Измерение скорости ракеты по углу косого скачка уплотнения

Опаньки69> И как же, интересно, разогретые газы обогнали косой скачок уплотнения у ракеты идущей на сверхзвуке?
Georgiev> Обе имеют значения. Скорость звука прямо пропорциональна квадратному корню
Georgiev> Иначе по-моему он определил сравнительно точно число Маха в косом скачке


Имхо, дело даже не в этом. Главный изъян модели Покровского с "декорирующими" дымами - она не в состоянии ответить на вопрос: каким образом конус дымов сохраняет форму на некотором интервале времени в один из моментов которого Покровский измеряет его "многозначительный" угол:

Между тем газы РДТТ при распространении вперед неизбежно создают свою собственную ударную волну. Вот она-то и нарушает идиллию с клином.

Georgiev> Georgiev>> Посмотрите на мою симуляцию, которую я делал в июле на "Fluent"-е

Лучезар, если у Вас до сих пор есть доступ к Fluent'у - могу предложить модель, которая кажется мне почти адекватной. На сабжевом кадре в районе стыка ступеней видна подсвеченная область еще одного скачка, образованного дымами ретро- и улладж моторов

Очевидно динамическое давление последних в период работы ретромоторов и некоторое время после вынуждает набегающий поток обтекать эту область (кстати, на сабжевом фото s69-39957 ретромоторы скорее всего еще работают, но не суть).

А в этом случае картина течений становится очень похожей на картину обтекания тел со штырем, описанную в литературе лет уж 50:


У основания штыря возникает "мертвая зона", а вокруг нее - отрывное течение с рециркуляцией вдоль штыря. При этом угол конуса отрывного течения определяется ~только отношением длины штыря к диаметру полусферы (l/D) и (емнип) практически не зависит от скорости (оба снимка - емнип 6,8М). Кстати, при отношениях l/D > 2 точка отрыва течения начинает сползать вниз по штырю.

Если предположить, что в нашем случае роль полусферы играет поверхность ударной волны газов РДТТ, а штыря - S-II+S-IVB,

то имхо - такая модель объясняет абсолютно все.


ЗЫ. Нашел в своей файлопомойке кое-какое чтиво по вопросу - 19650012968_1965012968.pdf .

N.A.> каким образом конус дымов сохраняет форму на некотором интервале времени в один из моментов которого Покровский измеряет его "многозначительный" угол

А "конус дымов" и косой скачок уплотнения как-то связаны?

N.A.>> каким образом конус дымов сохраняет форму на некотором интервале времени в один из моментов которого Покровский измеряет его "многозначительный" угол
Опаньки69> А "конус дымов" и косой скачок уплотнения как-то связаны?

Так в том-то все и дело - абсолютно не понятно, как скачкок "клина", который использует Покровский

может удерживать практичски неподвижный относительно РН конус дымов.
Изменение скорости на таком скачке в соответствии с картиной, полученной Лучезаром
http://4dos.hit.bg/img/Mach_2.9.png [zero size or time out]
очень невелико и дымы при покровской картине течений неизбежно должны непрерывно сноситься со скоростью ~РН.
Иное дело - отрывное течение. Газы в конусе постоянно рециркулируют


а угол конуса ~равен углу отрывного течения, который сравнительно медленно уменьшается по мере уменьшения диаметра скачка по завершении работы ретромоторов.
По-моему Покровский запудрил мозги себе и другим, объявив, что граница конуса дымов=косой скачок на "эквивалентном" [s]клине[/s]конусе корпуса РН.

А в действительности просто имеет место абсолютно иная картина течений, и никакой номограммой - ни клина, ни конуса она не описывается, вот и все.

N.A.> А в действительности просто имеет место абсолютно иная картина течений, и никакой номограммой - ни клина, ни конуса она не описывается, вот и все.

Похоже на то.

А ларчик просто открывался.

N.A.> Лучезар, если у Вас до сих пор есть доступ к Fluent'у - могу предложить модель, которая кажется мне почти адекватной.

Доступ есть, но вряд ли получится смоделировать эти явления. (Не говоря уже, что я не эксперт )

N.A.> На сабжевом кадре в районе стыка ступеней видна подсвеченная область еще одного скачка, образованного дымами ретро- и улладж моторов

Двигатели осадки топлива (ullage motors) расположены на заднем конце второй ступени и их струя направлена назад. РДТТ отделения (retro-motors) находятся на заднем конце первой ступени и их струя направлена вперед (под углом в 7,5°). Вы хотите сказать, что этот скачок образуется из-за столкновения газов двигателей осадки топлива с газами РДТТ отделения? Но имейте ввиду, что к этому моменту последние уже завершили свою работу.

N.A.> Если предположить, что в нашем случае роль полусферы играет поверхность ударной волны газов РДТТ, а штыря - S-II+S-IVB, то имхо - такая модель объясняет абсолютно все.

Заманчиво! Только из-за чего возникает этот второй скачок?

N.A.> ЗЫ. Нашел в своей файлопомойке кое-какое чтиво по вопросу - 19650012968_1965012968.pdf .

Ваши фигуры там на стр. 20 и 21. Но там, насколько я понимаю, скачок рекомпрессии получается из-за работы двигателей "J-2" втовой ступени. А не получается ли второй скачок в нашем случае также из-за их работы? В руководстве полета "Сатурна-5" дано время запуска двигателей "J-2" (engine start command, ESC) всего на 0,7 с после команды запуска РДТТ отделения. А кадр "S69-39957" сделан после этого момента! А ровно 1 секунда после ESC активируют соленоиды. Они открывают топливные клапаны, да? Вопрос, что происходит в течении этой 1 секунды? Выходят ли какие-то газы из сопле двигателей "J-2" и что представляет собой эта команда запуска двигателей (ESC)?

Georgiev> Вы хотите сказать, что этот скачок образуется из-за столкновения газов двигателей осадки топлива с газами РДТТ отделения?

Ну да, я это и говорю. Не помню уж, сколько раз постил эти картинки течений при работе ретродвигателей на авантюре:
http://fun3d.larc.nasa.gov/srp.png http://savepic.net/392242.gif

Georgiev> Но имейте ввиду, что к этому моменту последние уже завершили свою работу.
Во-первых - не факт (обратите внимание на обратный конус светящихся газов от основания S-IC на s69-39957.jpg :

), а во-вторых - в данном случае совершенно неважно, отчего именно "раздутый" ретромоторами факел РДТТ осадки топлива медленно возвращается в исходное состояние:

Важно то, что в момент измерения угла он имеет значительный в сравнении с верхними ступенями Сатурна "диаметр" (l/D ~ 1), а в последующие моменты времени этот диаметр уменьшается медленно => давление газов в факеле в течение нескольких кадров успешно противостоит давлению набегающего потока.

Georgiev> Ваши фигуры там на стр. 20 и 21.
Ага. Я совсем позабыл, что уже листал эту статью несколько месяцев назад, когда обсуждали "горящий хвост Сатурна" и PIFS. И только когда запостил валявшуюся с тех пор картинку понял, что на ней Сатурн без первой ступени и вспомнил о статье.
Georgiev> Но там, насколько я понимаю, скачок рекомпрессии получается из-за работы двигателей "J-2" втовой ступени.
Тоже абсолютно неважно, J-2 или РДТТ осадки топлива. Главное, что за счет работы двигателей (в данном случае - РДТТ, плюс - возможно - начальная стадия работы J-2) создается достаточно широкая область, блокирующая встречный поток воздуха => возникновение мертвой зоны и отрывного течения декорируемого дымами неизбежно.
Кстати, на более качественном ролике прекрасно видно, что изменения угла конуса во времени (~этого течения) соответствуют изменениям диаметра факела двигателей второй ступени.

и к тому же картинка с ролика S-V как две капли воды похожа на индийскую модель течений при разделения ракеты:

СПАСИБО!

(Сокращения в Вашем сообщении: SRC = Supersonic Retropropulsion Configuration, PIFS = Plume Induced Flow Separation)

N.A.> и к тому же картинка с ролика S-V как две капли воды похожа на индийскую модель течений при разделения ракеты:

...а также "Ареса-5" на Doing the Heavy Lifting in Space (только там уже не видны сами отделившиеся ускорителей).

У меня к Вам три вопроса.
1. У нижней части первой ступени на снимке S69-39957 виден тонкий факель, направленный назад. Откуда он появился?
2. У нижней части второй ступени на снимке S69-39958 еле-еле заметны 2 кривых симметричных друг к другу факеля, направленные назад под некотором углом. Что это?
3. Вы явно специалист по аэродинамике, да? Как Вы относитесь к этому утверждению Покровского?

Georgiev> У меня к Вам три вопроса.
Georgiev> 3. Вы явно специалист по аэродинамике, да? Как Вы относитесь к этому утверждению Покровского?

Я Вас наверное разочарую, Лучезар, но о существовании аэродинамики я узнал с полгода назад. В ракетах - вообще ноль абсолютный, посему в споры о них принципиально не ввязываюсь. Так что на первые два вопроса отвечать пожалуй не стану.
А на третий - извольте, ответ уже давал.
Покровский - как впрочем и все без исключения опровергуны - хворает обычной болезнью чайника-ниспровергателя. Все они отчего-то уверены, что не имея фундаментальной подготовки, и не озабочиваясь кропотливым изучением литературы можно легко и непринужденно по единственной экспериментальной точке и списанной с ошибками из первой попавшейся книжки формуле осчастливить человечество каким-либо эпохальным открытием.

Georgiev> Как Вы относитесь к этому утверждению Покровского?

Вы его спросите там, как так вышло, что скачок уплотнения на фотографии видимый? Ведь обычно их нельзя увидеть.

Georgiev> Как Вы относитесь к этому утверждению Покровского?

Известно, что у Покровского мания величия, (во всяком случае, когда он пишет некоторые посты; не знаю, пишет ли он такие посты в измененном состоянии сознания, - подозреваю и такое; во всяком случае, он нередко пишет вполне вменяемо, так что и не заподозришь ). Думаю, что подобное проявление мании величия является продолжением комплекса неполноценности, что на почве злоупотребления некоторыми веществами может приводить к очень, очень печальным для индивида последствиям. И, хотя я ни уха ни рыла в психологии/психиатрии, все-таки мне кажется, что нужно к подобным эскападам Покровского относиться деликатно. А то последствия для самого Покровского могут быть весьма печальными. Я думаю, никому не хотелось бы стать виновником таких последствий. Виртуал не должен переходить в реал. Как тебе ни неприятен/неприемлем человек в виртуале, в реале это живой человек, и к нему надо относиться как к живому человеку.

Лично я Покровскому сочувствую, и только сочувствую, и никакого зла ему не желаю. Не говоря уже о том, что он совершенно безобиден, и его "маленькие странности" тоже безобидны. Это не Мухин и даже не Попов (что бы Покровский сам о себе ни думал).

Опаньки69> Решил, всё-таки, выделить обсуждение в отдельную тему. На всякий случай.

Изложу мнение подзаборного ламера, т.к. не физик и не математик, а голимый гум.
Инженерно-технические экспертизы по "методу академика" в принципе не производятся. Полученные расчетные результаты всегда СРАВНИВАЮТСЯ с аналогичными. Суть любой экспертизы - это сравнительный метод, когда полученные результаты сравниваются со справочными или с аналогами. В сети море роликов стартующих ракет и советских, и амовских. Поэтому подобная аналитика должна просчитываться по тем же критериям на схожих объектах и расчетные варианты должны совпадать с "паспортными". Иначе сам метод - это чистая метафизика.

Дело еще в том, что на нубов всякие непонятные цифры, формулы и слова типа "инокель" зачастую оказывают магическое действие. Но по сути это есть пресловутый "косинус Раппопорта". Кто не знает, это из эпизода, изложенного в сборнике "Беломоро-балтийский канал имени Сталина" 1934 года под редакцией М.Горького. Там описано как зам. начальника строительства канала чекист Раппопорт наехал на инженера и задал ему уничтожающий вопрос: а вы помните, чему равняется косинус сорока пяти градусов? И инженер был раздавлен и устыжён эрудицией Рапопорта и сейчас же исправил свои вредительские указания, и гон тачек пошёл на высоком техническом уровне.

Опаньки69>> Решил, всё-таки, выделить обсуждение в отдельную тему. На всякий случай.
korneyy> Изложу мнение подзаборного ламера, т.к. не физик и не математик, а голимый гум.
korneyy> Инженерно-технические экспертизы по "методу академика" в принципе не производятся. Полученные расчетные результаты всегда СРАВНИВАЮТСЯ с аналогичными. Суть любой экспертизы - это сравнительный метод, когда полученные результаты сравниваются со справочными или с аналогами. В сети море роликов стартующих ракет и советских, и амовских. Поэтому подобная аналитика должна просчитываться по тем же критериям на схожих объектах и расчетные варианты должны совпадать с "паспортными". Иначе сам метод - это чистая метафизика.

Это, вообще говоря, не обязательно так. Есть теоретический метод, есть экспериментальный. При недоступности экспериментального метода (а наличие ракет с аналогичной схемой разделения еще не гарантирует, что их результаты могут быть распространены и на другие, аналогичные, но все-таки отличные ракеты), так вот, при недоступности экспериментального метода пользуются теоретическим. Уже не говоря о том, что даже при наличии экспериментального материала, полученного на одних ракетах, его обобщение на другие ракеты возможно лишь при наличии соответствующей теоретической модели.

Это, кстати, - общее место любых экспериментальных исследований. Интерпретация экспериментального материала возможна лишь на основе определенной теоретической модели.

7-40> Это, вообще говоря, не обязательно так. Есть теоретический метод, есть экспериментальный. При недоступности экспериментального метода (а наличие ракет с аналогичной схемой разделения еще не гарантирует, что их результаты могут быть распространены и на другие, аналогичные, но все-таки отличные ракеты), так вот, при недоступности экспериментального метода пользуются теоретическим.

Здесь не совсем согласен. Покровский свои расчеты строит на РЕАЛЬНОМ ролике. Там у него и таймер и расчет "конуса". Есть ведь экспериментальные данные по другим ракетам. Есть и съемки. Для утверждения правильности своей модели необходимы ее сравнительные выводы и на иных носителях, подтверждающие правильность используемого метода. Покровский ведь в конструкции ракет не лезет. Он на основе вычисляемой им скорости доказывает противоречие Сатурна официальным данным.

А сравнительные данные - это краеугольный камень любого экспертного заключения. Хоть по ботинкам (сравнивают с ГОСТом), хоть по оценке недвижимости (берут данные сделок по аналогичным объектам).

korneyy> Здесь не совсем согласен. Покровский свои расчеты строит на РЕАЛЬНОМ ролике. Там у него и таймер и расчет "конуса". Есть ведь экспериментальные данные по другим ракетам. Есть и съемки. Для утверждения правильности своей модели необходимы ее сравнительные выводы и на иных носителях, подтверждающие правильность используемого метода.

1) Ну а если бы таких съемок не было?
2) Съемки-то есть, но на основе чего сопоставлять съемки одной ракеты со съемками другой? Напрямую же их сравнивать нельзя. Значит, нужна общая теоретическая модель.

korneyy> А сравнительные данные - это краеугольный камень любого экспертного заключения. Хоть по ботинкам (сравнивают с ГОСТом), хоть по оценке недвижимости (берут данные сделок по аналогичным объектам).

Так сопоставление данных производят на основе теоретической модели. Даже за простым измерением чего-нибудь рулеткой стоит метрология.

7-40> 2) Съемки-то есть, но на основе чего сопоставлять съемки одной ракеты со съемками другой? Напрямую же их сравнивать нельзя. Значит, нужна общая теоретическая модель.

Покровский считает только СКОРОСТЬ ракеты по ролику, определяя ее как "недостаточную" для достижения луны. И почему его метод не может быть применен к другим ракетам с известными параметрами? Сравнивать можно и нужно.

ЗЫ. Попадалось в инете:
http://new.chronologia.org/turin/moon_saturn.doc

korneyy> Покровский считает только СКОРОСТЬ ракеты по ролику, определяя ее как "недостаточную" для достижения луны. И почему его метод не может быть применен к другим ракетам с известными параметрами? Сравнивать можно и нужно.

Считают в аэродинамике обычно иначе - как правило численно, с верификацией результатов натурным моделированием.

Можно, конечно попытался получить результат и без точных расчетов, на основании упрощенной модели. Такой подход безусловно имеет право на жизнь - для оценок и если в модели оной учтены все основные влияющие факторы (для последнего кстати хорошо бы быть экспертом в вопросе).
Покровский попытался - не будучи специалистом выдумал некую модель и - вполне закономерно - сходу получил полную херню. Это кстати, куда как проще, чем получить совпадение.

Любой нормальный человек задумался бы над таким результатом и действительно попробовал бы проверить модель на аналогичных случаях, еще разок проработать литературу, обратиться к экспертам наконец.
Покровский же - возликовал и побежал "публиковаться". Да не куда-нибудь, а на форумы и конференции (о)нанотехнологов. Ибо для него полученная херня - и есть вожделенная цель. И никакие мнения профессионалов и проверочные расчеты ему просто-напросто не нужны. Ему и так хорошо.

А все его рассказы о том, что де многочисленные и весьма крупные специалисты-аэродинамики проверяли его "расчеты" и ошибок не нашли но молчат, ибо запуганы насой - басни для наивных верующих в аферу.

korneyy> Покровский считает только СКОРОСТЬ ракеты по ролику, определяя ее как "недостаточную" для достижения луны. И почему его метод не может быть применен к другим ракетам с известными параметрами? Сравнивать можно и нужно.

Так Покровский моментально придумает расширение своей теории и "объяснит", почему с другими ракетами сравнивать "Сатурн-5" нельзя.

Это все пройденный этап. Вот пример. Пару месяцев назад Покровский придумал очередную потрясающую теорию. Оказывается, разработчики С-5 были просто вынуждены сделать скорость разделения пониженной, потому что иначе из-за высокой скорости топливо в РДТТ разделения перегреется. На вопрос, что помешало разработчикам закрыть РДТТ термоупорными крышками и вообще теплоизолировать его, как это всегда делается, он ответить, конечно, не смог и "слил". Но на вопрос, почему ничего такого ужасного не происходило с РДТТ других ракет, вроде "Сатурна-1Б", он ответ сразу нашел. Оказывается, другие ракеты были не такими острыми (или тупыми, я уж не помню, да и без разницы), мол, С-5 был самой острой (или самой тупой) из всех ракет, поэтому только на нем это и могло происходить, а у других температура вроде как ниже должна быть.

И это бесконечный процесс. Его теория в конечном счете сводится к тому, что С-5 - это единственная в своем роде ракета, к которой его теория только и применима. Для других ракет он с готовностью создаст расширение своей теории. Так что здесь с т. з. здравого смысла абсолютно глухо.

Вполне достаточно того, что теория Покровского основана на бредовых посылках и приводит к бредовым выводам, потиворечащим фактам.

Georgiev> 1. У нижней части первой ступени на снимке S69-39957 виден тонкий факел, направленный назад. Откуда он появился?
Georgiev> 2. У нижней части второй ступени на снимке S69-39958 еле-еле заметны 2 кривых симметричных друг к другу линии, направленные назад под некотором углом. Что это?

Кто-нибудь может ответить на эти вопросы? Покровский, кстати, воображает, что факел в первом вопросе - остаточный факел единственно работающего до разделения двигателя первой ступени - центрального (остальных-де выключили гораздо ранее ). А второй вопрос я задал из чистого любопытства, но предполагаю, что там видны границы факела двигателей второй ступени. Может, ошибаюсь.

7-40> И, хотя я ни уха ни рыла в психологии/психиатрии, все-таки мне кажется, что нужно к подобным эскападам Покровского относиться деликатно. А то последствия для самого Покровского могут быть весьма печальными. Я думаю, никому не хотелось бы стать виновником таких последствий.

Вы совершенно правы. Я постараюсь деликатнее относиться с ним в будущем. Видимо ему необходимо, чтобы он был всегда прав, особенно там где вложил столько усилий выглядеть правым. Осознание собственной ошибочности (если бы оно вообще было возможным) было бы очень большим ударом для него.

7-40> Виртуал не должен переходить в реал. Как тебе ни неприятен/неприемлем человек в виртуале, в реале это живой человек, и к нему надо относиться как к живому человеку.

Вот это соответствие виртуала реалу и реала виртуалу иногда очень трудно дается. Очень легко потерять связь между ними даже если ты знаешь человека лично и общался с ним достаточно долго. Не говоря уже о человеке, которого ты ни разу не видел, даже на снимке, и его голос не слыхал. Очень легко в виртуале написать такие вещи, какие живому человеку, смотрящему в тебе, никогда бы не сказал.

Georgiev>> 1. У нижней части первой ступени на снимке S69-39957 виден тонкий факел, направленный назад. Откуда он появился?

Это не факел. Это струящийся из только что выключенных двигателей ступени дым. Он ярко освещен раскаленными газами, поэтому кажется белым. Но если присмотреться к его форме, то видно, что это не прямой поток, а весьма неровная струя. Клубы на ней не видны только потому, что она засвечена. Возможно даже, что эта струя обжата газами из РДТТ, т. к. в области за ракетой, очевидно, от расширяющихся во все стороны газов РДТТ создается область повышенного давления.

На следующем снимке этой серии, который Вы уже нашли самостоятельно - http://spaceflight.nasa.gov/gallery/images/.../hires/s69_39958.jpg - эта струя уже удлиннилась и свободно расширилась в хвост заметной пушистости.

Georgiev>> 2. У нижней части второй ступени на снимке S69-39958 еле-еле заметны 2 кривых симметричных друг к другу линии, направленные назад под некотором углом. Что это?

Это выхлоп от работы 4-х РДТТ осадки топлива, установленных на 2-й ступени. Если присмотреться, то можно увидеть 3-ю линию как раз посередине между двумя указанными Вами, она идет как раз по оси ракеты к 1-й ступени. Эту линию образуют струи от двух других двигателей, которые в проекции накладываются друг на друга.

Кстати, на этом снимке можно увидеть и два горячих пятна над двумя "верхними" соплами 1-й ступени. Это - раскаленные сопла тех самых тормозных РДТТ. Если сильно приглядеться, можно различить, что каждое из пятен двойное: двигатели стояли пАрами, так что каждое пятно образуется двумя соплами. Сопла противоположных 2-х пар РДТТ заслонены корупсом ступени, но от каждой из этих заслоненных пар видны 2 дымка, перпендикулярные корпусу ступени: сопла продолжают дымиться (дым от обращенных к нам сопел накладывается на ступень и потому не виден). А на предыдущем снимке http://spaceflight.nasa.gov/gallery/images/.../hires/s69-39957.jpg в этом месте (там к нам обращена лишь одна пара сопел) виден непосредственно горячий поток, идущий вверх по ступени. Два других потока видны с боков ступени, создавая расширяющийся вверх яркий конус.

...На этих снимках можно многое разглядеть, если знать, на что глядеть. А аэродинамику знать для этого не нужно.

korneyy> Покровский считает только СКОРОСТЬ ракеты по ролику

У него несколько методов. В данном конкретном случае он определяет угол косого скачка уплотнения по одной единственной фотографии.

Есть кадры повеселее (их тут давал мессер), там конус "моргает", то становится видимым то исчезает. Правда не в голове а в задней части ракеты.

Старый> Есть кадры повеселее (их тут давал мессер), там конус "моргает", то становится видимым то исчезает. Правда не в голове а в задней части ракеты.

Интересно было бы посмотреть. Ссылку можно? Или хотя бы тема форума и когда он их там давал?