Траектории межпланетных полетов

Перейдем теперь ко второму участку пассивной траектории межпланетного полета, самому длинному и продолжительному. [c.312]

В случае непосредственного выхода на траекторию межпланетного полета (и большой орбитальной скорости) общая продолжительность полета сокращается. [c.117]

Траектории межпланетных полетов [c.396]

ТРАЕКТОРИИ МЕЖПЛАНЕТНЫХ ПОЛЕТОВ [c.88]

Для межпланетных полетов ракеты обычно запускают ио гиперболическим траекториям. [c.120]

В 1932 г. в Москве была издана книга Цандера Проблемы полета при помощи реактивных аппаратов , содержащая точную и строгую теорию эллиптических траекторий полета ракет в поле тяготения Земли и достаточно простые формулы для расчета основных элементов таких траекторий. По-видимому, Цандер открыл оптимальные эллиптические траектории межпланетных перелетов независимо от В. Гомана, и поэтому более справедливо называть их траекториями Цандера — Гомана. Составленные Цандером таблицы для семейств эллиптических траекторий мало отличаются от современных имеющиеся в них отличия обусловлены последующим уточнением исходных данных. [c.415]

Отметим, что для использования данных результатов к задачам, связанным с межпланетными полетами, особый интерес вызывает установление соотношений между начальными и конечными скоростями и положениями КА на орбитальных траекториях, а также нахождение времени полета по различным орбитам. [c.93]

Обш,ие свойства коррекционных маневров при межпланетных полетах были исследованы в работе А. К. Платонова (1966). Им рассмотрены в линейном приближении характеристики коррекционного маневра на различных участках траектории полета к планетам. В качестве корректируемых параметров траектории используются момент и координаты точки пересечения космическим аппаратом картинной плоскости планеты. Предполагается, что коррекция производится путем мгновенного изменения вектора скорости полета в одной или нескольких точках траектории и что имеется полная информация о движении космического аппарата. Исследование проводится с целью уменьшения величины суммарного импульса коррекции. [c.306]

Впервые гравитационный маневр в межпланетном полете был осуществлен в 1974 году американским КА Маринер-10 на маршруте Земля — Венера — Меркурий. Он пролетал на минимальном расстоянии 5740 км от Венеры, получив приращение скорости около 4,5 км/с, а затем сблизился с Меркурием до 720 км. Из-за слабого гравитационного поля Меркурия траектория КА после пролета этой планеты практически не изменилась. [c.310]

В этой главе результаты, полученные в предыдущих разделах, будут использованы для решения задач, возникающих при движении космических кораблей между планетами Солнечной системы. Сначала мы рассмотрим траектории полета в пространстве между Землей и Луной, а затем перейдем к межпланетным полетам. [c.381]

Траектории межпланетных перелетов представляют собой кривые второго порядка. Эллиптические траектории являются наиболее целесообразными с точки зрения наименьшей величины начальной массы ракеты и ее коэффициента наполнения. В обш ем случае начальная и конечная точки полета лежат на одном и том же эллипсе. Однако в случае полетов к центральным светилам более выгодно сначала удалиться от центрального светила, следуя по эллиптической дуге, а затем приблизиться к нему по дуге другого эллипса. [c.193]

Синодический период показывает, через какой промежуток времени можно осуществить межпланетный полет по аналогичной траектории. Тем самым синодический период служит также для определения продолжительности межпланетных навигационных сезонов. [c.218]

Траектория межпланетного перелета КА от Земли к планете назначения может быть наглядно представлена в виде трех последовательных траекторий на этапе отлета от Земли траектория является гиперболической (относительно притягивающего тела — Земли) после выхода иэ поля тяготения Земли траектория полета КА является эллиптической (относительно притягивающего тела — Солнца) при входе в поле тяготения планеты КА снова будет двигаться по гиперболической траектории (относительно притягивающего тела — планеты). Из сказанного ясно, что изучение гиперболического движения имеет большое практическое значение. [c.76]

Задачи, стоящие перед КА при выполнении межпланетных полетов, так же разнообразны, как и способы нх решения. Обычно говорят о схеме полета КА, обеспечивающей достижение заданной цели, понимая под этим вид траектории полета, число и вид операций на траектории полета, способы совершения этих операций. В настоящее время известно большое количество схем полета КА к планетам. Все они различаются по решаемым задачам, по сложности реализации, по баллистическим харак. теристикам. В основу приведенной ниже классификации положены следующие основные признаки, характеризующие схему полета [c.127]

При исследовании стохастических коррекций, как правило, предполагают, что вид коррекций, время их проведения и коэффициенты связи (при связанной коррекции) являются едиными для всего множества возможных траекторий и ие зависят от конкретных реализаций ошибок. Использование именно такой стратегии коррекции оправдано присущими траекториям межпланетного перелета свойствами эффективности коррекции, а также принятыми принципами управления полетом, согласно которым все необходимые работы по подготовке и формированию управляющего воздействия (проведение сеансов измерений, коррекций и др.) осуществляют по единому временному графику. [c.297]

Обш,им недостатком электроракетных двигателей (особенно ионных) является малая создаваемая ими абсолютная тяга. В связи с этим они могут эффективно применяться, главным образом, в системах ориентации искусственных спутников и космических кораблей, коррекции их скорости или траектории, а также для длительного разгона и торможения космических кораблей при межпланетных полетах. [c.117]

Затупленная форма спускаемых аппаратов, первоначально выбранная из-за меньшего нагрева аппаратов подобной формы при баллистическом входе в атмосферу, теперь детально исследуется применительно к полетам с подъемной силой, возникающей при движении аппарата под углом атаки. Особенно выгоден планирующий спуск при скоростях входа, больших или равных второй космической. Такие скорости входа являются следствием сложения скорости полета по межпланетной траектории со скоростью свободного падения на Землю и могут варьироваться для рассматриваемых траекторий от 12 до 21 км/с. При возвращении от Марса с облетом Венеры скорость входа составляет 16,3 км/с. [c.285]

Возвращаясь к методу импульсных облетов, автор хотел бы рассмотреть весьма интересный вариант полета к Марсу пилотируемого космического корабля, разработанный в последней работе Титуса [22]. Межпланетный корабль отправляется от Земли по траектории, обеспечивающей облет Марса с возвращением без ожидания в окрестности Марса (рис. 11). Когда корабль приближается к Марсу, от него отделяется небольшой экспедиционный отсек и тормозится таким образом, чтобы быть захваченным гравитационным полем Марса. После кратковременного пребывания около Марса экспедиционный отсек стартует с ареоцентрической орбиты ожидания, встречается на гиперболической скорости с основным кораблем и осуществляет стыковку с ним, когда тот уже находится на траектории отправления к Земле. [c.30]

Наконец, необходимо отметить подробное исследование межпланетных траекторий, которое недавно закончил Эрихе [23]. В этой работе рассматриваются некоторые классы важнейших космических маневров и их возможная роль в полетах пилотируемых космических кораблей к планетам. [c.31]

Развитие исследований в области управления полетом космических аппаратов тесно связано с решением поставленных перед современной космической техникой проблем точной реализации межпланетных траекторий. Требуемая высокая точность межпланетных перелетов определяется стремлением к созданию аппаратов, способных осуществлять [c.303]

Ракетоносители, в чью функцию входит выведение определенного полезного груза на траекторию вокруг земли ("ракетоносители спутников") или на траекторию, попадающую в поле притяжения другого небесного тела, нежели Земля ("межпланетные ракетоносители"). Такие ракетоносители придают полезному грузу конечную скорость свыше 7000 м/сек в конце активного полета. [c.68]

Здесь же мы отметим лишь одну теоретическую возможность, которая имеет практическое значение скорее для межпланетных (см. 5 гл. 15), чем для околоземных полетов. Обратимся к рис. 36 ( 2 гл. 5) и переменим на нем направления всех стрелок на траекториях на обратные, но сохраним направления стрелок — импульсов скорости. Тем самым мы обратим движение и вместо вывода спутника на орбиту 1 будем иметь его спуск с орбиты 1 по обходной траектории, заканчивающийся ракетным торможением в точке Л- Очевидно, такой маневр дает выигрыш в сумме импуль- [c.122]

Суш,ествует бесчисленное количество траекторий, по которым может быть совершен перелет с Земли к какой-либо планете Солнечной системы. Эти траектории различны по форме, по продолжительности перелета, по необходимым энергетическим затратам на единицу полезной нагрузки (или, что то же, по величине скорости отлета), по требованиям к точности системы управления, по дальности радиосвязи, по физическим условиям в окружающем пространстве. Все эти факторы не равнозначны, и их роль существенно изменяется в зависимости от целей космического эксперимента, в зависимости от того, совершается ли полет автоматического исследовательского аппарата или речь идет о полете межпланетного корабля с людьми на борту. [c.305]

Мировой опыт показывает, что сегодня разработка стандартов на массовые программные изделия отстает от потребностей пользователей и едва успевает удовлетворять профессиональных щюграммис-тов по важнейшим направлениям САПР, системы связи, автоматизация научных экспериментов). Основная причина такого положения дел специалистам очевидна программное обеспечение унифицированных (программно-совместимых) ЭВМ третьего поколёния в силу самих принципов своего построения стало громоздким, инерционным - трудно отказаться от уже освоенного монолита программ — и чрезмерно сложным в эксплуатации. Хорошо известен такой пример по общему объему докумеитадаи сопоставимы такие системы, как система выведения-большого полезного груза на траекторию межпланетного полета, система связи по телефонным каналам в большой промышленно развитой стране и система программного обеспечения для одной-единственной серии моделей ЭВМ третьего поколения. И если конечный эффект от применения первых двух систем [c.50]

Работы автора и нескольких его коллег в 1962—1963 гг., а также группы под руководством Кларка ( larke) в Лаборатории реактивного движения за тот же период привели к созданию серии трудов, в том числе двух справочников по межпланетным полетам [1,2]. Один из них посвящен проектированию траекторий пилотируемых кораблей для облета и посадки на Марс и Венеру, а другой — траекториям полета беспилотных зондов к тем же планетам. Оба эти справочника позволили рассмотреть всю совокупность траекторий полета к двум ближайшим планетам вплоть до конца нашего века. [c.12]

Третья (и последняя) группа целесообразных траекторий (тип V) предъявляет довольно высокие требования к реализации, а реализуемые траектории такого рода удается подобрать лишь для отдельных дат запуска. В обш ем продолжительность полета по траекториям типа V составляет около 450 суток или более, хотя требуемые для них скорости почти так же малы, как и для гомановых перелетов между орбитами Земли и Марса. В работе [7] представлено большое число подробных графиков изолиний для траекторий такого типа. Кроме того, полная совокупность сеток и соответствуюш их таблиц для всех траекторий с попутным облетом на интервале времени до конца текуш его столетия составит, по-видимому, очередной том серии справочников по межпланетным полетам [8]. [c.17]

Траектории с попутным облетом Венеры — не единственная задача, которую решают специалисты по межпланетным полетам в настояш,ее время. Окончательно убедившись в возможностях современных и перспективных систем, они переключили свое внимание на исследование полетов к внешним планетам. В ходе подробного изучения характеристик систем для полетов к Юпитеру и отдельным астероидам [9] Дируэстер составил таблицы траекторий полета к Юпитеру и астероидам Церера и Веста, справедливые для интервала времени 1970—1980 гг. Графики изолиний для этих траекторий и соответствуюп ие численные данные войдут в следующий справочник по межпланетным полетам [10]. [c.17]

В 3.3 продолжается детальное изучение задачи об орбитальном полете космического аппарата (КА) в гравитационном поле. Определяются соотношения между скоростью КА в конце активного участка, углом наклона траектории и радиусами эллиптической орбиты. Фиксируются условия для выхода из поля тяготения. Лля полета по замкнутой траектории находится период орбитального движения. Ланные результаты используются также в задачах, связанных с межпланетными полетами, с определением особенностей движения КА по различным орбитам. [c.77]

Задача о движении материальной точки в центральном силовом поле была строго математически формулирована И. Ньютоном в 1687 г. Открытие Ньютоном закона всемирного тяготения превратило эту задачу в важнейшую проблему мироздания. Рассмотрению различных аспектов этой проблемы посвящены многочисленные трактаты по небесной механике. До начала XX в. считалось, что эта проблема будет всегда интересовать сравнительно узкий круг специалистов — астрономов и моряков-штурмапов. Однако исследования К. Э. Циолковского и многочисленные работы ученых — наших современников — показали, что для понимания закономерностей межпланетных полетов, предсказаний эфемерид искусственных спутников Земли и расчетов траекторий межконтинентальных ракет указанная проблема небесной механики имеет важнейшее значение. В последние годы особенно много работ было посвяш.ено исследованию движения материальной точки в гравитационном поле Земли. [c.235]

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]

Как мы увидим в последующих главах, пролетные траектории при межпланетных полетах еще более разнообразны, чем при лунных. Мощные поля тяготения планет юпитерианской группы могут быть эффективно использованы для разгона космических аппаратов до гиперболической гелиоцентрической скорости (что может ускорить полет к более удаленным планетам) и для отбрасывания их к центру Солнечной системы. Мы будем говорить о многопланетной траектории (и соответственно о многопланетном перелете) в том случае, когда траектория проходит через сферы действия по крайней мере двух планет, не считая планеты старта. [c.325]

Этими формулами удобно пользоваться, если нужно вычислять прямоугольные координаты аппарата в нескольких положениях. Вспомогательные величины я, Л, i>, , с, С являются функциями только элементов Q, t и е поэтому их можно вычислить одни раз для всех положений. Переменные же г и / должны вычисляться для каждого положения (способ их вычисления будет описан позднее — ем. гл. 4). Следует, однако, заметить, что Q, I и (О являются постоянными только в том случае, когда на аппарат не дейстиуют никакие возмущения. Фактически такая ситуация наблюдается в большинстве межпланетных полетов на пассивных участках траектории. [c.49]

Даже в том случае, когда рассматриваются многоступенчатые корабли, а не одноступенчатый, описанный в приведенном выше примере, сохраняется заметное преимущество при использовании метода встречи на орбите, поскольку сбережение топлива должно сказываться тогда, когда массе, остающейся на промежуточной станции, не требуется придавать ускорение при последующих включениях двигателей. Тем не менее методу встреч присущи определенные трудности например, может оказаться невозможным хранение топлива в баках в космическом пространстве в течеиие достаточно длительного времени или обеспечение его перелива из баков-хранилищ без дополнительного массивного оборудования. Возможное решение проблемы состоит в том, что топливо для конечного этапа (Я - Рх) не выводится на орбиту вместе с космическим кораблем, но запускается на нужную околоземную орбиту при помощи специального грузового корабля, как только межпланетный космический корабль возвратится на околоземную орбиту. Если к тому же космический корабль снабжен двигателем малой тяги с высокой скоростью истечения, то он скорее всего будет снаряжаться на околоземной орбите, поскольку подобный корабль нельзя вывести на орбиту непосредственно с поверхности Земли. Поэтому заключительный этап полета будет обеспечиваться при помощи мощных грузовых кораблей. На другом конце траектории межпланетного перелета космический корабль остается на орбите вокруг Марса, в то время как другой грузовой корабль, перенесенный через межпланетное пространство космическим кораблем и выведенный последним иа орбиту ожидания вокруг Л арса, будет использован для осуществления этапов полета (О - Р ) и (Рг - ) Большее число грузовых кораблей создаст дополнительные преимущества в тех случаях, когда уделяется особое вии.маиие фактору безопасности. При некоторых исследованиях здравый смысл требует, чтобы какое-то количество подобных кораблей оставлялось экипажем в конце фазы (Я -> Е) вместе с грузовыми кораблями, исполь.зованными на планете назначения, прежде чем оставшийся межпланетный корабль й дст выведен на гелиоцентрическую орбиту обратного полета. [c.413]

Первую группу возглавлял Глеб Максимов. Проект пилотируемой космической системы, получивший название Тяжелый межпланетный корабль ( ТМК ), вьщвинутый этой группой, основывался на использовании сверхтяжелого носителя. С помощью этого носителя на околоземную орбиту выводились трехместный межпланетный корабль и ракетный блок, который обеспечивал разгон корабля в направлении Марса. Затем по баллистической траектории совершался полет к красной планете, ее облет и возвращение на Землю. [c.388]

Уделяя серьезное внимание развитию ракетных и самолетных двигательных систем, Цандер разработал конструкции и провел испытания жидкостных реактивных двигателей ОР-2 и 10 с применением двигателя 10 25 ноября 1933 г. был осуществлен запуск второй советской ракеты ГИРД-Х (см. стр. 419). Столь же большое внимание уделялось Цандером теоретическим разработкам. Так, в 1924—1927 гг. он выполнил два исследования — Полеты на другие планеты (теория межпланетных путешествий) и Расчет полета межпланетного корабля в атмосфере Земли (спуск) . Опубликованные посмертно в 1961 г., они наряду с рассмотрением других проблем содержат определение величины и направления добавочной скорости, которую нужно сообщить межпланетному кораблю, движущемуся вокруг Земли по орбите искусственного спутника, чтобы достигнуть планеты Марс. В этих же работах впервые была поставлена и проанализирована задача корректирования траектории центра масс космического корабля при приближении к планете, являющейся целью полета, и даны таблицы (расписания) полетов с Земли на Марс, не утратившие своего значения до нашего времени [8]. [c.415]

После некоторого перерыва, 2 апреля 1963 г. состоялся запуск четвертой автоматической межпланетной станции Луна-4 . Затемвмае — декабре1965 г. последовали запуски новой серии автоматических межпланетных станций Луна-5 — Луна-8 , на которых в натурных условиях проверялись и отрабатывались системы астронавигации и радиоконтроля траектории полета, бортовой радиоаппаратуры, приборов автономного управления и пр. 31 января 1966 г. был произведен запуск автоматической станции Луна-9 (рис. 133) весом 1583 кг [c.431]

Тяга в пустоте ЖРД RL-10A3-3 составляет 67 кН при давлении в камере сгорания рк = 3,2 МПа и соотношении компонентов х = 5. Удельный импульс двигателя в пустоте /удоо=444с, длина двигателя 1,78 м, диаметр 1 м. Усовершенствованный вариант этого ЖРД, RL-10A3-3A, разрабатывался для автоматических межпланетных станций, выводимых в космос с использованием разгонной ступени Центавр . В первом полете он должен вывести АМС Галилей на траекторию полета к Юпитеру. Удлинение сопла до степени расширения 61 1 позволило поднять тягу до 73 кН при удельном импульсе 446,4 с. Разработчик (фирма Пратт-Уитни ) изучает возможность дальнейшего усовершенствования этого ЖРД путем увеличения степени расширения сопла до 205 и использования топливных пар фтор — водород и жидкий кислород — пропан. [c.245]

Следует сказать, что в связи с уникальностью поставленной задачи каждый из докладчиков понял ее несколько по-своему. Пожалуй, лучше всего назначению симпозиума отвечают доклады С. Росса и Р. Уингроу. Авторы этих докладов сумели в сравнительно небольшом объеме довольно полно отразить современные достижения в области синтеза межпланетных траекторий (С. Росс) и динамики движения в атмосфере (Р. Уингроу). Доклад С. Альтмана посвящен одному из интересных приемов механики космического полета — методу годографов. Энтузиазм автора позволяет надеяться, что этот метод со временем найдет более широкое применение в практике решения задач астронавтики. Благоприятное впечатление оставляет обзорный доклад Дж. Андерсона, хотя сжатый объем заставил автора ограничиться описанием лишь широко известных стандартных методов обработки наблюдений и оставить в стороне некоторые перспективные методы, которые могли бы представлять несомненный интерес для читателей. [c.8]

Дается краткий обзор текущих и недавно опубликованных работ, посвященных методам синтеза траекторий для исследования межпланетных операций, связанных с полетами к планетам. Круг рассматриваемых вопросов включает в себя попутный облет Венеры, полеты к планетам за Юпитером, полеты зондов для изучения Солнца с использованием гравитационных полей Юпитера и Венеры, применение импульсных маневров при облете планеты или на гелиоцентрических этапах полета, недавно предложенный комбинированный режим исследования Марса с облетом и посадкой. Кроме того, обсуждаются некоторые специализированные программы для ЭВМ, обеспечивающие расчет характеристик траекторий облета планеты, автоматическое построение контуров тра-екторных параметров и полный анализ траекторий с учетом задач по лета и параметров различных систем. [c.11]

Наряду с удачным выбором корректируемых параметров большое значение для исследования коррекционных свойств межпланетных орбит имеет простота аналитических выражений для изохронных производных параметров движения вдоль траектории. Очень простые выражения для изохронных производных были получены В. И. Чарным (1965) в результате изучения свойств линеаризованной системы уравнений возмуш ен-ного движения в рамках задачи двух тел. Эти исследования были продолжены В. Г. Хорошавцевым (1965), рассмотревшим задачу о расчете изохронных производных параметров движения искусственного спутника для случая больших промежутков времени движения, когда траектория разбивается на участки, а также В. Н. Кубасовым (1966), получившим аналитическую зависимость величины указанных производных от времени полета. Полученные аналитические выражения для изохронных производных позволили значительно упростить анализ характеристик коррекций при полетах к Луне и планетам. [c.306]

Общие требования к системам коррекции межпланетных траекторий рассматриваются в работе А. А. Дашкова (1966). В этой работе на основе анализа свойств траекторий определяются основные требования к точности выполнения коррекции при полете к Марсу, Венере и Луне, а также обсуждаются некоторые возможные схемы ориентации космического аппарата при коррекции. Один из интереснейших методов ориентации космического аппарата вблизи планеты, пригодный для целей коррекции, описан в работе А. А. Дашкова и В. В. Ивашкина [c.313]

Применяемый нами приближенный метод расчета межпланетных траекторий рассматривает движение на каждом из трех основных участков полета как кеплерово, невозмущенное. Между тем при [c.335]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...