Перегрузки и невесомость

Перегрузки и невесомость. Если модуль веса тела Р в (8.24) превосходит вес тела, покоящегося на земле (mg), то говорят, что внутри движущейся системы отсчета (например, самолета или космического корабля) установилось состояние перегрузки. Количественно перегрузка п выражается так [c.213]

Число, показывающее, во сколько раз ускорение тела больше ускорения свободного падения на поверхности Земли, называется коэффициентом перегрузки или просто перегрузкой и обозначается п. Очевидно, в состоянии невесомости перегрузка л = 0. [c.99]

Теоретический курс подготовки личного состава включал комплекс сведений по астрономии, астрофизике и геофизике, астронавигации, ракетной и космической технике, космической биологии и медицине. Тренировочные занятия, помимо общей физической подготовки, предусматривали парашютные прыжки и полеты на самолетах по параболической траектории, при которых имитировались кратковременные условия невесомости, тренировку на центрифуге при достаточно больших перегрузках и тренировку на вибростендах. [c.439]

Если на покоящееся или движущееся тело действует поверхностная сила Q P, то внутренние усилия в любом сечении тела будут меньше, чем при его покое на земной поверхности (явление недогрузки)-, если же действующая поверхностная сила Q>P (например, Q — сила тяги вертикально стартующей ракеты), то внутренние усилия в любом сечении тела будут больше, чем при его покое на земной поверхности (явление перегрузки). Наконец, когда Q=0 и тело движется свободно под действием только массовых сил (сил тяготения), т. е. находится в состоянии невесомости, то под действием этих сил никаких внутренних усилий в теле не возникает [c.260]

Когда космический корабль опускается на Землю и входит в более плотные слои атмосферы, снова становится заметным сопротивление воздуха, направленное навстречу скорости. Кроме того, для уменьшения скорости корабля часто применяют двигатели, создающие силу тяги, также направленную против скорости. Сила сопротивления воздуха и сила тяги тормозящих двигателей нарушают состояние невесомости, и при спуске корабля возникают перегрузки такого же характера, как и при подъеме корабля (конечно, величина и направление ускорения при спуске могут значительно отличаться от величины и направления ускорения при подъеме). Однако поскольку и в том и в другом случае ускорение будет иметь большую вертикальную составляющую, направленную вверх, то как при подъеме, так и при спуске возникают перегрузки такого характера, как будто сила земного тяготения сильно возрастает. [c.191]

Газодинамические органы управления работают в сложных условиях. Прежде всего они взаимодействуют с высокоскоростной, сильно нагретой, содержащей различные примеси струей продуктов сгорания топлива двигательной установки. Такое взаимодействие приводит к значительным резко возрастающим динамическим нагрузкам, обусловленным быстрым выходом двигателей на рабочий режим. Газодинамические органы функционируют в условиях невесомости в космическом пространстве и испытывают весьма большие перегрузки при входе спускаемых аппаратов в атмосферу планет. [c.300]

Приближенная автомодельность теплоотдачи относительно величины g (или, что то же самое, отрывного диаметра do) для развитого пузырькового кипения подтверждается рядом экспериментов, проведенных как. при перегрузках, так и при малых значениях ускорения поля тяжести, т. е. при условиях, приближающихся к условиям невесомости. Эти же соображения объясняют и то, что закономерности развитого кипения в условиях свободного и вынужденного движения кипящей жидкости являются практически одинаковыми. Ряд внешних факторов (вибрация поверхности, наложение электрических полей и др.) оказывают влияние на теплоотдачу лишь при малых плотностях теплового потока. Но с увеличением q их влияние постепенно вырождается [Л. 102]. [c.311]

Интенсивность теплоотдачи при развитом пузырьковом кипении практически не зависит и от уровня сил тяжести. На рис. 4-17 показаны опытные данные по теплоотдаче при кипении воды в условиях большого объема при изменении ускорения от ускорения свободного падения (g o=9,81 м/с ) до 134-кратных перегрузок /Sfo=134. Приведенные данные показывают, что интенсивность теплообмена не изменяется. Эти опыты проводились на центрифугах, где за счет изменения скорости вращения создавались соответствующие перегрузки. При уменьшении силы тяжести ниже уровня силы земного притяжения теплоотдача, как показывают опыты, практически также не изменяется. Однако при полной невесомости организация длительного кипения в большом объеме, по-видимому, невыполнима, так как в невесомости прекращается отвод образующегося пара от поверхности нагрева. [c.121]

Известно, что при выводе самолета из горки или при наборе высоты отклонением ручки от себя перегрузка будет меньше единицы. При этом можно так подобрать траекторию, что перегрузка будет равна нулю. Это значит, что от крыла не требуется никакой подъемной силы, так как вес самолета уравновешивается центробежной силой. Угол атаки при этом близок к нулевому. На таком режиме самолет не свалится в штопор и не будет парашютировать, хотя скорость его может стать значительно меньше минимальной скорости горизонтального полета. Попутно отметим, что такой режим полеТа является единственно возможным методом создания на самолете условий невесомости. [c.20]

В космическом корабле, движущемся с выключенными двигателями, имеется состояние невесомости. Почему оно исчезает, когда корабль входит в атмосферу Земли Нарисуйте примерный ход графиков изменения со временем скорости и ускорения космического корабля, совершающего посадку, а также ход графика изменения силы инерции и напряженности результирующего поля сил тяготения и сил инерции внутри корабля. На каком участке траектории наблюдается перегрузка [c.216]

ПЕРЕГРУЗКИ, НЕВЕСОМОСТЬ И НАПРЯЖЕНИЯ 329 [c.329]

Перегрузки, невесомость и напряжения [c.329]

Очевидно, чго в состоянии невесомости AQ = О, сила тяготения уравновешивается силой инерции, перегрузка также равна нулю и любая частица тела пе действует на окружающие. Никаких напряжений вследствие веса в теле не возникает. В этом состоянии каждое физическое тело свободно от обычных напряжений ). Все же тела на Земле, покоящиеся и движущиеся, за исключением тел, находящихся в свободном падении, подвержены действию усилий, возникающих вследствие веса, и обладают соответствующими внутренними напряжениями. При перегрузке, равной п, эти напряжения возрастают в п раз. [c.332]

Приближенная автомодельность теплоотдачи относительно величины g (или, что то же самое, величины отрывного диаметра do) для развитого пузырькового кипения подтверждается рядом экспериментов, проведенных как при перегрузках, так и при малых значениях ускорения поля тяжести, т. е. при условиях, приближающихся к условиям невесомости. Эти же соображения объясняют и то, что закономерности развитого кипения в условиях свободного и вынужденного движений кипящей жидкости являются практически одинаковыми. [c.308]

Посадка на планету, обладающую атмосферой, происходит во многих случаях аналогично возвращению в атмосферу Земли со стороны Луны. Разнообразие характеристик притяжения планет и структур их атмосфер приводит к большому разнообразию условий входа в атмосферы, к значительным вариациям в ширине коридоров входа. При полетах людей главным показателем при вычислении ширины коридора входа является допустимая перегрузка ее коэффициент условно принимается равным 10. Может выясниться, однако, что многомесячная невесомость во время межпланетного Полета очень ослабляет организм космонавта, и потому допустима лишь перегрузка, скажем, с коэффициентом 3 или 4. о бы резко сузило коридоры входа. Если речь идет об автоматических аппаратах. [c.323]

На этих иллюстрациях мы видим этапы будущего полета пассажирской ракеты на Луну. Вот старт ракеты с Земли, со специально подготовленного трамплина. Затем показан момент отделения от ракеты первой ступени-самолета, который, как следует из пояснительного текста, поднял ее на высоту около 6 километров сама же ракета после этого продолжает двигаться под действием собственного двигателя. На следующем рисунке изображен ее полет между Землей и Луной под влиянием инерции и сил тяготения. Показан момент, когда еще идет нарастание скорости и пассажиры испытывают перегрузку (согласно тексту - 4,5 g). Далее мы видим свободный полет людей внутри гондолы в условиях невесомости. На другой картинке видно, что при свободном полете ракеты пассажиры могут выходить в скафандрах в безвоздушное пространство и лететь рядом с ракетой. И, наконец, на следующем рисунке показан обратный спуск ракеты на Землю сначала при помощи парашюта, а потом с использованием тормозящей реакции выхлопных газов. [c.122]

Теперь уже легче разобраться в сущности перегрузки, под которой в механике понимают отношение равнодействующей внешних поверхностных сил, приложенных к данной системе материальных точек, к величине веса этой системы. Перегрузка показывает напряжение данной системы, на которую действуют определенные поверхностные силы. Она не имеет размерности, так как выражает отношение однородных величин. Перегрузки от 1 до О (рис. 123) воспринимаются как кажущееся уменьшение веса и их иногда неправильно называют отрицательными перегрузками . При перегрузке, равной нулю, тело невесомо. Отрицательных же перегрузок в точном математическом смысле этого слова, т. е. по величине меньших нуля, в природе не существует. [c.167]

Третья ступень в рассматриваемом примере включается после полного выключения двигателя второй ступени. Поэтому в момент разделения перегрузка Пх, равна нулю. Наступает состояние невесомости. В конце работы двигателя третьей ступени подается предварительная команда на выключение (/ = tп), перегрузка резко падает, двигатель некоторое время работает на режиме конечной ступени, и после главной команды (/ = /гл) тяга становится равной нулю. Вместе с ней в нуль обращается и перегрузка. [c.309]

Приведенные выше исследования биологических объектов побывавших в космосе, представляют интерес своей новизной условий, в которых находились эти объекты. Однако получаемые результаты являются эффектом суммарного действия всех факторов космического полета, и, конечно же, без специальных контрольных опытов, проведенных в земных условиях, нет оснований получаемые результаты относить за счет какого-либо отдельно взятого фактора вибрации, перегрузки, невесомости, радиации и т. д. [c.127]

Связь перегрузки с весомостью. Величина и направление перегрузки характеризуют собой состояние весомости тела. Так, например, если действующая на человека перегрузка в направлении таз — голова равна единице, то имеет место нормальное состояние весомости, если же такая перегрузка равна нулю, — возникает состояние невесомости. При баллистическом полете на больших высотах перегрузка летательного аппарата равна нулю, что объясняется отсутствием каких-либо поверхностных сил. [c.11]

Программа медико-биологических экспериментов на геофизических ракетах показала, что высотный полет с перегрузками и невесомостью не оказывает заметного влияния на поведение и физиологию животных. Обычно животные спокойно лежали в скафандрах и лишь в некоторые моменты инерционного движения ракеты становились беспокойными и проявляли значительную двигательную активность , покачивая головой и подергиваясь. [c.422]

Согласно расчетам Вернера фон Брауна, Редстоун должна была вывести гондолу с человеком на высоту около 240 километров после этого гондола отделяется от носителя и не менее 6 минут двигается по баллистической траектории, затем выпускается парашют и гондола совершает приводнение. В ходе такого суборбитального полета планировалось изучить жизнедеятельность человеческого организма в условиях перегрузки и невесомости, проверить в натурных условиях работоспособность систем ручного управления и связи, выработать критерии конструирования обитаемых капсул для будущих космических аппаратов. Кроме того, как отмечалось в докладной записке, запуски по проекту Ацам позволят утвердить факт технического превосходства США в глазах мировой общественности. [c.10]

Генетический анализ дрозофил, находившихся на втором корабле-спутнике, показал, что имело место статистически достоверное увеличение числа сцепленных с полом рецессивных мутаций. Было также отмечено, что сперматиды в условиях космического полета обнаруживают большее число мутаций, чем зрелые спермин. По мнению авторов, характер мутации является точковым. Высказывалось предположение, что генетический эффект полета может быть связан с действием вибрации и ускорения. Позднее, проведя те же генетические исследования на дрозофилах после полета объекта на космических кораблях Восток-2 , Восток-3 и Восток-4 , не обнаружили эффекта сцепления с полем рецессивных летальных мутаций. Авторы с достаточным основанием отрицают влияние всех динамических факторов перегрузки, вибрации, невесомости. Ранее наблюдаемый ими эффект мутаций, сцепленных с полом у дрозофил, возможно, был вызван тяжелой компонентой космической радиации. [c.99]

Особый вид М. оснрван на использовании спец. устройств сочетак щих физ модели с натурными приборами. К ним относятся стенды для испытания машин, наладки приборов и т. п., тренажёры для тренировки персонала, обучаемого управлению сложными системами или объектами, имитаторы, используемые для исследования разл. процессов в условиях, от-личны с от обычных земных, напр, при глубоком вакууме или очень высоких давлениях, при перегрузках или невесомости. [c.427]

При рассмотрении явлений невесомости и перегрузки мы не могли воспользоваться той системой отсчета, в которой эти явления могут быть наиболее наглядно 11СТолкованы, а именно системой отсчета, связанной с космическим кораблем (мы не огли это сделать потому, что еще не знаем, какие законы механики справедливы [c.191]

В медико-биологическом аспекте бы.ло необходимо решение кардинальных проблем, связанных с непривычным воздействием на организм человека таких неблагоприятных факторов космического полета, как перегрузки на его активном участке (участке выведения корабля на орбиту) и на участке снижения, шум и вибрации при работе двигателей, невесомость, космическое излучение и пр. Нужна была разработка специа.льных типов одежды (скафандров), защищающей космонавтов от опасных последствий аварийной разгерметизации корабельных кабин, и соответствующая разработка особого пищевого рациона. Наконец, необходимо были установление жестких, тщательно обоснованных медицинских показателей отбора экипажей космических кораблей и составление программ и методики всесторонней специальной подготовки космонавтов [10]. [c.438]

В 9 час 51 мин была включена автоматическая система ориентации, осуществившая поиск и ориентацию корабля на Солнце. В 10 час. 15 мин. от автоматического программного устройства были переданы команды на подготовку бортовой аппаратуры к включению тормозного двигателя. Наконец, в 10 часов 25 минут произошло автоматическое включение тормозного устройства. Оно сработало отлично, в заданное время... Началась заключительная часть полета. Корабль стал входить в плотные слои атмосферы. Его наружная оболочка быстро накалялась, и сквозь шторки, прикрывающие иллюминаторы, я видел жутковатый отсвет пламени, бушующего вокруг корабля. Но в кабине было всего двадцать градусов тепла... Невесомость исчезла, нарастающие перегрузки прижали меня к креслу... Высота полета все время уменьшалась. Убедившись, что корабль благополучно достигнет Земли, я приготовился к посадке... [4]. В 10час 55 мин. кабина корабля с космонавтом приземлилась близ деревни Смеловка Терновского района Саратовской области. [c.443]

У дифенильной смеси высоким температурам насыщения соответствуют низкие давления насыщенных паров, что ограничивает нижнюю температуру цикла технически достижимым вакуумом в конденсаторах. Так, при = 373 К Ps = 588 Па, в то время как минимально допустимое давление в поверхностных конденсаторах равно 2500 Па. Поэтому в ПТУ с ДФС для преодоления трудностей, связанных с реализацией низких давлений в поверхностных конденсаторах, а также для обеспечения условий безкавитационной работы циркуляционных механических насосов, используют конденсирующие инжекторы [92, 123], работоспособность которых с ДФС экспериментально проверена вплоть до давлений порядка 500 Па. Кроме того, на рабочие процессы конденсирующего инжектора не оказывают влияния невесомость и знакопеременные перегрузки, действующие на космические аппараты. Поэтому применение конденсирующих инжекторов и змеевиковых парогенераторов в космических ПТУ существенно упрощает организацию процессов теплообмена с изменением агрегатного состояния рабочего тела [1161. Циклы и структурнопоточные схемы ПТУ с конденсирующими инжекторами имеют ряд особенностей, которые необходимо рассмотреть более подробно. [c.25]

Исрользуя эти безразмерные параметры, сделаем краткий обзор некоторых работ, в которых рассматривается динамика поведения жидкости при невесомости и в поле пониженной гравитации. Так, например, в (Л.5-87] теоретически рассматривается осесимметричная задача движения жидкости в коническом баке, образованном (рис. 5-51) круговым конусом с углом полураствора а и сферой единичного радиуса движение вызвано прилож 1ным к баку осевым ускорением, харак теризуемым величиной перегрузки п (т). [c.385]

Радиоизотопный термогенератор очень удобен для использования в космических аппаратах прежде всего из-за чрезвычайной простоты, надежности и стабильности его работы. На характеристики этой системы не влияют такие факторы, как глубокий вакуум, невесомость, столкновения с микрометеоритами, радиационные пояса, солнечные вспышки, перегрузки, характерные для ракетных систем, вращение и потеря устойчивости космического аппарата. Поскольку изотопный термогенератор может работать при высоких значениях теплового потока и температуры, он почти нечувствителен к поглощению и отражению солнечных лучей, к изменениям температуры в соответствии с временем суток на орбите, а также к локальным изменениям температуры космического аппарата. [c.144]

Аэродинамические нагрузки. Максимально допустимые скорости входа пилотируемых космических кораблей зависят от перегрузок, которые может выдержать экипаж после длительного пребывания в условиях невесомости в период межпланетного полета. В настоящее время величина предельной перегрузки неизвестна, но пилоты космических кораблей Меркурий и Джемини выдержали ускорения АО 8 g после нескольких дней полета по орбите вокруг Земли. Исследованиями на центрифуге показано 31J, что человек способен выполнять необходимые операции в условиях, когда он подвергается ускорениям до 14 gf но, конечно, эту величину нельзя с достаточным основанием принять в качестве предельно допустимой при входе в атмосферу, так как в реальных условиях экипаж перед входом длительное время будет находиться в состоянии невесомости. Предстоящие полеты пилотируемых кораблей к Луне и рассчитанные на длительный период орбитальные полеты вокруг Земли позволят получить необходимые данные для ответа на вопрос о предельных перегрузках для пилота. Пока этих данных еще нет, мы будем вынуждены принять в качестве предельного ускорения величину lOg. [c.142]

Во второй серии (ракеты В-1 Д ) собаки совершали полет в вентиляционном скафандре, который укреплялся на выдвижном лотке и вставлялся во внутреннюю часть специально сконструированной тележки. При помогци этой тележки обеспечивалось катапультирование животньгх из кабины ракеты с применением парашютной системы. В отсеке головной части ракеты размещалось по две катапультируемые тележки. Ракеты совершали полет до высоты ПО кшгометров. На высоте 75-86 километров при скорости 565-728 м/с происходило катапультирование животного, находящегося на правой тележке, а на высоте 39-46 километров при скорости 1020-1150 м/с — катапультирование животного на левой тележке. На активном участке траектории ракеты поперечная перегрузка не превышала 5 g, а при вхождении в плотные слои атмосферы наблюдалось ее уменьшение до 1-1,2 g. Действие невесомости продолжалось около 3,7 минуты. [c.421]

Для того чтобы полностью устранить ощущение перегрузки, нужно поместить пассажира в герметически закрытую кабину и сообщить последней необходимый импульс для преодоления внешнего сопротивления во время падения Постановка такого рода опытов с достаточной длительностью была бы трудной задачей. Заменить их можно с помощью специальных ракет, совершающих полеты на все большие расстояния, во время которых можно будет также исследовать влияние невесомости на организм человека в течение разных промежутков времени. Когда будет достигнута скорость, достаточная для полета к антиподам, то ракета уже не упадет обратно на Землю, но будет обращаться около нее как спутник в течение сколь угодно большого времени, не расходуя топлива. Так как при этом сила тяготения будет уравновешиваться центробелшой силой, то пассажиры ракеты совершенно не будут ошущать перегрузки. [c.43]

Помимо маршевого двигателя третья ступень PH Циклон-3 снабжена специальной жидкостной реактивной системой управления. Она предназначена для успокоения ступени с КА после отделения, ее ориентации и стабилизации в свободном полете и обеспечения запуска ее маршевого двигателя в условиях невесомости. Она работает на тех же КРТ, что и маршевый двигатель ступени, и фактически представляет собой ЖРД с вытеснительной подачей компонентов. В состав данной системы, питаемой из основных баков, входят десять неподвижных миниатюрных камер, пускоотсечные электрогидроклапаны, трубопроводы и элементы крепления на ступени. Восемь камер используются для обеспечения ориентации и стабилизации ступени по тангажу, рысканию и крену, а две - для создания осевой перегрузки перед повторным запуском маршевого ЖРД. [c.77]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...