Почему и как летает космической корабль
Полеты в космос стали возможны только после создания мощных ракет-носителей. Ракета-носитель является основной частью ракетно-космического комплекса, включающего также разнообразное наземное оборудование для старта, управления и контроля за полетом ракет и космических аппаратов. Современная ракета-носитель — это многоступенчатая управляемая баллистическая ракета, служащая для выведения в космос искусственных спутников Земли, космических кораблей, межпланетных автоматических станций.
Декоративный габион видео
Движение ракеты в пространстве основано на ракетодинамическом принципе, который заключается в использовании реактивной силы, возникающей в результате отбрасывания с большой скоростью массы сгорающего в двигателях ракеты топлива (рис. 8.1).
Траектория полета космического корабля состоит из двух основных участков: участка выведения, на котором кораблю с помощью ракетных двигателей сообщается необходимая скорость в заданном направлении, и орбитального участка, на котором движение космического аппарата осуществляется в основном по инерции. Рассмотрим траекторию полета многоступенчатой ракеты-носителя (рис. 8.2). От стартового устройства ракета движется вертикально вверх — участок ОА называется стартовым. После пролета ракетой точки А по команде с Земли она начинает отклоняться от вертикального направления — этап выведения (участок АГ), На этом этапе полет происходит следующим образом. Когда выгорит топливо первой ступени ракеты-носителя, эта ступень отделяется (участок АБ) и включается двигатель следующей ступени, под действием тяги которого продолжается разгон ракеты до достижения ею определенной скорости, соответствующей назначению космического корабля (участки БВ и ВГ). Точка Г — конечная точка активного участка и одновременно начальная точка свободного полета.
Рис. 8.1. Принципиальная схема ракетного двигателя
Рис. 8.2. Траектория полета многоступенчатой ракеты носителя
Рис. 8.3. Условия для полета космического корабля на орбите
Для того чтобы космический корабль совершал орбитальный полет, он должен иметь на орбите определенную скорость, при которой центробежная сила F, действующая на корабль, будет уравновешивать силу его притяжения к Земле G (рис. 8.3).
Итак, ракета-носитель, сообщив космическому кораблю первую космическую скорость (7,9 км/с), заставит его лететь по орбите вокруг Земли. Эта орбита представляет собой эллиптическую траекторию. Таким образом, двигаясь по эллиптической траектории, космический корабль то приближается к Земле, то удаляется от нее.
Рассмотрим силы, действующие на ракету -носитель в полете (рис. 8.4). В момент вертикального старта на ракету действуют две силы, направленные в противоположные стороны,— сила тяжести G и сила тяги Р. Как только сила тяги превысит силу тяжести, ракета станет подниматься и на нее начнет действовать аэродинамическая сила R. Сила тяжести приложена в центре тяжести (ЦТ) ракеты-носителя, а аэродинамическая — в центре давления (ЦД). Центр давления — это точка пересечения равнодействующей всех аэродинамических сил с продольной осью ракеты. Центр давления ракеты обычно не совпадает с центром ее тяжести.
Рис. 8.4. Силы, действующие на ракету-носитель в полете, и ее возможные повороты в пространстве: Р — сила тяги; G — сила тяжести; R — полная аэродинамическая сила; ЦТ — центр тяжести; ЦД — центр давления.
При проектировании ракет (как и других летательных аппаратов) стремятся так разместить грузы вдоль оси, чтобы центр давления находился сзади центра тяжести. В этом случае полет ракеты-носителя будет устойчивым.
Конструкция анкерного болта видео
Теги : модель планера, модель корабля. модель яхты, поделки с детьми, как сделать своими руками, поделки своими руками, запуск модели планера с помощью леера