прошлые выпуски:
1 - управление
2 - курс на орбиту
3 - энергия для орбиты
4 - маневры на орбите
5 - к иным мирам
6 - межпланетный перелет
7 - посадка на безатмосферную планету
8 - о небесной механике и небесных механиках
Итак, мы, повысив двигателями "Аполлона" скорость корабля с лунной первой космической скорости до второй, уходим к Земле. По мере приближения к точке либрации тяготение Луны нас изрядно замедлит, но за ней притяжение Земли возобладает и станет разгонять нас все быстрее и быстрее, доведя скорость уже до земной второй космической. У нас нет таких запасов характеристической скорости, чтобы ее затормозить двигателями. Мы можем полагаться только на тормозящее действие атмосферы, войдя в нее по касательной под определенным углом. И этот коридор входа достаточно узок.
Пожалуй, никогда еще за время нашего полета нам не требовалась такая высокая точность. Как это назвали в знаменитых статьях в "Техника-молодежи": "Игры в духе Вильгельма Телля, только приходится целить даже не в яблоко, а в его кожуру". Причем, чем раньше мы произведем маневр, тем меньше на это потребуется топлива, но и тем выше требования к точности определения своей траектории - потребной и имеющейся фактически. С 300 тысяч километров нетрудно сместить высоту входа на 300 км, что там - одна тысячная, но и точность нужна соответствующая. А вот с 1000 км все уже ясно видно, но топлива на такой резкий маневр уже не хватит.
Способ обеспечить необходимую для межпланетных перелетов точность несложный и общепринятый - несколько распределенных по длине маршрута точек коррекции траектории. На первой выявляем и устраняем с минимальным расходом топлива большие и явные отклонения. Проследив за долгим полетом корабля к следующей точке мы уже сможем измерить его реальную траекторию куда точнее и точнее его направить, благо, что здесь ошибки уже не так велики. Причем в космонавтике это обычное дело - когда при подходе к очередной запланированной коррекции оказывается, что недопустимых отклонений нет, и двигатели так и остаются безмолвными. В полетах "Аполлонов" такое тоже бывало не раз.
А пока что у нас есть время сделать еще кое-что. В одной из таких дискуссий некий "нелетальщик" стал допытываться, где именно размещали астронавты образцы лунного грунта. Из дальнейшего выяснилось, что он узнал, что для устойчивого спуска в атмосфере требуется определенное положение центра тяжести командного модуля (спускаемого аппарата). И он непонятно с чего решил, что сотрудники НАСА непременно должны были упустить это из виду. "Это же 60-е годы. Они там еще без айфонов и планшетов ходят - дикари, одним словом."
Однако эти надежды в высшей степени наивны. Будущие сотрудники НАСА, еще когда учились в школе и строили из реек и папиросной бумаги подобные модели, уже знали что первое и самое важное, что им надо сделать для устойчивого полета модели - это установить правильное положение центра тяжести загрузкой нужного количества металлической дроби в специальный носовой отсек.
(Кстати, советую задуматься об истинных целях и задачах нынешней российской власти, если она обставляет постройку и полеты моделек всего-навсего в 250 граммов весом требованиями, ограничениями и запретами почти такими же сложными, как и для настоящих самолетов)
Форма спускаемого аппарата выбирается не "от фонаря", а исходя, прежде всего, из требований аэродинамики и устойчивости. Из множества вариантов постепенно отсеиваются расчетами и продувками в аэродинамической трубе один вариант за другим, пока не останется единственный. Люди, поверхностно знакомые с этой отраслью науки, молчаливо полагают, что в аэродинамической трубе определяются только сила сопротивления и подъемная сила аппарата. Но это неверно. В этой установке измеряются не только силы, стремящиеся двинуть аппарат назад или вверх, но и моменты по всем трем осям, стремящиеся, например, задрать аппарату нос или противодействовать его крену.
Диапазон допустимых центровок - важнейший параметр, определяемый в ходе этих исследований.
Почти всегда корабль возвращается на Землю не с той нагрузкой, с которой взлетел. Космонавты на древнем "Салюте" увидели что-то интересное и наснимали больше запланированного кассет с кинопленкой. Какой-то прибор из систем МКС вышел из строя и разработчики требуют вернуть его, чтобы выяснить причину неисправностей. Всегда пилоты "Союзов" и "Аполлонов" определяли, что и в какую укладку положить, чтобы центровка соответствовала требуемой. Тем более, что математика тут достаточно элементарная. И будущие пилоты "Орионов" и "Старлайнеров" будут делать то же самое. Без каких-либо проблем.
Однако наиболее предметно вопросы аэродинамики и устойчивости мы рассмотрим в следующем занятии, когда войдем в атмосферу.
Следующие выпуски:
10 - посадка