При вычислении температуры, которую достигает воздух на вогнутой стороне парашюта, мы исходим из следующего предположения*. Массе воздуха, которую встречает парашют, сообщается столько тепла и кинетической энергии, сколько кинетической энергии теряет ракета вследствие торможения. При этом необходимо также учесть энергию, излучаемую нагретым воздухом. Если воздушный поток полностью задерживался бы парашютом и не раскалялся бы, то его температуру можно было бы легко вычислить; но нагретый воздух должен излучать много тепла, кроме того, неизвестно, какая часть энергии движения воздуха в действительности теряется. Допустим, что она составляет 99%. Однако это допущение является произвольным.
Таким образом, приведенный расчет не может ни в малейшей степени претендовать на научную точность. Можно также исходить из другого предположения, – что при набегании воздушного потока на тело в точках встречи (остановки) воздух нагревается вследствие превращения энергии его движения в тепловую. Как известно, техническая единица массы весит 9,81 кг. Чтобы нагреть 1 кг воздуха на 1°, необходимо затратить 0,24 ккал; 1 ккал соответствует работе 426 кгм. Таким образом, для того чтобы нагреть техническую единицу массы на 1°, требуется 1000 кгм. Если воздух движется со скоростью v, то каждая единица массы обладает кинетической энергией v²/2 кгм. Таким образом, набегающий воздух, теряя свою скорость перед телом, нагревается на v²/2000 °С“. [3] Следует отметить, хотя это могло быть ошибкой переводчика, что маловероятно, следующее: Метеориты не могут нагреваться до указанных Обертом температур потому, что при температуре порядка 3000 произойдет испарение этого объекта. Указанные Обертом температуры правильнее было назвать температурой плазмы, которая окружает метеорит в момент его попадания в земную атмосферу. Советские ученые, в статье Большой Советской Энциклопедии „Аэродинамический нагрев“ выражаются более правильно: „Аэродинамический нагрев, нагрев тел, движущихся с большой скоростью в воздухе или другом газе. А. н. – результат того, что налетающие на тело молекулы воздуха тормозятся вблизи тела.
Если полет совершается со сверхзвуковой скоростью культур, торможение происходит, прежде всего, в ударной волне, возникающей перед телом. Дальнейшее торможение молекул воздуха происходит непосредственно у самой поверхности тела, в пограничном слое. При торможении молекул воздуха их тепловая энергия возрастает, т. е. температура газа вблизи поверхности движущегося тела повышается максимальная температура, до которой может нагреться газ в окрестности движущегося тела, близка к т. н. температуре торможения:
T
0
н
2
p
где Т
н
p
Судя по тексту публикации бывшего медицинского работника в военном госпитале Оберта Германа, он не понимал о чем идет речь. Автор называл температуру торможения, температуру «газа в окрестности движущегося тела» (БСЭ), температурой тела: «Таким образом, искомая температура значительно превышает для ракет 5000°. Если же необходимо предотвратить такое сильное нагревание поверхности, следует подвести достаточное количество охлаждающего вещества, чтобы оно могло отнять тепло Q»… При скорости 10000 м/сек эта температура, безусловно, превышает 15000°. Вероятно, она даже превышает 20000°». [3] Немецкий гений не мог додуматься до очень простой мысли о том, что при названных температурах тело существовать не сможет. Оно просто исчезнет и превратиться в раскаленный газ. Вероятно, что немецкий инженер просто не знал о температурах кипения и температуре испарения железа, базальтов, других металлов. Хотя, с другой стороны, автор Герман Юлиус Оберт в своей публикации вскользь упоминает о парах металла: «Здесь, конечно, предполагается, что закон Стефана-Больцмана выполняется для паров металлов при θ°». [3]
Но в тексте все равно автор использует термин «температуры тела», «температура поверхности объекта». Герман Оберт в своей публикации поставил задачу определения температуры неохлажденной поверхности космического объекта, в частности космического аппарата. В начале этой главы он сразу указал, что означают условные обозначения: При температуре 20000° никакое тело сохраниться не может.
h – толщина воздушного слоя, необходимого для торможения.
p – параметр траектории полета ракеты для межпланетных полетов.
p – давление воздуха после сжатия.
p0 – давление воздуха до сжатия.
r – радиус Земли.
s – высота над поверхностью Земли.
t – кажущаяся температура воздуха, обусловленная движением.
v – скорость.
H – 7300 – 7400 м
L – сопротивление воздуха.
Q – количество подведенного тепла.
S – количество тепла, отданного излучением.
T – абсолютная температура.
T1 – абсолютная температура после сжатия.
T0 – абсолютная температура до сжатия.
β – барометрическое давление.
βS – давление воздуха на высоте S.
θ – абсолютная температура тела, нагретого вследствие трения в воздухе.
k – отношение между удельными теплоемкостями при постоянном давлении и постоянном объеме.
μ – масса 1 м³ в технических единицах.
ρ – радиус-вектор (проведенный к центру Земли).
α – постоянная излучения в законе Стефана-Больцмана.
τ – истинная температура воздуха.
φ – угол между радиусом-вектором р и избранным неподвижным направлением». [3]
Как видно из списка параметров и обозначений, приведенных автором в начале главы, эту величину θ он упорно называет температурой тела и пытается вывести формулу определения указанной величины, в зависимости от угла вхождения метеорита в атмосферу: «Так как в действительности мы можем сказать лишь кое-что о наблюдаемых излучениях, а об истинной температуре метеоритных тел мы не делали никаких предположений, то следует заключить, что & есть эффективная температура, т.е. та температура, которую должно было бы иметь абсолютно черное тело, светящееся с яркостью; метеорита. Но эта температура и нужна, так как мы хотим лишь знать, какое количества тепла излучается или, вернее, какое количество тепла было-приобретено… Температура неохлажденной поверхности, расположенной под углом α к воздушному потоку, при скоростях 5000 – 15000 м/сек может быть определена по формуле:
Приведенные выше формулы выводились так подробно лишь потому, что они, по нашему мнению, дают результаты, приближающиеся к действительности больше, чем все известные нам формулы». [3] В своей публикации автор довольно подробно описал, как он получил формулу для определения температуры торможения в зависимости от угла входа космического аппарата в атмосферу, от скорости такого объекта, которая была перед торможением в атмосфере земли. Оберт, при этом самом, признавал, что формула является приблизительной: «Это, конечно, лишь очень грубая оценка. Результат может оказаться в 10 раз больше или меньше действительного значения; но он дает, по крайней мере, некоторое представление о порядке величины теплопередач, с которыми нам придется иметь дело». [3] Судя по тексту публикации Оберта, у него не было представления о том, что во время сверхзвукового полета возникает ударная волна: «Ударная волна – это скачок уплотнения, распространяющаяся со сверхзвуковой скоростью тонкая переходная область, в которой происходит резкое увеличение плотности, давления и скорости вещества. Ударные волны возникают при сверхзвуковых движениях тел». [5] Не трудно понять, что в ударной волне, в условиях реального газа, происходит резкое увеличение температуры. Такой факт подтверждают известные публикации Физической Энциклопедии, Большой Советской Энциклопедии.
Оберт не знал, что такое Аэродинамика разряженных газов. В верхних слоях разряженной атмосфере начинается процесс аэродинамического нагрева: «Аэродинамика разреженных газов – это раздел механики газов, в котором для описания движения газов необходимо учитывать их молекулярное строение. Методы этого раздела механики газов широко применяют при определении аэродинамического нагрева приземляющихся орбитальных аппаратов, космических кораблей.
Рис. 3. Фотографии ударной волны перед сферой диаметра d = 15 мм: слева – в разреженном газе; справа – в сплошной среде. На больших высотах атмосфера очень разрежена и средняя длина свободного пробега l молекул между двумя соударениями становится сравнимой с характерным размером движущегося в атмосфере тела d или рассматриваемой области потока. Поэтому методы расчёта течения, применяемые в аэродинамике и газовой динамике, основанные на представлении о газе, как о сплошной среде, непригодны и приходится прибегать к кинетической теории газа. При высоких температурах газа, имеющих место, например, при очень больших скоростях полёта, течение может сопровождаться эффектами возбуждения молекул, их диссоциацией, ионизацией». [6] По указанной причине в статье БСЭ «Аэродинамика разряженных газов», в разряженной атмосфере ударная волна образуется на нижней части космического объекта. Но по мере того, как такое тело с высокой скоростью входит в плотные слои атмосферы, ударные волны воздействуют своеобразными полосами на боковую часть указанного объекта.
Полосы обгорания на боковой поверхности видны на американской капсуле «Драгон» после приводнения. [7] Фотография выполнена, якобы, 15 марта 2016 г. Сведения о параметрах защиты от аэродинамического нагрева: «Теплоизоляционный щит герметичного отсека абляционный, его испарение уносит с собой тепловую энергию. Негерметичный отсек от стыковывается перед завершением миссии и сгорает в атмосфере». [8] Американские чудотворцы не предусматривают абляционную защиту на боковой поверхности такой капсулы. В Будущем это обернется большими неприятностями. В отличие от американской капсулы, проверенный космический корабль «Союз» имеет абляционную защиту на боковой поверхности. Этот проверенный способ защиты от аэродинамического нагрева уже не раз спасал от гибели космонавтов, которые находились в этом аппарате при спуске. Но, как видно на фотографии, такие же полосы обгорания присутствуют и на боковой стороне КА «Союз». [9]
Тепловой экран на капсуле «Союз» отстреливался при посадке. Поэтому оценить степень его обгорания сложно. В открытом доступе отсутствуют фотографии теплового экрана КА «Союз». Но тепловой экран капсулы «Драгон» не отстреливается, частично можно рассмотреть, что он сильно обгорел. Эти изображения подтверждают теоретические расчеты Аэродинамики разряженных газов. Сначала обгорает в большей степени тепловой экран, а затем боковые стороны обгорают полосами. На капсуле «Драгон» на боковой поверхности, где аэродинамический нагрев был максимальным, следы нагара и копоти хорошо видны.
На фотографии капсулы «Драгон», который летал в космос длительное время без космонавтов, со стороны максимального аэродинамического нагрева, хорошо виден сплошной слой нагара и копоти. Американские пропагандисты так сильно ликовали и радовались этим «достижениям» НАСА, что не заметили главного: такой вид капсулы «Драгон» полностью разрушал мифологию НАСА об орбитальных полетах программы «Меркурий». Сравнение внешнего вида капсул это доказывает.
Все очень просто: аппараты «Меркурий» не обгорели после приводнения, аппарат «Драгон» покрыт нагаром и копотью. Следы обгорания и копоти в виде полос полностью совпадают с выводами и данными по теории Аэродинамического нагрева. Совершенно очевидно, что капсула в форме «волана», конуса не может сохранять стабильное положение, при котором тепловой экран будет расположен по направлению к плазме. Воздействие плазмы на боковую поверхность аппарата при этом неизбежно. При любом варианте на указанной поверхности нагар и копоть должны были появиться. Такая же ситуация просматривается на капсуле «Драгон», которая приводнилась после полета в космос в августе 2020 года. Сторона, где аэродинамический нагрев был наибольшим, покрыта почти сплошным слоем черных нагара и копоти, появление которой тоже неизбежно!
Просматриваются такие же полосы, которые наблюдаются на аппаратах «Союз» после приземления. Необходимо отметить следы теплового воздействия наблюдаются в верхней части капсулы «Драгон». Каким образом американские конструкторы защищали космонавтов США от нагрева, с помощью абляционного покрытия, или с помощью углеродных толстых теплозащитных плит, в этом случае не так важно. Главное, что необходимо понимать: у тех капсул, которые действительно были на орбите Земли, после возвращения из космоса были следы теплового воздействия на поверхности аппарата, видна копоть на боковой поверхности капсулы! Капсулы «Меркурий» не имели указанных следов аэродинамического нагрева. На всех сторонах этих аппаратов, которые якобы вернулись с орбиты, отсутствовали нагар и копоть. Тепловые экраны капсулы «Меркурий» содержали после приводнения заклепки, которые не оплавились, и не обгорели.
Ссылки:
Интернет – ссылки проверены по состоянию на 07.07.20.
1.https://ru.wikipedia.org/wiki/Hermann_Julius_Oberth
2.Космодемьянский А. А.. Очерки по истории механики. 2-е изд. – М.: Просвещение, 1964. – 456 с.
3.Глава: Приземление. Герберт Оберт.
http://epizodsspace.airbase.ru/bibl/obert/puti/12.html?reload_coolmenus
4.БСЭ. Аэродинамический нагрев.
https://dic.academic.ru/dic.nsf/bse/66366/
5.БСЭ. Ударная волна.
https://dic.academic.ru/dic.nsf/bse/142395/
6.БСЭ. Аэродинамика разреженных газов.
https://dic.academic.ru/dic.nsf/bse/66358/
7.https://commons.wikimedia.org/wiki/File:COTS-2_Dragon_on_the_Barge_Heading_Home.jpg
8. https://ru.wikipedia.org/wiki/Dragon
9.https://newsland.com/community/5255/content/rkk-energiia-peredaet-velikobritanii-spuskaemyi-apparat-korablia-soiuz-tma-19m/5586802
10.https://www.spokesman.com/stories/2012/jun/01/capsule-returns-with-load-after-9-day-trip-to/
11.https://kamenckoe.net/news/posle-istoricheskoj-missii-na-zemlyu-vernulis-astronavty-nasa/
ГЛАВА 2. СУБОРБИТАЛЬНЫЕ ПОЛЕТЫ И АЭРОДИНАМИЧЕСКИЙ НАГРЕВ
Многие скептики, критики американского обмана, которые под воздействием книг «Большой Космический Обман США», обратили внимание на первые «космические» полеты НАСА полагали, что при суборбитальном полете аэродинамический нагрев меньше. По мнению исследователей обмана НАСА, аэродинамический нагрев «космической» капсулы при полете вверх и при возвращении обратно из космоса в атмосферу Земли не значительный. Многие уверены, что капсулы «Меркурий» первых двух американских «полетов» в 1961 году не могли обгореть и покрыться копотью. Еще большее заблуждение у многих критиков обмана США присутствует по поводу того, что перегрузки, возникающие при возвращении на Землю, при таких полетах будут значительно меньше. Но американская мифология НАСА об этих «космических» аппаратах опровергает подобное заблуждение: «Корабль «Меркурий» – одноместный орбитальный корабль, выполненный по схеме капсулы.
Материал кабины – титаново-никелевый сплав. Объём кабины – 1,7 м³. Астронавт располагается в ложементе и находится в скафандре всё время полёта. Атмосфера кабины – чистый кислород при давлении 1/3 нормальной атмосферы. Кабина оснащена средствами отображения информации на приборной доске и органами управления. Всего в кабине установлено 120 переключателей: 55 электрических переключателей, 30 предохранителей и 35 механических переключателей. Ручка управления ориентацией корабля находится у правой руки пилота. Визуальный обзор обеспечивается иллюминатором на входном люке кабины и обзорным широкоугольным перископом с изменяемой кратностью увеличения. На оптике перископа нанесены метки для визуальной ориентации корабля относительно Земли. Корабль не предназначен для манёвра с изменением параметров орбиты; оснащён системой реактивного управления для разворота по трём осям (18 двигателей ориентации, работающих на перекиси водорода) и тормозной двигательной установкой (в её состав входят три твердотопливных двигателя, срабатывающие последовательно).