скачать книгу бесплатно
Z?=559,6/ (559,6—438,3) и V?=ln (Z?) *3740 ?5718 м/с.
Итого: 3985+5718=9703 м/с
А теперь медленно выдохните воздух и оцените смысл результата, вторая ступень РН Сатурн-5 вовсе не обязательно была водородная! I=3740 м/с (I?380 сек). Это слишком мало для водородных ЖРД. Например, такие характеристики можно теоретически получить на смеси кислород-гидразин. Я предчувствую, что сейчас в меня полетят тухлые яйца, гнилые помидоры, камни и пустые пивные бутылки. Еще бы! Поднял руку на святое, на то, что ценим мы и любим, чем гордится коллектив. Я заранее предвижу вопросы: а как же огромные водородные баки? А как же геометрия, размеры, формы и т.д.? Отвечаю: А кто Вам мешает налить в водородный бак на дно немного керосина (!), согласно соотношений компонентов. Это наоборот нельзя, а так можно. Какие проблемы? Я не знаю, как это делали американцы, но ничего сложного тут нет. Вот вам пример: в СССР блоки первой ступени ракеты Н-1 доделывали на ходу, доделывали новые отверстия для шести центральных, не предусмотренных прежним проектом, дополнительных двигателей НК-15.
Скажем больше – при соотношении кислорода и водорода как 5,5:1 из 438 тонн должно быть кислорода где-то ~370 тонны и водорода ~68 т. Типичное соотношение кислород – керосин у американцев 2,27:1. Это значит, что в полупустом водородном баке будет плескаться керосина ~163 т. В результате масса топлива второй ступени увеличиться до 533 тонны или всего на 21,6%. Давайте учтем увеличение массы за счет большей плотности керосина до ~533 т. А заодно отнимем из остаточной массы первой ступени вес головного обтекателя – будем тащить его на орбиту. Подобные шаги позволят нам для полной полезной нагрузки весом около 75 т еще уменьшить удельный импульс второй ступени до I?3530 м/с или I?360 сек (верхняя оценка). Если же мы реально подойдем к оценке массы Скайлеб, и откинем приписанные тонны, то для полной полезной нагрузки весом 57…60 т для отправки на орбиту 450 км ?50? достаточно иметь удельный импульс второй ступени всего I?3240 м/с или I?330 сек (нижняя оценка). Я надеюсь, что у специалистов не возникнет вопросов – как сделать керосиновый ЖРД на сто тонн тяги при удельном импульсе I=330 сек? Самый простой вариант – берем керосиновый ЖРД Н-1 от «Сатурн-1Б». По тяге он подходит, но он имеет короткое сопло и всего I=296 сек. Сделаем высотную сопловую насадку. При хорошей степени расширения легко накинем УИ до нужных I=330 сек. Какие препятствия? Еще раз смысл наших выводов: Для того, чтобы запустить реальный «Скайлеб» весом около 60 т на орбиту (427х439х50?) достаточно иметь ЖРД второй ступени на УВГ-топливе с удельным импульсом всего I?330 сек.
Это значит, что для запуска станции «Скайлеб» совсем не обязательно было иметь «водородные» технологии. Керосина, как видите, вполне достаточно. Выше, на схеме слева: вторая «водородная» ступень S-II. А был ли мальчик? Фотография справа: А пламя-то явно не водородное. Больше похоже на работу керосинового двигателя. Кстати, есть забавное фото прожига ЖРД J-2 на стенде. Его ярко желто-оранжевое пламя столь не похоже на бледно-голубоватое свечение настоящих водородников Шаттла типа ЖРД SSME, что моим смущениям нет числа. Между прочим, абляционное охлаждение там на J-2 официально не применялось, так что причин для подкрашивания пламени какой-нибудь сажей быть не должно. Чистый водород!
Такая вот получилась история. Смысл всех этих нудных выводов, если они верны, состоит в том, что, скорее всего, никаких технических средств для доставки корабля массой 44—46 тонн к Луне у США не было на то время. В лучшем случае речь могла идти только об облетной программе. Господа и товарищи! Перед вами разыграли простейший «лохотрон» с «куклой». Три наперстка! Один классик как-то сказал: «Можно какое-то время морочить голову какому-то количеству людей, но нельзя все время морочить голову всем…». Обманщики в который раз, снова попались!
P.S. Мой постоянный критик и оппонент Владислав Пустынский из Таллинна так прокомментировал мои разоблачения (из разных цитат): «…Им что, трудно было придумать менее абсурдную и более правдоподобную развесовку? Они что, не сумели придумать что-то, вызывающее большее доверие? Это ведь совсем непонятно: суметь обмануть весь мир – и напортачить с какой-то дурацкой развесовкой орбитальной станции. Зачем-то сочинить глупость с выводом обтекателя на орбиту. Они что, идиота посадили эту развесовку сочинять, а начальника-контролёра над ним не поставили? Непонятно. Хотя всё абсурдно до очевидности. Как так получилось?
Времени на сочинительство у них были годы, бюджет – 2,6 миллиарда (бюджет «Скайлэба»), уж за эти годы и эти деньги без проблем можно было придумать что-то правдоподобное. Получается, что насовцы сделали могучую теорию, обманули и до сих пор успешно обманывают весь мир, но прокололись в совершеннейшей глупости, причём несколько раз, причём в такой, где проколоться можно было только специально: ведь не будешь же ты уверять, что насовцы не знали, когда полагается головной обтекатель сбрасывать?». Ну что же, г-н Пустынский абсолютно правильно ставит вопрос. Действительно, а почему? На это можно дать как минимум три ответа:
Не придумали ничего лучше.
Им казалось, что такая версия вполне релевантная.
Они все же надеялись, что водородный J-2 доведут до ума, и все цифры считали исходя из «правильной» версии Сатурн-5. Так как надежды не оправдались, пришлось подгонять под возможности эрзац-Сатурн-5. Как это ни смешно, но эти три ответа хронически преследуют всю американскую лунную программу вот уже более 35 лет. По существу это и есть те самые три пальца, комбинацию из которых нам ловко всучили в 1969 году, и пока от нее НАСА отказаться, не готова.
Ссылки. Использованная литература.
1.«Пилотируемые полеты на луну, конструкция и характеристики Saturn-V Apollo». М., 1973 г. Серия «Ракетостроение», т. 3
2.Использованы иллюстрации НАСА
http://history.nasa.gov/
3.Ежегодник БСЭ 1974 г.
4.«Орбитальная станция Скайлеб»
Л. Белью Э. Стулингер, пер. с англ. М. Машиностроение 1977
5.«Авиационно-космические системы США»
Шумилин А. А., Москва «Вече» 2005 г.
6. В. И. Левантовского
«Механика космического полета» гл.12
ГЛАВА 4. БОЛЬШОЙ «КИДОК»
В предыдущей главе нашего повествования мы сделали очень важное открытие: для запуска орбитальной станции «Скайлеб» вовсе не обязательно было иметь водородные ЖРД J-2 на второй ступени ракеты «Сатурн-5». Если бы параметры первой ступени соответствовали реальности, то вполне достаточно высотных керосиновых ЖРД на второй ступени тяжелого спутника весом до 60 тонн. Я предвижу целую бурю критики (в стакане) от этого лабораторного опыта. Видимо мне сурово укажут на то, что все-таки на второй ступени водород был, но бракованный. Второй сорт.
На схеме слева (первая) ступень S-1C. К этой ступени у нас пока вопросов нет. На схеме справа (вторая) ступень S-II. Наверно американцы водород на своей бензоколонке разбавляли ослиной мочой или пепси-колой. Из-за этого характеристики и упали на 20%. Возможно, двигатели были бракованные – там американские сантехники поставили плохие прокладки – вот 20% водорода и утекло. Ну что же, я готов принять такое объяснение. Оно меня полностью удовлетворяет. Давайте сделаем промежуточный итог лабораторным опытам и подытожим.
Мы установили, что эталонные параметры первой ступени «Сатурн-5» должны быть согласно данных НАСА следующими: эффективная масса расхода топлива фактически 2080,0 тонн; масса сбрасываемой ступени с учетом САС и переходника между S-1C и S-IIВ всего ~174,2 тонны; удельный импульс в вакууме 2982 м/с. Эти параметры мы пока зафиксируем и примем на веру. Забегая наперед, замечу, что достоверность официальных характеристик ЖРД F-1 вызывает еще больше сомнений, нежели реальность «водородной» ступени S-IIВ. Но об этом мы поговорим в главе №13. К этой ступени у нас много вопросов. Со второй ступенью мы тоже разобрались. Водородная суть этого «агрегата» вызывает у нас много вопросов. Если предположить использование керосина, то химические соотношения компонентов позволяют взять немного больше топлива – 533 тонны. Эффективный вес ступени в конце работы двигателей =42,9 тонны плюс переходник на третью ступень – 3,7 тонн; итого=46,6 тонны; I уд~330 сек (мин. оценка)
А теперь давайте оценим выводимую массу на LEO – Low Earth Orbit. Интегральные потери скорости на участке вывода на ИСЗ возьмем ~1850±50 м/с. При выведении на LEO – низкую опорную орбиту высотой 150—180 км и наклонением 31 градус, прибавка из-за вращения Земли 390 м/с. Нам нужна конечная скорость Vк=7790 м/с. Это значит, что чистая масса груза, на низкой опорной орбите LEO ~72±2 тонны. Даю проверочный расчет (I1~304 сек; I2~330 сек):
Mо?=174,2+2080,0+533,0+46,6+72,0=2905,8 тонн;
тогда Z?=2905,8/ (2905,8—2080,0);
Мо?=533,0+46,6+72,0=651,6 т;
тогда Z?=651,6/ (651,6—533);
Конечная скорость:
304*9,8*Ln (Z?) +330*9,8*Ln (Z?) +390—1850?7801 м/с.
Что и требовалось доказать! Вариация нагрузки ±2 тонны дает вариацию конечной скорости ±50 м/с. Как видно, эти цифры вполне правдоподобны. А теперь внимание: новая гипотетическая ракета со стартовой массой 2905,8 т при массе второй и третьей ступеней с грузом в сумме 651,6 т – полностью совпадает с официальной развесовкой НАСА в полете «Аполлон-12»! На схеме, представленной ниже, размещены изображения двух ракет: Слева, ракета «Сатурн-1». Справа ракета «Сатурн-1Б» из программы «Скайлеб»: Младшая «сестра». Если быть совсем точным, то дело было так. Ступень S-IVB с гигантом-водородником J-2 видимо не удалась. Перед первым пуском Сатурн-5 было всего три летных испытания S-IVB в составе Сатурн-1. Все в 1966 году. Их результаты – два раза не выход на орбиту ИСЗ (видимо не прошло включение ЖРД этой ступени, либо раннее отключение из-за неполадок) и один раз выход на орбиту ИСЗ в июле 1966 г.
На рисунках схематически показаны: слева ступень S-IV и справа ступень S-IVB. А «сестры» очень похожи! Вот результаты этого полета (1): «Последняя ступень (ракета S-4B) экспериментальной ракеты-носителя „Сатурн IБ“ SA-203 выведена на орбиту с не полностью израсходованным топливом. Основные задачи запуска – изучение поведения жидкого водорода в состоянии невесомости, испытания системы, обеспечивающей повторное включение основного двигателя ступени. После проведения запланированных экспериментов в системе отвода паров водорода из бака были закрыты клапаны, и в результате повышения давления ступень взорвалась на седьмом витке». Кроме того, 20 января 1967 года взорвалась при наземных испытаниях та самая ступень S-IVB, которую готовили для изделия «Сатурн-5» серийный номер №503. Мифология НАСА, информация для размышления: «Целью полета AS-203 было исследование поведения в невесомости горючего – жидкого водорода во второй ступени S-IVB-200. Эту ступень Сатурна-1Б планировалось испытать в данном полете на предмет включения-выключения на орбите вокруг Земли, так как в лунных экспедициях она будет третьей ступенью Сатурна-5 (в варианте S-IVB-500) и для старта к Луне с космическим кораблём Аполлон её двигатель должен повторно запускаться на опорной орбите. Для обеспечения запуска двигателя в невесомости были приняты меры по управлению положением жидкого водорода в баке горючего. Чтобы иметь на орбите необходимое количество топлива в баках второй ступени, пришлось отказаться от полезной нагрузки – был установлен только головной обтекатель».
Ситуация со второй водородной ступенью S-II была немногим лучше. Напомню, что на ней установлено пять аналогичных ЖРД J-2. Вот что написано в (2): «1966 May 25 – First full-scale Apollo Saturn V launch vehicle rolled out… Meanwhile, schedule for Saturn V threatened by continued problems in development of S-II stage (inability to get sustained 350-second burns without instrumentation failures, shutoffs, minor explosions)». Перевод по-русски: «25.05.1966 г. Состоялся первый вывоз полномасштабной ракеты Сатурн-5 на стартовую позицию… Тем не менее, сроки готовности были под угрозой из-за непрекращающихся проблем со ступенью S-II (неспособность выдать стабильный импульс длительностью 350 секунд без отказов оборудования, отключений двигателей и даже микровзрывов)». Проще говоря, в тот день 25 мая 1966 года ступень во время теста загорелась в двух местах синим пламенем. А через три дня просто взорвалась, ранив пять рабочих (!) и частично разрушив стенд (!!) согласно (5). Так что ни о каких водородных вторых ступенях «Сатурн-5» всего за год до первого пуска (1967 г.) и речи быть не могло. Это значит, что и S-II и S-IVB к полетам не были готовы. С третьей ступенью ситуацию можно было еще исправить: была другая ступень – S-IV без индекса Б. Она была в два раза легче: масса брутто 50,5 тонн; сухой вес 5,2 тонны. На ней стояли шесть мелких ЖРД RL-10A-3. В отличие от мифических S-IVB и J-2, это железо летало на блоках «Центавр» с начала 60 гг. Тяга 66,7 кН; УИ=444 сек (образца 1966 г) (2). Как видите, в пожарном порядке замена S-IVB была. Правда, ценой замены одного J-2 на шесть RL-10. А вот с S-II ничего не поделаешь – заменить пять J-2 на тридцать RL-10 просто не реально! Зато реально заменить водород на керосин, поставить пять стотонных Н-1 с высотными соплами. Это все, что можно сделать в данной ситуации. Можно еще заменить керосин на гептил или аэрозин. Это немного улучшит показатели. Гипотеза весового расклада «керосиновой» версии «Сатурн-5». По некоторым данным, весовая сводка «керосиновой» версии РН «Сатурн-5» для полетов к Луне могла выглядеть следующим образом:
* – здесь мы добавили вес системы управления ~2,0 т и 1% остатка топлива ~0,5 т к сухому весу ступени. Мы уже в предыдущей главе показывали, что искомый запас характеристической скорости в 12450 м/с дает нам после вычета потерь заветные 10840 м/с конечной скорости, необходимые для отлета к Луне (Азимут ~72?; широта старта ?~28,3?; наклонение орбиты ?~32?). Прошу заметить, что в такой конфигурации третья ступень должна будет выдать два импульса: «дожать» до выхода на орбиту ИСЗ, и собственно отлет к Луне. Это прекрасно укладывается в общую картину полета со всеми его фазами и стадиями. Подведем итоги. Если же предположить, что на базе ЖРД первой ступени «Сатурн-1Б» был сделан высотный вариант Н-1, то его удельный импульс видимо был в районе 330 сек. Это привело бы к тому, что масса выводимая на низкую орбиту ИСЗ двумя ступенями снизится до ~72 т; а к Луне мы сможем отправить лишь ~30 т. Причем учтя массу адаптера (~1,2 т) на собственно корабль оставалось бы 28,5 т. Вы меня сейчас спросите – а какая разница? 45 т или ~30 т? Отвечаю – примерно такая же, как прийти на две минуты раньше отхода поезда, или на минуту позже… Вариация времени небольшая, результат печальный – поезд уехал. Известно, что штатная масса орбитального корабля Аполлон ~29 тонн. Но это с условием, что запас топлива на корабле был исходя из расчета торможения комплекса весом ~45 т на орбите ИСЛ (~1000 м/с) и отдельно отлета к Земле (~1000 м/с) пустого корабля весом (спускаемая капсула и СМ) ~11,5 т.
Топливо на обратную дорогу (~5 т) остается неизменным. А вот на первый тормозной импульс его нужно теперь уже меньше (корабль стал в полтора раза легче): всего около ~8 т. Значит, на «лунный» модуль остается порядка:
28,5—11,5—5,0—8,0=~4,0 тонны.
Вот такая реальная оценка. Именно столько весил муляж, который изображал из себя посадочный модуль ЛМ. Почти как в фильме «ДМБ», где солдат «Бомба» изображал из себя матерого кабана Хряка. Так что отчасти мои провокационные расчеты во второй части статьи только показали всю абсурдность ситуации. Ведь только сейчас мы поняли, что никуда, никакая ступень S-IVB не летала. Только ее младшая сестра. И все споры моих оппонентов по поводу эпохального полета «Аполлон-8» (с балластом или без балласта) становятся абсурдными – вся лунная программа летала с балластом. Перефразируя Армстронга «это маленький „кидок“ для чугунной болванки, но большой „кидок“ для всего человечества». Возможно, Нейл Армстронг и входил в состав чугунного «корабля», упавшего 20.07.1969 г на Луну, но факты «против». Можно немного пофантазировать, а как же технически осуществлялся групповой полет к Луне? Логично предположить следующее. Командный модуль вместе с муляжом посадочного модуля ЛМ были запущены по высокоэллиптической орбите в сторону Луны. Вероятно, орбитальный корабль и лунник ЛМ как-то механически были связаны через упрощенный стыковочный узел без герметического лаза-перехода. Например, так было в советском варианте лунного корабля. Сам муляж имел, по крайней мере, радиопередатчик, телекамеру, систему ориентации и двигатель с небольшим запасом топлива. Визуально он должен походить на бесчисленные «макеты» лунного модуля, в производстве коих НАСА преуспело.
Вверху, слева, представлена схема имитации посадки на Луну в исполнении «Аполлон-10». Справа расположена схема снижение лунного корабля Apollo-10 до высоты 15 км над поверхностью Луны. Рисунки из книги «ракетчика» Шунейко И. И.
На фото слева: аппарат «Сервейер» (мягкая посадка) На фото справа: аппарат «Рейнджер» (падение на Луну). Так что этот «ЛМ» вполне мог отделиться уже на орбите спутника Луны, покувыркаться там, делая снимки, издали корабля «Аполлон», в разных ракурсах. Например, как это делал «Аполлон-10» Так как на Луне нет атмосферы, то можно уменьшить периселиний до 10—15 км. Пролетая на такой низкой высоте, можно делать хороший крупный план имитации посадки на поверхность. Так как первая космическая скорость на Луне всего 1,68 км/с, то картинка сильно мазаться не должна. В конце этот муляж должен либо мягко сесть, либо жестко упасть. Смотря как, было рассчитано заранее. Вы думаете – это просто мои фантазии? Я вам рассказываю фактически программу полетов «Аполлон-10», «Рейнджер», «Луна Орбитер» и «Сервейер». Кстати, фотографии Луны с высоты 45 км, снятые «Луна орбитер-2», поражают своим качеством и эффектом присутствия – кажется, что стоишь на где-то горе, рядом с лунным кратером Коперника, и смотришь на горизонт. Может быть, миссия «Аполлон-10» и есть самая реальная и настоящая!? А все остальное – фантазии?
Дописал эти строки, и вдруг вспомнил классический фильм «Ва Банк-2». Помните? Там пан Штыц и пан Краммер решили бежать в Швейцарию. А эти чудные фразы – «Цюрих мне битте, Цюрих!» или «Загородная прогулка вокруг Варшавы за пять тысяч долларов! Три тысячи, две тысячи, всего пять тысяч долларов! Не верю! Нет!». Кто-то может мне возразить, что это невероятно! Раз написано, что ракета «Сатурн-5» выводит 46,6 тонн к Луне, значит, так оно и есть, выводит. Ведь это не филькина грамота, это официальная информация государственного учреждения НАСА. Получается, что фон Браун на бюджетные деньги сделал некондиционную ракету, не соответствующую заказу правительства?! Выходит, что так. Между прочим, в СССР ситуация была аналогичная. Согласно ТЗ ракета Н1 должна была выводить 95 тонн на низкую орбиту. Должна, но… В источнике (2) есть загадочная фраза, которая в переводе звучит так: первые четыре ракеты имели массу меньше нормы и могли вывести на ИСЗ всего 70 тонн. То есть, в будущем, – конечно да, но пока – нет… Мне сложно судить без фактического материала о цифре 70 тонн (позднее, в мемуарах советских ракетчиков, это было подтверждено), но то, что авантюрист Мишин и его банда обманывали партию и правительство с 1966 г. по 1974 г., это факт! Как факт и другое – правительство Брежнева выгнало обманщика с работы, а саму программу замолчало, вроде ее никогда и не было. А чем собственно гордится? Каждый неудачный запуск по программе Н1-Л3 (пилотируемого полета к Луне) обошелся в среднем около миллиарда советских рублей, за которые вполне можно было построить крупный район новостроек, нефтеперегонный завод или заложить атомный ракетный крейсер. Вместо этого, сотни тон хлама были раскиданы по степи. Ниже на фотографии слева: вывоз РН Н1 на старт. На кадре в центре: пусковая площадка Н1. На снимке справа: ночной пуск Н1.
Поэтому правильно говорить так: по сути, обе пилотируемые лунные программы, и советская, и американская, потерпели полное фиаско. Но по форме их итоги диаметрально противоположны: советские катастрофы были глубоко засекречены, тогда как из американского провала организовали мыльное шоу в голливудском стиле, пытаясь обмануть реальность, выдать желаемое за действительное. Вспоминаются слова А. С. Пушкина: «Ах, обмануть меня не трудно! Я сам обманываться рад!»
Ссылки. Использованная литература:
1.БСЭ. http://epizodsspace.narod.ru/bibl/ejeg/1967/67.html
2.Mark Wade, www.astronautix.com
3.Использованы иллюстрации НАСА http://history.nasa.gov/
4.Использованы фото РКК «Энергия» www.energia.ru
5.http://www.hq.nasa.gov/office/pao/History/SP-4205/ch8-3.html
ГЛАВА 5. «КИНО И НЕМЦЫ»
Эту главу можно назвать еще и так: «Литературная пародия на телевизионную передачу В. Вульфа «Мой серебряный шар». Для справки: «Мой серебряный шар» (1994—2003 гг.) российская документальная программа, посвящённая интересным и выдающимся людям искусства, как живым, так и уже ушедшим из жизни. Автор и бессменный ведущий программы – Виталий Вульф. Выходила с 1994 по 2010 год. В разное время транслировалась тремя телеканалами последовательно: сначала на 1-м канале Останкино, затем на ОРТ и, наконец, на «России-1».
С самого начала существования программы символом её являлся шар из серебра – символ творческой и высокой мысли. Он стоял на пьедестале в студии, рядом с Вульфом. Название передаче придумал Виталий Вульф по аналогии с Серебряным веком. Идея передачи принадлежит Владиславу Листьеву и Виталию Вульфу, когда Листьев пригласил Вульфа в начале 1994 года перейти в телекомпанию ВИD (в книге «Влад Листьев. Пристрастный реквием» рассказано, что передача появилась по инициативе Владислава Листьева и Альбины Назимовой).
До этого, с 1991 года, команда Вульфа снимала документальные фильмы в Студии литературно-художественных программ РГТРК «Останкино», первый из них был подготовлен в 1989 году и был посвящён 90-летию со дня рождения Марии Бабановой. Первый выпуск постоянной программы состоялся 29 сентября 1994 года на 1-м канале Останкино, и называлась она просто «Серебряный шар» и была посвящена актёру Сергею Мартинсону [9]. На первой кнопке передача выходила изначально 1—2 раза в месяц в позднее время, около 22:00, что было связано, по мнению Вульфа, с тем, что руководители каналов считали программу «элитарной», «не для всех». Передача пользовалась большой популярностью среди интеллигенции.
В прошлых главах мы довольно подробно прошлись по ракетно-космическому базису программы «Аполлон» в лице ракет «Сатурн-1В» и «Сатурн-5». Узнали, как вместо ценных приборов порою в космос отправляют металлические болванки по цене 10000 $ за килограмм живого веса. А топливо наоборот, сливают, ибо оно, судя по характеристикам, либо разбавленное, либо бракованное. Но это все мелочи жизни. В жизни есть всегда место, как подвигу, так и большому искусству. Подвиги нам не интересны. Поэтому поговорим об искусстве. О самом важном по Ленину искусстве нашей жизни, о «кино». Или, почти по Станиславскому, любите ли вы «кино», как люблю ее я. Так как о дальнейшем без смеха говорить не возможно, поэтому, да простят меня читатели, продолжу повествование в хулиганской манере. Итак, вы смотрите передачу «Мой медный тазик», и с вами я, Виталий Вольф. Мы сегодня поговорим об известном режиссере американского кино, о Вернере фон Брауне. Современные продюсеры затмили сейчас его былую славу. Имена Спилберга, Лукаса, Кубрика и др. прочно ассоциируются у публики с много миллиардными кассовыми сборами. Специальные эффекты и компьютерная графика шагнули далеко вперед.
Так что наш рассказ будет больше интересен знатокам и исследователям кино. Вернер фон Браун родился в 1912 году в Германии. Ему было всего шесть лет, когда грянула революция, безжалостно перемешавшая людей и судьбы по всей Германии. Сложно сказать, как сложилась бы дальнейшая судьба нашего героя, если бы в 1933 г. на киностудию не пришел новый режиссер. Юноша прошел успешно кинопробы, и его взяли на крохотную роль, почти эпизод. Ему дали играть кавалериста 4-го кавалерийского эскадрона 6-го полка СС в фильме «Третий рейх». Он бы так и играл свой эпизод в провинции, если бы однажды ролик с его кинопробами не показали Главному режиссеру. Тот пришел в неописуемый восторг. Он как раз в это время репетировал новый сценарий. Там что-то было о «Возмездии». И вот он решил попробовать молодого и талантливого артиста. Ему дали роль второго плана, он играл штурмбанфюрера СС в фильме «Оружие возмездия». Талант его настолько проявился, что занятой Главный режиссер дал ему возможность доснять картину в качестве режиссера-постановщика. Надо сказать, что его талант был по заслугам оценен кинокритиками. Так, за эпизод с бомбардировкой ракетами мирных жителей Лондона и Ковентри, он был награжден 24 декабря 1944 года высшей наградой немецких кинокритиков, «рыцарским крестом с мечами». Однако счастье новоиспеченного актера продолжалось недолго. Скандальный фильм «Третий рейх» под давлением советских и англо-американских зрителей был запрещен и снят с проката.
Главный режиссер застрелился, кое-кому с киностудии пришлось даже предстать перед судом. Однако судьба была милостива к Вернеру фон Брауну – его пригласили за океан, в Соединенные Штаты Америки. В то время в США особой популярностью стали пользоваться картины на космические и научно-фантастические темы, однако талантливых режиссеров было мало. Публика оставалась не удовлетворенной. И вот, наконец-то, ему решили поручить снимать главный американский фильм того времени – полет бравых американских парней на Луну под рабочим названием «Миссия Аполлон выполнима». Надо напомнить, что в те годы этот сериал был центральным, наравне с похождениями Джеймса Бонда, так сказать концептуальным событием в мире кино. Ему шли на встречу во всем – он запросил огромный, невиданный до этого съемочный павильон, который многие ошибочно называют «Зона-512». Для съемок натурных планов Луны были истрачены сотни миллионов долларов на запуски аппаратов «Луна Орбитер», «Рейнджер» и «Сервейер», которые специально проводили кинопробы лунной натуры. Однако фильм не получался – не хватало изюминки. Надо отдать должное упорству и таланту фон Брауна – он смог найти свой режиссерский ход. За этот режиссерский ход я бы даже занес его в святцы новаторов всемирного кино.
Вы все конечно помните классический фильм Сергей Эйзенштейна «Броненосец Потемкин» (1925 г.) Он по праву вошел во все кино учебники мира. Помимо творческих находок, Эйзенштейн решил похулиганить, и сделал несколько копий фильма, где реющий над броненосцем флаг был подкрашен красными чернилами. Очевидцы вспоминали – это была просто находка! Вы смотрите абсолютно, черно-белый фильм. И вот кульминация – восставшие моряки поднимают красный флаг, гордо реющий над кораблем. В те годы цветного кино еще не было, и это стало сенсацией: «Успех фильма превратился в подлинный триумф, когда на экране появился поднимающийся на мачту «Потемкина» красный революционный флаг. Да, это был действительно красный флаг в черно-белой картине – мы раскрасили его красными чернилами», – вспоминал ассистент Эйзенштейна, а затем и родоначальник советской музыкальной комедии Григорий Александров. В самой картине снимали флаг белого цвета, чтобы затем его было легче раскрасить. Команда Эйзенштейна, проявила себя новатор, почувствовав важное для кинематографа появление цвета». Тогда кино было черно белым.
Фон Браун решил пойти дальше, всем известно, что на Луне нет атмосферы, и флаг должен висеть пластом. В крайнем случае, он должен подчиняться законам веревочного маятника, т.е. иметь малые колебания всего полотна (синхронно) относительно древка. Если мы возьмем лист бумаги и лист оцинковки, то на ветру бумага будет надуваться и принимать формы сферического днища, вести себя как ткань. Он будет развеваться на ветру. А лист оцинковки будет вести себя, как флюгер, из-за гораздо большей жесткости он будет колебаться целиком, как плоскость относительно древка. На самом деле проблема в силе ветра – ураган также способен заставить лист оцинковки «реять» на ветру. В этом нетрудно убедится при просмотре фильмов об ураганах. На Луне же из-за наличия «давления» у поверхности на уровне нескольких случайных молекул, лист бумаги будет таким же жестким, как лист металла на земном ветру.
Фотография: «Аполлон-11» на Луне. Астронавт салютует флагу США. Теперь вы по достоинству можете оценить новаторскую находку фон Брауна – реющий на ветру флаг на поверхности Луны. Этот кадр навсегда войдет во все учебники мировых киноакадемий. Надо сказать, что этот удачный кадр был повторен во всех без исключения посадках на поверхность Луны. Кроме того, все желающие могут увидеть роскошное видео звездно-полосатого «паруса» на солнечном ветру. Фильм с кадрами видеоматериалов НАСА «Moon Landing Hoax Apollo 17. Flag Turned-it Bends & Folds Hitting Air Pockets-Shouldn’t Move on Moon»: «Когда астронавт поворачивает флаг назад и вперед, флаг сгибается и складывается. Полотно попадает в воздушные потоки на фальшивой Луне, в студии. Настоящая Луна – это вакуум, ее пространство не имеет атмосферы, поэтому такой флаг с верхней планкой, будет плоским».
Надо заметить, что во время съемок были досадные проколы с реквизитом. Это касается «лунных» камней и валунов.
Фото: «Аполлон-16». Этот камень больше похож на приморский валун возле Ялты. Так, в полете «Аполлон-16» есть крупный план валуна с явными следами водной эрозии и обветривания. Поражает также полное отсутствие пыли на его поверхности – как будто его уже протер помощник режиссера.
Еще довольно глупо выглядят штанины астронавта. Видимо здесь консультанты картины забыли, что скафандр надут до пригодного для дыхания давления, в то время как снаружи полный вакуум. По идее, скафандр должен надуться как футбольный мяч. Так и произошло с Алексеем Леоновым во время выхода в открытый космос. Дело в том, что заранее советские специалисты этого предусмотреть не смогли. Выяснить влияние этого фактора можно только на практике – т. е. в открытом космосе. Это говорит о недостаточной теоретической и практической подготовке отдельных консультантов фильма. Однако это простительно для американского кино, например, в фильме «Крепкий орешек-2» герой вообще бежит по крылу взлетающего самолета, при этом снежинки падают строго вертикально!
Отвлечемся на мгновение от Вернера фон Брауна и вспомним о других значительных работах американских кинематографистов в 69—72 гг. В этот период, были сняты первая и вторая части «Крестного отца» (режиссер Ф. Коппола) и совместно с «Юнайтед Артистс» фильм «Бриллианты остаются навсегда» (1971 г. продюсеры – Гарри Зальцман и Альберт Брокколи).
В последнем фильме продюсеры позаимствовали на время съемочный павильон «Аполлонианы» для съемки остросюжетного эпизода: Джеймс Бонд (Шон Коннери) проникает на секретную базу, где снимаются сеансы связи с «Луной», артисты в скафандрах перед картонными декорациями изображают похождения на поверхности Луны. И в этот момент Бонд решительно выпрыгивает из-за кулис, хватает луноход, и к удивлению съемочной группы, тараня декорации, лихо удирает. Надо сказать, что сценаристы Том Манкевич и Ричард Мейбаум так никогда и не раскрыли подтекст этого эпизода. Надо заметить, что актеры плохо знали текст, и студия в целом была плохо подготовлена к началу съемок. Было мало пленки. И вот, не смотря на это все, он решил снять первую серию под рабочим названием «Аполлон-8» сразу: с первого дубля и без репетиций. Пожалуй, это было самое трудное решение в его жизни. Но все прошло просто чудесно, зрители ничего не заметили.
Хотя первые серии этого блокбастера и собрали невиданную аудиторию – премьеру серии «Аполлон-11» посмотрело в телепоказе не меньше миллиарда человек, дальнейшие серии перестали трогать публику. Тогда фон Браун решил придать фильму остроты, в серии «Аполлон-13», как это и положено числу 13, случилась авария, опасная для жизни актеров. Зрители всех континентов, затаив дыхание, следили за этой эпопеей. Почти как в свое время за спасением «челюскинцев» в 1934 году. Но все кончилось, разумеется, хорошо. Последняя серия фильма вышла в конце 1972 года. Не смотря на наличие неснятого сценария, руководство киностудии приняло решение закрыть проект, мотивируя тем, что идет война (во Вьетнаме) и людям надо думать о серьезном, а не заниматься легким жанром.
После работы над «Лунениадой», фон Браун снял еще два сиквела: «Миссия станции «Скайлеб» в четырех частях, и совместный советско-американский «Стыковка Союз-Аполлон». В 1977 году его не стало. Ему было всего 65 лет. Вы смотрели передачу «Мой медный тазик». С вами был я, Виталий Вольф.
Ссылки. Использованная литература:
1.Мой серебряный шар
https://ru.wikipedia.org/wiki/
2.https://tass.ru/kultura/2551308
3.https://www.youtube.com/-3aRRzN5FeI
4.Официальные фотографии сайта НАСА.
https://spaceflight.nasa.gov/gallery/images/apollo
ГЛАВА 6. «32 МАЯ»
Вместо эпиграфа:
«Да господа, да!
Это был уже третий полет на Луну моего мужа.
Первые два мы совершили с ним вместе.
Впрочем, я об этом еще напишу…
Присоединяйтесь барон, присоединяйтесь!»
Якобина фон Мюнхгаузен,
из к/ф «Тот самый Мюнхгаузен»
Двадцатого июля 2004 года нас всех ждали большие торжества: 35 лет назад Нейл Армстронг спрыгнул с лестницы и сделал для всех для нас большой шажок, большой для человечества вообще, и для американской киноиндустрии в частности. Надо отдать должное американцам, планируются торжества с размахом. Например, в печати появилась заметка следующего содержания: «Лунный „Saturn V“ нуждается в срочном спасении от птиц и водорослей». 23.06.2004 г. Одна из трех «оставшихся в живых» ракет «Saturn V», созданных по американской лунной программе, нуждается в срочном спасении от разрушения.
В космическом центре Джонсона развернуты работы по масштабной реставрации одного из самых знаменитых «свидетелей» золотого века NASA. Гигантская ракета длиной около 110 метров стала экспонатом центра в 1977 году. Она предназначалась для запуска «Apollo 18», который так и не состоялся после досрочного прекращения американской лунной программы. Туристы очень любят сниматься на ее фоне, но если подойти поближе становится заметным масштаб разрушений – «Saturn V» потерял во многих местах краску, часть элементов съела ржавчина, в переплетении механизмов нашли уютное пристанище птицы, а в довершение то тут, то там можно найти ростки растений или даже плесень и морские водоросли. Влажный и теплый климат давно разрушает ракету. Но лишь теперь принято решение о масштабной реставрации исторического аппарата и сооружении вокруг этого монстра постоянного ангара, который оградит «Saturn V» от погодных воздействий. Работа займет год. Она будет финансироваться правительством, однако также будут собираться частные пожертвования. Когда я прочитал, что в гордости всего человечества поселились мыши, а часть элементов «съела ржавчина», у меня защемило в сердце. Еще бы! Знамя человечества, светоч американских свершений и на тебе! Будучи с детства не в меру любознательным, я решил уточнить – а что же в этой «вечной» ракете могла съесть ржавчина?
Обратимся к источнику (1): «Ступень S-IC – Конструкция отсека сделана из алюминиевого сплава 7075 (кроме штампованных деталей, которые изготовляются из сплава 7079) … Хвостовая часть обтекателей сделана из титана и нержавеющей стали, так как расчетная температура в этой зоне равна 650° С. Остальная часть конструкции сделана из алюминиевого сплава… Материал обшивки титан 6А1—4V (температура задней и передней кромок стабилизатора 1093 и 400—480° С соответственно) …Топливный отсек состоит из баков горючего и окислителя длиной 13,1 и 19,5 м объемом 835 и 1340 м? соответственно. Оба бака имеют цельносварную конструкцию, выполненную из алюминиевого сплава 2219
Ступень S-II – Верхний переходник (полумонококовая клепаная конструкция длиной 3,5 м) сделан из алюминиевого сплава 7075-Т6…Баки сделаны из алюминиевого сплава 2014-Т6, переходники и двигательный отсек из алюминиевого сплава 7075-Т6.
Ступень S-IVB – Материал баков алюминиевый сплав 2914-Т6». Нет, это что-то! Кругом алюминий, титан, нержавеющая сталь. Так заржавело-то что??? Видимо американским ученым удалось осуществить управляемую реакцию ржавления алюминия (т.е. превращение металлического алюминия в оксид железа – ибо ржавчина это именно оксид железа). А может быть они смогли превратить титан в оксид железа!? А вы говорите не бывает философского камня… Как видите, бывает, только он работает как-то наоборот: дорогие металлы превращает в труху.
Немного об устройстве лунного корабля. Тут надо бы отвлечься от темы торжеств и чуть-чуть углубиться в изучение конструкции корабля «Аполлон» вместе с лунным модулем, ибо, не зная устройство этого «пепелаца», всего остального нам не понять. Изучать мы будем исходя из материалов того же источника (1). На всякий случай для тех, кто думает, что в лунном корабле есть чему ржаветь, огорчим: кругом алюминиевые сплавы марок 2219—Т8751, 2210—Т81, 2239— Т851. Командный отсек (он же спускаемый аппарат) состоит из оболочек: внутренняя оболочка из алюминиевых сотовых профилированных панелей толщиной 20—38 мм, сварной конструкции – герметическая кабина экипажа со свободным объемом 6,1 м?; внешняя оболочка из профилированных сотовых панелей толщиной 15—63 мм, сваренных из листовой нержавеющей стали толщиной 0,2—1 мм.
Если вы внимательно изучите схему Служебного отсека, то убедитесь, что это фактически ракетная ступень, до отказа заполненными топливными баками с выталкивающей системой подачи топлива под давлением сжатого газа – гелия. В частности, давление в камере сгорания маршевого двигателя примерно 7 атм. Это значит, что баки находятся под еще большим давлением – из-за гидравлических потерь нужно подавать гелий под давлением на 10—20% выше, чем в ЖРД. При общем весе Служебного отсека 23264 кг в нем залито 18500 кг топлива (данные для Аполлон-11). Иначе говоря, при выталкивающей системе топлива в камеру ЖРД, вес ракетной ступени составляет примерно 20..21% от общей массы изделия. Служебный отсек со служебной двигательной установкой. Командный отсек корабля «Apollo». Внутренняя оболочка гермокабины экипажа и тепловой экран. Для справки: «Командный отсек имеет герметическую кабину с системой жизнеобеспечения экипажа, систему управления и навигации, систему радиосвязи, систему аварийного спасения и теплозащитный экран. Конструктивно командный отсек выполнен в виде двух оболочек. Внутренняя оболочка из алюминиевых сотовых профилированных панелей толщиной 20—38 мм, сварной конструкции – герметическая кабина экипажа со свободным объемом 6,1 м?; внешняя оболочка из профилированных сотовых панелей толщиной 15—63 мм, сваренных из листовой нержавеющей стали толщиной 0,2—1 мм. Внешняя оболочка, образующая тепловой барьер, защищающий гермокабину экипажа, состоит из трех частей: переднего экрана, экрана гермокабины и заднего экрана, крепящихся к гермокабине двутавровыми силовыми элементами из стекловолокна».
Тем загадочней прозвучат следующие цифры: оказывается, посадочная ступень (нижняя часть лунного корабля, та, что на «лапках») при сухом весе 1725 кг содержит 8172 кг топлива и еще около 200 кг других расходных компонентов. Иначе говоря, сухой вес посадочной части составляет 17% от общего веса! Просто диву даешься – там зализанная ракетная ступень, где одни топливные баки, весит 20%, а тут каракатица с лапами – а весит меньше! Причем что интересно – если удельный вес подвесного топливного бака для «Шаттла» (с давлением наддува пару атмосфер) примерно 5%, то в лунном корабле были достигнуты следующие абсолютные рекорды: В двух баках взлетной ступени весом 17,3 кг каждый (!) умещалось 2360 кг топлива (относительный вес 1,46%); в четырех баках посадочной ступени весом 52,2 кг каждый умещалось 8150 кг топлива (относительный вес 2,5%). И это при том, что баки работают фактически под давлением выше 8 атм. И почему на взлетной ступени удельный вес бака в 1,7 раз меньше? Там что – другая технология? Они говорят, что в два бидона весом 34 кг втиснули 2,36 тонны топлива!? Чтобы оценить этот трудовой подвиг, представьте себе бочку с квасом, что летом стояли на каждом углу. Она явно весит больше 34 кг, а ведь в ней всего 800 литров кваса. И квасная бочка совсем не под давлением напитка.
Еще интересней история со взлетной ступенью – там всего два топливных бака, один с окислителем, другой с горючим. Суть в том, что соотношение компонентов 1,6:1 или на 1,6 кг азотного тетроксида приходится 1 кг смеси гидразина и диметилгидразина. Или примерно 900 кг топлива и 1460 кг окислителя. Для того, чтобы центр масс находился на вертикальной оси симметрии, нужно для баков делать разные плечи – для одного в 1,6 раз больше, чем для другого. С учетом поперечного размера взлетной ступени в 4,3 м и поперечника бака 1 м, речь идет о метрах – скажем одно плечо 1,25 м; другое 2,0 м.
Читатель может спросить: ну и что? Сбалансировали, центр масс посередине и все хорошо. Это для статики. Для динамики это плохо по следующей причине: с коромыслом, чем оно длиннее, тем хуже балансировать. Момент инерции равен: I=? (?mi*Ri?). Или момент инерции равен сумме произведений элементарных масс на квадрат расстояния до некой оси вращения. И еще он связан следующим соотношением: I*d?/dt=? (Mi) – это что-то типа аналога второго закона Ньютона для вращения. Произведение момента инерции на угловое ускорение равно сумме приложенных моментов внешних сил.
Поэтому всегда стремятся разместить баки ближе к центру масс – чем меньше квадрат расстояния, тем меньше момент инерции – тем меньше нужны потребные управляющие моменты для ориентации. Здесь, разнеся топливные баки на самые края, мы максимально увеличили момент инерции и усложнили задачу ориентации по осям вращения. Учтите, что на взлетной ступени двигатель не имеет карданного подвеса, и все управление ведется двумя парами малых ЖРД для каждой оси вращения. Тяга каждого по 45 кгс. Теперь представьте, что выработка одного компонента идет быстрее, чем другого – и сразу центр масс съехал с вертикальной оси симметрии в сторону на десятки сантиметров. Между прочим – системы одновременного опорожнения баков (СООБ) на взлетной ступени нет вовсе! Там калиброванные шайбы стоят.
А ведь соотношение компонентов может нарушиться в силу тьмы разных причин: разный перепад давлений в магистралях подачи, неполное открытие клапана, засоренность фильтра, неодинаковый нагрев и как следствие – расширение жидкого топлива – меньше плотность. Иными словами: на взлетном ЖРД было фиксированное объемное соотношение компонентов, но не массовое, а это две большие разницы! Напоминаю, что управление по осям вращения только крошечными ЖРД ориентации по 45 кгс. Предположим, что в силу технических причин один компонент расходуется быстрее, и массовое соотношение компонентов нарушилось на 10%.
Это значит, что у нас центр масс съехал на величину
~ 2 м* (2,4 т/4,6 т) *10% = ~10 см.
При этом возникает момент сил при работе взлетного ЖРД порядка M=0,1 м*15,6кН=1,56 кН*м.
Чтобы этот момент парировать, нам нужна суммарная тяга ЖРД РСУ с плечом ~2 м порядка 780 Н или ~80 кгс. Мы можем максимально дать тягу только пары ЖРД РСУ суммой 90 кгс. Но… Пара микродвигатели рассчитаны на импульсный режим, и к тому же два – это с учетом дублирования! Любая ситуация должна рассчитываться исходя из оперирования только одним каналом управления. А это значит, что ЦМ взлетной ступени не должен отклоняться от вертикальной оси приложения тяги больше чем на 5 см! Что, как мы только что увидели, из-за отсутствия СООБ и непродуманной конструкции топливных баков просто нереализуемо.
Иначе говоря, ступень крайне неустойчива и все время стремится «кувыркнуться». Скажу больше – она так спроектирована, что у нее нет ни единого шанса. Интересно заметить, что когда проектировался советский лунный корабль, была поставлена более жесткая задача: центр масс не должен был перемещаться более чем на 3 см (!). Это требовало особого устройства топливных баков блока «Е» советского лунного корабля и двигателей точной ориентации.
