Техника - молодёжи 1939-07-08, страница 81

Распространено убеждение, что в бездушном пространстве .нельзя управлять ктным кораблем-звездолетом. У водите-,такого корабля не может быть никаких изменить его курс и заставить по-

Я. ПЕРЕЛЬМАН

рия, однако, учит другому: как бы ни была приложена к свободному телу пара сил, ось вращения всегда проходит через центр тяжести тела; это происходит даже в том случае, когда обе силы пары приложены по одну сторону от центра тяжести тела (рис. 2). В теоретической механике утверждение это доказывается вполне строго; мы же ограничимся здесь лишь указанием на то, что две равные противоположно направленные силы не могут вызвать перемещения центра тяжести свободного тела;

Две равные силы, F и F^r, непараллельно и в разные дто-заставляют вращаться тело вокруг некоторой оси.

рнуться "в желаемом направлении. Сводное тело будто бы не может изменить положение в пространстве действием внутренних сил. Мнение это недостаточном знакомстве с й механикой. Заставить ракет-звездолет повернуться в пространстве возможно. Как сделать такой пово-подсказывает. теория. 1тобы в этом вопросе разобраться, нам юбятся кое-какие простейшие сведения теоретической механики, рассмотрим прежде всего, под действием [их сил свободное тело вообще начина-'вращаться. Теория учит, что для при-[ия свободного / тела во вращение на должны действовать две равные си-F и F', направленные параллельно, но противоположные стороны. Такие силы

("Цмогут быть заменены никакой одной си-i и называются в совокупности «парою , Итак, пара сил, действуя на свооод-i ? тело, заставляет его вращаться вокруг йхоторой оси. Как проходит эта ось? Не-

Сомым с механикой кажется естествен-, чтобы ось вращения проходила как j h посредине между точками А а В, в ко-ь' IX приложены силы пары (рис. 1). Тео-

ОТВЕТЫ НА КРОССВОРД (см. Мб)

По горизонтали: . Летка. 4. Отпор. 7. Самум. 10. Трап 1 Азот. 12. Наука. 13. Оклад. 14. Вагон "' - Крюк. 16. Отто. 17. Абака. 20. Аргон Н- 26. Торос. 29. Шамот. 32. Кар ^хо. 36. Руда. 37. Пудра. 38. Пер икап. 40. Лето. 41. Кино. 42. Огонь и. Г. 48. Товар. 51. Сахар. 54. Паром эат. 60. Очки. 61. Авто. 62. Валик дий. 64. Метан. 65. Обои. 66. Орша. >ут. 68. Тенор. 69. Рельс.

. Опока Мегом 1. Рота

По вертикали: 1. Лента. 2. Труба. 3. Атака. 5. Полог. 6. Радон. 7. Ствол. 9. Минин. 18. Бодо. 19. Кило.

22. Окно. 24. Юнга. 2§. Енот. ..........

27. Радио. 28. Сталь. 29. Шопот. 30. Мор зе. 31. Тракт. 32. Капот. 33. Рукав. 34. Ам пер. 43. Гора. 44. Нота. 46. Рука. 47. Сено 49. Овца. 50. Арба. 51. Север. 52. Холод 53. Рокот. 54. Пирит. 55. Редан. 56. Майор 57. Комар. 58. Рутил. 59. Тунис.

помогает нам понять, что должно произой-- ти с телом под действием силы F.

В самом деле, из трех сил—F, Р и Q, действующих сейчас на тело, две силы — F и Р -— можно рассматривать как пару сил. Пара эта заставит тело вращаться вокруг оси, проходящей через его центр тяжести. Третья же сила — Q, приложенная к центру тяжести тела, будет двигать его вперед. Значит, под действием силы, направленной мимо центра тяжести, тело должно совершить одновременно два движения: перемещаться вперед и вращаться вокруг центра тяжести.

Теперь мы достаточно вооружены теорией, чтобы решить поставленную задачу о повороте ракеты в мировом пространстве.

Рис. 2. Ось вращения всегда проходит через центр тяжести тела, даже в тон случае, когда обе силы пары приложены

по одну сторону от центра тяжести.

так что ось вращения должна проходить именно через эту точку.

Что же происходит со свободным телом, на которое действует не пара сил, а только одна сила? Если направление этой силы пройдет через центр тяжести тела, то тело, естественно, будет двигаться вперед по направлению силы, не вращаясь. Но что получится, когда направление этой одной силы не пройдет через центр тяжести тела? Этот случай заслуживает особого рассмотрения.

Пусть, например, имеется свободное тело, к которому приложена сила F и направление ее не проходит через центр тяжести тела (рнс. 3). Чтобы узнать, как при таких условиях будет двигаться тело, мысленно приложим в центре тяжести две силы — Р и Q, противоположно направленные, но равные и параллельные. Совместное действие двух добавленных сил, конечно, равно нулю: они уравновешивают друг друга. Присоединение их к силе F нисколько не нарушает ее действия, зато

Рис. 3. Под действием силы F, направленной мимо центра тяжести, свободное тело будет двигаться вперед и одновременно вращаться вокруг оси.

Для поворота ракеты достаточно пустить поток отбрасываемых газов так, чтобы направление силы отдачи не проходило через центр тяжести корабля. Добиться же этого можно различными способами. Можно устроить руль в потоке вытекающих газов, как предлагал. еще Циолковский, либо менять положение сопла в корпусе ракеты, либо же пользоваться для поворота вспомогательным боковым соплом. Какой из этих способов практически наиболее удобен и выгоден, разбирать здесь не станем. Для нас важно Лишь установить, что пути к разрешению задачи управления ракетой существуют и они подсказываются теоретической механикой.

Таким образом, ракетный корабль будет приходить во вращение довольно легко. Затруднительным окажется скорее избегнуть вращательных Движений, чем добиться их. Достаточно ничтожного отклонения силы тяги от прямой, проходящей через ось симметрии корпуса ракеты, чтобы началось вращение звездолета. Пилот должен будет постоянно бороться с этим нежелательным, вращением, которое, разумеется, будет мешать кораблю держаться определенного курса. И здесь опять-таки теория помогает бороться с уклонениями от курса. Какими способами? Пилот может перемещать грузы на корабле и тем изменять положение центра тяжести внутри корпуса звездолета;, или он может вызвать обратное вращение, уничтожающее нежелательное.