Скорость космических кораблей

Из формулы (7.25) видно, что при о = 0, т. е. при неизменном расстоянии между объектами v = v. С помощью такого локатора можно определять скорости космических кораблей от 8 км/сек до 0,003 см/сек. Измерив скорость и зафиксировав время движения, всегда можно вычислить расстояние между кораблями. На подобном принципе устроены и высотомеры с оптическими квантовыми генераторами. Преимущество таких систем состоит в высокой точности измерения расстояний (высот). [c.254]

Это означает, что время, которое испытает команда, окажется просто расстоянием путешествия, поделенным на среднюю скорость космического корабля. Путешествие в сто световых лет с одной сотой скорости света заняло бы у них десять тысяч лет. В силу всего этого, почти самые короткие путешествия в самых современных космических кораблях, вероятно, будут длиться дольше, чем продолжительность человеческой жизни (конечно, существа, которые развились где-нибудь в другом месте, могут жить дольше). Нужно либо каким-то способом увеличить продолжительность жизни, заморозив астронавтов, если это окажется возможным, либо астронавты должны воспитываться в космическом корабле но это не мой идеал хорошей жизни. [c.109]

Реакция разложения аммиака используется на небольших двигательных установках в космический кораблях /10/. Реактор, содержащий рутениевый катализатор, непрерывно нагревается до 1000°С за счет тепла, выделяемого радиоактивной полутораокисью прометия. Если необходимо создать ускорение, небольшие порции аммиака подаются на катализатор со среднечасовой объемной скоростью порядка 100 000(Г 1Г - ч . [c.84]

Значение химии в развитии научно-технического прогресса ярко подчеркнуто первым космонавтом мира Ю. А. Гагариным Мы, космонавты, по характеру нашей профессии, может быть, раньше, чем кто-либо, сталкиваемся с химией во всех ее чудодейственных проявлениях. Возьмите, к примеру, топливо, которое двигает наши ракеты, сплавы и металлы, из которых они сделаны, возьмите скафандры, всю особую космическую продукцию — тысячи и тысячи больших и малых вещей, окружающих человека в его пути в космос. Всюду вы встретитесь с химией... На повестку дня освоения космического пространства становятся задачи более грандиозные, чем те, которые мы выполняли до сих пор. На повестку дня становится задача полетов к Луне, к другим планетам нашей Солнечной системы, выход за пределы Солнечной системы, установление связи с другими мирами. Но для этого нужны новые скорости, новые космические корабли, нужно новое оборудование, топливо и для создания всего этого опять-таки нужны химия н новые материалы, которые по своим качествам были бы выше, чем те, которые мы в настоящее время имеем. Все эти задачи ставятся перед химией, и мы уверены, что она обеспечит нас всем необходимым... [c.5]

Первые исследования такого переноса были связаны с функционированием различных приборов и аппаратов, заполненных жидкостью и движущихся по номинально баллистической траектории в пространстве. При этом свободноконвективные движения могут быть очень малыми, и тогда нижний предельный случай диффузионной теплопередачи через жидкость соответствует чистой теплопроводности. Однако такого рода космические приборы и аппараты подвергаются воздействию многочисленных возмущений поступательной скорости и вращения, возникающих вследствие работы систем управления ориентацией,работы двигателей, вибраций, относительного перемещения элементов космического корабля, движения его обитателей, а также из-за ударов космических частиц. Действительное движение аппарата обычно моделируется с помощью траектории, соответствующей усредненной невесомости в отсутствие вращения, возмущаемой случайными внешними флуктуациями поступательной и угловой скоростей. Последние можно моделировать с помощью случайного распределения как интервала времени %с между мгновенными или резкими флуктуациями, так и величин этих флуктуаций [26]. [c.474]

Бортовые акселерометры космических аппаратов обычно регистрируют подобного рода флуктуации в единицах эффективного ускорения силы тяжести ge, связанного с флуктуациями скорости. Характерная величина этого ускорения ge имеет порядок 0(10 ,д). Такие флуктуации обычно называются -дрожа-нием . В газе подобные эффекты могут вызывать сжимающие температурные колебания вблизи поверхностей, которые усиливают теплопередачу (см., например, [88]). Обзор такого рода эффектов, а также некоторых данных по теплопередаче на борту космического корабля Аполлон представлен в работах [29, 3]. [c.474]

Рассматривая значения средней скорости молекул различных газов, приведенные в табл. 9.1, можно понять, почему в земной атмосфере содержится так мало водорода и гелия. Винтовочная пуля вылетает из дула со скоростью 10 см/с, а космические корабли развивают скорость, намного превышающую 8-10 см/с. Поскольку космическая скорость, необходимая для того, чтобы преодолеть притяжение Земли, должна превышать 1,110 см/с, нетрудно понять, что винтовочная пуля, выпущенная вертикально вверх, в конце концов обязательно упадет на землю (даже если не принимать во внимание ее трение о воздух), а космический корабль оказывается в состоянии покинуть поле притяжения Земли. [c.157]

Другие установки подобного рода описаны в работах [246, 801, 594, 997, 419, 905, 1109] и в более новых работах [348, 256, 228, 347, 341, 804, 330, 988, 65, 1255, 1380, 288]. Затухание освещено в работах [904, 626, 1567], скорость звука — в работах [1322, 1323], усталостные явления в работах [814, 1628]. Описывался также и специальный тепловой щит (защита) космического корабля Шаттл [56, 65]. [c.568]

Другие источники энергии. Все тела, находящиеся в космическом пространстве, вносят свою долю в энергию излучения, падающую на поверхность космического корабля. На достаточно больших расстояниях от Земли значение плотности галактического лучистого потока можно взять равным 7,14-10 Вт/м [30]. Это значение существенно меньше плотности потоков солнечного и земного излучения. Рассмотрим тело массой М. Пусть эта масса с относительной скоростью V неупруго соударяется с космическим кораблем. Согласно закону сохранения энергии кинетическая энергия тела непосредственно в момент соударения должна превращаться в тепло. Кинетическая энергия тела массой М равна [c.51]

Создать гладкую однородную поверхность помогает опять-такн электрохимия. Согласно законам электрохимической кинетики, при анодном растворении металла с неровной поверхностью большая плотность тока, или большая скорость растворения, наблюдается на выступах, тогда как в углублениях скорость растворения металла значительно ниже. Это обстоятельство лежит в основе широко распространенного процесса электрополировки металлов, с помощью которого удается достигать молекулярной гладкости металлических поверхностей. Изделия с такими поверхностями оказались необходимыми при изготовлении ракет и космических кораблей. [c.94]

Нанесение защитного покрытия на поверхность металла позволяет в значительной степени снизить скорость коррозии металлической конструкции. Этот метод наиболее универсален и применяется с давних времен для борьбы с коррозией как подземных сооружений, так и сооружений, находящихся под водой и в атмосфере. Защитные покрытия применяются в агрессивных средах химической промышленности и для защиты поверхности космических кораблей. [c.66]

При движении затупленного тела с гиперзвуковой скоростью большая часть кинетической энергии воздушного потока превращается в тепло при сжатии в прямом скачке перед носком космического корабля. Нагрев воздуха за скачком будет вызывать диссоциацию, а при достаточно высоких скоростях — и ионизацию воздуха. При этом возможно влияние на процесс магнитного поля. [c.52]

Явление, открытое Деви, в настоящее время хорошо понято оно представляет собой химическую реакцию, происходящую на поверхности раздела газ—твердое тело, т. е. гетерогенную реакцию. Данный процесс имеет важное промышленное значение, он встречается в каталитических реакторах химической промышленности, например, для синтеза аммиака, в некоторых типах печей и на наружной обшивке космических кораблей, движущихся с высокими скоростями через наружные слои атмосферы. [c.180]

От долговечности и надежности резиновых изделий в значительной мере зависит технический прогресс во многих отраслях промышленности. Так, например, от качества автомобильных шин существенно зависят оптимальные скорости и безопасность движения, грузоподъемность, проходимость, экономия топлива, экономичность работы автомобиля в целом, -а также другие параметры его работы. Качеством резиновых уплотнителей предопределяется совершенство герметизации узлов машин и агрегатов, включая морские суда, космические корабли и т. п. [c.7]

Температурные условия работы наружной оболочки космического корабля зависят от высоты и скорости полета. При выборе клея следует также учитывать и длительность воздействия температуры. Поверхность аппарата может нагреваться до температур, превышающих 600 °С. Кратковременно может иметь место нагревание несущих элементов до 1300—2500 °С, а при возвращении на Землю температура может достигать 5000 °С. Для снижения температуры используют различные методы, и практически рабочие температуры клеевых соединений значительно ниже. Для работы при температурах, не превышающих 350—400°С, могут быть использованы полиимидные, эпоксифенольные и некоторые модифицированные, в особенности карборансодержащими соединениями, фенольные клеи. Для эксплуатации при более высоких температурах должны применяться клеи на основе элементоорганических и неорганических соединений. Керамические клеи выдерживают нагревание до 540°С некоторые клеи на основе элементоорганических соединений могут работать при 1000—1200 С. Перспективными являются клеящие материалы на основе неорганических поли- [c.249]

Передние кромки и носовые конусы космических кораблей при их движении с большой скоростью в плотных слоях атмосферы в течение нескольких секунд (до 30 сек). . . 5000 Атомные ракетные двигатели с теплообменником, работающие на газообразном рабочем веществе, а также двигатели, работающие на твердом ракетном топливе......... 2760 [c.13]

В связи с развитием ракетостроения и освоением космоса возникла потребность в новых материалах, способных кратковременно противостоять высоким температурам. При прохождении ракетами или космическими кораблями нижних слоев атмосферы на поверхности аппаратов, особенно носовых частей, развивается температура 5000— 6500 °С. В двигателях ракет также создаются большие тепловые нагрузки [27] температура 2516 — 3066 °С, скорость газового потока [c.326]

Носовые конуса ракет и космические корабли при прохождении плотных слоев атмосферы подвергаются сильному аэродинамическому нагреву. Это связано с тем, что перед движущимся аппаратом образуется уплотненный слой воздуха, в котором кинетическая энергия молекул воздуха преобразуется в тепловую энергию. Граничный газовый слой, с которым соприкасается движущаяся ракета или космический корабль [78], имеет температуру порядка 5000—6500 °С. Температура возрастает по мере уплотнения воздуха и увеличения скорости полета аппарата. Она также зависит от формы и баллистических параметров ракеты, включающих угол вхождения в плотные слои атмосферы, скорость и высоту полета, подъемную тягу и силу тяги. [c.292]

Цезий легче других металлов ионизуется, так как его атом наиболее легко отдает внешний электрон. Оттого цезий может служить лучшим топливом в ионных ракетных двигателях для планетарных и орбитальных космических кораблей. Его плазма, как показывают расчеты, способна развивать фантастические скорости, но пригоден лишь цезий особой чистоты примеси снижают эффект ионизации. Такой цезий наряду с чистейшим калием) уже применяется в магнитогидродинамических (МГД) генераторах для создания плазмы. Широкая реализация преимуществ цезия будет осуществлена, когда его получат высокочистым на приемлемой экономической основе. [c.117]

При этом возможны скорости, развиваемые при запуске космических кораблей или при выведении спутников на орбиту. Часто думают, что при наполнении объема камеры сгорания сначала надо наполнить ее воздухом (или кислородом), а затем горючим газом (например, метаном). Ожидается, что газы быстро продиффундируют друг в друга. Однако фактически характерное время диффузии неожиданно большое. Показать это, предположив, что длина трубы, где происходит сгорание смеси — 10 м, а диаметр — 1 м. Для простоты предположить, что 5 м трубы полностью заполнены метаном, а остальные 5м — воздухом. Считать давление равным 60 бар, а коэффициент диффузии метана в воздухе О = 10 м /с при р = 1 бар. Чему равно характерное время диффузионного перемешивания [c.81]

При значении числа Маха М S 0,25 течение газа практически не отличается от течения несжимаемой ( капельной ) жидкости (см. 4.3). Газ называется сжимаемым, если его скорость такова, что М > 0,25. Для сжимаемого газа характерными являются следующие особенности. Во-первых, при натекании газа на поверхность тупоносого тела (ракеты, космического корабля и др.) Б окрестности лобовой точки вследствие его сжатия происходит выделение значительного количества теплоты, в связи с чем в этой области потока температура достигает высоких значений. Например, если температура набегающего потока воздуха Too = 300 К, а число Mqo = 5, то в пристенном слое температура равна приблизительно 1800 К. С увеличением числа М эта температура возрастает и может достигнуть значения, при котором возникает диссоциация молекул газа и имеют место другие физико-химические превращения. Во-вторых, при больших числах М в пограничном слое наблюдаются большие градиенты скорости, в связи с чем оказываются большими силы внутреннего трения. Из-за действия сил трения происходит диссипация кинетической энергии газа, т.е. эта энергия превращается в теплоту. Выделение теплоты приводит к повышению температуры газа. В этом случае в уравнении энергии (см. 4.6) нельзя пренебрегать диссипативной функцией 8. В-третьих, из-за больших перепадов температуры (в общем случае и давления) в пограничном слое физические свойства газа нельзя считать постоянными. Такие свойства газа, как плотность р, вязкость ц, теплопроводность X, могут сильно изменяться при переходе от одной точки пограничного слоя к другой. Отмеченные особенности учитываются в теории пограничного слоя сжимаемого газа. [c.171]

В книге рассматриваются также проблемы теплозащиты аппаратов, движущихся в атмосфере с гипер-звуковой скоростью, таких, как космические корабли, баллистические ракеты и гиперзвуковые самолеты. Специалисты, занимающиеся конструированием подобных объектов, найдут здесь полезные уравнения для определения теплообмена между средой и поверхностью. [c.4]

Согласно модели Н. Бора, скорость движения электрона в нормальном атоме водорода только в 137 раз меньше скорости света, т. е. составляет около 2200 км1сек (примерно в 200 раз больше скорости космического корабля, входящего в земную атмосферу), а для тяжелых атомов ближайший к ядру электрон должен двигаться еще во много раз быстрее, и масса его поэтому возрастает, испытывая значительную релятивистскую поправку . [c.15]

Кроме проблемы ускорения космического корабля до столь высок скоростей, не говоря уже об уменьшении скорости по прибытии, еще ну существенную трудность представляет защита космического кораб я от повреждений Большая часть космического пространства пуста, но в ней встречаются случайные атомы и молекулы и даже мелкие части и пыли. Несмотря на то, что сами они перемещаются довольно медлен, они могут очень сильно удариться о космическии корабль из-за с -ственной скорости космического корабля. При средних скоростях г з космического корабля и оборудование можно защитить толстым слое материала, действующего в качестве щита. При очень высоких ско -стях, приближающихся к скорости света, необходимая толщина ста -вится невероятно большой. [c.108]

Температуры, существенно превышающие уровень температур в печах и камерах сгорания, наблюдаются в дугах, в ударно нагретых газах перед движущимися с гиперзвуковон скоростью аппаратами, такими, как планетарные зонды, возвращающиеся космические корабли, и в ядерных взрывах. При столь высоких температурах в спектрах появляются линии одноатомного газа и электронные системы полос многоатомных газов, обязанные переходам между электронными уровнями энергии — связанно-связанным переходам. Фотоионизация, или свя-занно-свободные переходы, возникают в том случае, когда процессы с участием фотонов и термического возбуждения достаточны для ионизации газа. Эти переходы дают непрерывный спектр, являющийся противоположностью линиям или полосам поглощения, поскольку фотон, обладая энергией ниже требующегося для ионизации минимального значения, тем не менее может вэаи- [c.487]

Полистпролсульфокислоты, не позволявшими ПоДнЯть рабочую teM-пературу выше 50 С (скорость деградации увеличивается вдвое при повышении температуры на 10°С). Таким образом, хотя установленная на космическом корабле ЭУ впервые продемонстрировала возможность получения па орбите электроэнергии за счет ТЭ в жестких условиях окружающей среды (невесомости), автоматической работы, ускорения, вибрации и ударов, глубокого вакуума, тем не менее были выявлены и некоторые недостатки, требовавшие дальнейшей разработки. В целом система ТЭ на Джемини выдержала семь космических полетов общей длительностью 840 ч при наработке кВт-ч электроэнергии со средней мощностью 0,62 кВт. [c.337]

Другой, не менее важной областью применения процессов глубокого окисления является очи стка отходящих газов промышленных производств [488]. Режим работы каталитических очистных систем должен быть удобен для данного технологического процесса, должен учитывать температуру отходящих газов, их скррость. и количество, а также концентрацию в газах органических веществ, подлежащих удалению. В особых условиях глубокого окисления органических веществ (например, для систем жизнеобеспечения космических кораблей) бывает необходимо поддерживать относительно низкую температуру очистной системы. Известно (гл. VII), что окисление олефинов, парафинов и ароматических углеводородов протекает с разными скоростями и в разных температурных интервалах, а это усложняет разработку оптимальных условий универсального процесса очистки газов, содержащих много разных примесей. [c.302]

Различные скорости диффузии газов через полимерные материалы позволяют использовать их для разделеиня таких газовых смесей, как воздух, с целью получения кислорода, водородосодержащих смесей для извлечения или очистки водорода, природного газа для выделения гелия и при решении ряда других проблем, например при создании искусственных легких, удалении углекислого газа из атмосферы батискафов или космических кораблей, для длительного хранения овощей или фруктов и т. д. [c.221]

Один килограмм высокосортного угля при горении выделяет 32 551 кДж та же масса топлива, составленного из водорода (горючее) и кислорода или фтора (окислитель), способна дать энергию, равную, соответственно, 13 451 и 16 528 кДж. Сопоставив эти цифры, читатель может подумать, что наши рассуждения о кислородных топливах, о преимуществах фтора как окислителя вообще не имеют смысла. Но это ошибочное шeниe возникает из-за того, что в обычных, наземных условиях мы не принимаем в расчет расход окислителя. Экономический параметр тепловой электростанции-расход угля, а уж, конечно, не кислорода воздуха. В условиях же космических полетов так считать нельзя. Кроме того, следует иметь в виду такой важный параметр, как скорость сгорания. Нельзя представить себе практически, чтобы мгновенно сгорела большая масса угля но это совершенно необходимое условие для создания высокого удельного импульса, обеспечивающего отрыв многотонного космического корабля от поверхности Земли и освобождение его от пут земного притяжения. Ведь именно поэтому герои Жюля Верна в своем путешествии на Луну предпочитают углю мощное, взрывчатое вещество. Время взрыва [c.166]

Температурные условия работы наружной оболочки космического корабля зависят от высоты и скорости полета. При выборе клеящего вещества следует также учитывать и длительность воздействия температуры. На высоте около 60 км при скоростях, соответствующих числу Маха до 6, поверхность может нагреваться до температур, превышающих 600°С. Кратковременно может иметь место нагревание несущпх элементов до 1300—2500 °С, а при возвращении на Землю температура может достигать 5000 °С. [c.27]

Новые синтетические материалы и изделия (высокопрочное и термостойкое стекло, теплоизоляционные материалы с малым удельным весом, шины, выдерживающие высокие тепловые и механические нагрузки, гибкие шланги и герметизирующие материалы, обладающие эластичностью в пределах от —90 °С и до -ЬЗОО°С и выше) применяются в современном самолетостроении для создания машин, работающих на сверхзвуковых скоростях и в условиях высотных полетов, в ракетной, радиолокационной и атомной технике, для создания искусственных спутников земли и космических кораблей. [c.5]

Блехер и Саттон [31] рассматривали задачу об абляции при импульсном подводе тепла. Такое граничное условие возможно при посадке космического корабля. Сравнивая результаты, полученные интегральным методом, с результатами, найденными по более упрощенным моделям (например, по квазиста-ционарному приближению), авторы пришли к выводу, что все методы дают довольно верные значения для скорости абляции, однако упрощенные методы не позволяют правильно рассчитать получающийся при этом профиль температур. На основе такого сравнения трудно судить о преимуществе интегрального метода, потому что, во-первых, нет точного решения задачи и, во-вторых, как оказалось, в некоторых задачах с импульсным подводом тепла сам интегральный метод дает неверное значение профиля температур (см. разд. VI). Кроме того, Альтман [32], также рассматривавший задачу абляции при импульсном подводе тепла и использовавший профиль температур в виде полинома, получил хорошее согласие с решениями, найденными конечно-разност-ным методом. Хотя в других задачах с импульсным подводом тепла интегральный метод ведет к неверным результатам, в задаче об абляции он дает, по-видимому, правильное решение. Причина этого остается неизвестной. [c.62]

Другой интересный путь возможного использования относительно легкой иойи-зируемости атомов щелочных металлов связан с проблемой ионного двигателя. Если ионизацией паров (например, в электрической дуге) создать плазму, затем электрическим полем раздел1ггь ионы Э+ и электроны, разогнать их при помощи ускорителей и вновь соединить у выхода из сопла ракеты, то вылетающий поток атомов создает реактивную тягу. Последняя очень мала, но может быть использована уже находящейся в космическом пространстве ракетой для постепенного набора скорости или изменения траектории полета. Подсчеты показывают, что расходующий 500 г цезия в час ионный двигатель способен обеспечить космическому кораблю с массой в I тыс. т ускорение порядка 1 м1сек и конечную скорость до 150 тыс. км/сек. Источником энергии при этом должна быть атомная электростанция. [c.224]

Использование воздушно-реактивных двигателей (ВРД) в авиации дало возможность преодолеть звуковой барьер скорости, увеличить высоту и дальность полета самолетов. Уже достигнуты скорости 2 - 4 М, т.е. в 2 - 4 раза превышающие скорость звука создаются гиперзвуковые летательные аппараты с еще большими скоростями полета. Постепенно авиационная техника смыкается с космической. Пилотируемый космический корабль многоразового действия несет в себе многие качества самолетов, а беспилотный летательный аппарат с ВРД называют крылатой ракетой. Самолеты с воздушно-реактивными двигателями составляют основу современной авиации, выгеснив самолеты с поршневыми двигателями, эксплуатационные характеристики которых значительно хуже. [c.171]

В ряде областей органические полимеры нашли применение в качестве защитных покрытий. Одной из важных областей применения полимеров является, например, использование их для покрытия носовых конусов космических кораблей, сильно разогревающихся при трении о воздух на больших скоростях. Это стимулировало проведение исследовательских работ по изучению термической стабильности полимеров при высоких температурах. Нагревание л1атериалов часто осуществлялось при помощи вольтовой дуги или потока горячего газа (плазмы). Однако в большинстве опытов исследуемые полимеры содержали посторонние материалы, такие, как углерод, стекло и асбест. Вследствие этого продукты деструкции представляли собой сложную смесь осколков молекул, образовавшихся не только в результате распада полимера. Поток горячих газов являлся дополнительным источником загрязнения продуктов деструкции. Все это очень сильно затрудняло проведение точного анализа продуктов деструкции и правильное истолкование химических реакций, происходящих при деструкции полимеров. [c.49]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология