ЛПП. То, что "Вам известно" - абсолютно неверно. Учите матчасть.

Не надо ничего выдумывать. Именно учет реальных свойств среды и позволяет утверждать, что "обнаруженное" Вами "противоречие" между числами Маха и скоростью течения в расчетах инженеров НАСА - из разряда "ясных любому дураку".
Нету никакого противоречия между числами Маха ~4.5 на рис. 12 и скоростью истечения газов в ~3000 м/с на рис. 7 на срезе сопла. Ибо температура продуктов сгорания на срезе ~15000К (рис. 9). И как следствие, скорость звука на срезе действительно примерно вдвое больше той, что наковыряли из носа Вы.
Таким образом своим очередным полетом мысли Вы вовсе не "разоблачили опупею", как Вы наивно решили, а в очередной раз - сами, это важно! - убедительно доказали то, что Вы - тупое чмо.
Скрипач, ты чё - дальтоник? 
Как считать профили струй - Вам продемонстрировали. Если Вы по-прежнему ;) согласны с результатами расчетов - примите и распишитесь. А коли резко изменили точку зрения и желаете доказать что Ваша досадная ошибка вдвое в определении скорости звука в струе двигателя в уме - чудесным образом не влияет на Ваши выводы - флаг Вам в руки и попробуйте соответствовать.
Продолжаем тупо не отвечать на насущные вопросы? Что же, ваш слив близок. И сольетесь вы вместе с 7-40, вероятно, для вас это почетно. Что же молчит выдающийся астрофизек? Так вам ничего здравого и не сумел подсказать. Потому что ничего и невозможно придумать. Вам мат во всех вариантах.
Итак, повторяю свой вопрос и даю еще время до утра (до 7:40): чем физически объясняется уширение струи шлейфа на Махе в 4.4? Вы уверены, что скорость истечения не мои 1400 м/с (4.4 Маха), а 2800 м/с. В таком случае от вас с физегом должно последовать внятное и убедительное объяснение этого феномена.
(Повторю для тех, которые в танке: я это отмечал еще в БФ в старой ссылке по данному вопросу: уширение происходит именно "мгновенно", а не постепенно. Минимальное время перестройки струи оценивается мной так: ускорение ракеты не превышает 2g, иначе астронафты полетят к луне неживыми. Значит, скорость ракеты увеличивается на величину скорости звука не менее чем за 330/2g = 10 или 20 с. Это и есть минимальное время, необходимое струе для изменения своей конфигурации, если мы следуем моему объяснению уширения как пропаданию сверхзвука. Именно это время и затрачивается на уширение в ролике наса старта сатурна (секунды 100..120). До 100 секунды шлейф узкий. После 120 секунды шлейф вдруг предельно расширен. Ракета в эти секунды как раз имеет скорость 1400 м/с плюс-минус скорость звука. Какие ваши объяснения?
И еще вопрос не менее важный и непосильный для вас, коль скоро вы нам подбросили статейку по численному исследованию прогара боковых стенок первой ступени сатурна пламенем, продвигающимся вперед по ходу движения ракеты. Ведь этот прогар - явление сугубо сатурновское, не так ли? Мы могли бы удовлетвориться вашим с 7-40 заявлением, что сверхтяжелые носители все такие прогаристые, но что двигатели шаттлов другие, на твердом топливе, потому мол расчет статьи для них не годится. Мое возражение относится к Энергии, единственно реально летавшему сверхтяжелому двигателю на жидком топливе. И в случае Энергии мы не знаем проблем с прогоранием корпуса. Что же, статья не годится для обсчета Энергии? Или все же годится, но есть нюансы? А именно, что статья специально обсчитывает случай с сатурном, в котором топливо выбрасывается на ниже чем штатный режиме, т.е. попросту коптит как неотрегулированный примус. А в случае с Энергией, действительно имевшей импульс в 2800 м/с, это явление попросту не наступает, либо потому что газы отбрасываются слишком быстро, чтобы успеть прилипнуть к боковой стенке, либо по еще более прозаической причине - первая ступень Энергии никогда не достигала момента пропадания сверхзвука в струе, поскольку отбрасывалась раньше, чем ракета достигала скорости 2800 м/с. Если импульс действительно большой, то есть и приличный запас по набору скорости без проблем типа сатурновских. Повторяю, в будущих РЕАЛЬНЫХ тяжелых носителях проблемы прогара не будет только по одной этой причине - нормального, а не до-штатнорежимного импульса. Потому статья с одной стороны больно бьет насу, а с другой не несет ничего полезного для реальных тяжелых носителей (только вносит путаницу).