Свободный полет в полях тяготения

СВОБОДНЫЙ ПОЛЕТ В ПОЛЯХ ТЯГОТЕНИЯ [c.54]

Таким образом, нарушения невесомости, вызванные наличием градиента гравитации (т. е., по суш.еству, неоднородностью поля тяготения), приводят не к частичной невесомости , а к совершенно особому состоянию. В состоянии свободного полета в поле тяготения тела несколько (весьма и весьма слабо) растянуты в радиальном направлении. [c.59]

ГЛ, 2, СВОБОДНЫЙ ПОЛЕТ В ПОЛЯХ ТЯГОТЕНИЯ [c.64]

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 конструкцию 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 на> зывают задачами с управляющими (или свободными) функциями. Если управляющие функции все заданы и, следовательно, сделаны определенными все действующие силы, тогда мы будем иметь дело с обычной задачей теоретической механики найти закон движения объекта, если действующие на него силы неизвестны. Но выбор (задание) свободных функций можно подчинить некоторым, достаточно общим и широким, условиям оптимальности (экстремальности) и производить определение динамических характеристик для этих классов оптимальных движений. Метод проб или сравнений, лежащий в основе классических вариационных принципов, применим и здесь, но варьируется выбор управляющих функций, а не траекторий в пространстве конфигураций. Задачи такого рода имеют большое практическое значение в динамике полета ракет и самолетов, а также в теории автоматического регулирования- [c.14]

Развитие теории полета многоступенчатых ракет в свободном пространстве и в однородном поле тяготения, а также исследования, проведенные в последние 15—20 лет по теории стационарных движений самолетов с воздушно-реактивными двигателями, привели к интересным задачам динамики полета, тесно связанным с изучением экстремумов функций многих переменных. Можно констатировать, что экстремальные задачи, опирающиеся на исследование экстремумов функций и функционалов, уже вторглись в проблематику современной классической механики. [c.39]

Ускорение силы тяготения в уравнении (22.26) есть разность гравитационных сил, действующих на единицу массы в месте расположения акселерометра и в соответствующем положении свободно падающей координатной системы ). При полетах вблизи поверхности Земли в системе координат с началом в центре Земли эта разница в ускорении силы тяготения почти полностью обусловлена гравитационным полем Земли влиянием гравитационного поля Солнца можно пренебречь. При полетах в районе спутника можно не принимать во внимание разницу в силе тяготения между спутником и акселерометром. В этом случае ускорение [c.658]

ГРАВИТАЦИОННОЕ ПОЛЕ И ФИГУРА ЗЕМЛИ. Гравитационным полем Земли называется поле сил тяжести, характеризуемое потенциалом сил тяжести и и ускорением свободного падения g, которое определяется действием двух сил силы притяжения в соответствии с законом всемирного тяготения и центробежной силой, обусловленной вращением Земли. Знание аналитической зависимости для потенциала 17 необходимо во многих областях практической деятельности и прежде всего в космонавтике. Как известно, гравитационная сила является определяющей силой при движении в любой среде, и поэтому нестрогий учет этой си- лы может привести в итоге к невыполнению целевой задачи полета КА. [c.34]

Завершив численное интегрирование, мы скорее всего обнаружим, что космический аппарат прилетел совсем не в ту точку мирового пространства, куда нам было нужно. Поэтому придется пере-брать много всевозможных начальных скоростей, прежде чем будет найдена подходяш.ая траектория перелета. Столь сложная вычислительная задача может быть успешно решена путем использования быстродействуюш.их электронных вычислительных машин. Но недостаток метода численного интегрирования в том, что он не дает рецепта, как выбирать, если не точно, то хотя бы приближенно, нужную начальную скорость. Ниже мы укажем выход из положения, а сейчас займемся специфическим явлением, характерным именно для свободного полета в полях тяготения одного или многих небесных тел. [c.57]

Заключительный 3.4 разбит на два идеологически дополняющих друг друга раздела. Первый из них посвящен полету ракеты с большой реактивной тягой и, как следствие, с большим ускорением. Второй, наоборот, — полету с малой тягой и с малым ускорением. Плоские уравнения движения уточняются для различных важных частных случаев. Кроме того, первый раздел знакомит с интересной задачей о движении многоступенчатых ракет, о распределении масс ступеней для придания составной ракете максимальных скоростных показателей. При исследовании полета с малым ускорением в свободном полете и в поле тяготения анализируются оптимальные режимы работы двигателей КА с помощью решения условных вариационных задач. [c.77]

На ракету действуют поверхностные и объемные нагрузки. К п о-верхностным нагрузкам относятся аэродинамическое давление, давление газов в камере сгорания и сопле двигателя, реакции различных опорных устройств и т. д. Объе м и ы е н а г р у з-к и являются следствием действия поля тяготения и инерции. В каждый момент времени система всех сил, приложенных к ракете, находится в равновесии. Это означает, что вектор равнодействующей объемных сил равен по значению и противоположен по знаку вектору paBjioдействующей всех поверхностных сил. Это следствие принципа Даламбера позволяет просто решать задачи, связанные с особенностями нагружения конструкций ракет. Силу тяги можно рассматривать как поверхностную силу, направленную по оси двигателя. При полете вне атмосферы эта сила является единственной поверхностной силой, приложенной к ракете. Следовательно, в этом случае равнодействующая объемных сил должна быть равна по значению и противоположна по знаку силе тяги. Из этого следует, что ракету в полете можно рассматривать как тело, находящееся в некотором поле тяготения, направление и интенсивность которого определяются силой тяги двигателей. Перегрузка этого поля = F/(mg), где F — сила тяги т — масса ракеты — ускорение свободного падения. То же будет и при полете в атмосфере при отсутствии поперечных сил. Только в этом случае [c.276]

Задача о свободном полете тела, находящегося в поле центрального тяготения, oтi o ит я к числу основополагающих задач небесной механики и называется задачей Кеплера. При ее решении можно обойтись элементарными функциями, и, в отличие от участка выведения, к численному интегрированию прибегать не обязательно. [c.317]

На тело массы М в условиях свободного полета действует только центральная сила тяготения МК1г , где К — знакомая нам постоянная поля тяготения (6.20), в которой индекс [c.317]

Максимальную дальность свободного полета S вдоль поверхности невращающейся Земли можно найти, пользуясь формулами эллиптической теории движения точки в центральном ньютоновом поле тяготения (см. гл. 3 и работы [И] и [12]) [c.22]

Для сферической и невращающейся Земли траектория снаряда лежала бы в плоскости. Гравитационное поле реальной Земли делает траекторию снаряда несколько отличной от плоской, но этот эффект мал и в дальнейшем не будет приниматься во внимание. При применении инерциальной навигации для полетов вблизи вращающейся Земли удобно рассматривать траекторию снаряда в невращающихся координатах В этом случае точки цели и запуска являются движущимися в восточном направлении над поверхностью Земли со скоростью, равной скорости поверхности Земли. Когда точки запуска и цели находятся на экваторе, то траектория снаряда является плоской. Если снаряд запущен так, что траектория его проходит над полюсом, то точка цели движется нормально к плоскости траектории и, следовательно, снаряд должен быть нацелен в ту точку поверхности Земли, где будет находиться цель в заранее вычисленный момент времени падения снаряда. Снаряд будет иметь начальную скорость, нормальную к плоскости траектории свободного полета вследствие движения в восточном направлении точки запуска. Эта скорость должна быть погашена путем прицеливания снаряда к западу от цели, так, чтобы в момент прекращения работы двигателя вектор скорости лежал в плоскости, проходящей через точку положения снаряда в момент выключения двигателя, центр Земли и точку цели в момент падения. Из-за это11 начальной боковой скорости траектория снаряда не лежит в нлоскости в течение всего активного полета и, следовательно, на снаряд будет действовать боковая составляющая силы тяготения. [c.670]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...