ABC kozmikus manőverek

„A Földön műholdat állítottak pályára egy emberes űrhajók. „Ezek a szavak TASS hallotta az egész világon. Sok, persze, megkérdezte: „És mi van - tartózkodik? Kezeli a pilóta? De mi lehet a vezető, ebben az esetben egy űrhajós, ha a hajó mozog szigorúan előre pályára? "

P Aketi jármű befejezte a munkáját. Felemelte a hajó túl sűrű réteg a légkörben, azt mondta, a szükséges szökési sebesség. Ezután a hajó mozog egy előre kiszámított pályára - a Föld pályája a műhold, és ez a mozgás már nincs szükség rakétamotorokban. De.

Képzeld el, hogy - a tér személyzet tagjai - kell tanulni néhány jelenséget az űrben. Tehát, akkor be kell kapcsolnia a hajót, hogy a lőrés irányult a tárgy érdekli. Nyitott, de hogyan? A kormánymű rakétamotorokban. Két ilyen motort erősített oldalán a hajótest homlokegyenest ellenkező pont. A fúvókák vannak irányítva tengelye mentén a hajó különböző irányokba. A motort bekapcsolni - és az űrhajó lassan forog egy függőleges tengely körül. Köztük az egyik pár motorok vezérelhető jármű körül addig bármelyik a három tengely (ábra. 1).

A kormánymű motorok kompakt és rendkívül gazdaságos üzemanyag-fogyasztást mérik milligramm per másodperc. A fő követelmény velük - a megbízhatóság, a munkaképesség hosszú ideig, több be- és kikapcsolása. Ezért a hatalom nem mindig a legjobb az üzemanyag használata és az oxidálószer. nyereséges gyakran a sűrített gáz, például nitrogén. Hogyan működik?

Hideg, de erősen tömörített nitrogén jut a fúvóka és mozgó keresztül, bővül, megszerzése a sebesség több száz méter másodpercenként. Természetesen ez 4-6-szor kisebb kipufogógáz sebessége az égéstermékek a rakéta motor fúvóka. Ezért szükséges, egyidejűleg növeli a nitrogénáram képest áramlási sebességgel folyékony üzemanyag. De az egyszerűség és a megbízhatóság a design néha igazolja ezt a hiányosságot - a teljes gázfogyasztás a repülés közben, ha tart néhány napig, kicsi. Ezek a motorok néha kormánymű kormánylapát fúvókák, mivel a teljes eszköz áll egy komprimált gáztartály, szelepeket és fúvókákat.

Pályára bravúr és a nyitottság

(Lásd. Közép-spread)

„Kelet” becsülettel teljesítette történelmi küldetését: ő hozta a végtelenség az univerzum első kosmoprohodtsev. Ezért mindenkinek érdekes lesz látni a belső szerkezete a híres hajó ábrázolt centerfold.

Ábra. 1. A rendszer segítségével a kormánykerék rakétamotorokban űrhajók lehet engedelmes azonos, rúgás, például egy sík (A - forgó függőleges tengely körül B - körül hosszanti V - körülbelül egy keresztirányú).

És tudja irányítani a hajót lendkerék tömegek (ábra. 2). Ezt az elképzelést terjesztett elő K. Tsiolkovsky. Belül, a hajó a tengelyen rögzített a szervezetben, és áthalad a tömegközéppont az egész rendszer, meg a lendkereket. Ha forgatni egy bizonyos szögsebesség, a szonda elkezdi forgatni az ellenkező irányba. De hogyan egy kis lendkerék (és ez nagyon kicsinek kell lennie!) Hogy megbirkózzon a hatalmas tömeg az űrhajó? Ez a kérdés a válasz egy egyszerű képlet. ahol # 969; és # 969; m - szögsebessége a hajó és a lendkerék, a Jk és YM - a tehetetlenségi nyomatéka. Tehát, egy kis lendkerék nagy sebességgel forgó, lehet lassan forgó nehéz űrhajó ugyanazon tengely körül, de az ellenkező irányba.

D vigayas a pályára, a szonda nem megtartja a kívánt térbeli orientáció: ő szabadon forog körül annak súlypontja. Hogyan lehet fenntartani a kívánt irányba azonos, hogyan lehet stabilizálni a helyzetét a hajó?

Ehhez használja ugyanazt a rendszert, amelynek beszéltünk az előző fejezetben. Természetesen a „vonzás” rendkívül pontos és hibamentes működését automatizálás. Készülék befogó kis eltérés a jármű egy meghatározott helyén egy programot, és parancsokat küldjön a kormányzáshoz motorok vagy más végrehajtó.

Stabilizációs térben - egy nehéz és felelősségteljes feladat. Repülő szovjet űrhajó „Vosztok” és „Voskhod” azt mutatta, hogy a mérnöki tudomány sikeresen oldotta meg a problémát. De elérte a határt, és az csak a kezdete a kreativitás a tudósok, mérnökök, feltalálók.

Képzeljük el, hogy épített egy hatalmas űrhajó utazni a Marsra. Melyik stabilizáló rendszer választani neki? Egy dolog biztos: meg kell keresni az új, hatékonyabb rendszer stabilizálása. Nehéz megmondani, hogy mi lesz a következő keresések. De valamit, ami többé-kevésbé nyilvánvaló. Például, az egyik lehet képzelni egy stabilizáló rendszert a távoli külső járat plazma vagy Ionhajtómű. Egy ilyen berendezés jól teljesített a szovjet űrhajó „Zond-2”.

Ion és plazma motorok nyújtanak gyenge tapadás - csak néhány gramm, de tájékoztatja az üzemi szervezet

Ábra. 2. űrhajó orientáció lehet használni, és a lendkerék rendszer.

Mint ismeretes, az átlagos távolság a Föld és a Mars - több mint 70 millió négyzetkilométeres .. Ezzel az útvonal hossza a legjelentéktelenebb hiba nagyságát és irányát a sebességet űrhajó millió kilométerre „bal” irányába Mars. És ha azok hónapig tartó utazás az űrhajósok repülnek közel egy aszteroida és a hatalom iránti vonzódását, elveti a hajót az úton? Ez azért van, mert ez a „hely baby” expedíció kudarcra van ítélve? Természetesen nem. A berendezést úgy állítsa be a hajó útvonala. Hogyan? Ismét a rakéta motorok. Vannak más módon. Például egy „Napvitorlás”. Biztos, hogy nagyon nagy -, mert a nyomás a fény rendkívül kicsi. Mindazonáltal, a változó a helyzet a vitorla lehet változtatni a nagyságát és irányát a fénysugarak nyomóerő ellenőrző repülést.

Képzeljük el, hogy mikor mozog kering a Föld körül hajó indul manőverezni: emelkedik a magasabb pályára, megváltoztatja a repülés irányában, csökkenti a magassága a pályára. Minden ilyen problémákat lehet csökkenteni, hogy egy dolog: meg kell értesíteni a hajó extra sebességet.

Tegyük fel, hogy a hajó mozog a Föld körül egy magasságban 180 km sebességgel 7803 m / s. Hagyja egy űrhajós úgy döntött, hogy mászni pályára 400 km magas. Ehhez űrhajós tartalmazza a motort, és növeli a sebességet a 64 m / sec. A hajó elkezd mozogni nem körkörös, elliptikus pályán, és emelkedik a magassága 400 km. De itt ez kevesebb, mint a sebesség a kör: ahelyett, 7675 m / sec összesen 7611 m / s. Tehát, a hajó nem lesz képes maradni ebben a magasságban, és csökken a 180 km-rel a Föld felszínét. Ahhoz, hogy továbbra is egy kör alakú pályán keringenek a 400 km, a tetőpont űrhajós ismét meg kell növelni a sebességet 64 m / sec. (Annak érdekében, hogy az olvasók maguk is számolják űrhajó manőverek, így egy közelítő képlettel: # 916; H ≈ 3,5. # 916; V. itt # 916; V - sebesség növekedése m / sec, és a # 916; H - Pályamagaság növekedése ellenkező végén az útvonal kilométer).

SYSTEM
BRAKING
ÉS LESZÁLLÁSI

Mission elértünk. Akkor vissza a Földre. Hogyan kell csinálni? Ha a bolygó nem volt hangulat, a leszálló kellene minden gyorsaságát - mintegy 7800 m / s - eloltani a hatalom egy karrierista. Telne egy erőteljes többlépcsős rakéta körülbelül ugyanaz, mint egy emlékeztető, amely megszünteti a hajó pályáját. De a Föld légzsák, és térjen vissza a hajóra elég viszonylag kis fékrendszerét.

Tegyük fel, hogy az űrhajó mozog egy ellipszis alakú pályán közelíti az egyik, hogy a benyújtott repült „Sunrise”. Az egyszerűség kedvéért, számítások kerül pályára egy csúcspontját magasságban 400 km és 170 km földközel (rendre sebessége Apogee és földközelben, hogy 7608 m / s és 7876 m / sec). Hogyan változik a sebesség a hajó repülő ebben pályára, úgy, hogy esett, például, hogy egy magasságban 100 km? Először is meg kell tudni, hogy milyen magasságban az űrhajósok dönt, hogy kezdje az ereszkedést. Vegyünk két szélsőséges esetekben. A tetőpont fék motorok csökkentenie kell az arány csak 20 m / s. A földközel - 88 m / sec. Kiderült Érdekes eredmény. Kiderült, űrhajók, repülő egy ellipszis alakú pályán, kedvezőbb kezdeni az ereszkedést, nem akkor, amikor legközelebb a Föld felszínén, hanem éppen ellenkezőleg, abban a pillanatban a legnagyobb távolságra helyezkedik el. Azonban, ebben az esetben a jármű jön egy előre meghatározott magasságban egy kissé nagyobb sebességgel (a mi példánkban - 66 m / sec). De a sűrű légköri rétegek eloltani sebesség légellenállás, nem azon az áron az üzemanyag-fogyasztás.

On űrhajó „Voskhod”, hogy teljes mértékben garantálja az átmenet a Föld körüli pályára a műhold a süllyedés pályája a két fék rakétahajtómű-rendszerek kerültek beépítésre - a fő és tartalék. Az ejtőernyő rendszer „Sunrise” lőtt, magassága pedig 5 km sebességgel mintegy 220 m / sec. De a sebesség ejtőernyőzés mindazonáltal még mindig nagy.

Egy puha leszállás a hajó „Voskhod” Mi egy rendszer, amely egy ejtőernyő és leszállás motort. Ezt a motort tartalmazza a közelben a Föld felszínét. Ez kialudt sebességgel történt a süllyedés ejtőernyő, és hozta, hogy elhanyagolhatóan kis értékű idején az ültetés.

Így sem az űrhajó lépés nem teljes, ha nem a munka rakéta motorok. Az egyik szerelt a színpadon a rakéta, felhívta a hajót az űrbe. A rendszer segítségével a többi űrhajós futott hajóját. Másokat fékezéséhez a tetején. A negyedik dolgozott abban az időben az ültetés.