Возможности космических полетов

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]

Подробное исследование возможностей космических полетов проводил Ю. В. Кондратюк. В своей работе Завоевание межпланетных пространств , вышедшей в 1928 г., он уделил большое внимание выбору топлив и впервые поставил вопрос об использовании в качестве горючего лития, бора и его соединений с водородом, а также металлов [c.38]

ВОЗМОЖНОСТИ КОСМИЧЕСКИХ ПОЛЕТОВ [c.283]

Важное практическое значение, формулы Циолковского состоит в том, что она указывает возможные пути получения больших скоростей, необходимых для космических полетов. Этими путями являются увеличение и и Vo, причем путь увеличения и и Vo более эффективен. Увеличение и и М /М связано с видом топлива и конструкцией ракеты. Применяемые жидкие топлива позволяют [c.289]

В настоящее время для космических полетов продолжительностью до 1—2 месяцев в качестве допустимой дозы рекомендована величина 15 бэр за полет. Общая защита обитаемых отсеков космического корабля должна быть спроектирована так, чтобы суммарное воздействие на трассе полета галактического излучения, излучения радиационных поясов Земли и возможных бортовых источников излучения не превышало этой величины. Поскольку радиационная опасность солнечных космических лучей в настоящее время определяется на основе вероятностных оценок, в качестве критерия опасности при этом используется доза оправданного риска, рекомендуемое значение которой составляет 50 бэр. Этот критерий используется для проектирования защиты специального радиационного убежища на корабле, предназначенного для пребывания в нем экипажа во время мощных солнечных вспышек. [c.275]

В табл. 16.6 указаны суточные дозы внутри космического корабля, вызванные космической радиацией в отсутствие солнечных вспышек во время полета по эллиптическим орбитам с перигеем 300 км. Если принять в качестве допустимой дозы 15 рад, то при полетах на орбитах с апогеем 1000 км время пребывания космонавта не должно превышать 20 суток. При дальнейшем увеличении высоты апогея орбиты мощность дозы возрастает и при 1500 км достигает 2 рад в сутки. Допустимая продолжительность полета для такой орбиты — до одной недели. На высоте от 300 до 1000 км длительность полета с учетом радиационной опасности может быть определена из табл. 16.6. Следует отметить, что при полетах длительностью более двух недель существенную роль начинает играть возможность попадания космического корабля в потоки корпускулярного излучения, образуемого во время вспышек на Солнце. Хотя при полетах на околоземной орбите из-за экранирующего действия геомагнитного поля эта опасность значительно меньше, чем при полетах в межпланетном пространстве, ее следует учитывать при планировании и осуществлении пилотируемых космических полетов. [c.282]

Применение атомной энергии открывает возможность осуществления космических полетов к самым крайним пределам солнечной системы. [c.183]

Монотонностью условий, при ограниченной информации, резким сокращением числа раздражителей и объема впечатлений. Космический полет или подводное плавание вносят в жизнь экипажа известный дискомфорт, так как, несмотря на высокий уровень технических возможностей, быт в подобных условиях неизбежно вступает в противоречие с весьма обширными и разносторонними возможностями и потребностями человека. Задача состоит в том, чтобы определить границы допустимого дискомфорта, чтобы найти компромисс между возможностями техники ближайшего будущего и особенностями человека. [c.142]

Этим новым научным проблемам уделяется вес-ьма серьезное внимание как у нас, так и за рубежом главным образом из-за интенсивного развития исследований по освоению космического пространства. Проникновение человека в космос стало возможным в результате предварительных исследований по оценке его работоспособности й физиологического состояния в условиях, имитирующих космический полет при специфическом влиянии условий кабины , космического корабля [1], [c.20]

Отрицательное значение момента М , соответствующего моменту диссипативных сил, является наиболее реальным в условиях космического полета. Значения О следует отнести к теоретическим понятиям, хотя возможны на практике случаи, когда указанное неравенство на самом деле имеет место. Так, при утечке газа, при вращении каких-либо инерционных масс в направлении, противоположном направлению собственного вращения КА, или при отказе чувствительного элемента момент [c.157]

Целесообразность создания искусственной силы тяжести на космических пилотируемых аппаратах, предназначенных для длительных орбитальных и межпланетных полетов, отмечалась рядом отечественных и зарубежных исследователей в области космической техники. Однако идея создания искусственной силы тяжести во время космического полета принадлежит К. Э. Циолковскому. В работе Исследование мировых пространств в 1911 г. им была предсказана возможность создания искусственной гравитации в космическом пространстве путем сообщения аппарату принудительного вращательного движения. В соответствии с этим наиболее вероятным техническим решением проблемы создания искусственной гравитации считается конструирование КА, на которых предусматривается возможность вращения либо отдельных герметичных обитаемых отсеков, либо всей конструкции относительно центра масс с определенной угловой скоростью, что обеспечит получение центробежной силы, воздействующей на членов экипажа взамен утраченной весомости. [c.261]

Естественно, данный способ является наиболее радикальным с точки зрения возможности поддержания нормальной жизнедеятельности и работоспособности человека в длительных космических полетах в условиях невесомости. Однако решение вопроса [c.263]

Проведенный эксперимент по выполнению ремонтно-восстановительных работ и технического обслуживания бортовых систем и оборудования долговременной научной станции в условиях реального космического полета свидетельствует о больших возможностях экипажа, который в состоянии оперативно и эффективно обеспечить функциональную надежность бортовых систем и пилотируемого КА в целом при длительных орбитальных и межпланетных полетах. [c.276]

Во время космического полета есть вероятность столкновения КА с микрометеорами. Эта вероятность тем меньше, чем крупнее частица. Если линия действия ударного импульса не проходит через центр масс КА, возможно появление возмущающего момента. [c.9]

Требуемая траектория, удовлетворяющая заданным условиям динамики космического полета, может быть синтезирована в пространстве скоростей или ускорений, причем соответствующее число степеней свободы или связей сразу станет очевидным. Если динамика траектории переопределена и из-за чрезмерного количества заданных условий реализуемую траекторию нельзя спроектировать, то это обстоятельство сразу же выяснится в процессе графических построений при синтезе годографа. Более того, имеется возможность надежно оценивать влияние снижения требований [c.57]

Новый этап в развитии теории движения ракет начался с зарождения инженерных идей космического полета. В статье К.Э. Циолковского Исследование мировых пространств реактивными приборами (1903 г.) с помощью простых расчетов движения ракеты как точки переменной массы была обоснована возможность применения ракет для межпланетных полетов и заложена программа развития космонавтики и ракетостроения. [c.78]

Эта формула Циолковского явилась фундаментом для дальнейшего теоретического анализа возможностей и перспектив космического полета. [c.78]

Настоящая часть книги, содержащая задачи по различным вопросам небесной механики и механики космического полета, по своему объему очень небольшая. Специфика этой части заключается в том, что все предложенные задачи снабжены достаточно подробными пояснениями и указаниями к их решению, возможно, даже слишком детальными. Такая насыщенность комментариями, видимо, оставляет мало места для самостоятельного творческого процесса. Однако этому обстоятельству есть простое объяснение представленный здесь материал при его проработке может рассматриваться как естественное и полезное дополнение к соответствующим разделам теории, что, как нам кажется, не умаляет достоинств этих задач, а как раз наоборот, делает их более привлекательными для исследования и поиска решений. [c.525]

Важное практическое значение формулы Циолковского состоит в том, что она указывает возможные пути получения больших скоростей, необходимых для космических полетов. Этими путями являются увеличение М /М , и и Dq, причем путь увеличения п и более эффективен. Увеличение и и связано с видом топлива и конструкцией ракеты (у крупных ракет с жидким топливом AIt/AIk = 3 -ь 4, и — 2000 -ь 2500 м/сек). Увеличение i/o возможно путем использования составной (многоступенчатой) ракеты, части (ступени) которой по мере израсходования содержащегося в них топлива автоматически отделяются от последней ступени, получающей в результате дополнительную (начальную) скорость. [c.359]

Но особенно велики заслуги К. Э. Циолковского в области изучения теории реактивного движения и движения тел переменной массы, т. е. в области теории движения ракет и ракетных приборов. Еще в 1903 г. в журнале Научное обозрение К. Э. Циолковский опубликовал работу Исследование мировых пространств реактивными приборами , в которой впервые была дана теория полета ракеты и обоснована возможность применения реактивных аппаратов для межпланетных сообщений. В 1911—1914 гг. он уточнил свои предварительные данные о космических полетах. Имя К. Э. Циолковского долгое время оставалось малоизвестным его считали чудаком-фантазером, мечтателем-идеалистом. Только после Великой Октябрьской социалистической революции научные заслуги К. Э. Циолковского получили свою истинную оценку. [c.12]

Наряду с мощными ракетными двигателями, работающими на высококалорийном топливе в течение небольших промежутков времени, можно использовать и иные виды двигателей, источники энергии, которые создают весьма малую тягу, действующую на космический корабль в течение длительного времени. Уже сейчас разрабатываются проекты космических кораблей с ионными двигателями, кораблей, использующих давление солнечного света. В динамике космического полета рассматривается движение космических аппаратов с двигателями малой тяги, изучаются возможности использования малой тяги для осуществления космических маневров. [c.17]

Космический корабль Восток , на котором Ю. А. Гагарин совершил первый в мире космический полет вокруг Земли, стартовал 12 апреля 1961 года в 9 часов 07 минут по московскому времени. Наибольшая высота корабля над поверхностью Земли составляла 327 км, наименьшая — 181 км. Будем считать, что корабль прошел через перигей в 9 часов 10 минут (эта цифра, возможно, весьма сильно отличается от истинного момента прохождения корабля через перигей). Тормозное устройство было включено в 10 часов 25 минут по московскому времени. Каковы были в этот момент истинная аномалия корабля и его высота над поверхностью Земли [c.122]

Механика в СССР пришла к своему пятидесятилетию с фундаментальными результатами. Сейчас для всех очевидны и общепризнаны советские достижения в авиации, ракетной технике и в ряде других областей промышленности, транспорта и строительства. Эти успехи и особенно выдающиеся успехи в области космических полетов стали возможны благодаря высокому уровню теоретических исследований по механике и наличию в нашей стране большого числа талантливых высококвалифицированных кадров. [c.5]

Взаимное притяжение двух материальных точек. Во многих задачах механики космического полета оказывается возможным пренебречь размерами тела по сравнению с расстояниями, которые [c.9]

Одной из основных задач механики космического полета является расчет маневров космического аппарата (КА). Маневром называют целенаправленное изменение параметров движения КА, в результате которого первоначальная траектория свободного полета начальная орбита) меняется на некоторую другую конечная орбита или траектория полета). Обычно маневр осуществляется с помощью двигательной установки. Длительность работы, направление вектора тяги и число включений двигателя зависят от начальной и конечной орбит. При расчете маневра необходимо его оптимизировать, т. е. определить такие условия проведения маневра, при которых расход топлива оказывается минимальным. Это — наиболее часто встречающийся критерий оптимальности, хотя в некоторых задачах рассматриваются и другие критерии, например время перелета с одной орбиты на другую, обеспечение высокой точности конечных (терминальных) параметров движения п др. Для некоторых маневров оказывается возможным использовать вместо двигательной установки (или для частичного уменьшения расхода топлива) аэродинамические силы, возникающие при движении КА в атмосфере планеты. Например, торможение КА в атмосфере при совершении посадки, частичное торможение КА при переводе его с подлетной гиперболической траектории на орбиту спутника планеты, поворот плоскости движения в процессе непродолжительного погружения в атмосферу и т. п. [c.134]

Научной популяризации идеи космических полетов способствовало появление замечательных книг Я. И. Перельмана Межпланетные путешествия (1915 г., 10-е издание в 1935 г.), М. Валье Полет в мировое пространство как техническая возможность (1924 г., 6-е издание в 1931 г.), сборника Возможность космического полета под редакцией В. Лея (1928 г.), энциклопедии Н. А. Рынина Межпланетные сообщения в трех томах, объединивших девять книг (1928—1932 гг.). [c.4]

Весьма заманчивой возможностью для решения проблемы радиационной безопасности при космических полетах является создание так называемой активной защиты, использующей для отклонения заряженных частиц магнитные и электрические поля [30]. Вес такой защиты, как показывают оценки, в ряде случаев может быть сравнимым или меньще веса пассивной защиты. Важно также, что по мере совершенствования конструкционных и сверхпроводящих материалов, криогенной техники и техники сверхвысоких напряжений вес активной защиты будет снижаться [30]. [c.292]

К. Э. Циолковский — основоположник теории космических полетов. Научное доказательство возможности использования ракеты для полетов в космическое пространство, за пределы земной атмосферы и к другим планетам Солнечной системы было дано вггерЕые русским ученым и изобретателем Константином Эдуардовичем Циол- [c.42]

Р. X. Годдард (США) начал свои исследования в области ракетно-космической техники в 1906 г. В его научном дневнике под названием Перемещение в межпланетном пространстве [6, с. XIII] в 1906—1908 гг. были рассмотрены различные источники анергии и типы движителей солнечные зеркала высокоскоростной поток электрически заряженных частиц (по-видимому, это было первое рассмотрение теории электрических реактивных двигателей) тепло, выделяющееся при радиоактивном распаде (провозвестник атомного двигателя) и, наконец непрерывное горение водорода и кислорода с отбрасыванием газов (т. е., по существу, жидкостный ракетный двигатель) [6, с. 693]. Кроме того, в те же годы он изучал некоторые другие аспекты космического полета противометеорную защиту, старт ракеты (в частности, высотный — с помощью аэростатов), посадку с применением крыла на планету, имеющую атмосферу, или на Землю при возвращении, фотографирование Луны при облете ее ракетой и различные вопросы практики космических полетов и конструкции аппаратов. Некоторые результаты исследований Годдард включил в статью О возможности перемещения в межпланетном пространстве (1907 г.) [6, с. 81 —87], которая была опубликована лишь в 1970 г. В статье делается [c.438]

Первый российский спутник по программе АЛМАЗ ( Космос-1870 ) был выведен на орбиту 25 июля 1987 г. с полигона Тюратам при помощи ракеты-носителя Протон . В ходе полета предполагалось изучить потенциальные возможности космических аппаратов такого класса, а также провести ряд практически значимых экспериментов по наблюдению разливов нефти и изучению ледового покрова. Космический аппарат имел массу около 18.5 т и обеспечивал получение радиолокационных снимков с разрешением 30 м. [c.155]

Количественно моторные реакции характеризуются размерами моторного поля, формами траекторий движения, скоростью их осуществления, силовыми параметрами и качеством регуляции усилий в процессах движения, точностью движения и энергетическими затратами. При оценке этих характеристик применительно к условиям реального космического полета необходимо учитывать прежде всего влияние невесомости. Наблюдения за выполнением моторных операций космонавтами во время полета космических аппаратов СССР и США, а также самонаблюдения космонавтов позволяют сделать предварительный вывод в том, что длительная невесомость не создает в координации движений космонавта таких изменений, которые могли бы привести к заметному ухудшению его работоспособности [55]. Следовательно, изученные в наземных условиях характеристики могут вполне использоваться и при прогнозировании деятельности космонавтов. Правда, результаты опытов в малогабаритных гермокабинах свидетельствуют о снижении таких характеристик, как сила и скорость движений рук, точность дозирования мышечных усилий, выносливость мышц ИТ. д., но даже минимальные физические упражнения сравнительно легко это снижение компенсируют [21]. Некоторые изменения характеристик моторного выхода космонавта-оператора возможны при длительном вращении [58], однако в большей степени это относится к среднеквадратичным отклонениям и законам распределения таких величин, как время, скорость, дальность, сила и прочее, а не к их математическим ожиданиям. Как показал ряд специальных исследований [41, 42], реакция человека на длительное воздействие комплекса факторов космического полета в целом неблагоприятна. Развивается специфическое утомление, нарушается ритмика деятельности, увеличиваются число ошибок и время латентного периода реакций, снижается мышечная выносливость. [c.273]

Отрицательное значение момента М , соответствующее тормозящим моментам, является наиболее реальным в условиях космического полета. Значение Мг>0 следует отнести к теоретическим понятиям, хотя возможны случаи, когда указанное неравенство на самом деле имеет место. Так, например, при вращении каких-либо инерционных масс, расположенных на КА, в направлении, проти-Боположном направлению собственного р.ращения аппарата, момент Mz может принять положительное значение, т. е. КА будет разгоняться. [c.158]

Среди проблем небесной механики, имеющих важное прикладное значение для космических полетов, ограниченная задача трех тел играет центральную роль. Эта задача состоит в описании возможных траекторий движения материальной точки пренебрежимо малой массы (пилотируемого или беспилотного космического аппарата, метеорита, астероида) под действием гравитационного притяжения двух крупных небесных тел, которые в свою очередь предполагаются движущимися относительно друг друга по окружностям в соответствии с кеплеровыми законами. Ограничиваясь двумерным случаем, уравнения движения материальной точки можно записать в следующем виде [c.93]

Размышления о космическом полете ночти так же стары, как размышления о полетах с работаюш им двигателем в атмосфере. Легенды и художественная литература содержат много более или менее фантастических онисаний полетов на Луну, вокруг Луны или на другую планету. Некоторые авторы по истории науки приписывают Сирано де Бержераку [17] предсказание о реактивном движении как средстве космического полета, сделанное еш е в 1648 или 1649 году, когда он написал свое повествование о путешествии на Луну. В конце прошлого века немецкий учитель математики Курт Ласвиц написал широко читаемый межпланетный роман [18], в котором, но свидетельству сына автора, впервые упоминается космическая станция. Однако эта станция — не спутник, враш,аюш,ийся вокруг Земли она была подвешена между Марсом и Землей в точке, где уравновешены гравитационные снлы. Вскоре после этого, в 1903 году, Константин Эдуардович Циолковский, русский учитель математики, описал обтекаемый, приводимый в движение ракетой летательный аппарат для космического полета, в котором в качестве ракетного топлива исиользовались жидкий кислород и водород [19]. Возможно, он был первым человеком, который обосновал свой проект на разумных принципах. Его предложение включало гироскопическое управление и отражатель газовой струи для навигации в космосе. [c.188]

Анилин + азотная кислота — 0,995 Кислород -Ь спирт — 0,991 Жидкий кислород -Ь жидкий водород — 0,960 Эти цифры означают, что даже в случае лучшей смеси компонентов ракетного топлива только 4% первоначального веса остается в распоряжении для конструкции и полезной нагрузки. Очевидно, что за исключением возможного использования ядерной энергии, одиночная ракета не имеет шанса преодолеть гравитационное ноле Земли. Здесь остается возможность многоступенчатой ракеты, т. е. устройства, в котором части конструкции после сжигания переносимого в них ракетного топлива отпадают и остается только последняя ступень , которая выполняет задачу космического летательного аппарата. Многоступенчатую ракету для космических полетов предложил Циолковский. До него ее предлагал французский врач, известный под именем Андре Бинг (1911), в целях исследования на больших высотах. Само понятие, но-видимому, намного древнее о нем упоминается в Энциклопедии Дидро и Даламбера. [c.190]

На ФПК в ЛГУ читаются спецкурсы по наиболее перспективным направлениям современной механики, отрабатываются вопросы методики ее преподавания в вузах, в частности, с применением ЭВМ и ТСО. Кроме 0бщена)д1ных дисциплин (основы марксистско-ленинской философии, педагогика, психология, охрана окружающей среды, техника речи и лекторское мастерство, программированное обучение и др.), читаются спецкурсы методика преподавания теоретической механики, аналитическая механика, механика со случайными силами, теория устойчивости, теория автоуправления, история механики, теория линейных колебаний, теория нелинейных колебаний, теория упругих колебаний, механика сплошной среды, математические основы современной механики, вычислительные методы механики и программирование, динамика космического полета, колебаний электромеханических систем. Особое внимание в спецкурсах уделяется вопросам применения ЭВМ в вузовском учебном процессе, причем слушатели имеют возможность пользоваться ЭВМ в ВЦ ЛГУ, посещать лекции и занятия по алгоритмическим языкам и математическому обеспечению ЭВМ. Для слушателей читаются лекции по применению ТСО в учебном процессе и методам учебного телевиденйя. [c.59]

Важнейшей проблемой космических полетов является обеспечение нормальной жизнедеятельности космонавтов. Эта задача, достаточно сложная, но в то же время вполне разрешимая при охлаждении кабин космонавтов внутри корабля, представляет исключительную трудность применительно к космонавту, покинувшему корабль. Так как конструкция космического скафандра отвечает в первую очередь требованиям герметичности, радиационной и метеоритной защиты, но в целом далеко не соответствует требованиям теплового режима, то в этом случае необходимо не только защитить космонавта от внешних тепловых нагрузок (особенно солнечной радиации), но и обеспечить отвод тепла, выделяемого человеческим телом. Требования к системе терморегулирования крайне жесткие температура внутренней поверхности скафандра должна быть ниже температуры тела, система должна быть независима от корабля, должна быть малогабаритной и легкой. Возможным вариантом системы может служить совокупность расположенных вблизи соответствующих участков тела контактных теплообменников, представляющих собой капиллярнопористое тело, составляющее часть скафандра и сообщенное с резервуаром (емкостью) жидкого охладителя. Характеристики охладителя и структурнопористые и капиллярные свойства пористого тела следует подбирать такими, чтобы теплообменник работал в режиме двойного фазового перехода (подводимый жидкий охладитель замерзает в силу интенсивного фазового перехода и затем сублимирует), обеспечивая низкую температуру при достаточной экономичности расхода охладителя при этом зона фазового перехода должна располагаться внутри капиллярнопористого тела. [c.441]

Получение ударных волн с очень большими числами М представ-а яет большой научный и технический интерес в связи с поисками эф-чфективного способа нагрева плазмы, проблемами космических полетов "И т. п. Получение чисел Мз >30 в обычных ударных трубах встречает -серьезные практические трудности. Поэтому в последнее время изучаются возможности различных электроразрядных устройств, в которых используется магнитное ускорение. Во многих работах изучались в основном оптические свойства получаемой в таких устройствах плазмы (скорость распространения фронта свечения, спектральные характеристики). В большинстве этих исследований фронт свечения, регистрируемый при помощи фоторазвертки, отождествляется с фронтом ударной волны. Однако для такого отождествления нет серьезных оснований. Поэтому в нашей лаборатории предприняты широкие исследования для выяснения природы ударных волн, структуры потока и параметров ллазмы, существующих при импульсном разряде в камере со специальной геометрией. [c.45]

Предлагаемая книга является попыткой в какой-то степени восполнить имеющийся пробел. В ее основу положен конспект лекций по механике космического полета [47], которые на протяжении многих лет читал Д Е Охо-цимский на лгеханико-математическом факультете Московского государственного университета При подготовке книги первоначальное содержание конспекта лекций было существенно переработано и пополнено результатами, полученными к настоящему времени. Излагая материал, авторы старались по возможности избегать бездоказательных утверждений, пусть даже со ссылками на цитируемую литературу. Лишь в отдельных случаях, когда чрезвычайная громоздкость выкладок могла явиться причиной неоправданного увеличения объема книги, приводятся сразу некоторые промежуточные или даже окончательные результаты в виде математических соотношений, графиков на основе выполненных расчетов и т. д. [c.7]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...