Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Левантовский В.И. -> "Механика космического полета в элементарном изложении" -> 110

Механика космического полета в элементарном изложении - Левантовский В.И.

Левантовский В.И. Механика космического полета в элементарном изложении — М.: Наука, 1980. — 512 c.
Скачать (прямая ссылка): mehanikakosmicheskogopoleta1980.djvu
Предыдущая << 1 .. 104 105 106 107 108 109 < 110 > 111 112 113 114 115 116 .. 221 >> Следующая


Собственно говоря, формулы для fx и V можно было бы упростить, учитывая, что для Земли VM a*30 и что при возвращении

из района Луны uBX#a a ]/2, но мы этого не делаем, так как формула для ширины коридора входа I носит универсальный характер: она справедлива для входа в атмосферу любой планеты со скоростью, превышающей местную круговую.

Любопытно, что, как видно из приведенной формулы, ширина коридора зависит от быстроты изменения плотности атмосферы с высотой, но не от конкретного значения плотности, скажем, у поверхности планеты. Она зависит от отношения подъемной силы к силе лобового сопротивления, но не от конкретных значений этих сил и не от массы аппарата.

Заметим, что формула справедлива для случаев, когда вход совершается с не слишком малым аэродинамическим качеством. Ею, в частности, нельзя пользоваться для вычисления ширины коридора баллистического входа.

Использование подъемной силы позволяет значительно увеличить ширину коридора входа по сравнению с его шириной при баллистическом спуске (до 82 км по данным [3.29]). Кроме того, оно дает возможность дополнительного (в частности, бокового) маневрирования в атмосфере, что позволяет с гораздо большей точностью совершить посадку [3.25]. Если понадобится, может быть осуществлено рикошетирование с целью увеличения дальности полета. При повторном (после рикошетирования) погружении в атмосферу с помощью подъемной силы могут быть скомпенсированы ошибки предыдущего выхода из атмосферы. Если номинальная дальность с рикошетированием составляет 15 ООО км, 262

ГЛ. 11. ВОЗВРАЩЕНИЕ НА ЗЕМЛЮ

то аппарат с аэродинамическим качеством 0,4 может увеличить или уменьшить эту дальность на 500 км, а в случае аэродинамического качества 0,8—даже на 1500 км [3.29].

По сравнению с баллистическим спуском спуск с аэродинамическим качеством приводит к резкому снижению перегрузок, так как торможение растягивается на значительно больший промежуток времени.

Так как вблизи верхней границы коридора входа среда сильно разрежена, то для создания отрицательной подъемной силы нужной величины могут понадобиться слишком большие крылья. Поэтому возможно, что ту же цель повышения границы выгоднее будет достичь искусственным увеличением сопротивления с помощью тормозных устройств типа парашютов, выдерживающих высокие температуры [3.27].

С другой стороны, в конце спуска, когда скорость планирующего аппарата сильно снижается, несущий корпус делается неэффективен, и поэтому на последнем этапе мягкая посадка совершается с помощью парашютов или ракетного двигателя. Космические же планеры, обладающие аэродинамическим качеством порядка 3—4, могут садиться на беговые дорожки, как это и предусмотрено для орбитальных самолетов (например, «Шатл»).

В Советском Союзе были впервые возвращены на Землю автоматические аппараты, облегевшие Луну или побывавшие на ее поверхности.

§ 3. Возвращение на Землю космических аппаратов,

облетевших Луну

Стартовавшая 15 сентября 1968 г. с промежуточной орбиты советская станция «Зонд-5» 18 сентября обогнула Луну, пройдя на расстоянии 1950 км от ее поверхности, и 21 сентября вошла со скоростью около 11 км/с в атмосферу. На пути к Луне на расстоянии 325 000 км от Земли и на обратном пути на расстоянии 143 000 км были проведены коррекции, причем первая обеспечила пролет Луны на заданном расстоянии, а вторая, с импульсом 0,35 м/с (0,005% скорости),— вход в атмосферу под заданным углом 5—6°. Перед входом от станции отделился спускаемый аппарат. Температура в слое газа между аппаратом и ударной волной достигала 13 000°. Баллистический спуск завершился посадкой в Индийском океане после того, как на высоте 7 км (при скорости 200 м/с) сработала парашютная система. Коэффициент перегрузки не превышал 10—16. Расчетная высота условного перигея 35 км. Увеличение этой высоты на 25 км привело бы к «незахвату» атмосферой, а уменьшение на 10 км — к чрезмерным перегрузкам и перегреву. § 3. ВОЗВРАЩЕНИЕ НА ЗЕМЛЮ ПОСЛЕ ОБЛЕТА ЛУНЫ

263

Через два месяца аналогичный облет Луны увенчался первым спуском с аэродинамическим качеством х). 10 ноября 1968 г. с промежуточной околоземной орбиты с помощью вторично включенной второй ступени ракеты-носителя на траекторию облета Луны была выведена станция «Зонд-6», облетевшая Луну и вошедшая в атмосферу 17 ноября. На пути к Луне и обратно были проведены три коррекции (рис. 102), причем последняя обеспечила вход в коридор с расчетной шириной 20 км; средняя линия коридора имела условный перигей на высоте 45 км над Землей (под коридором здесь

Рис. 102. Схема полета автоматической станции «Зоид-6»: 1 — выведение иа промежуточную орбиту, 2 — промежуточная орбита, 3 — старт с орбиты к Луие, 4 — первая коррекция 12 ноября 1968 г., 5 — сближение с Луиой, 6 — вторая коррекция 16 ноября, 7 — третья коррекция 17 ноября, 8 — отделение спускаемого аппарата, 9 — первое погружение в атмосферу и коридор входа, 10 — выход из атмосферы, 11 — вторичное погружение в атмосферу.

понимается не область, отделяющая «зону незахвата» от зоны опасных перегрузок, а «трубка» траекторий, ведущих в расчетный район посадки). Помимо точного входа в коридор требовался также подход к Земле в точно предусмотренное время: ошибка в 5—10 мин из-за вращения Земли привела бы к ошибке в 300 км. Перед входом в атмосферу была проведена астроориентация станции, после чего от нее был отделен спускаемый аппарат, колебания которого после отделения были погашены системой стабилизации. Эта же система развернула аппарат для создания угла атаки, обеспечивающего возникновение необходимой подъемной силы.
Предыдущая << 1 .. 104 105 106 107 108 109 < 110 > 111 112 113 114 115 116 .. 221 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed