Кинематические уравнения , связанные с движением ИСЗ .
Вместо Р введем
Продифференцируем :
Подставим уравнение (5’) в уравнения (1) и(2) :
Определим полную энергию ИСЗ , в общем виде уравнение выглядит так :
Для точки перигея запишем уравнение :
Исключим из уравнений (8) , (9) , (10) скорость Va и параметр Р
Как видно из уравнения (11) мы получили параметры траектории движения ИСЗ с зависящими от величины эксцентриситета (ε) и следовательно для каждой орбиты величина (ε) должна определяться отдельно .
При помощи ракеты–носителя можно получить ряд орбит ИСЗ , при различных значениях некоторого параметра ”S” , который зависит от закона расходования топлива во время полета .
Траектория полета космических кораблей .
Общие замечания .
Космический корабль – летательный аппарат (ЛА) , способный совершать перелеты с одной планеты на другую или с одной орбиты на другую при полете вокруг данной планеты . Весь процесс перелета с одной планеты на другую можно условно разбить на три этапа :
a) полет в близи планеты отправления ;
b) полет в космическом пространстве ;
c) полет в близи планеты назначения .
В общем случае полет на а) и b) проходит частично или полностью в атмосфере , то обстоятельство , что в космическом пространстве атмосфера отсутствует (аэродинамические силы равны нулю) упрощает решение задачи на этапе b) .
Задача движения КК при движении на этапе b) является более сложной , чем движение ИСЗ , т.к. на этом этапе на КК силы притяжения нескольких планет и гравитационное поле действующее на КК изменяется стечением времени .
Решение задачи о движении КК , когда учитывается сила притяжения многих небесных тел может быть получено только численным методом с использованием супермощных ЭВМ .
Задача , когда на КК действует гравитационное поле нескольких планет носит название –“задача “N тел” . В практике расчета КК задачу “N тел” заменяют задачей “двух тел” , в которой всю траекторию полета КК разбивают на отдельные участки и рассматривают движение КК на каждом участке в поле тяготения только одной планеты , т.к. при межпланетных перелетах КК корабль должен преодолевать большие расстояния , то реализовать его движение с непрерывно работающим двигателем практически невозможно (для такого полета запас топлива и стартовый вес самого корабля получился бы нереально большим) . Поэтому в основном межпланетный КК совершает пассивный (баллистический) полет под действием только сил тяготения планет без затрат собственной энергии . В то же время на некоторых участках полета необходима работа двигателей , а именно :
§ на начальном участке ; корабль должен получить нужную скорость и высоту
§ на конечном участке
§ при переходе с одной орбиты на другую
§ на баллистическом при его корректировке
Продолжительность полета с работающим двигателем измеряется минутами или секундами , когда продолжительность пассивного полета – месяцы и годы .
Это позволяет ставить задачу о полете с важным упрощением : заменение распределенного по времени t действие силы тяги двигателей на мгновенное сообщение КК соответствующего импульса тяги .
Результатом приложения является мгновенное изменение скорости КК при неизменных его координатах .
В связи с упрощениями , траектория КК состоит из отрезков Кеплеровых дуг (отрезков баллистических кривых полученных в результате решения задачи “двух тел” .
В точках соединения дуг M и N приложены соответствующие импульсы тяги . Точки M и N в общем случае угловые , т.к. действие импульса тяги направленние изменяет .
При решение задачи межпланетного перелета КК необходимо определить :
§ необходимую величину
§ момент времени , в который этот должен быть приложен
§ определение полной траектории КК
Дата добавления: 2016-06-09; просмотров: 1636;