Исходные данные:
Первая ступень: сухая масса – 135 тонн. Длина – 42,5 м, диаметр – 10,1 м.
Масса одного F-1 – 8,4 тонны.
Скорость в момент разделения 2,7 км/сек в инерциальной системе, 2,3 относительно Земли. Высота начала падения 110 км.
1. Вертикальная скорость при падении со 110 км на высоте 50 км (принимается, что до 50 км падение в вакууме):
Vв = √ 2 × g × (110-50) × 10
3 = 990 м/сек.
Тогда полная скорость – V = √ 990
2 + 2300
2 = 2500 м/сек (9000 км/час).
2. Полная энергия на высоте 50 км E
50 = m × V
2 /2 = 4,2 × 10
11 джоуля.
3. Далее расчет
чисто оценочный – но не блям-блям языком, как у «скептиков» (лучше всего это получается именно у г-на Дальнего), но все же расчет.
Установившаяся скорость падения некоего тела в воздухе может быть оценочно определена по формуле
Площадь S: из условия, что первая ступень падает двигателями вниз
S = 320 м2 - S = 80,1 м2 . Сх для «классического» цилиндра – 0,84. Плотность воздуха ρ («ро»):
на 10 км – 0,4135, 16 – 0,1665, 20 – 0,0889, 24 – 0,0469, 32 – 0,0136.
https://www.aboutdc.ru/page/1759.php Vуст и кинетическая энергия Е:
на 10 км –
154 м/сек и Е = 1,6 × 109 дж; 308 м/сек и 6,4 × 109 дж;на 16 -
243 м/сек и 4,0 × 109 дж; 486 м/сек и 1,6 х 1010 дж.на 20 –
332 м/сек и 7,4 × 109 дж; 665 м/сек и 3,0 х 1010 дж. на 24 – 458 м/сек и 1,42 х 1010 дж; 916 м/сек и 5,7 х 1010 дж. на 32 –
851 м/сек и 4,88 х 1010 дж. 1701 м/сек и 2,0 х 1011 дж. 4. Берется за «точку отсчета» высота 24 км. Тогда при торможении в атмосфере сила сопротивления воздуха, приложенная к первой ступени, за время падения с 50 до 24 км производит работу, т.е. прикладывает к первой ступени энергию, равную
Е50 - Е24 = 4,2 × 1011 – 1,42 х 1010 = ~ 4,0 х 1011 дж.Е50 - Е24 = 4,2 × 1011 – 5,7 х 1010 = ~ 3,6 х 1011 дж. 5. Энергия взрыва 1 кг тротила – 4.612.000 (4,6 × 10
6 ) джоулей. К первой ступени за время падения приложена энергия, эквивалентная подрыву
86 78 тонн тротила, такой как бы растянутый во времени взрыв. Надо далее объяснять, что произошло с первой ступенью, и почему от ее корпуса остались только «лохмотья», наблюдаемые всего лишь в паре кадров фильма Безоса?
6. Считая, что отделение двигателей F-1 при разрушении первой ступени произошло на этих самых 24 км, скорость падения двигателей определяется как установившаяся скорость падения тела массой 8.400 кг, площадью S = 20 м
2 и Сх = 1,0 (форма тела - куб) на высоте 12 км (половины от начальной высоты падения, ρ = 0,3119).
Тогда Vуст = 162 м/сек, Е = 110 × 10
6 дж. Что эквивалентно мгновенному (удар о воду) подрыву двигателя зарядом «всего лишь» 24 кг тротила. Для понимания – 203-мм снаряд «Малки» – 18 кг взрывчатки. Это не считая повреждений, двигателей, произошедших в ходе падения в составе ступени.
На сем все разговоры о том, где корпус первой ступени, почему двигатели такие «разобранные», куда делись болты и прочее, предоставляю продолжать г-дам «скептикам». Как известно, на любое разумное объяснение они способны ответить абсолютно непредсказуемой глупостью.
UPD. В расчете параметров падения первой ступени допущена ошибка - площадь S определена как = 320 м2. Должно быть 80,1 м2. Уточненый расчет будет представлен позже. Обращаю внимание, что, исходя из формулы, расчетная установившаяся скорость падения будет еще больше, чем полученная в расчете. С понятным результатом для энергии. При этом расчет параметров падения двигателя не изменяется.
Отредактировано: Technik - 24 янв 2024 13:15:30
- Что-нибудь запрещенное имеете?
- Да. Собственное мнение.
"Авантюра - не место для дискуссий!"