Двигательные системы для космических полетов

Л 1 ДВИГАТЕЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ ДЛЯ КОСМИЧЕСКИХ полетов [c.24]

ГЛ ь ДВИГАТЕЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ ДЛя КОСМИЧЕСКИХ ПОЛЕТОВ [c.30]

ГЛ. 1. ДВИГАТЕЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ ДЛЯ КОСМИЧЕСКИХ ПОЛЕТОВ [c.38]

В 80-х годах XIX в. появились научные предпосылки к обосновании> возможности космического полета. Они выражались в постановке двух основных задач а) отыскание принципиальных схем двигательной системы для достижения космического пространства и полета в нем б) разработка проектов (по существу — схем или эскизов) космического корабля, основанная на предполагаемых условиях межпланетного полета. Особое место стало занимать развитие (в отличие от предшествующих этапов представителями точных наук) общей идеи космического полета — формулирование целей освоения космоса человеком для достижения других небесных тел, знакомства с иными цивилизациями и т. д. [c.434]

Критерием оптимальности для тех двигательных систем малой тяги, которые можно отнести к системам ограниченной мои ности (см. 10 гл. 1), является величина, которую получают следующим образом. Допустим, что реактивное ускорение, будучи переменным, сохраняет на небольшом интервале времени (например, в течение секунды) постоянное по величине значение. Умножив квадрат реактивного ускорения на этот интервал времени и взяв сумму всех этих произведений за время полета, мы и получим величину, которая будет характеризовать затраты рабочего тела на весь космический полет ). Измеряется эта величина в единицах м с [c.79]

До сих пор мы рассматривали траектории полета с малой тягой, обеспечивавшие простой гиперболический пролет мимо планеты назначения. Космический аппарат, снабженный двигательной системой малой тяги, может совершить посадку на планету, используя для торможения или ракетный двигатель большой тяги, или атмосферную подушку планеты. Однако для космического аппарата с малой тягой особенный интерес представляет выход на орбиту искусственного спутника планеты. Масса такого спутника может быть существенно больше массы спутника, выводимого на орбиту методами, излагавшимися в предыдущих главах (исключая случай аэродинамического торможения), при условии, что массы космических аппаратов, сошедших с околоземной орбиты, будут одинаковы. [c.343]

Возможны и другие способы использования энергии антивещества в двигательных установках космического аппарата. На этих принципах в отдаленном будущем могут быть созданы двигатели, обеспечивающие разгон космического корабля до субсветовых скоростей и пригодные для обеспечения полетов к ближайшим звездным системам. [c.187]

Из рассмотрения применимости баллистических снарядов для вывода спутников на орбиты и других космических задач все более очевидно, что силовые установки, использующие химическую энергию, находятся на грани своих возможностей. Поэтому мы должны разрабатывать двигательные системы с более мощными источниками энергии, например ядерные силовые установки, если мы не хотим появления гигантских и непрочных конструкций твердотопливных и жидкостных снарядов, которые оказались бы необходимы для управляемых полетов даже с минимальной полезной нагрузкой к Луне или Марсу. Однако твердотопливные и жидкостные ракеты будут прокладывать путь в космос, пока не пройдет их срок, и даже после этого они будут использоваться для многих домашних дел. [c.502]

На начальном этапе исследования космического пространства, как известно, запускались КА, предназначенные для полета к одной планете, например, Марсу или Венере. Это советские аппараты типа Марс и Венера , американские аппараты типа Маринер , Викинг и Пионер . Ограничения по располагаемым энергетическим возможностям и по времени надежного функционирования бортовых систем не позволяли решать более сложных задач, связанных с последовательным облетом нескольких небесных тел. Повышение энергетических возможностей ракет-носителей и совершенствование бортовых систем КА позволили уже сейчас перейти к реализации программы многоцелевых полетов. За счет такого> совмещения нескольких целевых задач в одну многоцелевую экономятся ресурсы на проведение космических исследований, сокращается суммарное время получения научных результатов. При близком облете небесного тела КА совершает гравитационный, или пертурбационный маневр, получая некоторое приращение вектора скорости без включения двигательной установки. Вместе с тем при последовательном облете нескольких небесных тел повышаются требования к системе навигации и управления КА. [c.310]

В книге в доступной форме, без применения сложного математического аппарата, но вместе с тем вполне строго излагаются основы космодинамики — науки о движении космических летательных аппаратов. В первой части рассматриваются общие вопросы, двигательные системы для космических полетов, пассивный и активный полеты > поле тяготения. Следующие части посвящены последовательно околоземным полетам, полетам к Луне, к телам Солнечной системы (к планетам, их спутникам, астероидам, кометам) и за пределы планетной системы. Особо рассматриваются проблемы пилотируемых орбитальных станций и космических кораблей. Дается представление о методах исследования и проектирования космических траекторий и различных операций встречи на орбитах, посадки, маневры в атмосферах, в гравитационных полях планет (многопланетные полеты и т. п.), полеты с малой тягой и солнечным парусом и т. д. Приводятся элементарные формулы, позволяющие читателю самостоятельно оценить начальные массы ракет-носителей и аппаратов, стартующих с околоземной орбиты, определить благоприятные сезоны для межпланетных полетов и др. Книга содержит большой справочный числовой и исторический материал. [c.2]

Лазерный локатор для стыковки космических аппаратов [78, 95]. Один из первых лазерных локаторов космического назначения был создан в 1967 г. в Центре космических полетов им. Маршалла (США). Он должен был обнаруживать цель на дальности до 120км в поле зрения 10°, измерять расстояние до цели и ее угловые координаты, вычислять их производные по времени и выдавать сигналы управления на двигательную установку космического аппарата для сближения и стыковки. В целом система стыковки помимо лазерного локатора, устанавливаемого на инспекционном (активном) космическом аппарате, включала уголковый отражатель, лазерный маяк для обнаружения цели и оптико-электронную следящую систему, устанавливаемые на пассивном космическом аппарате (цели). Не вдаваясь в функционирование всей системы целиком, ограничимся рассмотрением лазерного локатора. [c.216]

Теперь рассмотрим, что же такое современная бортовая навигационная система. Развитие навигационной техники, авиационной и космической, показало, что среди систем автоматического управления движением объектов важное значение имеют автономные системы управления, среди которых наибольшее развитие получили инерциальные системы. В инерциальных системах для счисления пути используются датчики первичной информации о движении объекта и счетно-решающие или вычислительные устройства, а в последнее время — бортовые вычислительные машины. Основная первичная информация снимается с датчиков линейных ускорений, называемых акселерометрами. Они дают информацию о характеристиках движения центра масс объекта в инер-циальном пространстве. Но этих данных для управления движением недостаточно. Необходима информация о вращении объекта относительно центра масс. Для этого используются гироскопические устройства. Информация поступает в бортовые ЭВМ (БЭВМ), где вырабатывается сигнал управления, обеспечивающий нужную траекторию полета, а с него —на органы управления полетом либо на двигательную установку или соответствующие рули (газовые или аэродинамические). Исторически сложилось так, что в первых инерциальных системах имелась стабилизированная платформа, которая вначале выставлялась относительно какой-либо системы координат. Наиболее совершенные платформы были оснащены трехосными гироскопическими стабилизаторами. Однако инерциальные системы с гиростабилизированной платформой имеют ряд существенных недостатков. К ним [c.159]

В настоящее время в области ЭРД решены основные физико-техни ческие проблемы выбора конструкции и оптимизации характеристик созданы надежно работающие образцы, имеющие высокие показатели. И в то же время ЭРД не нашли широкого применения в космических полетах. Это связано, главным образом, с тем, что пока еще не созданы бортовые источники энергии необходимой мощности, обладающие требуемым конструктивным ресурсом и совместимостью с системами и аппаратурой космического объекта. К тому же для большинства космических аппаратов насущная потребность в ЭРД отсутствовала, так как необходимые управляющие и корректирующие импульсы обеспечивались с помощью двигательных установок на основе двухкомпонент-ных и однокомпонентных ЖРД [3]. Тем не менее существуют такие космические операции, выполнение которых с помощью ЭРД более целесообразно, так как при этом повышается энергомассовое совершенство космических аппаратов. [c.188]

Рассмотрим теперь вкратце программу, разрабатываемую в настоящее время NASA и предназначенную для автоматического выполнения полного анализа космической операции. При составлении программы учитывалось, что анализ любой операции, независимо от того, является ли его целью определение характеристик космического аппарата для полета на Марс или подготовка полета к Луне аппарата Рэйнджер , включает в себя группы расчетов, необходимых для различных отдельных этапов операции (например, траекторный анализ, расчет характеристик двигательной установки или системы жизнеобеспечения, анализ входа [c.34]

Программа полета системы УР-500К-Л1 к Луне выглядела следующим образом. Космический корабль Союз 7К-Л1 (индекс 11Ф91 , беспилотный — Зонд ), снабженный ракетным блоком Д конструкции ОКБ-1, с экипажем из двух космонавтов выводится ракетой-носителем Протон-К на промежуточную орбиту Земли высотой в апогее — примерно 187 километров, в перигее — примерно 219 километров и наклонением 51,5°. Масса корабля 7К-Л1 с блоком Д на орбите ИСЗ достигает 20 тонн. При выведении корабль находится под головным обтекателем, который сбрасывается после прохождения плотных слоев атмосферы. Для спасения космонавтов в случае аварии ра-кеты-носителя на участке выведения имеется система аварийного спасения, которая с помощью твердотопливных двигателей уводит спускаемый аппарат с космонавтами на безопасное расстояние. Примерно через час после старта сбрасывался опорный конус системы аварийного спасения. После этого второй раз включалась двигательная установка блока Д , и корабль переводился на траекторию облета Луны. Затем блок Д отделялся. Масса корабля после этого составляла около 5,2 тонны. [c.301]

Опубликованы различные проекты летательных аппаратов на термоядерной энергии. В одном из американских проектов предлагается инициировать в камере двигателя с помощью лазерного луча поспедо-вательность термоядерных взрьшов дейтерий - тритиевых мишеней [7, 38]. При частоте взрьшов в несколько герц уровень выделяемой мощности достигает 80 ГВт. Вместо лазерного луча для инициирования термоядерной реакции можно использовать электронный пучок, проходящий через самофокусирующее магнитное поле. Двигательная установка такого типа позволяет сократить время полета космических кораблей к Марсу и другим планетам Солнечной системы в 10 и более раз. [c.185]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...