Общие замечания .

Космический корабль – летательный аппарат (ЛА), способный совершать перелеты с одной планеты на другую или с одной орбиты на другую при полете вокруг данной планеты. Весь процесс перелета с одной планеты на другую можно условно разбить на три этапа:

a) полет в близи планеты отправления;

b) полет в космическом пространстве;

c) полет в близи планеты назначения.

В общем случае полет на а) и b) проходит частично или полностью в атмосфере, то обстоятельство, что в космическом пространстве атмосфера отсутствует (аэродинамические силы равны нулю) упрощает решение задачи на этапе b).

Задача движения КК при движении на этапе b) является более сложной, чем движение ИСЗ, т.к. на этом этапе на КК силы притяжения нескольких планет и гравитационное поле действующее на КК изменяется стечением времени.

Решение задачи о движении КК, когда учитывается сила притяжения многих небесных тел может быть получено только численным методом с использованием супермощных ЭВМ.

Задача, когда на КК действует гравитационное поле нескольких планет носит название –“задача “N тел”. В практике расчета КК задачу “N тел” заменяют задачей “двух тел”, в которой всю траекторию полета КК разбивают на отдельные участки и рассматривают движение КК на каждом участке в поле тяготения только одной планеты, т.к. при межпланетных перелетах КК корабль должен преодолевать большие расстояния, то реализовать его движение с непрерывно работающим двигателем практически невозможно (для такого полета запас топлива и стартовый вес самого корабля получился бы нереально большим). Поэтому в основном межпланетный КК совершает пассивный (баллистический) полет под действием только сил тяготения планет без затрат собственной энергии. В то же время на некоторых участках полета необходима работа двигателей, а именно:

§ на начальном участке; корабль должен получить нужную скорость и высоту

§ на конечном участке

§ при переходе с одной орбиты на другую

§ на баллистическом при его корректировке

Продолжительность полета с работающим двигателем измеряется минутами или секундами, когда продолжительность пассивного полета – месяцы и годы.

Это позволяет ставить задачу о полете с важным упрощением: заменение распределенного по времени t действие силы тяги двигателей на мгновенное сообщение КК соответствующего импульса тяги .

Результатом приложения является мгновенное изменение скорости КК при неизменных его координатах.

В связи с упрощениями, траектория КК состоит из отрезков Кеплеровых дуг (отрезков баллистических кривых полученных в результате решения задачи “двух тел”.

В точках соединения дуг M и N приложены соответствующие импульсы тяги. Точки M и N в общем случае угловые, т.к. действие импульса тяги направленние изменяет.

При решение задачи межпланетного перелета КК необходимо определить:

§ необходимую величину

§ момент времени, в который этот должен быть приложен

§ определение полной траектории КК