Гравитация искусственная

Вращающийся КА, подобно всем небесным телам, приобретает стабилизирующие свойства, характерные для свободного гироскопа. Стабилизация вращением при определенном направлении оси вращения позволяет получить более равномерное освещение Солнцем, что создает оптимальные условия для работы солнечных батарей, а также более умеренный тепловой режим корпуса КА наличие искусственной гравитации исключает необходимость систем наддува в топливных баках двигательных установок. Кроме того, стабилизация углового положения КА вращением является наиболее экономичным с энергетической точки зрения способом стабилизации. И несмотря на неизбежное усложнение конструкции, а также необходимость проведения некоторых научных исследований и экспериментов вращающиеся орбитальные станции относятся к перспективным КА. [c.3]

Авторы настоящей монографии поставили цель систематизировать ранее известные отдельные работы по системам управления и динамике КА, стабилизированных вращением, рассмотреть наиболее важные вопросы теории движения КА относительно его центра масс, классифицировать и дать анализ систем управления вращающихся спутников, которые уже нашли практическое применение за рубежом. Новизна вопроса привела к необходимости разработки основ теории линейных и нелинейных систем стабилизации угловой скорости собственного вращения и систем ориентации главной оси. Так как создание и вывод на орбиту КА с искусственной гравитацией вполне реально в недалеком будущем, то авторы сочли необходимым рассмотреть возможные перспективы и особенности использования вращающихся долговременных орбитальных станций с экипажем на борту. [c.4]

Наиболее экономичным способом стабилизации углового положения КА является стабилизация вращением в заданном, ориентируемом положении и управление скоростью вращения. Настоящая книга посвящена вопросам аналитического анализа динамики КА, стабилизированного вращением, с учетом воздействия на него внешних факторов — аэродинамических сил, геомагнитного поля, особенностей конструкции, а также исследованию систем угловой стабилизации, ориентации и систем стабилизации угловой скорости собственного вращения. В книге представлены материалы по возможному использованию искусственных спутников Земли, стабилизированных вращением, и основные особенности деятельности экипажа в условиях искусственной гравитации. В предлагаемой книге предпринимается попытка [c.5]

Для нормальной жизнедеятельности человека в условиях длительного пребывания в невесомости необходимо создавать пилотируемые станции с искусственной гравитацией. [c.7]

К перспективным КА, стабилизированным вращением, относят орбитальные космические станции с искусственной гравитацией, монтаж которых будет производиться на орбите путем стыковки отдельных модулей. Поэтому раскрутка таких станций до или после их угловой ориентации будет сопровождаться расходом рабочего тела или затратами другого вида энергии самой станции. [c.66]

ОСНОВНЫЕ ОСОБЕННОСТИ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ЭКИПАЖА В УСЛОВИЯХ ИСКУССТВЕННОЙ ГРАВИТАЦИИ [c.261]

Целесообразность создания искусственной силы тяжести на космических пилотируемых аппаратах, предназначенных для длительных орбитальных и межпланетных полетов, отмечалась рядом отечественных и зарубежных исследователей в области космической техники. Однако идея создания искусственной силы тяжести во время космического полета принадлежит К. Э. Циолковскому. В работе Исследование мировых пространств в 1911 г. им была предсказана возможность создания искусственной гравитации в космическом пространстве путем сообщения аппарату принудительного вращательного движения. В соответствии с этим наиболее вероятным техническим решением проблемы создания искусственной гравитации считается конструирование КА, на которых предусматривается возможность вращения либо отдельных герметичных обитаемых отсеков, либо всей конструкции относительно центра масс с определенной угловой скоростью, что обеспечит получение центробежной силы, воздействующей на членов экипажа взамен утраченной весомости. [c.261]

Деятельность экипажа при искусственной гравитации 263 [c.263]

О целесообразности создания искусственной силы тяжести, ее продолжительности и величины во многом зависит от того, как перенесут космонавты эксперименты с искусственной гравитацией в условиях, когда они были предварительно подвергнуты длительному действию невесомости. [c.264]

Эти условия характеризуются прежде всего тем, что, поскольку искусственная сила тяжести будет создаваться путем вращения КА относительно одной из осей инерции, величина центробежной силы инерции определяет уровень искусственной гравитации. Из механики известно, что центробежное ускорение равно радиусу вращения, умноженному на квадрат угловой скорости. Очевидно, желаемый уровень искусственной гравитации можно создать либо быстрым вращением при малом радиусе, либо медленным вращением при большом радиусе. Зависимость величины искусственной силы тяжести от радиуса и скорости собственного вращения КА приведена на рис. 6.1 [82]. Из рисунка следует, что для создания искусственной гравитации, равной земной, вращающаяся часть герметичного блока КА должна иметь радиус вращения относительно центра масс в несколько сотен метров. Уменьшение радиуса естественно приводит к увеличению скорости [c.264]

Искусственная гравитация и физиологические аспекты пребывания человека в условиях длительного вращения [c.265]

Первые работы по экспериментально-физиологическому обоснованию минимально эффективной величины искусственной гравитации, необходимой для поддержания нормальной позы и координации движений, были проведены сразу же после первого космического полета, выполненного Ю. А. Гагариным. Исследования выполнялись на животных. [c.265]

Таким образом, если проанализировать изложенный материал, то можно считать, что важным условием сохранения нормальной работоспособности членов экипажа в процессе длительного космического полета является наличие искусственной силы тяжести, создание которой до величины в пределах 0,28—0,31 g должно быть достигнуто при исходной оптимальной величине длительного вращения при угловой скорости 10 град/с [88]. Расчеты показывают, что для достижения искусственной гравитации, равной 0,3 при скорости вращения 10 град/с, радиус КА должен составлять 90 м. Другие авторы считают, что для устранения вредного влияния невесомости каждому из членов экипажа достаточно обеспечить тяготение, равное 0,5 g, на 0,5 ч за каждые 24 ч полета [56]. [c.268]

Наряду с экспериментальными исследованиями на Земле уже сейчас выполнены некоторые работы на космических орбитах. О благотворном влиянии даже ничтожной, исчисляемой несколькими сотыми процента, искусственной гравитации мы можем судить по сообщениям космонавтов. Широко известно, что после выведения пилотируемого КА на орбиту космонавты в состоянии невесомости испытывают ощущение прилива крови к голове. Ощущение прилива крови к голове и отечность кожных покровов и слизистых оболочек лица заметно снижались, когда при созданной стабилизации КА на Солнце способом вращения космонавты принимали продольное положение головой к центру вращения по вектору центростремительной силы. А. Г. Николаев о своем космическом полете писал ... в космосе, если стать вверх ногами , то есть опереться ими не о пол, а о потолок орбитального отсека, это ощущение почти полностью исчезло. Почему Да потому, что тело располагалось вдоль центробежных сил, возникающих при закрутке корабля на Солнце. Хотя они и еле заметны, но кровь отливала от головы к ногам [39]. [c.268]

Однако в настоящее время трудно представить все последствия, которые могут встретиться при длительном пребывании космонавтов на борту станции в состоянии искусственной силы тяжести, созданной вращением, и поэтому сделать достоверный прогноз о том, сколько же времени можно находиться в состоянии невесомости и на какой срок целесообразно создавать искусственную гравитацию, пока не представляется возможным. [c.268]

Конкретность требований и определенность производственных действий обусловливает при конструировании рабочих мест на КА с искусственной гравитацией необходимость соблюдения следующих основных условий [c.279]

Рассмотренные действия результирующих ( с 1л искусственно созданной гравитации и кориолисовых сил инерции следует учитывать космонавтам-операторам при перемещении грузов достаточно большой массы. [c.282]

Длительное пребывание человека в условиях невесомости показало, что для нормальной жизнедеятельности необходимо создавать долговременные орбитальные станции с искусственной гравитацией. Следовательно, физиологические особенности человеческого организма исключают выбор других принципов стабилизации для долговременных орбитальных станций. [c.43]

Для создания искусственной гравитации космический корабль, движущийся по инерции, раскручивается вокруг оси симметрии реактивными силами. Сопла всех п реактивных двигателей (см. рисунок) установлены симметрично в плоскости, перпендикулярной оси корабля, на расстоянии К от оси, причем можно считать, что рабочее тело сосредоточено в точках 1, 2,..., п. Истечение газов происходит с постоянной относительной скоростью скорость центра корабля направлена по его оси. Определить массу Аш рабочего тела, необходимую для раскручивания корабля от угловой скорости соо до угловой скорости С01, если момент инерции корпуса корабля и оставшегося рабочего тела равен J. [c.89]

В результате создания перегрузок (искусственной гравитации) пузырьки газа, находящиеся в массе компонентов топлива, в течение 10—20 с всплывают на поверхность. [c.191]

В ходе проектирования и эксплуатации орбитальной станции ПММ предполагалось ответить на целый ряд вопросов связанных с длительной экспедицией к Марсу. Прежде всего следовало обеспечить нормальную жизнедеятельность экипажа, то есть определить необходимое количество запасов продовольствия, кислорода, воды и запасных частей к оборудованию с учетом невозможности их восполнения, рассчитать теплозащиту на случай опасного приближения к Солнцу и защиту от космического излучения. С другой стороны, перед разработчиками встала масса технических проблем достаточно ли мощности реактора, нужно ли раскручивать станцию для создания искусственной гравитации или можно обойтись без этого, какие системы требуют дублирования, а какие нет... И так далее, и тому подобное. [c.386]

Круглые станции будут вращаться со скоростью один оборот в минуту, что создаст искусственную силу тяжести примерно в одну треть земной. Этого достаточно, чтобы преодолеть негативное влияние невесомости и испытать новые ощущения. Партнеры по танцам смогут, избавившись от значительной части земного веса, насладиться необыкновенной легкостью в движениях. А представьте себе, что смогут вытворять гимнасты на брусьях при пониженной гравитации Хотя в этих условиях, вероятно, возникнут новые виды спорта [c.619]

При кипении жидкостей в условиях ослабленного гравитационного поля в интервале значений Г] от 0,04 до 1,0 интенсивность теплообмена также не зависит от уровня гравитации (рис. 7.7) [65]. Аналогичные результаты получены при кипении азота (рис. 7.8) в опытах X. Мерта и Д. Кларка [32], экспериментальная установка которых помещалась на падающей с высоты 10 м платформе. Из рис. 7.8 видно, что при развитом кипении (кривая а) и в переходной области от развитого кипения к пленочному. (кривая б) интенсивность теплообмена не зависит от уровня гравитации. Массовые силы влияют только на значение критической плотности теплового потока 9кр1 и на интенсивность теплообмена при пленочном кипении (кривые в). В условиях полной невесомости длительное пузырьковое кипение возможно только в том случае, если каким-либо искусственным способом будет организован отвод паровых пузырей от теплоотдающей поверхности. [c.196]

Появление межпланетных космических аппаратов расширило область применения Г. Спускаемые космические аппараты произвели измерение СТ иепосредствеино на поверхности Луны, а искусственные спутиики Марса и Венеры измерили СТ в окрестностях этих планет. Начаты исследования гравитац. полей Юпитера и Сатурна. [c.521]

Хотя двигательная активность животных в состоянии невесомости была различной, однако величина ускорений, необходимая для полного восстановления координации их движений и позы, во всех случаях оказалась одинаковой. В связи с этим, а также на основании данных о нормализации электроактивных скелетных мышц животных был сделан вывод, что ускорение 0,28—0,31 g можно признать минимально эффективной величиной искусственной гравитации. [c.266]

Юганов Е. if., Емельянов М, Д, Проблема искусственной гравитации с позиций экспериментальной физиологии. — Космическая биология и медицина, 1972, № 3. [c.290]

Простейшая схема электрического космического корабля выглядит следующим образом. Пассажирская капсула космического корабля соединена изолированными кабелями с шестью двигателями. Пилот может произвольно менять положение двигателей относительно друг друга и кабины. На космическом корабле и на отдельных двигателях находятся по два электрода. Для создания в корабле искусственной силы тяжести к кабине также присоединены два гравитаци-онньгх отсека , то есть груза, закрепленных на длинньгх штангах и приведенных во вращение относительно одной из осей корабля. [c.120]

Проект Россия разработан настолько детально, что может заинтересовать не только фантастов, ио и специалистов. Девятнадцать листов сложных чертежей, объемистая пояснительная записка, борт- журнал с описанием тридцатидневного полета и, наконец, собранная модель орбитальной станции — вот результат более чем годичной работы будущих инженеров. Все рассчитано, доказано, объяснено вес 110 г, экипаж 12 человек, ядерный реактор, средства защиты от косми ческого излучения, последователь-, ность сборки на орбите и порядо с смены экипажей, искусственная гравитация — действительно предусмотрено все в этом объемном проекте. [c.133]

Габариты орбитальной станции Атена длина — 15 метров, максимальный диаметр — 5 метров, полная масса — 25,9 тонны. Для создания искусственной гравитации станция должна была вращаться вдоль продольной оси. Электропитание (от 5 до 10 киловатт) осуществлялось с помощью солнечных батарей. Расчетный срок эксплуатации — 2,5 года. Общий бюджет программы — 2,148 миллиарда долларов. [c.786]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...