Динаміка ракет
 
а б в г д е ж з и й к л м н о п р с т у ф х ц ч ш щ ъ ы ь э ю я
 

Динаміка ракет

Динаміка ракет, ракетодинаміка, наука про рух літальних апаратів, забезпечених реактивними двигунами . Найбільш важлива особливість польоту ракети з працюючим (що розвиває тягу) двигуном — істотна зміна її маси під час руху унаслідок згорання палива. Так, одноступінчаті ракети в процесі розгону (набору швидкості) втрачають до 90% первинною (стартовою) маси. Закони руху ракети при працюючому двигуні даються рівняннями механіки тіл змінної маси .

  Теоретичні основи Д. р. закладені працями росіян учених І. В. Мещерського і К. Е. Циолковського в кінці 19 — початку 20 вв.(століття) Швидкий розвиток Д. р. почалося після закінчення 2-ої світової війни 1939—45 у зв'язку із зростанням ракетобудування в ряду промислово розвинених країн (СРСР, США, Франція і ін.).

  Найважливіші розділи Д. р.: 1) вивчення руху центру мас ( центру тяжіння ) ракет, тобто створення теорії, присвяченої вирішенню траєкторних завдань ракетодинаміки; 2) вивчення руху ракет відносно центру мас. У цьому розділі досліджуються питання стабілізації ракет, можливості маневрування і управління, наведення на задану мета, а також стиковки реактивних літальних апаратів (космічних кораблів з ракетними двигунами) на орбіті в космічному просторі; 3) експериментальна ракетодинаміка, де вивчаються експериментальні методи дослідження руху ракет. Тут широко використовуються оптичні і радіотехнічні прилади для визначення геометричних, кінематичних і динамічних характеристик польоту, що визначають як рух центру мас ракети, так і рух відносно центру мас.

  Своєрідний клас завдань Д. р. викликаний необхідністю програмування величини і напряму реактивної сили, щоб отримати при наявній кількості палива (пального і окислювача) найкращі льотні характеристики для досягнення мети польоту (наприклад, максимальна дальність польоту, мінімальний час польоту до мети, максимальна кінетична енергія в кінці роботи двигуна і ін.). Такі завдання успішно вирішуються методами варіаційного числення і сприяють розвитку самих цих методів. У зв'язку із створенням дуже великих ракет на рідкому паливі успішно розвиваються нові розділи Д. р., в яких вивчається рух корпусу ракети з врахуванням коливань рідкого палива в її баках, а також досліджується рух ракети як пружного тіла. Ці нові завдання настільки складні, що недоступні аналітичному вивченню. Для вирішення таких (багатопараметричних) завдань застосовують цифрові ЕОМ(електронна обчислювальна машина).

  Для динаміки керованих ракет (наприклад, зенітних керованих ракет, ракет протиракетної оборони і ін.) деякі із зовнішніх дій мають імовірнісний характер і кількісно визначаються «випадковими» функціями часу. Вирішення таких завдань вимагає використання теорії імовірнісних процесів.

  Літ.: Космічна техніка, під ред. Р. Сейферта, пер.(переведення) з англ.(англійський), М., 1964; Космодемьянський А. А., Механіка тіл змінної маси (Теорія реактивного руху), ч. 1, М., 1947; Фертрегт М., Основи космонавтики, пер.(переведення) з англ.(англійський), М., 1969; Циолковський До. Е., Реактивні літальні апарати, М., 1964.

  А. А. Космодемьянський.