Механика. Щербаченко Л.А. - 89 стр.

            скоростей маневров, составляющих сложный маневр. С помощью понятия
            характеристической скорости удобно характеризовать ряд важных
            особенностей межпланетных полетов.
                 Для того чтобы тело могло покинуть пределы земного притяжения,
            ему необходимо сообщить скорость примерно 11,5 км/с (вторая космическая
            скорость). В случае ракеты такое значение должна иметь скорость в
            формулах (12) (при v o = 0 ) в предположении, что топливо сгорело очень
            быстро и скорость приобретена ракетой непосредственно около поверхности
            Земли. По формулам (12) можно вычислить, какая часть первоначальной
            массы ракеты полетит в космос. Если считать, что скорость истечения газов
                     км                    M
            u′ ≈ 4      , то M ≈ M o e −3 ≈ o , т. е. в космический полет отправится при-
                      с                    20
            близительно 5% первоначальной массы ракеты. Фактически ракета
            разгоняется значительно медленнее, чем мы допустили. Это еще больше
            ухудшает ситуацию, так как увеличивает расход топлива. Для уменьшения
            расхода топлива при ускорении ракеты в поле тяжести Земли необходимо
            сократить время ускорения, т. е. максимально увеличить ускорение. Это
            связано со значительными перегрузками. Поэтому приходится выбирать
            определенные оптимальные условия.
                  При    возвращении    из    космического    пространства   можно
            воспользоваться аэродинамическим торможением, т. е. погасить скорость
            торможением в атмосфере Земли. Но можно погасить скорость и включением
            ракетного двигателя. В этом случае для мягкой посадки потребуется
            уменьшить до нуля скорость 11,5 км/с. Это есть характеристическая
            скорость возвращения на Землю. Поэтому характеристическая скорость
            полета в космос вне пределов земного тяготения и возвращения обратно без
            использования    аэродинамического     торможения     равна   23   км/с.
            Спрашивается: какая доля первоначальной массы вернется из такого по-
            лета? По формуле (12б) находим
                                      Mo
                     M ≈ M o e −6 ≈
                                      400
                 Скорость, необходимая для преодоления притяжения Луны, равна
            примерно 2,5 км/с. Поэтому характеристическая скорость посадки на Луну и
            подъёма с её поверхности равна 5 км/с, а полёта на Луну и возвращения на
            Землю оценивается примерно в 28 км/с. Но здесь не учтена необходимость
            осуществления других маневров. Это заставляет несколько увеличить
            последнее значение. Но, с другой стороны, при возвращении на Землю
            можно     воспользоваться аэродинамическим торможением,              что
            позволяет несколько снизить эту величину. В результате имеем, что
            характеристическая скорость полета на Луну не очень сильно
            отличается от указанной (28 км/с).
                 Характеристическая скорость полета на Марс и Венеру
                                                              км
            несколько больше. Если считать u ′ ≈ 4               , то на Землю после полета
                                                               с


                                                                                         89

PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com