Движение свободное космических тел

Б. Законы сохранения. Рассмотрим задачу о движении свободного твердого тела по инерции, вне силовых полей. Примером (приближенно) может служить кувыркание космического аппарата. [c.120]

Вычислим скорость космического корабля, которую надо задать в начальный момент, чтобы он покинул небесное тело. Чтобы корабль, двигаясь в свободном движении, покинул небесное тело, находясь в начальный мо мент па высоте h, орбита его должна быть незамкнутой кривой. Пусть это будет парабола, для которой е=1. Тогда [c.157]

Представим себе космический корабль, свободно движуш.ийся в мировом пространстве, после того, как в некоторый момент (после завершения разгона) ему было придано поступательное (т. е. не враш.ательное) движение. При поступательном движении все точки тела имеют одинаковые скорости. Представим себе, что корабль состоит из разрозненных деталей. Можно утверждать, что если на корабль действуют одни лишь силы притяжения небесных тел, то скорости различных деталей и в дальнейшем будут одинаковыми, так как хотя они и изменяются, но изменяются в одинаковой степени. Это произойдет потому, что гравитационные ускорения, как говорилось выше, не зависят от масс деталей, расстояния же деталей от центра небесного тела можно считать практически одинаковыми в силу того, что размеры корабля ничтожно малы по сравнению с этими расстояниями. [c.57]

Движение естественных небесных тел и свободное движение искусственных небесных тел (спутников, космических кораблей, межпланетных автоматических станций и др.) происходит под действием главным образом сил притяжения, или гравитационных сил. Эти силы определяются законом всемирного тяготения Ньютона. [c.9]

Состояние невесомости наблюдается в самолете или космическом корабле при движении с ускорением свободного падения независимо от направления и значения модуля скорости их движения. За пределами земной атмосферы при выключении реактивных двигателей на космический корабль действует только сила всемирного тяготения. Под действием этой силы космический корабль и все тела, находящиеся в нем, движутся с одинаковым ускорением поэтому в корабле наблюдается явление невесомости. [c.25]

В состоянии невесомости тело, находящееся под действием сил веса, сохраняет внутри космического корабля состояние равновесия или покоя относительно системы координат, связанной с космическим кораблем. Ясно, что при этом частицы тела освобождаются от взаимодействий и совершают движение относительно приближенно инерциальной системы отсчета вместе с кораблем как свободные материальные точки. Это исчезновение сил взаимодействия между частицами тела вызывает у космонавтов те субъективные ощущения, которые, по-видимому, породили термин невесомость . [c.447]

Первым начал теоретически исследовать проблему космического полета К. Э. Циолковский. В 1883 г. он написал (в форме научного дневника) работу Свободное пространство , в которой рассмотрел ряд задач классической механики о движении тел в пространстве без действия силы тяжести и сопротивления окружающей среды [1]. В рукописи нет количественных зависимостей и все рассуждения носят качественный характер, тем не менее можно считать, что в ней впервые в истории науки исследованы различные физические явления в условиях открытого космического пространства с учетом его основного фактора — невесомости. [c.434]

Важнейший вывод из этой работы К. Э. Циолковского состоит в том, что движущей силой для перемещения в условиях космоса может быть только сила реакции. В записи от 28 марта 1883 г. качественно рассмотрена задача об изменении количества движения тела в результате отбрасывания вещества и сделан краеугольный вывод динамики полета космических аппаратов Равномерное движение но кривой или прямолинейное неравномерное движение сопряжено в свободном пространстве с непрерывною потерею вещества [1, с. 57]. Одновременно К. Э. Циолковский рассматривает вопрос об ориентации космического аппарата и стабилизации его положения с помощью гироскопов. [c.434]

Космический аппарат с двойным вращением можно, рассматривать как систему, состоящую из двух тел. В силу связей в системе относительное движение тел ограничено вращением вокруг общей оси, связанной с каждым из них, — геометрической оси. Свободно вращающаяся система состоит из двух тел, поворачивающихся одно относительно другого. Она может сохранять устойчивое вращение относительно оси наибольшего момента инерции, если [c.59]

В 1883 году в рукописной работе Свободное пространство он пришел к вьшоду, что единственно возможным способом перемещения в пространстве, где практически не действуют ни силы тяготения, ни силы сопротивления среды, является способ, основанный на действии реакции отбрасываемых от данного тела частиц вещества. Однако начало его серьезных теоретических изысканий в этой области относится к 1896 году. Главная заслуга Циолковского заключается в том, что он объединил техническую идею ракеты с темой межпланетных полетов, создав теорию движения космических ракет. [c.210]

Следует признать, однако, что термин баллистика недостаточно удачен и неудобен во взаимодействиях с зарубежными партнерами, которые предпочитают более содержательный термин механика космического полета . Действительно, баллистикой традиционно называли теорию свободно брошенного тела. Она имеет слабое отношение к теории управляемого полета, каковым и является движение подавляющего большинства КА. Однако исторически сложилось так, что теорию движения КА в нашей стране разрабатывали именно баллистики, которые в напряженное время 50-х гг. XX в. (к тому же при отсутствии прямых контактов с зарубежными специалистами) не задумывались особенно над терминологией, а новую специфику учли определением космическая. Данная ремарка основана наличных беседах одного из авторов с выдающимися отечественными учеными-баллистиками профессорами П. Е. Эльясбергом а М. Д. Кисликом. Причем в дальнейшем эти специалисты сами не раз пытались сгладить эту узаконенную некорректность и указывали на новый более широкий смысл используемого термина (см., например, [118]). [c.17]

В инженерной практике широко распространены конструкции, элементы которых имеют полости или отсеки, содержащие жидкость, иапример, объекты авиационной и ракетно-космической техники, танкеры и плавучие топливозаправочные станции, суда для перевозки сжиженных газов и стационарные резервуары, предназначенные для хранения нефтепродуктов и сжиженных газов, ректификационные колонны и т. д. В большинстве случаев жидкость-заполняет соответствующие полостн или отсеки лишь частично, так что имеется свободная поверхность, являющаяся границей раздела между жидкостью и находящимся над ней газом (в частности, воздухом). Обычно можно считать (за исключением особых случаев движения тела с жидкостью в условиях, близких к невесомости, которые здесь не рассматриваются), что колебания жидкости происходят в поле массовых сил, гравитационных и инерционных, связанных с некоторым невозмущенным движением. Как правило, это поле можно в первом приближении считать потенциальным, а само возмущенное движение отсека и жидкости — носящим характер малых колебаний, что Оправдывает линеаризацию уравнений возмущенного движения. Ряд актуальных для практики случаев возмущенного движения жидкости характеризуется большими числами Рейнольдса, что позволяет использовать при описании этого движения концепцию пограничного слоя, считая, кроме того, жидкость несжимаемой. Эти гипотезы лежат в основе теории, излагаемой ниже [23, 28, 32, 34, 45, 54J. Учету нелинейности немалых колебаний жидкости посвящены, например, работы [15, 26, 29, 30]. Взаимное влияние колебаний отсека и жидкости при ее волновых движениях может сильно изменять устойчивость системы, а иногда порождать неустойчивость, невозможную при отсутствии подвижности жидкости. В качестве примера можно привести резкое ухудшение остойчивости корабля при наличии жидких грузов и Динамическую неустойчивость автоматически управляемых ракет-носителей и космических аппаратов с жидкостными ракетными двигателями при неправильном выборе структуры или параметров автомата стабилизации. Поэтому одной из основных Задач при проектировании всех этих объектов является обеспечение их динамической устойчивости [9, 10, 39, 43]. Для гражданских и промышленных сооружений с отсеками, содержащими жидкость, центр тяжести при исследовании их динамики смещается в область определения дополнительных гидродинамических нагрузок, например при сейсмических колебаниях сооружения [31]. [c.61]

В космическом корабле, спутнике, падающем лифте, летящем только под действием силы тяжести самолете возникает так называемое явление невесомости. Любое тело, находящееся в корабле, спутйике и т. п., в то время, когда они подвержены только действию силы тяготения Земли (или других небесных тел), как бы теряет свой вес Космонавт свободно парит в кабине, ни на что не опираясь, он может положить свой карандаш в воздухе , и карандаш не будет падать. Жидкость, если она не смачивает стенки сосуда, стремится принять форму шара, и т. д. Прежде всего отметим, что все аппараты, в которых наблюдается состояние невесомости, находятся в состоянии ускоренного движения под действием только силы тяготения, в состоянии свободного падения. [c.156]

Пример 1. Псворот космонавта. Предположим, что космонавт вышел из космического корабля и совершает свободный полет. Будем считать, что космонавт отделился от корабля без вращения и что силы тяготения небесных тел (например. Земли), действующие на космонавта, сводятся к одной равнодействующей F, проходящей через его центр масс С. Тогда момент сил тяготения относительно центра масс С будет равен нулю и, следовательно, момент количеств движения относительно точки С сохраняет постоянную величину и направление. Возникает вопрос может ли космонавт без применения реактивных микродвигателей повернуться в нужном направлении [c.219]

Суш ественно дополнены новыми задачами главы 1, 4, б, 7. В главу 1 введен новый раздел Космодинамика . Здесь собраны задачи, в которых вектор Лапласа используется для анализа коррекции траектории космического аппарата в пространстве и относительного движения в окрестности траектории космического аппарата. Приведено решение задачи о движении в космосе с малой тягой и задача о гравитационном ударе при облете планеты. Изложены решения задачи двух тел, упругого рассеяния частиц, ограниченная задача трех тел, рассмотрен вклад Луны в ускорение свободного падения. В главу б вошли задачи о движении маятника Пошехонова, гирокомпаса, кельтского камня, гироскопической стабилизации и пределе Роша. Раздел Электромеханика содержит 20 задач, в которых рассмотрены бесконтактные подвесы, космическая электростанция, униполярный генератор Фарадея, электромагнит, асинхронный двигатель, проводники во враш аюш емся магнитном поле, движение диэлектриков и парамагнетиков в неоднородном поле. [c.5]

Из проведенного выше анализа полей снл инерции ясно, что реально состояние невесомости может существовать только в том случае, когда тело не вращается и совершает свободное поступательное движение в гравитационном поле, а раз.меры тела столь невсликп, что градиентно-гравитационные снлы инерции пренебрежимо малы. В состоянии невесомости налодятся ИСЗ н КА, совершающие пассивный орбитальный полег, головные части ракет при движении на внеат.мосферном участке траектории. Состояние невесомости испытывают космонавты в космическом корабле при полете с выключенной двигательной установкой или при выходе в открытый космос. Аналогичное состояние испытывают парашютисты в первые секунды свободного падения с [c.551]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...