Partie 1 - Partie 3
Dans la partie précédente du Guide, j'ai promis de laisser pour le dessert la partie la plus délicieuse de la révélation de la "tromperie lunaire" - les prétentions au système fusée-espace Saturne-Apollo. Les arguments ici, me semble-t-il, sont très simples et évidents: oui, des photographies et des films auraient bien pu être pris sur Terre (ce qui est presque admis), mais cela pourrait bien s'expliquer par un défaut de laboratoire dans le développement de films, une mauvaise qualité des images elles-mêmes, etc. Je veux faire une digression importante. En effet, dans les tournages dits documentaires et de reporters, il est souvent habituel d'utiliser des «plans mis en scène» et des «reconstructions». Ne soyons pas durs avec les créatifs, car dans la vraie vie, là où se déroulent l'actualité, il n'y a souvent pas de bonne lumière de studio, les caméras tombent en panne, les lentilles coûteuses se cassent, les projecteurs grillent … De plus,vous ne pouvez tout simplement pas avoir le temps de capturer la photo historique du siècle!
Aujourd'hui, il est de notoriété publique que l'équipe de tournage, le 7 novembre 1941, n'a pas eu le temps de filmer le discours du camarade Staline sur la Place Rouge, et presque par décision du Politburo, il a été obligé de prononcer le discours une deuxième fois. La substitution a été facilement révélée, car Staline a joué dans un gel sévère, lors d'un blizzard, tandis que sur le film, quand sa bouche était ouverte, il n'avait même pas de vapeur! En revanche, son discours a été retransmis en direct à la radio et Staline lui-même a été vu par des milliers de participants au défilé de 1941.
Maquettes de deux missiles: H1 (à gauche) et Saturn-5 (à droite)
Récemment également, les Britanniques ont admis que de nombreux discours et discours du Premier ministre Winston Churchill pendant les années de guerre avaient été représentés pour des chroniques photographiques par son double, et même à la radio (!) Le texte au nom de Churchill a été lu par un artiste d'une voix similaire. Cependant, cela ne nie pas l'existence même de M. Churchill en tant que tel.
Permettez-moi de vous donner une comparaison très dure et dangereuse. Au lancement de Yuri Gagarine, il n'y a pas eu de reportage, et plus encore de protocole, le tournage n'a pas été réalisé. Uniquement fixation technique et uniquement pour stockage spécial. Compte tenu de l'importance politique de l'événement, de la nécessité de reproduire du matériel de propagande de haute qualité, il a été décidé en quelques jours de faire une «reconstruction» des adieux avant le lancement avec le vrai Gagarine et un vrai missile de même classe. Comme d'habitude dans de tels cas, ils ont filmé à partir de nombreuses caméras, arrangé un reportage solennel sur une fusée remplie (!), Étreint, embrassé, laissé échapper une larme …
Du point de vue des lois du cinéma, tout cela est correct et compétent. Cela jette-t-il une ombre sur Youri Gagarine? Pas du tout, car les radioamateurs du monde entier recevaient ses signaux, le navire lui-même était clairement visible à de nombreux postes d'observation, et surtout, de telles "boules" avec des antennes du type "Vostok" ont été lancées dans l'obscurité avant le 12 avril 1961 et après, seulement ils étaient appelés différemment, et au lieu d'un astronaute, il y avait une caméra puissante avec une bonne réserve de film à bord. De tels avions de reconnaissance photographique ont été lancés au moins une fois par semaine, de sorte que la réalité de la mise en œuvre du vol de Youri Gagarine ne soulève aucune question.
Vidéo promotionelle:
En ce qui concerne la fusée et le système spatial Saturne, tous les missiles de cette famille ont été éliminés à la hâte au milieu des années 70, la documentation et les unités de travail ont été détruites, il ne reste que quelques modèles de musée, qui auraient bien pu être à l'origine des mannequins de dimensions et de poids pour divers des tests statiques dont la présence ne prouve rien. Par exemple, en URSS, plus de dix produits 11A52 ou "H1" pleine grandeur ont été produits - c'était le nom de la fusée lunaire soviétique du programme de vol habité vers notre satellite naturel. Dans le même temps, seuls quatre produits numérotés 3L, 5L, 6L et 7L ont été effectivement lancés depuis le site d'essai de Baïkonour, un - 4L a été mis de côté dans l'entrepôt «de réserve», le reste a été utilisé pour divers tests, formation de l'équipe de lancement, etc.9L et deux autres ensembles non assemblés ont simplement été mis au rebut après la fermeture du programme …
En même temps, nous comprenons tous que même si la fusée N1 était exposée à VDNKh, cela ne prouverait rien, car sa triste histoire est bien connue.
Moteur RD-270
Le musée Energomash possède le plus gros moteur de fusée à propergol liquide (LRE) soviétique à chambre unique du type RD-270 avec une poussée d'environ 640 tonnes au sol. Mais ce n'est qu'une maquette technologique - un produit semi-fini pour l'un des innombrables tests. En réalité, ce moteur n'a (malheureusement) jamais été amené au stade des essais en vol. «Vivant» et «sain» sont toujours des prototypes du vaisseau spatial lunaire LOK (11F93) et du cockpit d'atterrissage LK (11F94), sur Internet, n'importe qui peut facilement trouver ses photos.
LC est devenu un outil pédagogique
LK est devenu un outil pédagogique Les Américains sont fiers de montrer leur musée des fusées Saturn-5, assurant prétendument la livraison d'astronautes à leur destination, et, en plus, un LRE super puissant de type F-1 avec une poussée d'environ 680 tonnes au sol, sans quoi faire monter une fusée dans le ciel. peser environ trois mille tonnes (!) n'est tout simplement pas réaliste.
Eh bien, en retour, nous pouvons montrer nos moteurs de musée, des modèles de navires et de cabines lunaires, et quoi - nous avons aussi volé vers la lune ?! Bien que, bien sûr, également une option. Par conséquent, revenant au sujet de notre histoire (et toutes les précédentes n'étaient qu'une digression nécessaire), je tiens à déclarer directement et sans détour: nous ne pouvons pas être intimidés par les expositions de musée! Ce sont tous de faux accessoires et rien de plus. Notre tâche principale est d'analyser tous les matériaux statistiques, filmiques et photographiques disponibles des lancements réels de missiles Saturn afin de répondre à une question extrêmement importante: si la fusée Saturn-5 et l'engin spatial Apollo répondent aux caractéristiques techniques minimales requises pour en livrer deux ou trois. l'homme sur la lune et leur retour en toute sécurité sur leur Terre natale?
LRE F-1. Aussi un gros morceau de fer!
Tous les arguments ultérieurs porteront sur deux catégories de méthodes de recherche: l'analyse des données statistiques numériques et l'étude du comportement d'une fusée et d'un navire directement pendant le vol.
Fausse "légende"
L'un des mythes les plus stupides et des idées fausses sur le programme Saturne-Apollo est que sa mise en œuvre impeccable (du point de vue de la presse officielle) est basée sur une étude approfondie et des tests approfondis de tous les composants du programme lunaire. Hélas, ce n'est pas tout à fait vrai, ou plutôt pas du tout. Une étude attentive de la période préparatoire de 1964 à 1969 avant le début des missions lunaires habitées regorge de détails très juteux.
Le premier vol d'essai du vaisseau spatial Apollo sur la fusée légère auxiliaire Saturn-1B a eu lieu le 26 février 1966. S'étant élevé à une hauteur de 488 km, cet objet s'est effondré le long d'une trajectoire balistique dans l'Atlantique. Le but de cette mission, selon la NASA, était de tester un prototype de vaisseau spatial Apollo et de vérifier son véhicule de descente pour une entrée contrôlée dans l'atmosphère. Cependant, lors de la descente, le navire a perdu le contrôle du roulis, est entré en mode de vrille incontrôlée et est tombé dans l'océan avec des surcharges exorbitantes. Le but du deuxième vol le 5 juillet 1966. était l'étude du «comportement de l'hydrogène liquide en apesanteur». Voici comment l'annuaire de la Grande Encyclopédie soviétique (TSB) pour 1967 décrit les résultats du vol: «Le dernier étage (fusée S-IVB) du lanceur expérimental Saturn IB SA-203 a été mis en orbite avec du carburant incomplètement consommé. Les principales tâches du lancement sont d'étudier le comportement de l'hydrogène liquide en état d'apesanteur et de tester le système qui assure le réengagement du moteur de l'étage principal. Après avoir effectué les expériences prévues dans le système d'élimination des vapeurs d'hydrogène du réservoir, les vannes ont été fermées et, à la suite de l'augmentation de la pression, l'étage a explosé au septième tour. Le troisième vol de cette année, le 25 août 1966, était à nouveau suborbital, mais la portée était impressionnante - l'objet était déjà capturé dans l'océan Pacifique. Le troisième vol de cette année, le 25 août 1966, était à nouveau suborbital, mais la portée était impressionnante - l'objet était déjà capturé dans l'océan Pacifique. Le troisième vol de cette année, le 25 août 1966, était à nouveau suborbital, mais la portée était impressionnante - l'objet était déjà capturé dans l'océan Pacifique.
L'une des sources déclare sèchement que la séparation s'est bien déroulée, malgré les problèmes "mineurs" des soupapes du système de refroidissement du moteur. Et même avec des fluctuations très insignifiantes de l'étage supérieur, qui n'a guère été ramené sous contrôle (!?) C'est pourquoi il s'est apparemment retrouvé dans l'océan Pacifique au lieu de l'orbite. La descente de la capsule dans l'atmosphère a été "plus raide que prévu" (!?), La recherche de la capsule tombée a pris environ neuf heures! Ici, nous ne pouvons qu'ajouter pour l'exhaustivité des impressions - lors des tests au banc du deuxième étage de la fusée Saturn-5 pour un intervalle de fonctionnement de 350 secondes le 25 mai 1966, une flamme s'est allumée à deux endroits et le test a dû être interrompu. Trois jours plus tard, lorsque la même scène a été retirée du stand, son réservoir d'hydrogène a soudainement explosé et cinq travailleurs ont été blessés. La cabine a été gravement endommagée. Puis,Le 20 janvier 1967, lors d'essais au sol, l'étage S-IVB-503 a explosé, qui était en cours de préparation comme troisième étage de la fusée Saturn-5, numéro de série 503 pour le légendaire vol Apollo-8. Eh bien, pour couronner le tout, ce que tout le monde sait: le 27 janvier 1967, trois astronautes du vaisseau spatial Apollo 1 ont été incendiés lors d'un entraînement au sol quelques semaines avant leur lancement! Après cela, la commission d'enquête sur les incidents est parvenue à la conclusion: les vols habités sur ce type d'équipement ont été recouverts d'un bassin en cuivre pour la durée indéterminée suivante. Le 27 janvier 1967, trois astronautes du vaisseau spatial Apollo 1 ont été brûlés vifs lors d'un entraînement au sol quelques semaines avant leur lancement! Après cela, la commission d'enquête sur les incidents est parvenue à la conclusion: les vols habités sur ce type d'équipement ont été recouverts d'un bassin de cuivre pour la durée indéterminée suivante. Le 27 janvier 1967, trois astronautes du vaisseau spatial Apollo 1 ont brûlé pendant l'entraînement au sol quelques semaines avant leur lancement! Après cela, la commission d'enquête sur les incidents est parvenue à la conclusion: les vols habités sur ce type d'équipement ont été recouverts d'un bassin en cuivre pour la durée indéterminée suivante.
En outre, il y a eu deux lancements sans pilote de la fusée Saturn-5 - un en novembre 1967 sous la désignation Apollo-4, lorsque le navire avec toute la puissance de la fusée n'a pu se lancer que sur une orbite elliptique avec une apogée de seulement 18 mille kilomètres, et le second sous la désignation Apollo. -6 , lorsque la fusée s'est presque effondrée dans les airs, les moteurs du deuxième étage ont échoué en vol, puis il y a eu un problème avec le troisième, le tournage technique a montré la destruction partielle de certains éléments structurels de la fusée, au lieu de simuler un survol de la Lune le long d'une trajectoire très elliptique avec une apogée pouvant atteindre 500 mille kilomètres, a volé près de la Terre et a atterri avec une grosse erreur sur une trajectoire balistique incontrôlable. Et c'est tout ce qui a été fait avant décembre 1968 en termes d'essais en vol de la fusée lunaire Saturn-5 avant le premier (!) Vol habité Apollo-8 vers la Lune. ApparemmentLes Américains ont décidé de ne pas effectuer plus de vols d'essai, de ne pas dépenser d'argent et de nerfs pour eux, mais d'envoyer des gens immédiatement et immédiatement sur la Lune, car notre peuple - l'essentiel, les gens - ne vous décevra pas! Et s'ils vous laissent tomber, vous ne vous sentez pas désolé pour eux …
Combien pèse Skylab?
La plus grande horreur du programme lunaire américain est à juste titre considérée comme la toute première station spatiale Stars and Stripes Skylab, créée en rééquipant le troisième étage de la fusée Saturn-5. Selon les chiffres officiels, il s'agit de la plus grande station spatiale monobloc jamais lancée pour une exploitation à long terme. Cet événement historique, qui a eu lieu le 14 mai 1973, a également marqué la fin de la carrière spatiale des fusées Saturn-5, car il s'agissait du dernier, treizième (!) Lancement de produits de ce type.
Habituellement, lorsqu'une charge utile est préparée à l'avance pour un transporteur spécifique, ses paramètres de poids et de taille sont sélectionnés en fonction des capacités maximales du transporteur. Par exemple, le navire Vostok pesait un peu moins de cinq tonnes car la fusée Vostok, qui est également un produit 8K72K, ne pouvait pas faire plus. Exactement pour la même raison, le vaisseau spatial Soyouz pèse un peu moins de sept tonnes depuis quarante ans, et les stations de type Salyut - environ 19 tonnes. Je voudrais plus, mais le vieux "Proton" ne tirait plus. En conséquence, lorsque les Américains ont décidé de surprendre le monde et de construire une station spatiale grandiose, nous avions le droit de nous attendre à ce que «Saturn-5» atteigne le record de capacité de charge. Dans tous les vols de l'engin spatial Apollo, de l'A-4 à l'A-17, le poids de la charge utile n'a fait qu'augmenter, et dans le vol A-15, un record a été établi - 140 tonnes de fret en orbite terrestre basse.
Dans le livre Guinness des records, il y a l'entrée officielle suivante: "L'objet le plus lourd lancé en orbite proche de la terre était le 3ème étage de la fusée américaine Saturn 5 avec le vaisseau spatial Apollo 15, qui pesait 140 512 kg avant d'entrer sur l'orbite sélénocentrique intermédiaire." décevant d'apprendre que lors du dernier vol record, selon les chiffres officiels, la charge utile n'était que de 74,7 tonnes. En revanche, les calculs que j'ai montrés dans la troisième partie de "Pepelatsev" prouvent que "Saturn-5" aurait bien pu placer une charge utile pesant jusqu'à cent tonnes sur une orbite cible de référence de type "Skylab" (altitude 435 km, inclinaison 50 degrés)! Sans oublier que pour une orbite très basse (le soi-disant LEO) - pas moins de 120 tonnes. Une question raisonnable se pose: où est tout le reste?
Nous attendions une démonstration de puissance, et on nous a montré un porte-avions, qui, au lieu de cent tonnes, a à peine terminé soixante-dix avec un sou … La description détaillée est la suivante: «Skylab 1 Nation: USA. Programme: Skylab. Charge utile: Atelier orbital Skylab. Masse: 74 783 kg. Classe: habité. Type: Station spatiale. Vaisseau spatial: Skylab, Apollo ATM. Agence: NASA MSF. Périgée: 427 km. Apogée: 439 km. Inclinaison: 50,0 deg. Durée: 93,2 min. COSPAR: 1973-027A. USAF Sat Cat: 6633. Date de décomposition: 11 juillet 1979 . Photo de gauche: Skylab avec une aile. L'aile gauche était perdue …
Cependant, en analysant les rapports américains, j'ai découvert une chose étonnante: une pénurie de charge utile et de travail dans les trois quarts de la force a été combinée avec la charge record jamais élevée en orbite terrestre basse - en ce jour de mai 1973 (c'est ainsi que cela apparaît) la fusée Saturn-5 déchirant son nombril, elle a tiré jusqu'à 147 tonnes dans l'espace sur sa bosse! Certes, ce record du monde absolu (pour une raison quelconque) n'est nulle part et n'est reconnu par personne. Cependant, la partie la plus intéressante a commencé. Et qu'est-ce qui est exactement inclus dans ces 147m?
Premièrement, le deuxième étage de la fusée est entré en orbite (poids sec d'environ 42 tonnes) et encore 13 tonnes de résidus de carburant, ce qui est trois fois plus élevé que les restes habituels pour cette étape (généralement pas plus de 4..5 tonnes). Deuxièmement, le Skylab lui-même pesant environ 75 tonnes. De plus, la NASA traînait carrément des déchets en orbite: un carénage pesant près de 12 tonnes a été mis en orbite !!! Ce fait est extrêmement malsain. Les experts me comprendront: pourquoi faire glisser le carénage à une hauteur de 450 km? En règle générale, cet élément structurel tombe à des altitudes de 90 à 130 km avant les orbites MSZ. Cela n'a plus de sens. Par exemple, sept Salyut, un Mir, plusieurs modules tels que Kvant, Spektr, Kristall et autres, et plusieurs segments de l'ISS ont été lancés en orbite par la fusée Proton. Dans le même temps, la fusée soviétique lâche toujours ce même carénage en vol bien avant d'entrer en orbite. Et tous les autres porteurs existants abandonnent le carénage au stade du lancement - c'est énergétiquement plus favorable.
Pour des milliers de lancements spatiaux, seuls quelques cas de violation de cette règle non écrite peuvent être rappelés. De plus, l'adaptateur de premier étage pesant 5 tonnes n'est pas encore séparé. Et lui aussi a été emmené avec eux en orbite. Apparemment c'était prévu, sinon l'équilibre ne convergera pas. En effet, mis à part la station de 75 tonnes, le plus gros lot de déchets et ferrailles pesant 25 tonnes a été lancé dans l'espace, sans compter le poids de la dernière étape! Vous pouvez, bien sûr, poser la question différemment: ils ne poursuivaient pas le poids maximum, 75 tonnes leur suffisaient. C'est un bon argument, seulement il a un petit inconvénient: la station Skylab est sortie "inachevée", elle n'a même pas ses propres moteurs! Bien que les ressources aient permis de fixer facilement l'une des unités de propulsion prêtes à l'emploi, par exemple, celles stockées à partir des modules d'atterrissage Apollo LM.
Il s'avère que, ayant l'opportunité de lancer une station complète de 100 tonnes, les Américains ont décidé de se limiter volontairement à 75% de la capacité, et le reste a été "jeté" d'en haut avec des ordures, comme le faisaient les écoliers soviétiques, remettant des déchets de papier … Du coup, Skylab a volé après 1973 sans la moindre opportunité. correction d'orbite, et en 1979 est tombé complètement incontrôlable dans la nature sauvage de l'Australie. Pour sauver ce "miracle", qui ne travaille activement que depuis six mois, personne n'a commencé ou n'a pas voulu … Si nous commençons à ramasser les 75 tonnes "légales" restantes de "Skylab", alors tout est extrêmement vague et mystérieux ici (il aurait dû peser 77 tonnes, la batterie solaire a été larguée en vol, laissant 74,7 tonnes de poids officiel).
La station se compose des éléments suivants:
Répartition du poids des éléments structurels de la station Skylab
(d'après le livre "Skylab Orbital Station" de L. Bellew E. Stullinger, traduit de l'anglais M. Mechanical Engineering, 1977)
| Élément | Longueur, m | Diamètre, m | volume, m3 | Poids *, t |
| Structure d'accostage | 5.2 | 3.0 | trente | 6,3 |
| GAB Astrokomplekt | 4,5 | 3.4 | 5,0 | cinq |
| Sas | 5.2 | 3.2 | 17 | 22.2 |
| Compartiment d'équipement | 0,9 | 6,6 | 2.0 | cinq |
| Bloc orbital | 14,6 | 6,6 | 275 | 35,4 |
Donc, tous ces déchets au total tirent 71t au total. Et selon les chiffres officiels, il devrait être d'environ 77 tonnes. Déjà un écart. Il existe une version sur un écart: selon les données de la NASA, la masse de l'ATM astrocomplete est indiquée deux fois plus que dans le livre de Bellew et Stuhlinger ≈11,8 tonnes au lieu de 5,05 tonnes. (Ou à l'improviste ~ 6,7 tonnes ont été créditées) Ou prenez un sas miraculeux pesant 22 tonnes - c'est plus que la station soviétique de Salyut! Regardez - la densité moyenne de l'espace de la chambre est de 22 / 17≈1,3 t / m3, mais il n'y a ni carburant ni rien de lourd à l'intérieur. Il semble que le compartiment ne soit même pas rempli d'eau, mais de sable … Mais la station soviétique de Salyout était trois fois plus longue - 15 m; et plus large en diamètre - 4,15 m. De quoi ont-ils fait cette caméra - du plomb!? Mais la densité moyenne des compartiments des engins spatiaux est de l'ordre de 0,25 à 0,35 t / m3. Même la densité moyenne des véhicules de descente est inférieure à 1 t / m3 (sinon ils couleraient dans l'eau), bien que le véhicule de descente soit l'élément le plus dense, le plus lourd et le plus durable parmi les engins spatiaux.
Ainsi, le sas de la station Skylab d'un volume de 17m3 devrait peser quatre fois moins de ~ 5..6 tonnes. (Cela signifie qu'ils ont ajouté ~ 16t.) On peut parler séparément du carénage de tête "blindé" pesant ~ 12t. Et ceci malgré le fait qu'il ne protège même pas toute la station, mais seulement une partie de la couronne! Par exemple, le carénage standard d'une fusée Delta-2 (diamètre = 2,9 m; hauteur = 8,48 m) ne pèse que 839 kg. Mais le carénage de la fusée Atlas-2 (diamètre = 4,2 m; hauteur = 12,2 m) pèse jusqu'à ~ 2 tonnes. Le carénage américain le plus lourd de la fusée Titan-4 avec un diamètre de 5,1 m et une hauteur de 26,6 m (cinq diamètres de longueur!) Ne pèse que ~ 6,1 tonnes. Ainsi, la somme des ajouts des poids des parties de la station Skylab et de la charge utile a déjà totalisé environ 30 tonnes. Ici on ajoute des choses qui n'existent qu'en réalité virtuelle,et dont l'existence est impossible à vérifier - il s'agit de restes superplannés de 8 tonnes de carburant et d'un adaptateur semi-mythique du premier étage (~ 5 tonnes), qui aurait été tiré dans l'espace. Cela signifie seulement 30 + 8 + 5 = 43t. Reste net 100-43 ≈ 57t.
Résumé: Les capacités de charge utile de Saturn-5 dans l'orbite cible de type Skylab ne dépassaient pas ~ 60t. C'est une conclusion extrêmement importante pour nous, car pour effectuer des vols habités vers la Lune en utilisant un schéma de lancement unique, il est nécessaire de disposer d'une fusée capable d'envoyer au moins 45 à 50 tonnes de marchandises sur la Lune, ce qui équivaut à une capacité de charge utile d'au moins ~ 130 tonnes sur une orbite terrestre basse. … En conséquence, si vous n'avez pas de porte-avions pour 130 tonnes, mais qu'il y en a la moitié, alors vous pouvez envoyer au mieux vingt-cinq tonnes de publicités sur la Lune, ce qui est suffisant pour une mission de survol, mais pas assez pour atterrir sur notre satellite naturel.
Puisque l'incident de "Skylab" est largement connu, cette épine dans l'oeil américain existera pendant longtemps et abreuvera leur sang bourgeois, et quel dommage - tout a déjà été enregistré dans le passé, rien ne peut être changé …
Kérosène ou hydrogène?
Cet argument curieux est largement accepté sur Internet grâce à votre humble serviteur, qui, pour le plaisir, a décidé de poser le problème inverse: eh bien, laissez Skylab peser 60 tonnes voire les 75 tonnes. Quelles sont les caractéristiques de la fusée en termes d'impulsion spécifique du deuxième étage, de sorte que la charge utile soit égale au poids de la station, de sorte qu'un excès de ballast ne soit pas nécessaire? Je tiens tout de suite à noter qu'en fixant les masses d'étage et en ne faisant varier que l'impulsion spécifique du deuxième étage, je n'agis pas correctement, car ce problème peut avoir une autre solution - sans changer les impulsions spécifiques des moteurs, réduisez simplement les masses absolues des étages eux-mêmes. Néanmoins, après avoir fixé la masse et l'impulsion spécifique du premier étage Isp ~ 304 sec. (il est déjà trop bas et peut difficilement être beaucoup plus bas), je suis arrivé à une conclusion intéressante,que pour lancer une charge de soixante-quinze tonnes, les moteurs du deuxième étage doivent avoir une impulsion spécifique Isp ~ 380 s, soit bien inférieure à la gamme des moteurs-fusées «à hydrogène» (ils n'ont tout simplement pas d'Isp en dessous de 400 secondes).
Et la flamme n'est clairement pas de l'hydrogène …
En outre, compte tenu de la version "légère" de "Skylab" ne dépassant pas soixante tonnes, il s'avère qu'avec un premier étage canonique fixe de "Saturne", le second peut être fabriqué en "kérosène", car l'impulsion spécifique requise des moteurs chutera à des valeurs de l'ordre d'Isp ~ 330 sec. … Il est facilement mis en œuvre sur les moteurs de fusée oxygène-kérosène avec de bonnes buses à haute altitude. De plus, une photo amusante d'essais au banc du moteur Saturn-5 de deuxième étage sous la désignation J-2 a été découverte, qui a une lueur d'hydrocarbure rouge-jaune au lieu d'une torche bleu pur.
De plus, il y a une masse de preuves en faveur du fait que les Américains n'ont pas réussi à réaliser et à compléter «l'hydrogène» avec une poussée de près d'une centaine de tonnes: en 1965-1967 il y a eu des accidents répétés (en vol et à la tribune) d'étages à hydrogène avec des moteurs J-2, qui se sont soldés par des explosions et une destruction complète de la structure. Cependant, à la place (ou conjointement) de la thèse ci-dessus sur le remplacement des moteurs J-2 peu fiables par autre chose (avec des caractéristiques pires), il reste un autre argument: pour la mise en œuvre d'un système fusée-espace d'un poids aussi élevé (environ 3000 tonnes) avec seulement cinq moteurs dans la première étape, cette traction cinq doit être particulièrement exceptionnelle!
Le moteur F-1: réalité et fiction
De nombreux chercheurs se contentent de signaler, tout d'abord, non pas les problèmes de réglage fin du «gaz hydrogène» aux étages supérieurs, mais l'impossibilité à ce niveau technique et sur ces circuits de solutions de mettre en œuvre un moteur fusée monochambre au kérosène et à l'oxygène avec une poussée de plus de 700 tonnes. Il y a de nombreuses raisons à cela, et la principale est la soi-disant. les instabilités de combustion à haute fréquence causées par les grumeaux (à peu près) de mélange de carburant non brûlé (comme le "gaz détonant") apparaissant dans une immense chambre, qui ne brûlent pas uniformément, mais comme des micro-explosions. Tant que la chambre du moteur est petite, cela est tolérable. Mais avec d'énormes dimensions linéaires, la détonation se produit dans le moteur, qui entre en résonance, ce qui détruit le carter du moteur. Pendant de nombreuses années, il a été considéré comme très problématique de créer un moteur de fusée unique avec une poussée de plus de cent tonnes.
Les designers soviétiques représentés par V. P. Glushko et d'autres sont parvenus à une conclusion sans ambiguïté: il est possible de fabriquer de gros moteurs-fusées uniquement en circuit fermé, lorsqu'un (ou les deux) composants pénètrent dans la chambre non pas sous forme liquide (schéma liquide-liquide), mais sous forme de gaz chaud (schéma liquide-gaz), qui réduit fortement le temps d'allumage des portions de carburant, et localise de manière significative le problème des instabilités de combustion de fréquence à des limites raisonnables. Néanmoins, les Américains insistent sur le fait qu'ils ont réussi à faire quelque chose qui ne peut pas être dans la nature, c'est-à-dire un moteur-fusée à chambre unique fonctionnant au kérosène et à l'oxygène en circuit ouvert avec une alimentation en phase liquide des deux composants et une poussée de plus de 700 tonnes.
Moteur F-1 sur le stand
Les photos disponibles des bancs d'essais de ce moteur miracle soulèvent également beaucoup de questions, car une épaisse fumée opaque y s'écoule de la buse, derrière le voile dont une flamme ne perce qu'après quelques mètres! Même les employés du site d'essai, qui avaient vu beaucoup de choses, ont été surpris du travail de cette "batterie de four à coke". Une photo. Moteur F-1 sur le banc En voyant cette "flamme noire", la première réaction des testeurs a été de tout éteindre immédiatement, jusqu'à ce qu'il explose. Mais des collègues à l'accent allemand ont expliqué que tout va bien, que c'est "tellement nécessaire" …
Une digression s'impose ici. Contrairement à la plupart des moteurs de fusée soviétiques, qui étaient constitués de deux carters solides liés (externe et interne), entre lesquels le refroidissement liquide par l'un des composants (généralement du carburant, moins souvent un oxydant) s'écoulait à travers des canaux nervurés, la plupart des moteurs de fusée américains de ces années étaient un ensemble d'énormes le nombre de tubes minces, qui ont été fixés ensemble par soudure et bandes de puissance, formant la forme habituelle de la chambre et de la buse du moteur-fusée à carburant liquide. Les tubes couraient généralement le long de l'axe du moteur, et si vous utilisez un double jeu de tubes, du kérosène s'écoulait de haut en bas - de la tête au bord de la buse, et de l'autre (parallèle), vice versa - de bas en haut, fournissant du carburant chauffé à la tête de la buse.
Je n'aborderai pas maintenant les avantages et les inconvénients de chaque schéma, je dirai seulement que nos coques "en tôle" étaient faites d'un alliage de bronze astucieux, et les tuyaux américains étaient en nickel ou en acier. La différence est que le bronze au chrome soviétique (inventé non sans une pointe des Allemands capturés) avait de meilleures propriétés de conduction thermique que l'acier et le nickel. Ainsi, le chercheur du faux lunaire S. Pokrovsky dans l'article "Pourquoi les vols vers la lune n'ont pas eu lieu" souligne les défauts structurels de l'alliage à partir duquel ces mêmes tubes du moteur F-1 ont été fabriqués - il s'agit de l'alliage de nickel Inconel X-750. Sans entrer dans une description détaillée des arguments de Pokrovsky, je ferai remarquer qu'à son avis, à cette époque, les alliages de nickel résistant à la chaleur étaient encore mal étudiés et, comme il s'est avéré,cet alliage Inconel X-750 le plus expérimental ne pouvait en réalité pas fournir les propriétés de résistance nécessaires avec les paramètres de fonctionnement déclarés du moteur.
Selon Pokrovsky, les Américains ont discrètement abandonné le rare alliage de nickel, passant à un acier résistant à la chaleur plus fiable. De plus, selon l'hypothèse de Pokrovsky, afin d'assurer le fonctionnement en toute sécurité du moteur sur des tubes en acier minces, les Américains ont été contraints de réduire considérablement la température dans la chambre de combustion (de 15%), et, par conséquent, de perdre environ 22% de la poussée du moteur. Je dois admettre que je ne suis pas entièrement d'accord avec la justification des estimations numériques de cette version, en particulier, avec l'estimation de la contribution de l'échange de chaleur radiante de la vapeur d'eau dans la chambre du moteur F-1, mais je tiens à noter qu'il y a sans aucun doute un grain commun dans ces hypothèses. Seulement je justifierais cela beaucoup plus facilement et un peu de l'autre côté.
Abandonnant quelque temps les problèmes des instabilités de combustion et le problème de la détonation des grappes de carburant dans une grande chambre de combustion, je voudrais parler des propriétés thermoconductrices des chambres de combustion et des pièces de tuyère d'un moteur à propergol liquide à l'aide d'exemples qualitatifs. Ce n'est pas pour rien que j'ai mentionné que les chambres soviétiques des moteurs de fusée à propergol liquide classiques tels que RD-107 et RD-108 étaient en bronze au chrome spécial (et tous les alliages de cuivre ont une excellente conductivité thermique), de sorte que même une paroi très épaisse transférait de manière fiable la chaleur au kérosène en circulation. Le nickel et l'acier ont une conductivité thermique beaucoup plus faible, donc, toutes choses étant égales par ailleurs, ils sont conçus pour un flux thermique plus faible par unité de surface. La paroi de la chambre de combustion fonctionne sous des charges thermiques impensables: d'une part, des gaz chauds avec une température de 3500K, d'autre part, le kérosène s'écoule avec une température dix fois moindre. Si la chaleur sous forme de transfert convectif (contact) et sous la forme d'un flux rayonnant, qui tombe sur chaque centimètre carré de la paroi de la chambre, n'est pas évacuée et "transférée" au fluide de refroidissement en circulation (kérosène), la température de la paroi commencera à augmenter (jusqu'à la température du gaz), et le métal fondra facilement.
À son tour, l'ampleur du flux thermique est déterminée à la fois par la température du gaz et sa pression (densité du gaz). Évidemment, la température de combustion est déterminée par la chimie du processus et, en fait, pour la plupart des moteurs à propergol liquide au kérosène, elle ne diffère pas de plus de 5 à 7%. La pression est une autre question - le gaz peut être chaud, mais sa densité sera faible et le flux de chaleur sera faible. Pour tous les premiers moteurs-fusées à kérosène soviétiques sans refroidissement sérieux du rideau par injection de liquide dans la zone de la paroi (à l'exception de la zone de la tête du moteur), la pression dans la chambre variait de 52 à 60 atmosphères. Tous les premiers moteurs de fusée à kérosène américains, créés par différentes firmes (!), Comme le LR87-3 de la société Aerojet avec une poussée de 73 tonnes pour la fusée Titan-1 avait une pression de fonctionnement de seulement 40 atm, et son frère jumeau LR79-7 avec une poussée de 75 tonnes,créé par les concurrents les plus acharnés de "Rocketdyne" pour des missiles de type "Delta", avait une pression de fonctionnement de jusqu'à 41 atm!
Une autre série bien connue de moteurs LR89 du même Rocketdyne pour la famille de missiles de type Atlas se contentait de seulement 42 atmosphères dans la chambre, qui au début des années 90 avait été portée à un niveau de seulement 48 atmosphères. Le lecteur peut bien sûr douter de l'existence d'un lien entre la conception tubulaire des chambres des moteurs-fusées à propergol liquide américains et leurs paramètres de fonctionnement. Mais voici le paradoxe - le même LR87-5 sans modifier la chambre et la buse, après avoir remplacé les composants du kérosène et de l'oxygène par de l'aérosine-50 et du tétroxyde d'azote, a été utilisé avec succès à une pression de 54 atm, et dans le modèle LR87-11, la pression a été portée à 59 atm! Mêmes tubes, même appareil photo, mais quelle est la différence? La différence est simple: premièrement, l'aérosine-50 (un mélange d'heptyle et d'hydrazine) dans le tétroxyde d'azote brûle à une température inférieure de quelques centaines de degrés,et deuxièmement, l'hydrazine et ses dérivés ont de meilleures propriétés de refroidissement que le kérosène.
Pour dire la vérité, de tous les composants de carburant utilisés en astronautique, le kérosène occupe la dernière place en tant que liquide de refroidissement. Si quelqu'un s'intéresse aux moteurs de fusée à propergol liquide soviétiques avec une pression profonde au-delà de 100 atm dans la chambre, alors je vais expliquer une chose simple: là, en plus du refroidissement par flux, il y a deux ou trois autres ceintures de refroidissement à rideaux par injection directe de carburant dans la couche de paroi. C'est juste qu'il est possible d'organiser des courroies d'injection de carburant dans un carter en tôle, mais pas dans une chambre tubulaire! La structure tubulaire elle-même sert de gêne. Ayant achevé cette longue excursion, le lecteur s'est laissé perplexe devant un fait banal: dans le moteur "tubulaire" F-1, une pression de 70 atmosphères aurait été réalisée! Le problème est que toutes les chambres tubulaires en nickel et en acier au-dessus de 40 à 48 atm à ce moment-là ne pouvaient tout simplement pas être réalisées. Sinon, les Américains auraient forcé tous leurs moteurs de fusée au kérosène il y a longtemps,qui, selon le niveau technologique, sont restés au niveau d'il y a 40-50 ans. Cependant, je vais essayer de consacrer un article spécial à cet aspect d'une manière ou d'une autre.
Je prévois (à l'avance) un argument de ce genre: avec une augmentation linéaire de la taille du moteur, sa surface croît en carré, et son volume en cube. Disons que la dimension linéaire double, la surface du moteur quadruple et le volume augmente huit fois. Et super! Qu'est-ce qui en découle? Le fait est que le flux de chaleur rayonnante est déterminé par la surface émettrice du gaz, et non par son volume (la luminosité, en principe, est définie comme la puissance rayonnée par une unité de surface), également avec un flux de chaleur convectif - il est déterminé par la surface de la chambre, et non par son volume. La seule chose qui croît dans notre pays est la proportion spécifique de kérosène, qui peut être utilisée pour refroidir une unité de surface de la paroi de la chambre. Mais le problème est que même si nous pompons deux fois plus de kérosène, la capacité de refroidissement du mur lui-même n'augmentera pas à partir de cela et ne pourra pas donner plus de chaleur. De plus, aucun refroidissement régénératif des moteurs-fusées à propergol liquide au kérosène n'est en principe capable d'éliminer tous les flux de chaleur du corps sans utiliser le refroidissement par rideau déjà mentionné par injection directe dans la couche de paroi, qui (en raison de la nature tubulaire de la chambre) ne peut être organisé que près de la tête.
Si ce n'était pas le cas, maintenant les RD-180 soviétiques (russes) avec une pression de 250 atm dans une chambre avec une chemise en tôle de chrome-bronze et un rideau de refroidissement à plusieurs niveaux ne seraient pas utilisés sur American Atlas, mais au contraire - sur notre Soyouz et Les «protons» seraient des monstres sous licence de nickel tubulaire tels que F-1 et d'autres comme eux. Par conséquent, sur la base de ce qui précède, la poussée du moteur-fusée F-1 doit être proportionnellement "séquestrée" au niveau de pression de fonctionnement de 40..48 atm ou 30..40% de la valeur nominale, c'est-à-dire. au niveau de 380..460 tonnes près du sol, ce qui réduit considérablement la masse totale estimée de la fusée Saturn-5 de plus d'une fois et demie! Se déplaçant dans cette direction, et comparant cette hypothèse à l'étude des actualités du vol "Saturne-5", S. Pokrovsky est arrivé à la conclusion,que la nature des ondes de choc supersoniques indique une sous-vitesse importante dans la section de fonctionnement du premier étage, ce qui confirme la poussée insuffisante des moteurs et une alimentation en carburant significativement réduite. Et bien qu'un différend soit possible concernant les estimations de la vitesse de vol réelle de la fusée Saturn-5, une chose est certaine: son premier étage était nettement (peut-être deux fois) plus léger que la version canonique, sinon cette conception n'aurait jamais pu se détacher de la rampe de lancement.
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