Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Левантовский В.И. -> "Механика космического полета в элементарном изложении" -> 116

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 .. 110 111 112 113 114 115 < 116 > 117 118 119 120 121 122 .. 221 >> Следующая


Описанный метод, конечно, не может привести к экономии энергетических затрат на всю экспедицию. Вся его идея исходит из единственной предпосылки о том, что построить, скажем, три ракеты со стартовой массой по 1000 т легче, чем одну ракету в 3000 т. Недостаток метода заключается в необходимости очень точного управления ракетами, которое обеспечило бы им возможность посадки на Луну в достаточной близости друг от друга. Поверхность Луны весьма неровна, и перевозка грузов, особенно на первых порах, была бы тяжелой задачей.

Итак, заправка (или дозаправка) топливом на Луне могла бы облегчить лунную экспедицию.

Той же цели можно добиться, если осуществить заправку топливом и монтаж космического корабля не на лунной поверхности, а еще на пути к Луне, в «пустоте» мирового пространства. Но заправка на траектории, ведущей к Луне, требует обязательного одновременного старта двух или нескольких ракет. (В противном 276

ГЛ. 12. ЭКСПЕДИЦИЯ НА ЛУНУ

случае последующие ракеты должны будут догонять предыдущие, развивая чрезмерно большую скорость, и затем включать тормозные двигатели для уравнивания скоростей, затрачивая на это топливо; энергетические затраты увеличатся.) Это неудобно. Гораздо лучше организовать встречу ракет на околоземной промежуточной орбите, без предварительного выхода на которую, как правило, все равно нельзя обойтись. Пребывание на орбитах вполне эквивалентно стоянкам при путешествиях по земной поверхности.

В одном из американских проектов предлагалось использование двух р а кет-носителей типа «Сатурн-5», каждая с начальной массой 2700 т. Одна из ракет выводит на околоземную орбиту кабину с космонавтами, а другая присоединяет к ней двигательный отсек, позволяющий осуществить сход с орбиты, посадку на Луну и старт с нее [3.35].

В случае, если предполагается периодическое использование какой-либо промежуточной орбиты, на которой происходит монтаж лунных кораблей (монтажная орбита), целесообразно организовать на орбите постоянную подвижную платформу. На ней могла бы находиться бригада монтажников, а также «заодно» и коллектив исследователей. Орбита платформы, с учетом энергетических требований, должна быть расположена возможно ниже — 200—300 км над Землей [3.25]. Того же требуют и соображения защиты от радиационной опасности (монтажникам, возможно, придется работать вне космического корабля).

Использование постоянной орбитальной стартовой платформы позволяет совершать полеты к Луне только в те периоды, когда Луна приближается к линии пересечения плоскости орбиты платформы и плоскости лунной орбиты. В противном случае потребовался бы большой боковой импульс для выхода из плоскости орбиты платформы. Если бы плоскость орбиты платформы была неизменна, то в течение сидерического месяца существовало бы два «окна запуска». Ввиду же прецессии орбиты платформы (см. § 3 гл. 4) Луна как бы быстрее проходит путь в 180° от узла до узла, так как линия узлов вращается в сторону, противоположную движению Луны (мы предполагаем орбитальное движени-платформы прямым, т. е. происходящим в сторону вращения Земли). Если, например, круговая орбита стартовой платформы имеет высоту 485 км и наклонение около 30°, то оптимальный момент запуска наступает каждые 9,05 сут [3.36].

Помимо описанных встреч на поверхности Луны, на пути к Луне и на околоземной орбите, возможны в принципе также встреча, стыковка и заправка топливом на окололунной орбите. Недостаток этого метода — трудность управления, связанная с большим расстоянием места операции от Земли. Не исключены также различные комбинации перечисленных выше методов [3.37]. Например, с орбиты вблизи Земли могут стартовать на Луну два собранных на ней § 4. РАЗЪЕДИНЕНИЕ И СБЛИЖЕНИЕ НА ОКОЛОЛУННОЙ ОРБИТЕ 277

корабля — пассажирский и грузовой, причем грузовой доставляет на Луну топливо, необходимое пассажирскому кораблю для возвращения на Землю.

Дозаправка топливом на поверхности Луны или на околоземной орбите, или, наконец, на орбите спутника Луны, хотя и дает ряд выгод, но в принципе не уменьшает количества энергии, которую нужно затратить для того, чтобы космический корабль определенной массы, побывав на Луне, вернулся на Землю. Суммарная масса всех ракет, стартующих с Земли, при прочих равных условиях не будет меньше стартовой массы ракеты, предназначенной для прямого перелета Земля — Луна — Земля. Что же касается стоимости всего предприятия, то она даже возрастет, так как стоимость ракеты не пропорциональна ее массе: стоимость систем управления, навигации, счетно-решающих устройств и т. п. для небольшой ракеты не отличается, по существу, от стоимости соответствующих элементов большой ракеты. Надежность же операции, в которой участвует несколько ракег, вообще говоря, понижается.

§ 4. Разъединение и сближение на окололунной орбите

(третий вариант лунной экспедиции)

Существует метод, позволяющий резко уменьшить затраты энергии на лунную экспедицию, а следовательно, и сильно ее удешевить, хотя этот метод и имеет свои специфические трудности. До сих пор мы считали, что вся полезная нагрузка лунной экспедиции обязана выйти на траекторию полета, благополучно опуститься на поверхность Луны, затем взлететь с нее, чтобы через 3—4 дня войти в земную атмосферу. То же касалось и отдельных ступеней ракеты. Например, последняя ступень, предназначенная для старта с Луны, должна была непременно целиком, со всем своим топливом, сначала опуститься на Луну, а затем стартовать с нее. На первый взгляд кажется, что иначе и быть не может. Но нельзя ли оставить по дороге к Луне часть полезной нагрузки и топлива, чтобы подобрать ее на обратном пути, когда она и понадобится? Зачем, например, тащить на поверхность Луны тепловую защиту, которая понадобится только при входе в атмосферу?
Предыдущая << 1 .. 110 111 112 113 114 115 < 116 > 117 118 119 120 121 122 .. 221 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

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

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed