1.8
ПриземлениеСоюз-16 (Союз-9: диаметр 210 см., 2200 кг.) | Союз-ТМА |
Видно, что они практически не изменились: обтекаемая форма,
препятствующая торможению. Т.е. тормозит хуже, чем обломки спутника, имеющие
более плоскую форму и кувыркающиеся в атмосфере. А уж вес какой! Метеориты
такого веса почему-то не тормозят, а делают огромные воронки в земле, если не
успевают сгореть в атмосфере.
Из сообщения о метеорите, обнаруженном заранее (единственном!) в
октябре 2008 Метеорит шёл ровно так, как предсказывали простейшие
аэродинамические расчёты, не учитывавшие сложной формы обломка.
Вывод
логичен: спускаемые аппараты сбрасывают с самолета,
как танки.
США очень странно и весьма своеобразно подходили к
организации поисково-спасательных мероприятий в полетах кораблей "Аполлон" к
Луне. При этом имела место довольно странная взаимность: все капсулы
приводнялись в трех-пяти милях от случайно стоявшего рядом авианосца
(http://www.free-inform.narod.ru/
)
Кстати, я написал письмо автору вышеуказанного сайта, на
которое так и не получил ответа:
Не будете ли Вы так любезны указать мне, чего я
не понимаю в вопросе о перегрузке при посадке. Меня это сильно мучает.
К сожалению, всегда не дружил с формулами, а
пытался оценить качественно.
Итак, для старта цитата из вашей статьи (pepelaz-atmo-model):
"на 81-й секунде отмечено прохождение максимума перегрузки а=99 м/с²
или ~10g при скорости 9км/с на высоте 54,3 км".
Мои соображения:
Плотность воздуха на 50 км - 0.001 кг/м³.
Посадочный модуль сечением 2 м² на скорости 9 км/с
проскочит за секунду 18 000 м³ воздуха. Т.е. на него воздействует сила в 18
кГ со стороны воздуха. Что еще, кроме этой силы может его тормозить? Но вес
модуля несколько тонн. Как эти 18 кГ могут затормозить модуль, да еще и с
десятикратной перегрузкой?
Это то же самое, что воздух будет тормозить на земле
грузовик, движущийся со скоростью 9 м/с = 33 км/час (считая, что плотность
воздуха равна 1 кг/м³). Значение импульса mv для воздуха осталось тем же.
Заранее благодарен за разъяснение моего невежества!
В конце концов, ускорению всё равно, какой у него знак: плюс или минус,
если для разгона от 0 до 8 км/сек
требуются 3 ступени, то столько же требуется и для обратной операции: от 8
до 0. Разница лишь в трении о воздух. Ужели оно может заменить целых три
ступени?
В качестве замены ступеней мне предложили воспользоваться формулой Ньютона для
сопротивления воздуха при движении со сверхзвуковой скоростью.
Ньютон, конечно, был гением и за много веков вперед знал о проблемах полетов
со сверхзвуковой скоростью.
Теперь понятно, как ни у кого не вызывают сомнения
официальные цифры (применим для Союза-9):
ρ – плотность кг/м³ = 0.001 (на 50 км);
S – площадь м² = 3.5 (при диаметре 2.1
м);
U - скорость м/с = 4000 (оценил по графику выше);
α – угол атаки = почти 90°.
Подставляем и считаем: 0.001х3.5х16000000=56000 кгм/с².
Эта сила сообщает СА (2200 кг) ускорение (R=ma),
равное 25.5 м/с²,
или 2.6g.
Вот почему при 9 км/сек
возникает десятикратная перегрузка.
Как же так получилось, что третий закон Ньютона
(Действие равно противодействию) пришел в конфликт с этой формулой Ньютона
же?
А никакого конфликта: обычная фальсификация!
Что выражает этот закон? Да вариант второго закона: F=ma.
Масса - это плотность воздуха, умноженная на объем за время пролета. Как я и
считал, делая оценку в 1.3. Объем=SL
при угле атаки 90°. L=Ut (для простоты).
Т.е. сила пропорциональна aU.
Осталось выразить ускорение через известную нам скорость и можно пить
компот. Собственно, мы знаем, как это сделал Ньютон: a=U/t. Посмотрим
на эту запись со стороны скорости: U=at.
Откуда она? Правильно: U=U0+at.
Т.е. в формулу Ньютона должна входить не скорость
объекта, а ПРИРАЩЕНИЕ скорости: а=(U-U0)/t,
и член aUt=U(U-U0).
Когда мы используем запись U²,
мы подразумеваем: какая сила подействует на тело, движущееся со скоростью
U, если оно затормозит за рассматриваемое время (1
сек в 1.3). Как там говорил Шендерович: всё кругом вранье?!
Моё рассмотрение закона Ньютона совсем не устроило моих
друзей-физиков: школьное упрощение, искажающее процесс (закон сохранения энергии
дает результат, согласованный с результатом по формуле Ньютона). Специально для
них приведу более сложные выкладки.
Итак, по основному закону динамики (второй
закон Ньютона), скорость изменения импульса тела во времени
равна результирующей силе, приложенной к этому телу. Или F=MΔv/Δt,
где и F и
Δv - векторные величины, M -
масса тела.
Первое, что мы видим в формуле Ньютона - сила равна скалярной величине, что
указывает на интегральность оценки. Как она могла возникнуть?
Запишем изменение силы во времени ΔF=ΔmΔv/Δt,
так как сила зависит лишь от массы воздуха, заметаемого СА
(неупругое столкновение).
Δm=ρSvΔt.
Получаем:
ΔF=ρSvΔv.
Ну, а теперь возьмем интеграл от U до
нуля (т.е. по всей массе воздуха вдоль трассы): F=ρSU²/2
Узнаете формулу Ньютона (и тут он завысил результат вдвое)? Что
и подтверждает наше предположение - формула Ньютона дает интегральную оценку,
какую силу необходимо применить, чтобы полностью затормозить объект, движущийся
со скоростью U. И вполне естественно, если СА за
секунду сбросит скорость с 8 км/с
до нуля на высоте 50 км, то на космонавта подействует ускорение в 10g.
А если распределить это ускорение на гагаринские 16 минут торможения, то и
перегрузка за секунду составит 0.01g, что в точности
составляет соотношение весов СА и набегающего воздуха, как и было
предположено до появления в обсуждениях формулы Ньютона (на примере
автомобильных 33 км/час). Вот мы никогда и
не видели в небе метеоритов, летящих по параболе (как, впрочем, и ни одного
горящего спускаемого аппарата - такая сила не вызовет горения). Естественно,
если мы хотим точно посчитать силу по всей траектории, то мы должны учесть и
изменение параметра ρ от высоты. Но эта задача и не
ставилась. Главное - убедиться, что Ньютон фальсифицировал формулу.
И что Вы думаете, я что-то доказал? Нет, мне сообщили, что если за секунду
затормозить с 8 км/с, то это будет 800g,
а не 10g. Очередное объяснение, что это Ньютон
говорит о 10g, а не я, не помогло. Пришлось лезть в
интернет в поисках аналогичной задачи. И она нашлась в журнале "Квант",
издаваемом МФТИ: Митрофанов А. "Полеты в струе и
наяву", 1991, № 9,
с. 2-10.
http://www.physbook.ru/index.php/Kvant._%D0%9F%D0%BE%D0%BB%D0%B5%D1%82%D1%8B_%D0%B2_%D1%81%D1%82%D1%80%D1%83%D0%B5
Задача 1 полностью соответствует нашей.
Итак, автор начинает правильно: F=Δp/Δt,
или F=mΔv/Δt (этого он
не пишет, но это есть определение импульса Δp=mΔv).
массу он оценивает верно: ρSvΔt, но формулу не
записывает, а просто сообщает: в единицу времени, тем самым не акцентируя
внимание на Δt.
И тут, внимание, он совершает легкое движение руки (как и Ньютон):
F=Δp/Δt =mvN, где m
- масса молекулы, а N - их количество, выраженное
через скорость v (как я уже писал, mN=ρSv за единицу времени).
Вот он обман = вместо Δv/Δt
записали v (подразумевая на словах v/Δt),
а для визуального обмана записали не mNv, а mvN,
намекая на N импульсов (типичный пример
нейропрограммирования).
И вот так формула: F=ρSvΔv превратилась в F=ρSv² -
это ответ на задачу 1.
Вот пожалуйста: элегантная замена Δv на v
путем опускания члена Δt в
формуле и визуального впечатления, создаваемого переменой места буквы в формуле.
Бинго! Вот четкая формулировка подмены: формула F=mΔv/Δt была заменена на F=vΔm/Δt.
Кстати, был применен еще один элемент нейропрограммирования:
вместо простой и ясной формулы ρSvΔt
были записаны еще две формулы и введены два неиспользующихся параметра.
Таким образом всё внимание концентрируется на переходе от второй формуле к
третьей - правильно ли были произведены подстановки (один из паразитных
параметров помещен ниже формулы, хотя более уместен выше, где идет речь об
определении массы, там и необходимо провести все подстановки, приведя к ρSv).
А что же шаттлы? Как они опускаются? Как
они гасят горизонтальную составляющую скорости? По формуле Циолковского, чтобы вывести
одноступенчатую ракету на 1-ю космическую скорость, необходимо, чтобы
начальная масса превосходила конечную в 14 раз. Очевидно, чтобы погасить,
требуется аналогичное соотношение. Откуда у шаттла столько топлива?
Казалось, он мог бы летать на высоте 10 км, пока трение о воздух не погасит
скорость. Но посадочный вес у шаттла не 2 тонны, а 70. Чтобы несколько тонн
воздушного сопротивления затормозили такую махину, летать нужно сутки. Где
взять топливо? А что официальные данные? "Буран", опускаясь, сбросил
скорость до 250 м/сек уже на высоте 15 км.
Научная фантастика! Да и с самим "Бураном" произошла занятная история: погиб
весь отряд летчиков-испытателей, кроме командира (по разным причинам, один
даже от быстротечного рака, причем, последние - уже после полета). Поэтому
наш шаттл летал а автоматическом режиме.
А вот еще одна уместная цитата:
Опыты Рыкачева были удивительно просты. На одну чашку обыкновенных весов он
ставил часовой механизм, вращавший в горизонтальной плоскости крестовину из
четырех стержней. На конце каждого стержня укреплялась прямоугольная рамка,
обтянутая материей. Меняя углы наклона рамок и накладывая на другую чашу весов
гири, удавалось узнать подъемную силу всего винта. Разделив ее на четыре, —
определяли подъемную силу одной наклонной плоской пластинки.
На основе этих опытов Рыкачев сделал правильный вывод, что ньютоновская формула
непригодна для определения величины подъемной силы.
Е
щё немного занимательной арифметики:Добавление 16.09.2011: приземление
экипажа МКС
Обычно всё текущие события обсуждаются на форуме, но надо рассмотреть много
скриншотов, сравнивая изображения. Поэтому сделано добавление в основной текст.
Сегодня приземлился экипаж из трех человек:
http://www.newsru.com/russia/16sep2011/yurigagarin.html
Съемки продемонстрировали интересный эффект: сплющивание
купола.
Этот эффект может возникнуть, лишь если натяжение строп недостаточно, т.е. скорость СА мала. Вот как в момент приземления, когда СА уже на земле, а купол еще движется:
Вызывает удивление фото из репортажа НТВ:
Совсем
другой купол!
Компьютерная графика? Зачем? Ужели у НТВ не было возможности получить
реальные снимки?
Но хочется обратить внимание еще на одну деталь: как висит СА под куполом.
На картинке НТВ явно видно, что под углом. А вот на видео - симметрично:
А как должно быть? Посмотрим на эти два кадра:
Видно, что канат находится сбоку от центра симметрии
СА - в отдельном люке рядом с центральным. Т.е. СА действительно должен
висеть под углом, близким к фото НТВ.
Какой же напрашивается вывод?
Нам продемонстрировали спуск не СА, а какой-то легкой модели (потому купол и
флуктуировал).
Посмотрите на облако поднявшегося грунта и на лежащий СА, к которому еще
никто не подошел. Где следы удара?
Железяку на последнем снимке даже не сбрасывали. Оно и понятно - зачем
травмировать космонавтов?!
А вот и замечательное подтверждение этого предположения: только
приземлившийся СА Союза-24.
Видно, что канат от парашюта закреплен в люке слева на снимке. Это
означает, что СА в воздухе должен иметь наклон вправо - в противоположную
сторону. А он почему-то ударился о грунт той же стороной, где и люк - левой.
При посадке срабатывают двигатели мягкой посадки, расположенные под
теплозащитным экраном (на днище). Где следы обгорелой сухой травы?