ДИНАМИКА РАКЕТ
ракетодинамика,
наука о движении летат. аппаратов, снабжённых реактивными двигателями.
Наиболее
важная особенность полёта ракеты с работающим (развивающим тягу) двигателем
-существ, изменение её массы во время движения вследствие сгорания топлива.
Так, одноступенчатые ракеты в процессе разгона (набора скорости) теряют
до 90% первоначальной (стартовой) массы. Законы движения ракеты при работающем
двигателе даются ур-ниями механики тел переменной массы.
Теоретич. основы Д. р. заложены трудами
рус. учёных И. В. Мещерского и К. Э. Циолковского в кон. 19 - нач. 20 вв.
Быстрое развитие Д. р. началось после окончания 2-й мировой войны 1939-45
в связи с ростом ракетостроения в ряде промышленно развитых стран (СССР,
США, Франция и др.).
Важнейшие разделы Д. р.: 1) изучение движения
центра масс (центра тяжести) ракет, т. е. создание теории, посвящённой
решению траекторных задач ракетодинамики; 2) изучение движения ракет относительно
центра масс. В этом разделе исследуются вопросы стабилизации ракет, возможности
маневрирования и управления, наведения на заданную цель, а также стыковки
реактивных летат. аппаратов (космич. кораблей с ракетными двигателями)
на орбите в космич. пространстве; 3) экспериментальная ракетодинамика,
где изучаются эксперимент. методы исследования движения ракет. Здесь широко
используются оптич. и радиотехнич. приборы для определения геометрич.,
кинематич. и динамич. характеристик полёта, определяющих как движение центра
масс ракеты, так и движение относительно центра масс.
Своеобразный класс задач Д. р. вызван необходимостью
программирования величины и направления реактивной силы, чтобы получить
при имеющемся количестве топлива (горючего и окислителя) наилучшие лётные
характеристики для достижения цели полёта (напр., макс. дальность полёта,
минимальное время полета до цели, макс, кинетич. энергия в конце работы
двигателя и др.). Такие задачи успешно решаются методами вариационного
исчисления и способствуют развитию самих этих методов. В связи с созданием
очень больших ракет на жидком топливе успешно развиваются новые разделы
Д. р., в к-рых изучается движение корпуса ракеты с учётом колебаний жидкого
топлива в её баках, а также исследуется движение ракеты как упругого тела.
Эти новые задачи столь сложны, что недоступны аналитич. изучению. Для решения
таких (многопараме-трич.) задач применяют цифровые ЭВМ.
Для динамики управляемых ракет (напр.,
зенитных управляемых ракет, ракет противоракетной обороны и др.) нек-рые
из внеш. воздействий имеют вероятностный характер и количественно определяются
"случайными" функциями времени. Решение таких задач требует использования
теории вероятностных процессов.
Лит.: Космическая техника, под ред.
Г. Сейферта, пер. с англ., М., 1964; Космодемьянский А. А., Механика тел
переменной массы (Теория реактивного движения), ч. 1, М., 1947; Фертрегт
М., Основы космонавтики, пер. с англ., М., 1969; Циолковский К. Э., Реактивные
летательные аппараты, М., 1964.
А. А. Космодемьянский.
А Б В Г Д Е Ё 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