Техника - молодёжи 1966-01, страница 26
АЗБУКА КОСМИЧЕСКОГО ПИЛОТАЖА И. МЕРКУЛОВ, Рис. В. Иванова инженер-конструктор, председатель ракетной секции Всесоюзного комитета космонавтики ДОСААФ СССР «На орбиту спутника Земли выведен пилотируемый космический корабль..» Эти слова в сообщении ТАСС услышал весь мир... И многие, естественно, спрашивали: «А что такое — пилотируемый? Управляемый пилотом? Но что может сделать пилот, в данном случае космонавт, если его корабль движется по строго заданной орбите?» система Ракета-носитель выполнила свою за- ПРИ I ими дачу' °на Подняла корабль за пределы ОгИЕИТЛЦИИ плотных слоев атмосферы, сообщила ему необходимую космическую скорость. Дальше корабль будет двигаться по заранее рассчитанной траектории — по орбите спутника Земли, причем для этого движения уже не нужны ракетные двигатели. Но... Представьте себе, что вам — члену космического экипажа — необходимо провести исследования какого-то явления в космосе. Значит, нужно развернуть корабль, чтобы иллюминатор был направлен в сторону заинтересовавшего вас объекта. Развернуть, но как? При помощи рулевых ракетных двигателей. Два таких двигателя укреплены по бокам корпуса корабля в диаметрально противоположных точках. Сопла направлены вдоль оси корабля в разные стороны. Включите эти двигатели — и космический корабль начнет медленно поворачиваться вокруг вертикальной оси. Включая одну из пар двигателей, можно управлять кораблем, поворачивать его вокруг любой из трех осей (рис. 1). Рулевые двигатели компактны, очень экономичны, расход топлива измеряется миллиграммами в секунду. Главные требования к ним — надежность, способность работать длительное время, с многократными включениями и выключе- НА ОРБИТУ ПОДВИГОВ И ОТКРЫТИЙ (См. центральный разворот) It Приземлен и*» легендарного космического корабля «Восток» иа выстави* авиационной и космическом тех-ниин на аэродроме Яурже в Париж* и на Выстави* достижений народного хозяйства в осив* неизменно оказывалось в центре внимания публиии. В истории космонавтики он навсегда останется кораблем, на иото-ром человек впервые вырвался за пределы земной атмосферы и взглянул на нашу планету со стороны. Сейчас на смену «Востоку» пришли бол** совершенны* корабли. 12 октября 1964 года весь мир услышал о старт* «Восхода» с экипажем из трех иосмонавтов. а 18 марта из корабля-спутника «Восход-2» впервые соприкоснулся с космосом Алене й Леонов. «Восток» с честью выполнил свою историческую миссию: он вывал иа просторы вс*л*иной первых косм -проходцев. Вот почему каждому будет интересно увидеть внутренне* устройство прославленного корабля, изображенного на разворот* журнала. ниями. Поэтому для их питания не всегда рационально применять горючее и окислитель. Часто выгоднее брать просто сжатый газ, например азот. Как же он будет работать? Холодный, но сильно сжатый азот подводится к соплу и, двигаясь по нему, расширяется, приобретая скорость в несколько сотен метров в секунду. Конечно, это в четыре-шесть раз меньше скорости истечения продуктов сгорания из сопла ракетного двигателя. Поэтому приходится во столько же раз увеличивать расход азота по сравнению с расходом жидкого топлива. Но простота и надежность конструкции иногда оправдывают этот недостаток — общий расход газа за время полета, если он продолжается несколько суток, оказывается небольшим. Такие рулевые двигатели иногда называют рулевыми соплами, поскольку все устройство состоит из баллона со сжатым газом, клапана и сопла. Рис. 1 С помощью ру leewx ракетных двигать. гей космический корабль можно сделать таким же послушным, кик, например, самолет (А — вращение вокруг вертикальной оси, Б — вокруг продольной, В — вокруг поперечной). Управлять кораблем можно и с помощью маховых масс (рис. 2). Эту идею выдвинул еще К. Э. Циолковский. Внутри, корабля на оси, закрепленной в корпусе и проходящей через центр массы всей системы, установлен маховик. Если вращать его с некоторой угловой скоростью, то космический корабль начнет поворачиваться в противоположную сторону. Но как же д.аленький маховик (а он обязательно должен быть очень небольшим!) справится с огромной массой космического корабля? На этот вопрос отвечает простая фор-«к Jm мула "Г"^"!—» где wK и — угловые скорости корабля м J к и маховика, a Jk и Jm — их моменты инерции. Значит, вращая маленький маховик с большой скоростью, можно медленно поворачивать тяжелый космический корабль вокруг той же оси, но в противоположную сторону. система Двигаясь по орбите, космический корабль не может сохранить желаемую стабилизации 0рМвнтир0ВКу в пространстве: он произвольно вращается вокруг своего центра тяжести. Как сохранить нужную ориентацию неизменной, как стабилизироьать положение корабля? Для этого используются те же системы, о которых мы рассказали в предыдущей главе. Разумеется, с «привлечением» исключительно точной и безотказно действующей автоматики. Приборы улавливают самое незначительное отклонение корабля от заданного программой положения и посылают команды на включение рулевых двигателей или других исполнительных механизмов. Стабилизация в космосе — сложная и ответственная задача. Полеты советских космических кораблей «Восток» и «Восход» показали, что наша инженерная наука успешно разрешила эту проблему. Но достигнутое не предел, а лишь начало творческого поиска ученых, инженеров, изобретателей... Представим себе, что строится гигантский межпланетный корабль для полета на Марс. Какую систему стабилизации выбрать для него? Несомненно одно: надо искать новые, более эффективные системы стабилизации. Трудно сказать, к чему приведут эти поиски. Но кое-что уже более или менее очевидно. Например, можно представить себе систему стабилизации в дальнем космическом рейсе с помощью плазменных или ионных двигателей. Подобная установка хорошо показала себя на советском космическом аппарате «Зонд-2». Ионные и плазменные двигатели дают слабую тягу — всего несколько граммов, но зато сообщают рабочему телу 72 |
