Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Левантовский В.И. -> "Механика космического полета в элементарном изложении" -> 96

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 .. 90 91 92 93 94 95 < 96 > 97 98 99 100 101 102 .. 221 >> Следующая


выхода из сферы действия Луны с эллиптической скоростью, направленной от Земли. В остальных случаях выход происходит в сторону Земли.

Для траекторий с тесным сближением допустимы лишь весьма малые ошибки в величине и направлении начальной скорости. Незначительная ошибка может привести к нерасчетному попаданию в Луну или пролету мимо нее с незапланированной стороны (пунктир на рис. 82, в). В результате даже близкие между собой траектории Луна может возмущать совершенно различным образом, играя роль усилителя начальных ошибок выведения (эффект усиления ошибок отчетливо виден, например, из рис. 75: гиперболические траектории рассеиваются центром притяжения). А последние и без того приводят к значительным отклонениям вблизи Луны, так как начальная скорость близка к минимальной. § 2. сближение c возвращением к земле

229

Рис. 87. Классы траекторий плоского облета Луны с пологим входом в атмосферу [3.1].

На практике представляют большой интерес не номинальные траектории возвращения, проходящие через центр Земли, а специальные траектории (рис. 87), проходящие от центра Земли на расстоянии, примерно на 100 км превышающем радиус Земли, т. е. траектории пологого входа в атмосферу (условная высота атмосферы обычно принимается за 100 км). Они позволяют, как мы увидим в § 3 гл. 11, вернуть на Землю облетевший Луну космический аппарат. Однако эти траектории, к сожалению, особенно чувствительны к начальным ошибкам. Например, для случая облета Луны с пологим входом в атмосферу, когда горизонтальная начальная скорость на 83,77 м/с меньше параболической, полет продолжается 97г сут и минимальное расстояние от центра Луны составляет 27 ООО км, увеличение начальной скорости всего лишь на 0,2 м/с изменяет высоту входа в атмосферу на 160 км. При ошибке в угле возвышения вектора начальной скорости на треть градуса высота изменится на 100 км. Более тесное сближение с Луной оказывается чреватым еще большей чувствительностью траектории к ошибкам.

До сих пор мы рассматривали плоскую задачу о сближении с возвращением. Подобного рода полеты, однако, неосуществимы с территории Советского Союза. Первым реально осуществленным облетом Луны был полет советской автоматической станции «Луна-3» в октябре 1959 г. с целью фотографирования обратной стороны Луны.

Станция «Луна-3» стартовала 4 октября 1959 г. с эллиптической начальной скоростью (272-суточный полет). Если бы на пути станции не оказалась сфера действия Луны, то «Луна-3» испытала бы столь сильные солнечные возмущения вблизи апогея своей траектории, находившегося около границы сферы действия Земли, что, возможно, сразу стала бы искусственной планетой. Если бы она и завершила первый оборот, то погибла бы, войдя в атмосферу над южным полушарием Земли.

Но «Луна-3» вошла в сферу действия Луны. Пройдя 6 октября в 17 ч 16 мин южнее Луны на минимальном расстоянии от ее центра (7900 км), она обогнула Луну и оказалась над обратной ее стороной. Удаляясь от Луны, станция в 6—7 ч московского времени 230

гл. 9. пролетные операцИИ

7 октября вышла из сферы действия Луны с эллиптической геоцентрической скоростью и превратилась в искусственный спутник Земли. Орбита этого спутника была расположена в плоскости, примерно перпендикулярной к плоскости орбиты Луны, апогей находился на расстоянии 480 ООО км от центра Земли, а перигей — на расстоянии 47 500 км от центра Земли. Период обращения составлял около 15 сут. «Луна-3» прошла апогей со скоростью 0,4 км/с и через 7 сут, 19 октября в 19 ч 30 мин, впервые пришла в перигей со скоростью'3,91 км/с. «Подведем итоги» на этот момент.

Притяжение Луны примерно в полтора раза приблизило апогей первоначальной эллиптической орбиты к Земле и сильно удалило перигей от Земли (перигей первоначальной орбиты был расположен под земной поверхностью). Тем самым притяжение Луны не позволило станции погибнуть на первом же обороте. Кроме того, оно перевело движение в другую плоскость и так изменило направление обращения вокруг Земли, что «Луна-3» возвратилась к Земле с севера, а не с юга. Это обеспечило чрезвычайно благоприятные условия радиосвязи со станцией с территории Советского Союза [3.41.

Лунные и солнечные возмущения в дальнейшем привели к серьезным изменениям спутниковой орбиты станции «Луна-3», о чем уже говорилось в § 5 гл. 4.

Осуществленный облет Луны является классическим примером успешного пертурбационного маневра, т. е. маневра по изменению для каких-либо целей траектории полета, совершаемого не с помощью ракетных двигателей, а с использованием поля тяготения небесного тела. Обычно пертурбационные маневры требуют особенно точного выведения космического аппарата на траекторию пассивного полета. В частности, полет станции «Луна-3» требовал большей точности начальных данных, чем полет станции «Луна-2», попавшей в Луну в сентябре 1959 г.

§ 3. Периодический облет Луны

Мы сейчас обратимся к особого вида траекториям облета Луны, имеющим скорее теоретическое, нежели практическое значение, но отличающимся своеобразным изяществом.

Предыдущая << 1 .. 90 91 92 93 94 95 < 96 > 97 98 99 100 101 102 .. 221 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

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

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed