Были ли у ракеты «Сатурн-5» чисто эстетические особенности, которые не выполняли реальной функции?

Сама по себе ракета великолепна, да, но с таким количеством входов и выходов, любопытно, был ли весь дизайн создан исключительно специально, или были ли особенности специально для эстетических целей.

Комментарии не для расширенного обсуждения; этот разговор был перемещен в чат .

Ответы (2)

Я не знаю каких-либо особенностей Saturn V, которые имели бы исключительно эстетическое значение. Флаги и маркировка США подходят ближе всего, но они якобы указывают на происхождение автомобиля. Общая схема белой окраски предназначена для минимизации нагрева криогенных топливных баков солнечным светом. Прерывистые черные полосы вдоль фюзеляжа служат визуальными/фотографическими ориентирами, особенно полезными для наблюдения за тем, меняет ли транспортное средство свое положение по крену, и для определения точной скорости движения при покадровом анализе фотографий.

Общая длинная и тонкая цилиндрическая форма, а также все крупномасштабные особенности являются функциями аэродинамики и технологичности, а также функциями каждой детали. Пропорции не обязательно оптимальны для любого из этих основных ограничений, и эстетическое чутье какого-то инженера (или Вернера фон Брауна) могло повлиять на них, но инженерные требования, безусловно, доминируют над силуэтом.

Конические обтекатели в основании первой ступени необходимы для обтекания подвесных двигателей, установленных на краю ступени; их форма, вероятно, была выбрана из соображений простоты изготовления, а не из соображений эстетики или оптимальной аэродинамики.

Иногда утверждают, что плавники на первой ступени не имеют никакой функции и являются чисто эстетическим выбором со стороны фон Брауна. Это не совсем так. Плавники зафиксированы на месте; Управление ориентацией во время горения первой ступени осуществляется двигателями первой ступени на карданном подвесе. Плавники действительно помогают предотвратить падение ступени во время разделения первой и второй ступеней, а в некоторых катастрофических ситуациях с несколькими отказами двигателей сохранят устойчивость ракеты достаточно долго, чтобы система эвакуации при запуске могла увести командный модуль. Вероятно, они были бы удалены для экономии веса, если бы было заказано больше Saturn V.

Не сужающаяся или медленно сужающаяся форма хороша для аэродинамики, особенно на околозвуковых и сверхзвуковых скоростях ; при каждом изменении диаметра возникает некоторое сопротивление, поэтому вам не следует делать это резко или без веской причины. Пять двигателей второй ступени «Сатурн-5» заставляли ее диаметр быть таким же, как у первой ступени, поэтому было удобно сделать ее идентичной.

Третья ступень, S-IVB, также использовалась в качестве второй ступени для меньшей пусковой установки Saturn IB, и ее диаметр соответствовал диаметру первой ступени Saturn IB, избегая там конусности.

Коническая переходная секция между третьей ступенью и CSM Apollo достаточно велика, чтобы вместить LM и очень большой раструб двигателя CSM; коническая форма командного модуля определяется способом его входа в атмосферу и т.д.

Я уверен, что некоторые из Сатурнов несли какие-то граффити или подписи сборщиков где-то внутри сборки, что можно было бы назвать формой искусства, но это не дизайнерские особенности.

Меня всегда интересовали плавники.
@OrganicMarble Функция плавников, по-видимому, заключалась в том, чтобы удерживать тангаж / рыскание в пределах эксплуатационных ограничений системы эвакуации, даже если произошел наихудший отказ двигателей (серьезная асимметрия тяги, «перегрузка» двигателя и т. Д.).
Отличная информация! Они всегда казались слишком маленькими, чтобы что-то делать.
Утверждалось, что черно-белая краска была чем-то вроде жеманства, вдохновленного узором «шахматной доски» на V2 Второй мировой войны, но эта статья объясняет их ценность: popsci.com/why-was-saturn-v-black-and- белый
Ах, да, я добавлю упоминание об этом.
@AnthonyX и служил той же цели в прототипах/тестовых статьях серии A4/V2. Серийные V2 были окрашены в различные камуфляжные схемы, чтобы затруднить обнаружение во время транспортировки и хранения.
@RussellBorogrove отличный ответ, вы можете проверить, «не сужающаяся или медленно сужающаяся форма хороша для трансзвуковых или сверхзвуковых». Действительно, у Saturn V были резкие разрывы сверху вниз. Так же как и "алмазные аэродинамические поверхности" для сверхзвуковых крыльев. Они предназначены для предотвращения турбулентности ракеты , когда она переходит на сверхзвук. У Фау-2 были плавные обводы (и не было линейки по площади). Многие необъяснимым образом развалились, пока фюзеляж не укрепили. А вот про плавники вы, безусловно, правы.

Программе Apollo было трудно удерживать вес стека в определенных пределах. Это делает маловероятным, что значительное внимание уделялось эстетике.

Некоторая краска весом менее 1/10 000 взлетного веса Saturn V не должна быть проблемой, если ее наносить только на первую ступень.
Когда вы считаете граммы вверху, чтобы получить правильные параметры миссии, вы должны считать десятки килограммов внизу, чтобы все было правильно — и это, безусловно, покрывает любую краску, видимую снаружи транспортного средства, или самые декоративные детали, которые вы могли бы добавить к чему-то такому большому.
@ Уве, ты знаешь, почему внешний бак космического корабля "Шаттл" был красным? Потому что отсутствие покраски позволило снизить вес при отрыве на 0,013%.
@Uwe Я не знаю, как рассуждать о выборе дизайна Saturn V. Я просто продолжаю думать о том, насколько тяжелы два пятигаллонных ведра обычной краски, и вспоминая тот эпизод « Малкольма в центре внимания », где краска становится такой густой, что падает на папу.
@ Марк Я не уверен, что это точно, но я помню, как где-то читал, что внешние топливные баки космического корабля изначально были белыми, но ребенок спросил специалиста по связям с общественностью НАСА, сколько весит краска, или какой-то аналогичный вопрос, и PR человек должен был спросить инженера, и после того, как идея немного поколебалась, они решили не красить последующие миссии.
@ Стив, при первых двух запусках баки были окрашены в белый цвет, чтобы защитить изоляцию от повреждения ультрафиолетом, пока Шаттл находился на стартовой площадке. Выяснилось, что УФ-излучение не было проблемой, поэтому в будущих танках не красили.
На этой странице есть таблица сравнения всех миссий Saturn V с 8 по 17 в полезной нагрузке (Nutzlast) и стадиях всухую (leer) и в танках (betankt). При отделении первой ступени «Аполлона-8» в баках осталось 34 000 кг. Это не похоже на подсчет граммов.
Аполлон-8 не был худшим сценарием.
@Uwe 34 000 кг из примерно 2 000 000 кг - это маржа менее 2%, и рано заканчиваться - не лучшая идея. Вы считаете граммы там, где это безопасно . Если отказ от краски позволяет получить дополнительное топливо, это вполне разумная сделка.
Аполлон-8 сэкономил 15 тонн, оставив LM дома.
@Mark: Большая часть причин заключалась в том, что краска была даже более склонна к падению во время запуска, чем сама пена, что создавало серьезные проблемы с FOD.