12. Изучение кинохроники NASA позволило точно измерить скорость ракеты на 162-163-й секундах полёта. Она оказалась в 2,3 раза меньшей, чем положено по официальному графику.Опровержение этого изучения слишком длинно, потому просто приведу ссылку на работу АнТюра -
http://imperia.lirik.ru/index.php/content/view/351/20 . Вывод - скорость вполне соответствует заявленной.
К таким же выводам приходит Nikomo во второй части свой статьи
«Определение параметров 1-й ступени ракеты Сатурн-5» (часть 2). (Кстати, в первой части этой работы на основе изображения пламени доказывается соответствие параметров движков на первой ступени ракеты параметрам движков F-1).
Тут надо пояснить забавный факт, не очевидный постороннему. Если ракета на 150-ой секунде достигла
меньшей скорости, чем было заявлено, это может означать только, что удельный ипульс
больше заявленного, ракета
лучше заявленного.
Худшая ракета, с
меньшим удельным импульсом должна достигнуть
большей скорости.
Многим такая зависимость может показаться странной. Проведем аналогию: вот две машины равной массы, с одинаковой заправкой. Расход бензина на километр у них различается вдвое. Машины одновремено стартовали; машина с меньшим расходом сможет проехать в конечном итоге вдвое большее расстояние. Но до того момента, как вторая машина остановится из-за нехватки бензина, она будет опережать первую: ведь бензин она расходует быстрее, значит, масса ее уменьшается быстрее, и, следовательно, она легче, скорость больше, чем у первой.
Зачем же пытаются сделать расход топлива наоборот меньшим, если машина с большим расходом вырывается вперед? - потому что машина с меньшим расходом при той же заправке может отвезти тот же груз на большее расстояние (или больший груз на то же расстояние), чем машина с большим. Последняя может вырватся вперед, только если проходят гонки со следующими условиями: стартовые заправки должны быть одинаковы, время гонок заведомо меньше, чем она успеет израсходовать все топливо и заглохнуть.
Так же и с ракетами.
Для начала представим две ракеты массы которых различаются в N раз, в те же N различаются тяга и расход топлива. На старте ракеты будут двигаться с одинаковым ускорением - ведь отношение тяга/масса у них одинаково. И на протяжении всего полета отношение тяга/масса у двух ракет будет одинаково - ведь расход топлива у второй меньше во столько же, во сколько меньше масса. Следовательно, на протяжении всего полета у обеих ракет ускорение, а значит и скорость будут одинаковы. "Пропорциональное масштабирование" массы, тяги и расхода не влияет на траекторию.
Другое дело - если у ракет разное отношение тяга/расход (такое отношение называется удельным импульсом), однако на старте одинаковое отношение тяга/масса. Ракета с
меньшим удельным импульсом будет расходовать топливо более прожорливо,
ее масса будет падать быстрее, чем у первой ракеты. Если отношение тяга/масса на старте у обеих ракет было одинаково, то в процессе полета оно будет расти быстрее у ракеты с большим потреблением топлива: эта ракета вырвется вперед, разовьет большую скорость за то же время.
Так почему же удельный импульс у ракеты пытаются сделать наоборот больше, если ракета с меньшим удельным импульсом разгоняется до большей скорости? - потому что ракета с большим удельным импульсом либо при той же заправке может работать дольше, и разогнать груз до большей скорости. Либо больший груз до той же скорости - имея то же время работы, меньшую заправку и меньшее отношение стартовая/конечная масса. Ракета с меньшим импульсом может вырватся вперед, только если проходят гонки со следующими условиями: стартовые ускорения, время гонок заведомо меньше, чем обе ракеты успеют израсходовать все топливо и заглохнуть.
Что же касается отношения тяга/масса на старте, оно не может отличаться от заявленного NASA - оно видно по ускорению ракеты, уходящей со старта у всех на виду.
Так что если Попов и его товарищи правы насчет недобора ракетой скорости на 150-ой секунде, то американцы сделали двигатели с
лучшим удельным импульсом, чем заявляют...