Космическая техника. Космонавтика. Космические аппараты

Рассмотрены основные формы спускаемых аппаратов и соответствующие им параметры траекторий движения в атмосфере планеты. Приведены математические модели, позволяющие определять параметры траекторий спускаемого аппарата при продольном и пространственном баллистическом спуске. Представлены зависимости для расчета влияния малых асимметрий на динамику движения спускаемых аппаратов. Выполнен анализ влияния малых асимметрий на резонансные явления. Приведены формулы, позволяющие на этапе проектирования спускаемого аппарата оценить допустимые значения асимметрий. Рассмотрены математические модели движения спускаемых аппаратов с постоянным и регулируемым аэродинамическим качеством и особенности траекторий этих аппаратов. Получены формулы для расчета оптимального управления спуском.

В книге методами классической динамики с привлечением элементов аэродинамики автор оценивает возможности реализации космических полетов к некоторым большим планетам Солнечной системы и к Луне. Детально рассматриваются вопросы, связанные со стартом космического летательного аппарата (КЛА) с Земли, с облетом планет-целей и посадкой на них, а также с возвращением КЛА на Землю. В отдельной статье автора, приведенной в виде Приложения к книге, впервые высказана идея использования в космических полетах специальных модулей, пристыкованных к КЛА и спускаемых на поверхность планет-целей. Все теоретические рассуждения автора доведены до числа. Вычисления проведены для достаточно широкого диапазона значений скорости истечения реактивной струи из сопла реактивного двигателя КЛА.

Разработана модель процесса посадки многоразового космического аппарата. Предложен способ определения реакций связей между элементами механического посадочного устройства и корпусом аппарата. Приведены зависимости для определения силы взаимодействия тарели посадочного устройства с грунтом. Для наиболее критичного случая посадки аппарата на твердый мерзлый грунт представлены зависимости от времени характерных параметров, описывающих процесс посадки: параметры перегрузки, линейные и угловые скорости, клиренс, а также получены области устойчивости процесса посадки.

Предложен подход к рациональному выбору энергетических характеристик амортизатора трансформируемого механического посадочного устройства возвращаемого космического аппарата в рамках конструктивных ограничений, а также ограничений по перегрузкам, клиренсу, устойчивости. Разработана модель динамики движения такого аппарата с момента контакта с посадочной поверхностью. Корпус возвращаемого космического аппарата и элементы его посадочного устройства рассматриваются как структурно сложная механическая система с внутренними связями.

Рассказывается о том, какие модельные эксперименты проводятся на Земле для того, чтобы осуществить удачный полет на Марс.