Смысл полета заключался в следующем: Первые две ступени РН Сатурн-5 №501 выводят комплекс в составе ступень №3 (S-IVB) – орбитальный корабль (Аполлон-4) в суборбитальный полет. Затем, самое захватывающее, «при первом включении ДУ должен произойти разгон на опорную орбиту ИСЗ. После этого повторным запуском ДУ (уже в невесомости) корабль должен получить остальной импульс для выхода на высокоэллиптическую орбиту, имитирующую облет Луны».
Официальный отчет НАСА: «Saturn 5» SA-501 «launch vehicle flight evaluation report» (Отчет об оценке полета ракеты-носителя Saturn 5 SA-501)
На фотографиях исторический пуск РН «Сатурн-5» (Аполлон-4) 09.11.1967 г.
Источник (1) уверяет, что масса полезной нагрузки «payload» была «Apollo» CSM 017 / LTA-10R / S-IVB-501. Mass: 36,656 kg» Хотя источник (3) говорит, что запускался только беспилотный орбитальный корабль «Аполлон-4», вес которого при отправке к Луне варьируется от 28,3 т до 30,5 т, зачем-то по версии НАСА туда якобы накидали балласт весом примерно 8 т. Видимо, так легче преодолевать притяжение Земли.
На опорной орбите ИСЗ был повторно запущен двигатель J-2, на 333 сек, что вывело корабль на высокоэллиптическую орбиту с апогеем 17400 км. Ну и что спросите вы? О да! Тут есть о чем подумать, ведь это фактически полный штатный импульс ДУ для отправки более тяжелого корабля весом 45 т к Луне.
Скажем, для корабля «Аполлон-11» понадобилось включение ДУ на 346,8 сек., чтобы полететь на Луну. В полете «Аполлон-12» двигатель включали примерно на 341 сек. Первому облетевшему Луну кораблю «Аполлон-8» потребовалось и того меньше, импульс длился 317,7 сек.
Интересно, а почему апогей вырос только до смехотворных 17400 км? Где облет Луны? Зачем так дешево морочить голову? Ведь для достижения указанных 17400 км с низкой круговой орбиты нужно приложить импульс всего ~2000 м/с. В то время как для облета Луны нужно в полтора раза больше, т.е. ~3000 м/с.
На рисунке: номенклатура ракет «Сатурн-5». Зная из (7), что масса комплекса перед повторным включением ЖРД на орбите =124,24 т. Масса в конце работы ЖРД =54,02 т. Кроме того, удельный импульс ЖРД J-2 при соотношении компонентов второго включения 4,5:1 равен 4227 м/с. Проверим эти данные через формулу Циолковского. Приращение скорости составит ΔV=4227м/с×Ln (124,24/54,02) =3520 м/с. Это просто праздник какой-то! Оказывается, если все было так, как описано в отчетах НАСА, то «Аполлон-4» должен был улететь навсегда от Земли по параболической траектории в глубины вселенной!
С такой скоростью «Аполлон-4» должен был не то, что на 17400 км подняться. Ракета должна была улететь на выбор к Венере и Марсу, а если без балласта, то к Юпитеру. Почему «Аполлон-4» не улетел к Марсу? Скорее всего, дело было проще, разгон был произведен собственным двигателем «Аполлона-4», а повторного включения последней ступени (S-IVB) просто не произошло. Иначе этот нонсенс я объяснить не берусь.
Скажу больше, именно так произошло в полете «Аполлон-6» со схожей