- 1
- 2
- 3
- 4
- 5
- . . .
- последняя »
Красногорского "По волнам эфира" (1913) для полета используется давление солнечного излучения на отражающий экран, установленный на космическом корабле. Современные фантасты придумали еще один способ передвижения в атмосфере и в космосе: неопознанные летающие объекты, летающие тарелки, на которых летают зеленые человечки и пришельцы из других миров. В конце концов, надо признать, что результативность науки и техники все же выше достижений фантастической литературы.
На практике оказалось, что аппаратом, который оторвался от Земли и, поднявшись на сотни километров ввысь, превратился в искусственный спутник Земли, стала ракета. Почему оказались непригодными для этой цели артиллерийский снаряд или самолет? Покажем, что сегодня нельзя использовать артиллерийский снаряд, т.е. выйти в космос одним толчком. Пусть у нас имеется пушка, способная выбросить снаряд с очень большой скоростью, но все же меньшей, чем 11,2 км/с - скорость убегания для Земли. При строго горизонтальном выстреле снаряд должен долго двигаться в плотных слоях атмосферы и сопротивление воздуха, пропорциональное квадрату скорости, привело бы к снижению его скорости. Это видно из интегрирования уравнения:
dv/dt = −kv2 при начальных условиях t = 0, v = v0 .
Разделяя переменные dv/v2 = − k/m dt и интегрируя, получим: 1/v = −k/m + C.
Окончательно находим убывающую функцию от времени:
= v0 /(1 + (k/m)v0t . Еще Ньютон понимал, что для запуска тела на орбиту вокруг Земли оно должно иметь достаточно большую скорость. Он писал: "Представим себе тела, которые выбрасываются с высокой горы строго горизонтально. Ввиду различных скоростей эти тела будут описывать различные дуги вдоль земной поверхности. Тела смогут двигаться и удаляться от Земли по этим траекториям, подобно тому, как движутся в небе планеты".
При начальных скоростях, меньших, чем первая космическая скорость v0< vi = 7, 912 км/с даже при оптимальном угле бросания дальность полета не превысит радиуса Земли rЗ = 6371 км. В этом случае снаряд, двигаясь по данной параболе, всегда упадет на Землю. При нулевом угле бросания при начальной скорости vi = 7, 912 км/с тело будет двигаться вокруг Земли по кругу. Разумеется, на него по-прежнему будет действовать притяжение Земли. Но при такой скорости центробежная сила, выталкивающая его в пространство, в точности уравновешивает силу земного притяжения. Чем выше будет гора, тем начальная круговая скорость будет меньше. Если начальная скорость будет больше vi = 7, 912 км/с, но меньше так называемой параболической vii = 11, 2 км/с, то снаряд под действием силы тяжести будет двигаться по эллипсу (траектория ИСЗ). Заметим, что в настоящее время нет пушек, которые смогли бы придать снаряду такую скорость, хотя в военных целях постройка пушек-гигантов предпринималась. Строились дальнобойные пушки, работающие на обычном порохе, хотя пороховые газы могут сообщить снаряду скорость не более чем 2,5 км/с.
Наибольшая скорость главного калибра корабельной артиллерии около 1 км/с при массе снаряда до 1225 кг. Если бы выброшенному снаряду можно было бы дать в полете дополнительный толчок, то он продвинулся бы выше и дальше, но с помощью пушки это сделать нельзя. Первой научной работой, посвященной прямому запуску, когда тело, пробивая атмосферу, выходит в космическое пространство, была, по-видимому, работа К. Э.
- 1
- 2
- 3
- 4
- 5
- . . .
- последняя »
Похожие работы
Интересная статья: Быстрое написание курсовой работы