Законы ракетного движения

Законы ракетного движения [c.22]

Основным и почти единственным средством передвижения в мировом пространстве является ракета, которая для этой цели была впервые предложена в 1903 г. К- Э. Циолковским [1.11. Законы ракетного движения представляют собой один из краеугольных камней теории космического полета. [c.22]

ЗАКОНЫ РАКЕТНОГО ДВИЖЕНИЯ 23 [c.23]

I. ЗАКОНЫ РАКЕТНОГО ДВИЖЕНИЯ 25 [c.25]

Основная цель этой главы состоит в том, чтобы рассмотреть источники роста теоретической механики как фундаментальной науки, сосредоточив главное внимание на взаимодействиях механики с техническими потребностями обш.ества, обусловленными развитием современной авиации и ракетной техники. Мы приведем достаточно фактов, доказывающих, что свежесть и новизна современной научной проблематики в теоретической механике вызваны к жизни коренными изменениями в технике — этом наиболее подвижном элементе производительных сил человеческого общества. Новые научные открытия и достижения должны находить свое отражение и в преподавании курса теоретической механики, обновляя и пополняя содержание этой дисциплины. Известно, что в сложившейся системе инженерного образования нашей страны механика отнесена к базовым дисциплинам на основе познания студентами законов механического движения становится продуктивнее и глубже понимание конкретных технических открытий и практических приемов промышленного производства. Механика есть неотъемлемый элемент развития и науки, и промышленности. [c.20]

Задача 1417. По какому закону должна изменяться масса горизонтально движущегося ракетного автомобиля, чтобы движение происходило из состояния покоя с постоянным ускорением w, если на автомобиль действует сила сопротивления,пропорциональная его скорости (коэффициент пропорциональности й) Скорость истечения газов постоянна и равна и, а начальная масса автомобиля равна т . [c.515]

В 30-х годах ракетная техника достигла такого уровня, при котором от экспериментальных и теоретических поисков можно было перейти к практическим шагам и теоретическим обобщениям. Изучение этой проблемы в СССР принимало все более общественный характер. Основное устремление ученых, инженеров, конструкторов СССР было направлено на решение задач мирного строительства ж на познание законов Вселенной. Об этом свидетельствовали работы, опубликованные в 30-х годах в советской литературе. Так, например, в редакционной статье первого сборника Реактивное движение указывалось [c.238]

В настоящее время (40—70-е годы XX в.) механика тел переменной массы стала рабочим аппаратом инженеров конструкторских бюро, создающих ракеты различных классов и назначений. Уравнения Мещерского необходимы для исследования законов движения любой ракеты на активном (с работающим двигателем) участке ее полета. Следует указать, что для современных одноступенчатых ракет с большими дальностями полета (более 1000 км) уменьшение относительной массы ракеты на активном участке может достигать 8—12 раз и, конечно, дать точное описание движения такого объекта с помощью второго закона Ньютона нельзя. Ракетная техника утвердила уравнения Мещерского в качестве исходных и определяющих движение, а второй закон Ньютона стал относиться к одному из частных случаев механического движения, когда масса сохраняется постоянной. [c.27]

Заметим, что если в уравнении (3) функцию / задать в простейшей форме, положив /=1—р/ (что соответствует ракетному двигателю с постоянной тягой), то уравнение (3) не интегрируется и закон движения можно найти лишь приемами численного интегрирования. Для оптимального движения результат весьма просто находится через элементарные функции. Мы отметим некоторую аналогию (И) с хорошо известной формулой Циолковского, которую запишем в виде [c.38]

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]

В современной динамике полета летательных аппаратов особое внимание ученых как в нашей стране, так и за рубежом привлекают нелинейные задачи механики, посвященные исследованию нестационарных движений ракет и самолетов. Развитие средств вычислительной техники позволило быстро получать численные решения достаточно сложных нелинейных уравнений движения. В конструкторских бюро авиационной и ракетной промышленности, где требование определенного числового ответа к заданному сроку является непреложным законом жизни, численные решения задач динамики известными методами стали господствующим умонастроением ис- [c.222]

Как мы указывали [см. формулу (32)], при малых фо закон изменения массы, а следовательно, и закон программирования тяги ракетного двигателя определяется показательной функцией и зависит только от коэффициента К — совершенства самолета. При произвольных значениях фо закон изменения массы определяется проще всего графически. Зная, что при оптимальном движении [c.208]

Космонавтика обладает большим арсеналом ракетных двигательных систем, основанных на использовании различных видов энергии. Но во всех случаях ракетный двигатель осуществляет одну и ту же задачу он тем или иным способом выбрасывает из ракеты некоторую массу, запас которой (так называемое рабочее тело) находится внутри ракеты. На выбрасываемую массу со стороны ракеты действует некоторая сила, и согласно одному из основных законов механики — закону равенства действия и противодействия — такая же сила, но противоположно направленная, действует со стороны выбрасываемой массы на ракету, а последняя сила, приводящая ракету в движение, называется силой тяги. [c.22]

Желаемое изменение тяги ЖРД достигается, как мы знаем, регулированием секундного расхода топлива. Установка регулятора секундного расхода на современных жидкостных ракетных двигателях преследует в основном две цели во-первых, уменьшить в реальных условиях полета отклонения параметров движения от номинальных и, во-вторых, выдержать определенный номинальный закон изменения тяги. Эти цели нерасторжимы, даже если в частном случае регулируется постоянство секундного расхода. Регулятор секундного расхода следит за выполнением условий программы выведения по так называемой кажущейся скорости. О том, почему она кажущаяся , мы поговорим позже. Но смысл регулирования в целом сводится к тому, чтобы не допускать заметных отклонений тяги от номинала. Регулятор обязан позаботиться о том, чтобы на участке выведения фактическая тяга была близка к номинальной, т. е. была такой, какой положено, и соответствовала заранее предусмотренному закону изменения. [c.286]

Работа жидкостного ракетного двигателя связана с изменением давления, температуры и скорости движения газов, поэтому изуче--ние рабочего процесса ЖРД требует использования основных законов и положений термодинамики. [c.41]

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]

Общее понимание законов, управляющих движением ракеты на активном участке ее движения, было достигнуто еще в середине XIX века. В учебном пособии К.И. Константинова (1856 г.), например, сказано В каждый момент горения ракетного состава количество движения, сообщаемое ракете, равно количеству движения истекающих газов . Задача о подъеме ракеты в строгой математико-механической постановке имеется уже в учебнике по динамике П. Тейта и У.Лж. Стила (1856 г.), а затем в более общем виде [c.77]

Как Галилей увидел в обыденных явлениях падения тел, явлениях, наблюдаемых каждым человеком, начиная с раннего детства,, стоящие за ними законы равнопеременных (равноускоренных и равнозамедленных) движений, законы простые и адекватные сущности-явлений, так и в новой области — в ракетной технике — Циолков--ский открыл закономерности, выявившие основные принципы (доминанты ), характерные для этого класса движений. Эти закономерности просты и прозрачны, как ключевая вода. От них не уйдешь в проблемах ракетостроения и их не предать забвению. Простые и ясные формулы Циолковского являются основой теоретической ра-кетодинамики . [c.241]

Для класса прямолинейных движений уравнение И. В. Мещерского содержит одну свободную (управляющую) функцию — закон изменения массы точки. Если принять дополнительную гипотезу о постоянстве относительной скорости отбрасываемых частиц (гипотеза Циолковского), тогда закон изменения массы точки однозначно определяет программу изменения тяги реактивного двигателя. Задача определения законов изменения массы точк№, при которых некоторые интегральные характеристики движения становятся оптимальными, есть по существу задача оптимального программирования величины тяги двигателя. Как было показано в 2 этой главы, задачи программирования тяги ракетного двигателя, обеспечивающего Ящах, сводятся или к простейшей задаче вариационного исчисления, или к вариационным задачам на условный экстремум. [c.171]

В настоящем учебнике наряду с общими законами движения газовой среды рассматривается применение аэродинамики главным образом в ракетной технике и современной высокоскоростной авиации, При этом второе издание учебника включает две части, в первой из которых излагаются преимущественно основные понятия и определения аэродинамики и теория обтекания профиля и крыла (гл. а во второй приводятся сведения об аэроди- [c.3]

Кроме силы тяги ракетного двигателя (или суммарной тяги сразу нескольких двигателей) иа космический летательный аппарат действуют еще многие силы притяжения Земли и небесных тел, сопротивление атмосферы, световое давление и т д. Эффект действия всех сил выражается в ускорении, которое получает аппарат. Это результирующее ускорение складывается из ускорений, сообщаемых каждой силой в отдельности. Эффекты действия различных сил мы подробно рассмотрим в последующих главах, а сейчас нас будет интересовать только ускорение от тяги, или реактивное ускорение ар Согласно второму закону механики а =Р1т, где Р — величина силы тяги, а т — масса ракеты или космического аппарата в некоторый момент времени. Эта масса по мере израсходования рабочего тела, конечно, уменьшается, а значит, реактивное ускорение, вообще говоря, увеличивается (чтобы оно не изменялось, нужно было бы одновременно уменьшать соответствующим образом силу тяги). Удобной характеристикой ракеты является начальное реактивное ускорение, сообщаемое силой тяги в момент начала движения а о=Р1то, где т — начальная масса ракеты. [c.25]

Может показаться, что молодое и многообещающее детище новейшей техники — ракетный двигатель — нарушает закон движения центра тяжести. Звездопла1ватели хотят заставить ракету долететь до Луны — долететь действием одних только внутренних сил. Но ведь ясно, что ракета унесет с собой яа Луну свой центр тяжести. Что же станется в таком случае с нашим законом Центр тяжести ракеты до ее пуска был на Земле, теперь он очутился на Луще, Более явного нарушения закона и быть не может [c.52]

Итак, для характеристики, имеющей участок с отрицательной произвотной, при переходе скорости через значение v (рис. к1,б) происходит смена устойчивого процесса па неустойчивый. При скорости, больщей иг, процесс снова приобретает устойчивость. Аналогичное явление, в частности, можно наблюдать и при работе твердотопливных ракетных двигателей. Такие переходы возможны и в законах движения ракеты. [c.362]

Основой для изучения этих закономерностей служат фундаментальные законы Ньютона, описывающие движение материальных тел в рамках классической (нерелятивистскон) механикн. Законы Ньютона выполняются с высокой точностью при малых по сравнению со скоростью света скоростях движения. Поскольку в современной ракетно-космической технике скорости полета любых летательных аппаратов составляют не более 4 10 % от скорости света, влиянием на закономерности их движения релятивнстских эффектов (например, изменением массы в зависимости от скорости движения) можно полностью пренебречь и таким образом применять законы Ньютона без учета поправок на релятивистские эффекты. [c.529]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...