Введение в авиационную технику и технологию. Рубцов Ю.Б - 48 стр.

Ю.Б.Рубцов        Введение в авиационную технику и технологию   Б.Н.Слюсарь


    По решению ООН во всем мире 12 апреля отмечается как День
космонавтики. 12 апреля 1961 года ракета-носитель «Восток» вывела на
орбиту искусственного спутника Земли первый в мире космический корабль
«Восток», пилотируемый гражданином СССР Ю.А. Гагариным.
.
    Стартовая масса трехступенчатой ракетно-космической системы «Восток»
(рис. 5.2.) - 287 000 кг. Жидкостные реактивные двигатели (ЖРД) боковых
блоков первой ступени 1 совместно с ЖРД второй ступени 2 создавали
стартовую тягу 4000 кН. Полная длина системы на старте - 38 360 мм.
    Система вывела на околоземную орбиту полезную нагрузку (космический
корабль) массой mп.н = 4725 кг.
    Третья ступень системы 3 соединена с ракетой-носителем переходной
фермой 10. Двигательный отсек третьей ступени включает в себя ЖРД 9,
двигатели системы ориентации 8, бак горючего (керосин) 7 и бак окислителя
(жидкий кислород) 6. Установленный на вершине комплекса космический
корабль «Восток» 5 при полете в плотных слоях атмосферы предохраняется от
воздействия набегающего потока воздуха головным обтекателем 4.
    При запуске ЖРД ракетно-космической системы, стоящей на стартовой
позиции 11, газы, вытекающие из реактивного сопла ЖРД с большой
скоростью, создают силу тяги двигателя
    Р = mсекWс + fс(pс – p0),
    где Р - сила тяги, Н;
    mсек - расход массы топлива (горючего и окислителя) в течение секунды,
кг/с;
    Wc - скорость истечения газов из сопла, м/с;
    fс - площадь выходного отверстия (среза) сопла, м2;
    pс - давление истекающих газов на срезе сопла. Па;
    p0 - давление окружающей среды, Па.
    При достижении силой тяги значения, равного силе тяжести, ракета
«отрывается» от земли; с увеличением силы тяги ракета начинает подъем с
ускорением. Таким образом реализуется ракето-динамический принцип
полета.
    После выработки топлива из баков первой ступени ее блоки отделяются
(12), и ракета продолжает набирать высоту с ускорением. Далее производится
сброс (13) головного обтекателя, включение двигателя третьей ступени и
отделение ее (14) от второй ступени ракеты-носителя. После достижения
первой космической скорости отделяется двигательный отсек третьей ступени,
космический корабль «Восток» выходит на орбиту искусственного спутника
Земли (15) и движется по баллистическому принципу только под действием
сил всемирного тяготения в состоянии невесомости.
    Состояние невесомости не означает отсутствия веса, так как именно этот
вес (центростремительную силу) уравновешивает центробежная сила инерции
движущегося по круговой орбите тела. Космонавт только не ощущает