette segmenter) også nedsænket i vand. Du kan også antage, at svingaksen for CM frem og tilbage falder sammen med den lige linje, der forbinder de angivne motorer. Vægt-og-måle-simulatoren er nedsænket på omtrent samme måde i billedet, der viser en træningssession i Den Mexicanske Golf [5]:

Ris. 9

Beskrivelsen til billedet siger: "Hovedbesætningen på den første bemandede Apollo-mission hviler på en oppustelig tømmerflåde i Den Mexicanske Golf under træning for at efterlade en fuldskalamodel af rumfartøjet." Det skal forstås, at træningen udføres med en model, der har den vægt og de dimensioner, som er deklareret af NASA. Lignende træninger blev også udført i puljen [6]:

Ris. 10

I begge tilfælde (fig. 9, 10) kan det ses, at den øverste kant af bundkrumningen i området for påhængsmotorerne (YE) går under vandet, og selvom motorerne selv er fraværende på modellen 8. Desværre er der ikke så mange billeder af fritsvævende moduler. Så det næste billede viser CM af Apollo-4 (A-4) rumfartøjet, som vendte tilbage efter en testflyvning i autonom tilstand ([7] - fragment):

Ris. elleve

Nedsænkningsniveauet for KM "A-4" er ret lavt - den øverste kant af bundkrumningen er over vandet, for ikke at nævne YE-motordyserne. Tilsyneladende er CM væsentligt lettet, hvilket påvirker dens gode opdrift. Vi markerer det observerede niveau af nedsænkning "A-4" med en rød "vandlinje":

Ris. 12

Korrelerende Fig. 12 med diagrammet i fig. 4, kan vægten af "A-4"-kapslen estimeres. Det vil omtrent svare til summen af volumen af den blå sektor og en tredjedel af den lyserøde sektor, hvilket vil give 3,2 tons … CM'ens lille vægt skyldes åbenbart manglen på et mandskab i den. Overvej derefter et øjebliksbillede af Apollo 7-rumfartøjet, der sprøjtede ned [8]:

Ris. tretten

Desværre er der ikke andre egnede materialer på "A-7". Men også her ses det tydeligt, at YE-dyserne er over vandet, hvilket taler for en letvægtskapsel. Måske opstår spørgsmålet dog om en oppustelig tømmerflåde, der hænger på CM: øger den opdriften eller ej? Elementært ræsonnement tyder på, at - nej, den begrænsede information giver dog ikke grundlag for fuldstændig tillid til evnen til korrekt at estimere vægten af CM.

Undervejs vil jeg bemærke, at Apollo 7-besætningen, angiveligt at have været i nul tyngdekraft i 11 dage, ser munter og munter ud på fotografierne og viser intet ubehag fra et så langt ophold i rummet, hvilket kan tilskrives en meget mystisk fænomen, der ikke har fået en ordentlig forklaring … Lad os gå videre til videoen [9], hvor Apollo 13-rumfartøjet, der plaskede ned, vises i nærbillede. Nedenfor er de rammer, hvori den flydende kapsel tager positioner tæt på lodret:

Ris. 14. YE - højt over vandet ses den øverste kant af bundrundingen, som er helt over overfladen, selve rundingens sorte strimmel er også synlig, skummet til højre er slået ud under bunden.

Ris. 15. YE - højt over vandet ses den øverste kant af bundkrumningen, som er helt over overfladen, skummet til højre er slået ud under bunden.

Ris. 16. Hvid kant - skum der slipper ud under bunden, YE - højt over vandet ses den øverste kant af bundrundingen, som er helt over overfladen, og selve rundingens sorte stribe er også synlig.

Ris. 17. Udsigt fra den anden side, YE - højt over vandet, højre kant hænger over vandoverfladen, skum slår ud under bunden på bagsiden.

Ris. 18. Et billede, der ligner det forrige (fig. 17) - strimlen af den nederste afrunding er tydeligt synlig.

Alle rammer viser tydeligt, at CM, som er i lodret position, ikke synker langs YE-motorernes dyser - de er altid synlige over vandet. Desuden er bundkrumningen i de fleste rammer helt eller delvist blotlagt, hvilket giver os grund til at tegne "vandlinjen" for Apollo 13 CM ikke højere end midten af bundkrumningen:

Ris. nitten.

Ifølge fig. 4, er det nødvendigt at opsummere den blå sektor og halvdelen af den lyserøde sektor, hvilket omtrent svarer til vægten af CM i 3,5 tons … NASA-arkivet indeholder også et foto af det flydende Apollo 15-rumfartøj, der, som i de tidligere betragtede tilfælde, ser "underbelastet" ud ([10] - fragment):

Ris. tyve.

Kapslen er vendt mod fotografen, YE-motorerne er ikke synlige, men nedsænkningen kan estimeres ved PE-motorens synlige dyser (to sorte prikker under lugen). Desuden vippes kapslen i betydeligt omfang på grund af spændingen af faldskærmslinjerne nedsænket i vandet, så svingaksen vil blive forskudt. For at tydeliggøre arten af nedsænkningen af CM "A-15", kan du bruge rammen fra videoen [11], der demonstrerer splashdown af kapslen:

Ris. 21.

YE-sidemotordyserne er knapt synlige på grund af dårlig videokvalitet, men de kan let identificeres ved den klare rektangulære refleksion på CM-legemet (se eksempler i fig. 14, 17, 18). Til venstre under bunden er skum slået ud, den sorte strimmel af bundrundingen ses tydeligt langs hele det synlige KM-profil - fra højre mod venstre, hvorfra der følger en entydig konklusion: YE-dyserne er over vandspejlet.

Ved at sammenligne fig. 21 s Fig. 20, kan det konkluderes, at svingaksen i fig. 20 passerer nogenlunde gennem PE-motoren, der, som vi kan se, også er placeret over vandoverfladen. Vel at mærke på fig. 20, 21 bundafrunding giver os ret til at tegne "vandlinjen" under dens øverste kant:

Ris. 22.

Nedsænkningsmønsteret i dette tilfælde svarer til fig. 19, vægtestimatet for hvilket gav 3,5 tons … Af særlig interesse er det rumfartøj, der deltog i Soyuz-Apollo fællesflyvningen (ASTP). Ifølge NASA var det det sidste skib, der ikke blev brugt på månemissioner.

Som udgangspunkt for analysen af Apollo-EPAS CM'ens opdrift blev der valgt en video, som viser kapslens splashdown [12]:

Ris. 23. a - set fra venstre side, b - set fra højre.

Desværre er der ingen billeder af en fritsvævende kapsel i arkiverne. I fig. 23a viser det øjeblik, hvor en stærkt svingende CM blev "fanget" i en position så tæt på lodret som muligt. Det ses tydeligt, at YE-dyserne er over vandoverfladen, som krydser den øverste linje af bundkrumningen til højre for YE-motoren. Lad os overføre vores observationer til KM-skemaet - Fig. 24a.

"Vandlinje" er vist med rødt, pink er nedsænkningsniveauet for et lodret flydende modul. Sammenligning med diagrammet i fig. 4 følger, at 2/3 af pink skal tilføjes til den blå sektor. Oversat til vægten af CM, vil det vise sig 3,8 tons.

Ris. 24. a - "vandlinjer" for Fig. 23a, b - "vandlinjer" for fig. 23b.

Det andet billede af det flydende Apollo-EPAS-rumfartøj - Fig. 23b - Fangede det øjeblik, hvor svømmerne på en eller anden måde formåede at "dæmpe" kapslens gyngen, hvilket gjorde det muligt for dem at begynde at fastgøre den oppustelige tømmerflåde.

Da den ikke er oppustet, er dens effekt på CM'ens opdrift ubetydelig - den kan kun gøre den tungere. Samtidig blev en karakteristisk detalje identificeret - dyserne på YE højre motor steg over vandstanden, hvilket generelt set er noteret på næsten alle CM-billeder med en oppustelig tømmerflåde (for eksempel i fig. 13).

Bundkrumningen blev også blotlagt under dyserne. Diagrammet i fig. 24b analogt med fig. 24a viser den observerede "vandlinje" - i rødt - og lyserødt for den opretstående stilling. Som måleresultaterne viser, er det for at bestemme volumen af fortrængt vand nødvendigt at tilføje den blå sektor (se fig. 4) og 0,4 fra den lyserøde, hvilket vil svare til CM-vægten lig med 3,3 tons.

Gennemsnitsværdien for de to værdier af Apollo-ASPAS CM-vægtene opnået ovenfor vil give resultatet i 3,6 tons … Det er tilbage at gennemsnittet de opnåede 4 målinger af CM-vægten: (3,2 + 3,5 + 3,5 + 3,6) / 4 = 3,5 tons. Estimatet af kapselvægten, baseret på de tilgængelige foto-videomaterialer fra NASA, giver således følgende resultat: 3,5 ± 0,3 tons, hvilket er 1,8 tons (36%) under den deklarerede værdi af NASA.

Konklusion. I dette arbejde blev vægten af Apollo-kommandomodulet estimeret, hvilket bekræftede den tidligere angivne antagelse: vægten af kapslen viste sig at være lig med 3,5 ± 0,3 tons i stedet for 5,3 tonsspecificeret i NASA-dokumentet [1].

Beregningsmetoden er baseret på en visuel vurdering af arten af CM-synken efter nedsprøjtning i havet. Foto- og videomateriale fra NASA, tilgængeligt i det offentlige domæne, blev brugt som datakilde.

Det er karakteristisk, at det opnåede resultat nøjagtigt svarer til den observerede CM-opdrift fra fotografier med oppustelige redningsflåder:

Ris. 25. CM "Apollo 16" [13].

Værdien af sådanne rammer er, at der er relativt mange af dem i NASA-arkivet, og de tillader mere præcist at fastlægge dybden af CM-nedsænkningen.

Især viser det præsenterede billede tydeligt, at den øverste kant af bundkrumningen under YE-dyserne er over vandet, og nedsænkningsdybden svarer omtrent til vægten af CM i 3,5 tons ved angivet vægt 5,4 t [14].

For at undgå eventuelle indsigelser skal det dog endnu en gang bemærkes, at hovedberegningen er foretaget uden brug foto- og videomaterialer med oppustelige flåder.

Årsagen til uoverensstemmelsen i vægten af CM er naturligvis relateret til det faktum, at vi observerede en lettere version af nedstigningskapslen. Desuden, i tilfælde af "A-4" kapslen (se fig. 11), mere Oden største forskel i vægt er, at den "mangler" omkring 300 kg til de kapsler, der er vendt tilbage med besætningerne.

Vægten af tre voksne mænd kompenserer stort set for dette "underskud", men spørgsmålet om "manglen" på næsten 2 tons vægt kræver en anden forklaring.

Og her ville det være nyttigt at henvise til det mærkelige bemærket ovenfor i adfærden hos Apollo-7-besætningen, som angiveligt vendte tilbage efter en lang flyvning (11 dage, hvilket blev betragtet som superlangt på det tidspunkt) uden tegn på dårligt helbred.

Desuden klagede ikke et eneste Apollo-mandskab over en krænkelse af det vestibulære apparat og andre problemer forårsaget af at være i nul tyngdekraft i mange dage. Foto- og videomateriale fra NASAs arkiver vidner om det samme. Dette billede står i skarp kontrast til det, der er observeret blandt sovjetiske kosmonauter, som bogstaveligt talt blev båret ud af deres nedstigningskapsler.

Selv efter næsten 45 år forårsager den 11 dage lange flyvning alvorlige konsekvenser for astronauter, når de vender tilbage til Jorden: "" Når du lander, er dette en meget svær fysisk test. I rummet vænner man sig til andre forhold, "sagde Guy Laliberte på et pressemøde i Moskva. Ifølge ham var der meget adrenalin ved hjemkomsten til jorden, men" når man stiger ud af nedstigningskøretøjet, ser det ud til, at der er ingen styrke til at tage det næste skridt.". Rumturisten tilføjede, at landingen blev givet til ham med stort besvær …" [15] (Guy Laliberté blev flyttet på en båre umiddelbart efter landingen, han prøvede ikke engang at gå - forfatter)

amerikanske astronauter mod, var landingen forbløffende let! De blev aldrig taget ud af kapslerne hjælpeløse og magtesløse, de sprang selv ud af kapslerne – muntre og muntre.

Hvordan kan du forklare Apollo-besætningernes ufølsomhed over for rummets virkninger? Det eneste svar tyder på sig selv: som sådan var der ingen langvarig eksponering for rummet. Eller Apollo-besætningerne vendte slet ikke tilbage fra rummet!

Letheden af Apollo-afstamningskapslen, der afsløres i dette værk, passer også ind i denne sammenhæng. Faktisk, hvis vi får vist en efterligning af en tilbagevenden fra rummet, så er CM i en vis forstand en efterligning af et fuldgyldigt rummodul, da der er ingen grund til at fylde det med et komplet sæt udstyr og materialer for at sikre rumfartøjets funktion og for at understøtte besætningens liv i rummet.

Dette kan også forklare den fantastiske nøjagtighed af Apollo splashdown, uopnåelig i moderne astronautik:

Ris. 26. Afvigelse af Apollo-splashdown-stederne [14] (datakilde for Apollo-ASTP-rumfartøjet - [16]).

Soyuz-landingens afvigelse fra det beregnede punkt, som betragtes som normalt, er titusinder af kilometer. Men selv det mest avancerede Soyuz-rumfartøj bryder ofte ind i en ballistisk nedstigning, og så overstiger afvigelsen 400 km [18-20].

Men for rumfartøjer, der vender tilbage fra månens kredsløb, bliver nedstigningsbanen meget mere kompliceret på grund af deres højere hastighed ("andet rum" hastighed - 11 km / s), på grund af hvilken det er nødvendigt at udføre enten en dobbelt indgang i atmosfæren, eller en opstigning af den "glidende" bane med efterfølgende nedstigning til Jordens overflade.

Samtidig er antallet af faktorer, der ikke kan forudsiges og beregnes på forhånd for præcist at bestemme nedstigningsbanen, naturligvis højere, end når rumfartøjet går ned fra lav kredsløb om jorden. Desuden fører en fejl i kun én hastighedsparameter pr. 10 m/s "til en miss ved landingspunktet i størrelsesordenen 350 km" [17].

Derfor er chancerne for at komme ind i en cirkel med en radius på flere kilometer praktisk talt nul. Men Apollo demonstrerede på trods af alt fænomenal nøjagtighed - de plaskede ned på de beregnede punkter i 12 tilfælde ud af 12.

Og hvordan nødsituationen Apollo 13 ramte "målet" (afvigelse - mindre end 2 km!) - ved kun science fiction-forfatteren Arthur Clarke [21]. Disse omstændigheder taler tydeligt for det faktum, at NASA efterlignede tilbagekomsten af Apollo og tabte dem fra bordet på et transportfly [22], hvis pilot kun var forpligtet til omhyggeligt at "sigte" for ikke at ramme kapslen på ventende hangarskib.

Det er mærkeligt, at ovenstående ræsonnement også er sandt for Apollo-ASPAS! Vægten af dens CM viste sig at være praktisk talt den samme som vægten af "måneprøverne". At dømme efter videoen [12] er Apollo-ASTP-mandskabet, angiveligt at have tilbragt 9 dage i rummet, solidt på fødderne, ser sunde og glade ud og taler muntert ved et højtideligt møde umiddelbart efter splashdown.

Men ifølge legenden forgiftede besætningen sig angiveligt under landingen med raketbrændstofdampe og var tæt på at dø. Men på ansigterne er der ingen spor af hverken forgiftning, eller de mange dages vægtløshed, der var blevet lidt… Afslutningsvis vil jeg kort oplyse en version, der forklarer den vanskelige situation, som NASA stod i.

I 1961 fik han til opgave at sikre amerikanske astronauters landing på månen i slutningen af 60'erne. I det startende "måneræs" var ikke kun stormagternes prestige på spil, men også verdens politiske systemers evne til at løse de sværeste problemer.

Og på et tidspunkt, hvor USSR arbejdede på forskellige tekniske muligheder for at opnå sejr i "måneræset", gik USA sin egen - ingen alternativ - vej, hvis hovedkomponenter var Saturn-5 løfteraket og Apollo rumfartøj.

"Saturn-5" blev dog aldrig bragt til acceptable operationelle karakteristika - den sidste testopsendelse (den anden i rækken) i april 1968 var mislykket [23], men en endnu mere tragisk skæbne ramte Apollo - i dens ilt atmosfæren under træning brændte mandskabet [24].

NASA har gennem bitter erfaring måttet erfare, at rumfartøjer med iltatmosfære er en blind vej i udviklingen af astronautikken. Der var ikke tid til at udvikle et nyt skib med et solidt skrog og en atmosfære tæt på Jordens - mindre end 2 år tilbage før den planlagte forbiflyvning af Månen.

Men månemodulet var også designet til en iltatmosfære, derfor var det også genstand for dyb rekonstruktion. Rumfartøjets robuste skrog øgede markant nyttelastkravene til Saturn-5, som allerede ikke "ønskede" at flyve.

Som et resultat stod NASA i 1968 uden noget. - uden noget grundlag for månemissionen. Men amerikanerne ville ikke have været amerikanere, hvis de ikke havde beregnet de mulige scenarier for udviklingen af begivenheder, herunder de mest negative, som som følge heraf skulle håndteres.

Ved at bruge banebrydende "Hollywood"-teknologier lykkedes det NASA at spille en hidtil uset farce, der tvang menneskeheden til at tro på et amerikansk mirakel. Bløffen, der blev udført ikke uden hjælp fra USSR [25, 26], viste sig at være vellykket.

Men karakteren af ethvert bluff ligger, som du ved, i kunsten at skjule tomrummet.

Til støtte for denne sandhed NASA afviser trodsigt den bagage, der angiveligt bragte ham verdenslederskab og berømmelse - fra Saturn-5 r/n, fra Apollo-rumfartøjet og Skylab-stationen.

NASA var nødt til at skrive den næste side af sin historie fra bunden – udviklingen af rumfærgen [27] havde intet at gøre med dens eminente forgængere.

Links:

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 - alle BBC's originale tv-genoptagelser og splashdown-optagelser - del 4 af 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. M. Ivanov, L. N. Lysenko, "Ballistik og navigation af rumfartøjer", s. 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]