Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Левантовский В.И. -> "Механика космического полета в элементарном изложении" -> 75

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 .. 69 70 71 72 73 74 < 75 > 76 77 78 79 80 81 .. 221 >> Следующая


Есть нечто, что до сих пор оказалось возможным именно на борту орбитальных станций. Это технологические эксперименты, успешно проводившиеся и на «Союзах», и на «Салютах», и на «Скайлэбе». В конечном счете возникнет новая отрасль производства — \

\

§ 3. ИС^УССT В E H H \ Я ТЯЖЕСТЬ 177

\

орбитальная технология, которая будет использовать главным образом свойство невесомости 1). Можно будет получать бездефектные кристаллы и сплавы, особо прочные композиционные материалы, особенно чистое оптическое стерло (для мощных лазеров), волоконные светопроводы высокого качества, неразъемные соединения (получаемые в результате космической сварки и плавки), полупроводниковые материалы (в частности, кристаллы больших размеров), медицинские препараты очень высокой очистки (по прогнозам к 2000 г. в космосе будет производиться в год до 30 т ферментов, вакцин и т. п.) [2.35]. Высказывалось предположение, что удастся производить некоторые лекарства в больших количествах благодаря тому, что, как показали биоспутники, в невесомости бактерии очень быстро размножаются.

Естественно думать, что зародившаяся на пилотируемых объектах космическая технология, превратившись в отрасль промышленности, будет далее развиваться в больших автоматизированных орбитальных комплексах.

Поговаривают о возможности использования орбитальных станция в качестве космических больниц, так как, по-видимому, невесомость может оказать благоприятное влияние на лечение некоторых болезней [2.36].

Наконец, орбитальные станции смогут служить й будущем учебными центрами для подготовки пилотов межпланетных кораблей. Некоторым из них суждено в конце концов превратиться в подвижные стартовые платформы — космопорты для рейсов к Луне и планетам.

§ 3. Искусственная тяжесть

Несмотря на только что описанную полезность невесомости, этот фактор заведомо должен оказаться вредным по крайней мере для некоторых видов деятельности на орбите в будущем. Но самое главное, существуют серьезные опасения в отношении вредного воздействия долговременной невесомости на человеческий организм, хотя полугодовой полет советских космонавтов и доказывает, сколь многого можно добиться постоянными тренировками. Так или иначе, а создание искусственной тяжести сможет нас выручить, если понадобится.

Казалось бы, простейшим методом создания искусственной тяжести может служить включение бортового ракетного двигателя, но расчеты по формуле Циолковского (§ 1 гл. 1) показывают, что для этого необходимо иметь на борту станции непомерно большое ко-

•I ,1) ? вакуумэм дело обстоит хуже, так как не обеспечивается чистота' станция окружена всегда облаком газа, благодаря утечке его из внутренних частей, и частиц, возникших из-за эрозии оболочки. 178

ГЛ. 7. ПИЛОТИРУЕМЫЕ ОРБИТАЛЬНЫЙ ОБЪЕКТЫ

личество топлива. Например, если мы желаем только в течение часа поддерживать на борту станции постоянную перегрузку с коэффициентом единица (т. е. нормальную силу тяжести), то при топливе, обеспечивающем скорость истечения 3 км/с, его количество должно в 130 ООО раз превышать массу самой станции и даже в случае половинной силы тяжести или полной, но в течение получаса — в 360 раз! Мы не говорим уже о том, что всякое включение двигателя привело бы к изменению орбиты.

Ракетный метод создания искусственной тяжести применяется на практике лишь для того, чтобы создать на короткое время с помощью вспомогательных двигателей небольшую перегрузку (меньше единицы) и обеспечить тем самым работу маршевых двигателей ракеты-носителя после, например, пассивного участка полета при выведении спутника на орбиту («гравитационная осадка» топлива).

Реальный метод создания искусственной тяжести заключается в приведении станции во вращение вокруг оси, проходящей через центр масс. Для этого достаточно создать «пару сил» с помощью двух двигателей небольшой тяги, которые раскрутят станцию до необходимой угловой скорости и затем выключатся. Угловая скорость будет далее оставаться практически неизменной, если только внутри станции расстояния крупных масс от оси вращения не будут существенно изменяться, если прибывающие на станцию корабли будут причаливать только вблизи оси вращения и т. п.

На отдельные тела на борту станции будут действовать центробежные силы, прижимающие их изнутри к отдаленной от оси стенке станции и тем самым обеспечивающие ощущение тяжести (указанная опора будет играть роль пола). Ускорение искусственного поля сил тяжести будет при этом равняться со2/", где (о — угловая скорость вращения, г — расстояние тела до оси вращения. Направления кажущихся вертикалей будут при этом не параллельны, так как они пересекаются на оси вращения. Это будет особенно заметно, если длина помещения на станции того же порядка, что и расстояние до оси вращения. Из трех человек, изображенных на рис. 60, а стоящими на плоском полу, двум крайним будет казаться, что они на^наклонной плоскости. Поэтому пол следует делать вогнутым. Естественно придать орбитальной станции форму колеса, в «ободе» которого размещаются жилые кабины с искусственной тяжестью, а во «втулке», к которой причаливают прибывающие корабли, царит невесомость. Подобные формы станций («колесо», «кольцо», шестиугольник) предлагались в большинстве проектов.
Предыдущая << 1 .. 69 70 71 72 73 74 < 75 > 76 77 78 79 80 81 .. 221 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

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

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed