ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Формула Циолковского . Вертикальный подъем ракеты в однородном поле тяжести из "Курс лекций по теоретической механике " В нашей задаче внешних сил нет, и работа внешних сил равна нулю. Следовательно, изменение кинетической энергии обусловлено исключительно внутренними силами. [c.168] Кинетическая энергия выбрасываемых частиц не может превосходить запас химической энергии, заключенной в топливе. В химических ракетах топливо одновременно играет роль и носителя массы, которую нужно выбрасывать, и носителя энергии. [c.169] Вернемся к формуле Циолковского. Из этой формулы следует, что скорость, которую может набрать ракета, зависит (при U = onst) только от количества выброшенной массы. [c.169] Так как для хранения первоначальной массы топлива всегда необходима пропорциональная масса баков, то существует предел отношения гпо1т . В лучших современных ракетах эта величина не превосходит 7- -9. Это чисто техническое ограничение (теоретически можно было предположить, что материал, из которого сделана конструкция баков, имеет сколь угодно малую массу) порождает предел кажущейся скорости, которую можно достичь одноступенчатой ракетой. [c.170] Упражнение. Выведите уравнение ( ). [c.170] Множитель (1-а) как бы уменьшает скорость истечения. Однако отбрасывая конструкцию, можно конечную массу m t) сделать достаточно малой и этой достаточно малой оставшейся массе m t) сообщить достаточно большую скорость w t). [c.170] На самом деле реализация указанной идеи в современных ракетах происходит следующим дискретным образом. [c.170] Строятся А -ступенчатые ракеты (рис. 56). После того как топливо первой ступени израсходовано, баки, в которых было заключено топливо, а часто и двигатели этой ступени, отбрасываются с нулевой относительной скоростью. В этот момент оставшиеся ступени уже имеют начальную скорость Vo = Vi, а задача дальнейшего разгона, как принято говорить, сводится к предыдущей задаче, т.е. к задаче разгона (А -1)-ступенчатой ракеты. [c.170] Предположим, что ракета движется вблизи поверхности Земли. Учтем влияние силы тяжести на ракету. Мы пренебрежем изменением ускорения силы тяжести в процессе разгона ракеты, считая, что за время разгона координаты ракеты изменяются мало по сравнению с радиусом Земли. Тогда = w(i)g, где 1 1 -ускорение силы тяжести, которое будем считать постоянным 1 1 9,8 м/с2. [c.171] Если Ср оо, то у — О, и в пределе мы придем вновь к закону набора скорости в свободном пространстве, определяемом только расходом массы. [c.171] Вернуться к основной статье