Ракетодинамика

В теоретических работах по ракетодинамике обычно рассматривают два закона изменения массы — линейный и показательный. При линейном законе масса точки с течением времени изменяется так [c.513]

Основоположник ракетодинамики и теоретической космонавтики, Константин Эдуардович Циолковский родился 5 (17) сентября 1857 г. в семье лесничего в селе Ижевское Рязанской губернии. Потеря слуха вследствие перенесенной в детстве скарлатины помешала получению им систематического школьного образования. Занимаясь самостоятельно по школьным программам, он в 1879 г. сдал экстерном экзамены на звание учителя и с 1880 г преподавал математику и физику в уездном училище Боровска Калужской губернии, а позднее — в гимназии и епархиальном училище Калуги. [c.411]

Ракетодинамика 408, 410 Ракетопланы 367, 368, 417 Ракеты 391, 408, 409, 411, 413, 414— [c.464]

Важнейшим результатом исследования был вывод основной формулы ракетодинамики — движения тела переменной массы под действием реактивной силы в условиях отсутствия внешних сил (анализ движения тела переменной массы был также сделан в 1897 г. русским ученым И. В. Мещерским). Формула выражает зависимость между скоростью истечения продуктов сгорания (с), отношением массы топлива (М ) к массе конструкции ракеты (Mj) и конечной скоростью ракеты (v) [c.437]

Формула, получившая имя Циолковского и позже в различных видах выведенная многими другими авторами, но существу, определила всю проблематику практической жидкостной ракеты (намеченную уже в работе Циолковского) поиск высокоэффективных топлив (с высокой скоростью истечения), оптимальную организацию горения топлива и истечения продуктов сгорания (с целью повышения КПД), достижение минимального веса конструкции ракеты при заданном запасе топлива (повышение отношения масс, или числа Циолковского) и т.д. В работе 1903 г. Циолковским был сделан также вывод формулы движения ракеты в условиях действия силы тяжести (при вертикальном и наклонном подъемах). Эта формула, по существу, определила другой класс аналитических задач ракетодинамики — поиск оптимальных режимов полета и траекторий. [c.437]

РАЗРЯД (искровой имеет вид прерывистых зигзагообразных разветвляющихся нитей, быстро прекращающихся после пробоя разрядного промежутка уменьшения напряжения, вызванного самим разрядом кистевой относится к разновидности коронного разряда, сопровождающегося появлением искр вблизи острия коронный — высоковольтный самостоятельный разряд, возникающий в резко неоднородном электрическом поле вблизи электродов с большой кривизной поверхности (острие, проволока) лавинный электрический разряд в газе, в котором возникающие при ионизации электроны сами производят дальнейшую ионизацию несамостоятельный— газовый разряд, существующий при ионизации газа внешним ионизатором самостоятельный не требует для своего поддержания внешнего ионизатора тлеющий происходит самостоятельно в газе при низкой температуре катода, сравнительно малой плотности тока и пониженном по сравнению с атмосферным давлении газа электрический — прохождение электрического тока через вещество, сопровождающееся изменением состояния вещества под действием электрического поля) РАЗУПРОЧНЕНИЕ — понижение прочности и повышение пластичности предварительно упрочненных материалов, РАКЕТОДИНАМИКА — наука о движении летательных аппаратов, снабженных реактивными двигателями РАСПАД радиоактивный (альфа состоит в испускании тяжелыми ядрами некоторых химических элементов альфа-частиц бета обозначает три типа ядерных превращений электронный и позитронный распады, а также электронный захват гамма является жестким электромагнитным излучением, энергия которого испускается при переходах ядер из возбужденных энергетических состояний в основное или менее возбужденное состояние, а также при ядерных реакциях) РАСПЫЛЕНИЕ катодное — разрушение твердых тел при [c.269]

К. Э. Циолковский (1857—1935) является пионером ракетодинамики, теории реактивных двигателей и учения о межпланетных сообщениях. Он — один из основателей экспериментальной аэродинамики в России, создатель первого проекта конструкции и теории цельнометаллического дирижабля, автор многих изобретений в технике летания. [c.252]

Советский ученый и изобретатель, основоположник современной ракетодинамики, теории реактивных двигателей и учения о межпланетных сообщениях [c.253]

Но и в рамках динамики точки переменной массы решается большой класс актуальных задач ракетодинамики, в которых требуется определить оптимальные условия выведения ракеты на орбиту. Группа советских ученых разрабатывала эффективные вариационные методы решения задач об определении оптимальных режимов движения ракеты, при которых достигаются максимальная высота, данная высота в минимальное время, оптимальная программа изменения других параметров и т. п. [c.239]

Новое десятилетие — 50-е годы — завершило предыдущие искания ученых и инженеров-ракетчиков, увенчав их выдающимися победами на пути выхода человека в космическое пространство. Значительные успехи космонавтики были в прямой зависимости от все возрастающего числа исследований по ракетодинамике и небесной механике тел переменной массы, от многочисленных решений задач об оптимальных режимах полетов космических аппаратов. [c.243]

Книга состоит из трех разделов. В первом разделе три главы Мысли о механике , Теоретическая механика и развитие современной техники и Краткий исторический очерк развития механики . В этом разделе автор пытался рассмотреть основные задачи механики как науки о простейшей форме движения материальных тел, а также дать краткий обзор научных достижений современной механики тел переменной массы и ракетодинамики. Размышления над задачами, решение которых занимает умы исследователей 60-х годов XX в., позволяют однозначно сделать вывод о необходимости критического пересмотра содержания традиционного курса механики и внесения в программу новых задач и методов, рожденных бурным развитием новых областей техники. В наши дни преподаватели механики не могут уйти от вопросов теории полета ракет, реактивных самолетов искусственных спутников Земли и космических кораблей. [c.4]

Изучая движение материальных тел под действием сил, можно выделить весьма важный класс задач динамики, характерных тем, что некоторые из действующих на объект сил могут быть запрограммированы и реализованы в процессе движения человеком-пилотом (или автопилотом). Часть сил, приложенных к движущемуся объекту, конечно, определена (детерминирована) природой, а часть может изменяться в широких пределах по некоторым законам, заложенным в конструкции летательного аппарата. Так, при изучении движения ракеты в поле тяготения Земли гравитационная сила вполне детерминирована (она в первом приближении подчиняется закону тяготения Ньютона), а реактивная сила может изменяться и регулироваться как по величине, так и по направлению. Каждому закону регулирования реактивной силы будет соответствовать некоторый закон движения ракеты. В современной ракетодинамике и динамике самолета такие задачи часто называют задачами с управляющими (или свободными) функциями. Если управляющие функции все заданы и, следовательно, сделаны определенными все действующие силы, то мы будем иметь дело с обычной задачей теоретической механики найти закон движения объекта, если действующие на него силы известны. Но выбор (задание) свободных функций можно подчинить некоторым достаточно общим и широким условиям оптимальности (экстремаль- [c.34]

Большое число конкретных задач ракетодинамики и динамики самолета с ракетным двигателем рассмотрено во второй части нашей книги Курс теоретической механики . М., 1966. См. также сборник работ иностранных авторов Методы оптимизации с приложением к механике космического полета . М., 1965. [c.35]

Ряд изопериметрических задач динамики полета рассмотрен в нашей работе Некоторые вариационные задачи теоретической ракетодинамики .— Труды ВВИА им. Н. Е. Жуковского , вып. 990, 1963. [c.39]

Жизнь этого великого русского человека — героическая жизнь исследователя. Начиная с 16-летнего возраста он отдавал все свое время, все свои мысли любимой идее — покорению людьми воздушного океана и безграничных космических пространств. В истории мировой науки его творчество вызывает удивление и восхищение. Его научные искания были многогранны и самобытны. Он сделал ряд выдающихся открытий по экспериментальной аэро динамике, теории авиации, ракетодинамике, теории межпланетных путешествий, геофизике и биологии. Его перу принадлежат также оригинальные и спорные статьи по философии, языкознанию, проблемам общественной жизни и организации промышленности на искусственных островах—планетах, плавающих вокруг Солнца где-то между орбитами Марса и Юпитера. Эти работы вызывают страстные дискуссии среди ученых и инженеров в наши дни. [c.76]

Известно также, что в тех задачах техники, где приходилось иметь дело с движением тел переменного веса (например, у самолетов с большими запасами горючего), обычно предполагалось, что траекторию движения можно разделить на участки и считать на каждом участке вес движущегося тела постоянным. Таким приемом трудную задачу об изучении движения тела переменной массы заменяли более простой и уже изученной задачей о движении тела постоянной массы. Изучение движения ракет как тел переменного веса (переменной массы) было поставлено на твердую научную почву К. Э. Циолковским. Именно строгое рассмотрение движения ракеты как тела переменной массы является принципиальным достижением Циолковского в теории полета ракет, которую мы называем теперь ракетодинамикой. Циолковский является основоположником современной ракетодинамики. [c.83]

Опубликованные труды К. Э. Циолковского по ракетодинамике позволяют установить последовательность развития его идей в этой новой области человеческого знания. [c.83]

При исследовании законов движения ракет Циолковский идет строго научным путем, последовательно вводя основные силы, от которых зависит движение ракеты. Сначала он желает выяснить, какие возможности заключает в себе реактивный принцип создания механического движения, и ставит простейшую задачу о прямолинейном движении ракеты в предположении, что сила тяжести и сила сопротивления воздуха отсутствуют. Эту задачу называют сейчас первой задачей Циолковского. С качественной стороны эта задача была рассмотрена Циолковским еще в 1883 г. Движение ракеты в этом простейшем случае обусловлено только процессом отбрасывания (истечения) частиц веш,ества из камеры реактивного двигателя. При математических расчетах Циолковский вводит предположение о постоянстве относительной скорости отбрасывания частиц, которым до настоящего времени пользуются многие авторы теоретических работ по ракетодинамике. Это предположение называют гипотезой Циолковского, [c.85]

Формула (3) известна в современной ракетодинамике как формула Циолковского. [c.86]

В современной ракетодинамике рассмотренные задачи Циолковского являются простейшими, так как в этих задачах траектория центра тяжести ракеты принимается прямолинейной, а влияние систем управления на летные характеристики вообще не рассматривается. У большинства современных объектов реактивного вооружения системы управления полетом ракеты есть системы управления на расстоянии (системы телеуправления), и их влияние на летные характеристики является определяющим. В самом общем случае система управления полетом ракеты состоит из следующих элементов [c.91]

Более сложные движения современных управляемых ракет потребовали, конечно, развития идей К. Э. Циолковского, но прогресс новых методов ракетодинамики показал глубину и величие исследований Константина Эдуардовича, правильно отразившего главные особенности прямолинейных движений ракет. [c.92]

Мы кратко указали здесь основные направления глубоких теоретических исследований Циолковского по ракетодинамике. Заслуга Константина Эдуардовича состоит в том, что он сделал подвластными точному математическому анализу и инженерному расчету совершенно новые явления. Тысячи и миллионы людей наблюдали пороховые ракеты на фейерверках и иллюминациях, и, однако, никто до Циолковского це дал количественных результатов, характеризующих законы движения ракет. Строгий математический анализ, проведенный К. Э. Циолковским для задач ракетной техники, выявил количественные закономерности движения ракет и дал основы для оценки летных данных реальных конструкций ракет. [c.93]

Ракетодинамика — наука XX столетия. Основные принципы этой науки — в значительной степени создание К. Э. Циолковского. [c.93]

Изучая огромное идейное богатство исследований Циолковского, который последовательно и систематически в течение более чем 35 лет разрабатывал наиболее важные проблемы теории и техники реактивного движения, легко видеть, что ему принадлежит бесспорный приоритет в основании новых наук ракетодинамики и космонавтики. Начиная с 1903 г. в печати появляются статьи и книги Циолковского по ракетодинамике и теории межпланетных сообщений. [c.95]

Сравнивая эти исследования с более поздними зарубежными работами, можно легко убедиться, что именно в России были созданы теоретические основы расчета движений реактивных аппаратов всех классов и назначений и что Циолковский, зачинатель этих новых научных дисциплин, дал ракетодинамике и космонавтике тот необычайный размах и глубину заключений, которые характерны для больших произведений человеческого ума. [c.95]

Относительно большой раздел курса посвящался вариационным задачам динамики точки переменной массы и ракетодинамики. Здесь мне особенно хочется обратить внимание преподающих на класс задач, сводимых к простейшей задаче вариационного исчисления. Это, например, следующие [c.206]

Более трудные, но гораздо более разнообразные задачи современной ракетодинамики сводятся к изопериметрическим задачам вариационного исчисления. Отметим, например, задачу о программировании тяги ракетного двигателя, при которой реализуется минимальное время полета при заданной наклонной дальности до цели. Если изложение этой задачи связать с развитием современных зенитных управляемых ракет, то лекция проходит очень хорошо. [c.206]

В курсе мы приводили решение двух задач нелинейной механики (ракетодинамики), которые сводятся к вариационным задачам на условный экстремум (задача Годдарда о максимальной высоте подъема ракеты при заданном запасе топлива и задача о программировании угла атаки для взлетающего самолета, при котором достигается минимальная длина разбега по взлетной полосе аэродрома). [c.206]

Научный семинар по какой-либо актуальной проблеме — высшая форма научного кружка. Главнейшими задачами научного семинара являются реферирование научной литературы (надо приучать студентов следить за текущей научной периодикой), овладение основными идеями и методами в данной области научных изысканий, определение темы (или тем) самостоятельного творчества. Я систематически (с 1934 по 1950 г.) организовывал и вел в Московском университете научные студенческие кружки и семинары сначала по аэродинамике (теории лобового сопротивления), а позднее по механике тел переменной массы и ракетодинамике. Думаю, что для некоторых, известных в наши дни ученых интерес к определенным проблемам современной механики зародился в результате работы в научных [c.216]

В конце сентября 1945 г. активные участники научных кружков и семинаров по механике тел переменной массы и ракетодинамике провели студенческую научную конференцию, посвященную 10-летию со дня смерти К. Э. Циолковского. [c.217]

При чтении лекций для инженеров (я читал лекции по вариационным задачам ракетодинамики на Высших инженерных курсах при МВТУ им. Баумана) следует многократно подчеркивать ведущую роль теории. Вот хорошая мысль Д. И. Менделеева Практические дела делаются только исходя из общих начал, только при знакомстве с абстрактами до них относящимися . [c.234]

В 1817 г. ученым-артиллеристом А. Д. Засядко (1779—1837) после проведения многочисленных опытов были предложены конструкции боевых ракет, принятых затем на вооружение русской армии, и разработана технология их изготовления. Во второй половине 30-х годов того же столетия крупным военным специалистом и изобретателем К. А. Шильдером (1785— 1853) испытывались фугасные ракеты, предназначавшиеся для разрушения осадных сооружений противника, и производились опыты запуска ракет с надводных морских кораблей и с изобретенной им подводной лодки [17]. Наконец, ко второй половине 40-х годов относится начало работ выдающегося военного инженера К. И. Константинова (1818—1871), особо существенных для развития отечественной ракетной техники. Он внес значительные улучшения в конструкции ракет, усовершенствовал ракетное производство и первым в России приступил к исследованиям в области экспериментальной ракетодинамики, используя им самим сконструированный баллистический маятник — наиболее совершенный по тому времени прибор для проведения подобных работ. [c.409]

Заслуги И. В. Мещерского в науке чрезвычайно велики. Однако лишБ в последнее время с достаточной полнотой выяснилось огромное практическое значение его исследований по механике переменных масс как теоретической основы сов]ременной ракетодинамики. Дальнейшее развитие идеи И. В. Мещерского получили в трудах советских ученых. [c.252]

Работы Циолковского оказали большое влияние на развитие исследований по ракетодинамике в СССР. Они открыли путь исследованиям Ф. А. Цандера (1887 —1933) и Ю. В. Кондратюка (1897—1942), которые рассмотрели ряд важных задач ракетодииамики и теории реактивных двигателей. Цандер начал заниматься вопросами межпланетных сообщений еще в студенческие годы (с 1908 г.). Он исследовал в 1917 г. задачу перелета на другие планеты при помощи ракет и разработал проект межпланетной ракеты с крыльялш и реактивного двигателя для нее. [c.296]

В течение ряда лет в области ракетодинамики значительное место занимали задачи, которые моя но охарактеризовать как задачи внешней баллистики неуправляемых ракет. Над такими проблемами работали и за рубежом. Военные годы, естественно, вызвал повсеместно задержку публикаций. Когда же стали появляться журнальные статьи и книги по теории незшравляемых ракет, то выяснилось, что методы исследования и способы расчета применялись разные, но по сути в советских работах были получены все существенные результаты, какие удалось найти зарубежным ученым. Для решения первой основной проблемы внешней баллистики неуправляемых ракет — в расчете траекторий — были использованы общие положения механики тел перомспной массы. Для вывода уравнений движения в общем случае достаточен восходящий к Мещерскому ирницип затвердевания для системы переменной массы с твердой оболочкой. Вторая основная проблема внешней баллистики неуправляемых ракет — проблема рассеяния, или проблема кучности,— требует, разумеется, привлечения вероятностных методов. Советские исследования в этой области в основном подытожены в книге Ф. Р. Гантмахера и Л. М. Левина Теория полета неуправляемых ракет , изданной в 1959 г. [c.306]

Ховард Г., Виллиам О. Проектирование и анализ нового оптического датчика, предназначенного для навигации на больших высотах. — ЭИ Астронавтика и ракетодинамика , 1976, № 7. [c.289]

Так, использование простейших машин (блоки, рычаги) при строительстве крупных зданий и стремление объяснить повседневно наблюдаемые явления механического движения привели в античное время к открытию закона рычага, определению центров тяжести тел простейших геометрических очертаний и созданию кинематики геоцентрической системы Птолемея. Развитие судоходства, военной техники и гражданского строительства в период со второй половины XV до конца XVIII в. способствовало открытию основных законов механического движения, и в этот период законы классической динамики твердых тел были сформулированы раз и навсегда (Энгельс). Развитие машиностроения в XIX в., обусловленное внедрением паровой машины, достижениями воздухоплавания и прогрессом железнодорожного транспорта, вызвало бурное развитие теории упругости, гидромеханики и аэромеханики. В XX в. в связи с прогрессом ракетной техники и овладением процессами преобразования внутриядерной энергии быстро развива ются новые разделы механики тел переменной массы (специальная теория относительности, ракетодинамика и др.). [c.9]

Изучение движения зенитных управляемых ракет, наводимых на цель тем или иным методом наведения, приводит к весьма интересным задачам динамики точки переменной массы при дополнительных условиях, налагаемых на величину и направление скорости центра масс ракеты. Как правило, эти дополнительные условия включают производные по времени от параметров (координат), характеризующих движение, и являются неинтегрируемыми. Таким образом, из ракетодинамики в классическую механику пришли новые, весьма актуальные задачи динамики с неголономньши связями. Из методов наведения можно указать хорошо известный всем преподавателям механики метод погони (метод собачьей кривой), когда прямая, по которой направлен вектор скорости центра масс ракеты, должна в любой момент времени пересекать точечную цель. Эта задача легко решается, если цель движется прямолинейно и равномерно, а скорость ракеты постоянна по величине но для случая движения с переменной массой и переменной по величине скоростью ракеты с учетом возможного маневрирования цели решения получаются лишь численным интегрированием . [c.28]

Среди великих достижений мировой науки и техники конца XIX и XX столетий одно из важнейших мест принадлежит достижениям в области ракетной техники. Теоретической основой изучения реактивного движения является механика тел переменной массы. Систематическйе приложения общей теории движения тел переменной массы к исследованию прямолинейных движений ракет привели к возникновению и бурному развитию новой научной дисциплины — ракетодинамики. Основоположником ракетодинамики является Константин Эдуардович Циолковский, знаменитый деятель русской науки и техники. [c.75]

И тем не менее работы Циолковского по ракетодинамике, написанные до Великой Октябрьской социалистической революции, постигла судьба многих открытий и изобретений, сделанных в царской России. Разные авторы разных стран частями или целиком начали присваивать идеи Циолковского. В 1913 г. во Франции появилась статья инженера Эсно-Пельтри Соображения о результатах безграничного уменьшения веса моторов , в которой излагались некоторые формулы ракетодинамики, полученные ранее Циолковским. Но фамилия Циолковского в этой статье даже не упоминалась, хотя Эсно-Пельтри при посещении им в 1913 г. Петербурга были показаны работы Константина Эдуардовича. В 1919 г. профессор Годдард в Америке написал и опубликовал работу по теории прямолинейных движений ракет, где снова была выведена формула Циолковского и поставлена задача об отыскании оптимального режима вертикального подъема ракеты. Годдард ни одной строки не посвятил результатам Циолковского, хотя к тому времени вышло в свет три работы Константина Эдуардовича, опубликованные в России. [c.96]

Работы К. Э. Циолковского по ракетодинамике и теории космических полетов были первыми строго научными изысканиями в мировой научно-технической литературе. В этих исследованиях математические формулы и расчеты не затеняют глубоких и ясных идей, сформулированных оригинально и четко. Строгий и беспощадный судья — время — лишь выявляет и подчеркивает грандиоз- [c.106]

Факультативный курс Механика тел переменной массы я начал читать впервые в Московском университете в 1942/43 учебном году. Возникновение этого курса было также обусловлено моей научной работой. После защиты в 1939 г. докторской диссертации я был привлечен к исследовательской работе по ракетодинамике (по заданию Реактивного научно-исследовательского института — РНИИ). Естественно, что я ознакомился с трудами И. В. Мещерского и К. Э. Циолковского и, думаю, правильно оценил их прогрессивное значение. Первые самостоятельные научные результаты по механике тел переменной массы были мною получены в 1940/41 учебном году, и они были представлены РНИИ в виде трех отчетов под названиями Механика точки переменной массы , Механика тела переменной массы , Частные задачи механики точки переменной массы . [c.215]

Сплочению коллектива кафедры способствовали научные исследования, которые велись по достаточно целеустремленной и продуманной программе. Стержнем этой программы были работы по вариационным методам решения задач ракетодинамики и развитию общей теории движения тел переменной массы. По-моему, весь коллектив кафедры отлично понимал, что в середине XX в. центр тяжести исследований динамических процессов сместился к нелинейным проблемам, а для корректного аналитического исследования нелинейных проблем наиболее обещ,ающими и плодотворными являются вариационные методы (классические и новые), а также модифицированный и развитый метод Ньютона — Чаплыгина. Это общее для коллектива понимание линии развития науки делало научные заседания кафедры весьма содержательными, а обсуждение докладов и сообщений почти всегда способствовало углублению и внедрению в самую суть рассматриваемой проблемы. [c.227]

Райт, Зоби. Определение перехода пограничного слоя на тонком конусе в летных испытаниях. Астронавтика и ракетодинамика , № 1. 1978. [c.143]

Обзор сопровождается обширным историографическим очерком (глава 1) важнейших этапов развития реактивной механики. В главе 2 основное внимание уделяется классическим моделям в механике тел переменной массы, господствуюш им в современном научном представлении, несмотря на очевидные неточности и неполноту такого традиционного описания. Глава 3 посвяш ена механике космического полета и ракетодинамике как прямому практическому следствию теоретических достижений. В главе 4, экстремальной по своему материалу, в качестве своеобразного дополнения к реактивной и ракетокосмической тематике выступают различные вариационные проблемы вместе с обзором ряда известных работ, в которых их авторы предлагают приближенные и точные методы решения экстремальных космодинамических задач. [c.11]

Лля решения задачи не делается никаких указаний. По-видимо-му, авторы считали, что решение находится по способу, изложенному в учебнике. Обе написанные формулы, вывод которых необходимо было осуш ествить, представляют интерес для ракетодинамики. Первая из них была найдена позже в отсутствие действия силы тяжести К.Э. Циолковским [378] и получила в этом частном виде название первой формулы Циолковского. [c.35]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...