От издательства | 8 |
Из предисловия редактора американского издания | 11 |
Таблица перевода американских мер в метрические и в единицы СИ | 12 |
ЧАСТЬ I. ДИНАМИКА ПОЛЕТА | |
Глава 1. Летные характеристики ракеты в прямолинейном движении (М. Саммерфилд, Г. С. Сейферт) | 15 |
§ 1.1. Предмет главы | 15 |
§ 1.2. Основное уравнение движения ракеты | 15 |
§ 1.3. Аэродинамическое сопротивление | 16 |
§ 1.4. Тяга ракеты | 18 |
§ 1.5. Секундный расход топлива | 19 |
§ 1.6. Скорость ракеты в конце активного участка и дальность полета | 19 |
§ 1.7. Зависимость характеристик ракеты от отношения масс, удельного импульса и тяговооруженности | 23 |
§ 1.8. Анализ характеристик ракеты при наличии аэродинамического сопротивления. Оптимизация программы тяги | 26 |
§ 1.9. Характеристики одноступенчатых ракет | 30 |
§ 1.10. Многоступенчатые ракеты | 32 |
§ 1.11. Оптимизация многоступенчатых ракет | 34 |
Литература | 35 |
Глава 2. Оптимизация активного участка траектории полета ракеты (Б. Д. Фрид) | 37 |
§ 2.1. Введение | 37 |
§ 2.2. Оптимизация траекторий баллистических снарядов | 39 |
§ 2.3. Общая задача оптимизации траектории | 49 |
§ 2.4. Оптимизация конструкции ракеты | 60 |
§ 2.5. Выводы | 63 |
Г л а в а 3. Спутники Земли и их орбиты. Теория возмущений (С. Геррик) | 65 |
§ 3.1. Астродинамика | 65 |
§ 3.2. Законы Кеплера и их ньютоновская модификация | 66 |
§ 3.3. Основные соотношения задачи двух тел | 71 |
§ 3.4. Теория возмущений | 73 |
§ 3.5. Методы теории возмущений | 77 |
§ 3.6. Наблюдение и коррекция | 80 |
§ 3.7. Постоянная тяготения | 81 |
§ 3.8. Сравнение качественных и количественных методов | 81 |
Литература | 84 |
Глава 4. Траектории запуска и орбиты геофизических спутников «Авангард» (Дж. У. Сири) | 85 |
§ 4.1. Проблема запуска геофизического спутника | 85 |
§ 4.2. Траектории ракеты-носителя спутника | 88 |
§ 4.3. Проблемы оптимизации | 94 |
§ 4.4. Время и место запуска и их влияние на орбиту спутника | 107 |
Приложение 4А. Системы координат, служащие для определения положения спутника | 116 |
Литература | 121 |
Глава 5. Траектории полетов к Луне (Р. Бухгейм) | 123 |
§ 5.1. Система Земля — Луна | 123 |
§ 5.2. Траектории движения в системе Земля — Луна | 133 |
§ 5.3. Типы полетов к Луне | 136 |
§ 5.4. Научные цели полетов к Луне | 143 |
Литература | 144 |
Глава 6. Межпланетные полеты (К. А. Эрике) | 145 |
§ 6.1. Солнечная система и фундаментальные астрономические постоянные | 145 |
§ 6.2. Определение районов космического пространства и основная терминология | 160 |
§ 6.3. Солнечная система как поле центральной силы | 161 |
§ 6.4. Суперпозиция гравитационных полей планет | 184 |
§ 6.5. Анализ ошибок в межпланетных перелетах | 202 |
§ 6.6. Межпланетные полеты | 209 |
Приложение 6А. Переход между компланарными круговыми орбитами | 242 |
Приложение 6Б. Гиперболические орбиты | 246 |
Приложение 6В. Переход между гиперболической и прочими орбитами | 249 |
Приложение 6Г. Уход и захват | 251 |
Приложение 6Д. Анализ ошибок | 254 |
Литература | 265 |
Глава 7. Полеты с малой тягой при отсутствии сил тяготения и при постоянной скорости истечения (Д. Б. Лэнгмюр) | 267 |
§ 7.1. Введение | 267 |
§ 7.2. Ракета с разделенными рабочим телом и источником энергии | 268 |
§ 7.3. Достижение крайне высоких скоростей | 276 |
§ 7.4. Электрические методы создания тяги. Ионный двигатель | 277 |
Литература | 284 |
Глава 8. Полеты с малой тягой в гравитационных полях при переменной скорости истечения (Дж. Ирвинг) | 286 |
§ 8.1. Введение | 286 |
§ 8.2. Общая теория | 286 |
§ 8.3. Движение при отсутствии поля тяготения | 293 |
§ 8.4. Движение в поле центральной силы | 297 |
§ 8.5. Грузоподъемность ракеты при облетной экспедиции к Марсу | 312 |
Литература | 324 |
Глава 9. Эффекты растяжения времени в космическом путешествии (Г. Корбен) | 325 |
§ 9.1. Парадоксы близнецов | 325 |
§ 9.2. Соотношения между элементами времени в специальной теории относительности | 329 |
§ 9.3. Расхождение времени в прямолинейном движении с возвращением | 331 |
§ 9.4. Пример со спутником | 335 |
§ 9.5. Возможные эксперименты | 337 |
Литература | 339 |
Глава 10. Процессы теплообмена при гиперзвуковых скоростях входа в атмо сферу (Л. Лиз) | 341 |
§ 10.1. Введение | 341 |
§ 10.2. Конвективный теплообмен | 342 |
§ 10.3. Лучистый теплообмен | 350 |
Литература | 354 |
Глава 11. Возможность безопасной посадки (А. Эггерс) | 357 |
§ 11.1. Реактивное торможение | 357 |
§ 11.2. Аэродинамическое торможение | 358 |
§ 11.3. Характер конструкции корпуса | 381 |
Приложение 11А. Вычисление коэффициента Са | 386 |
Приложение 11Б. Уравнения реактивного торможения | 387 |
Приложение 11В. Движение и нагрев баллистических снарядов переменной конфигурации в полете с постоянным замедлением | 390 |
Приложение 11Г. Движение и нагрев в режиме равновесного планирования с боковым маневрированием | 393 |
Литература | 396 |
ЧАСТЬ II. ДВИГАТЕЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ И КОНСТРУИРОВАНИЕ | |
Глава 12. Основные сведения о химических ракетах (Г. С. Сейферт) | 399 |
§ 12.1. Введение | 399 |
§ 12.2. Величина тяги ракеты | 400 |
§ 12.3. Определение скорости струи | 403 |
§ 12.4. Истечение из сопла Лаваля | 407 |
§ 12.5. Секундный массовый расход через сопло | 412 |
§ 12.6. Расширение сопла е как функция отношения давлений | 414 |
§ 12.7. Коэффициент тяги Ср | 415 |
§ 12.8. Ускоряемый поток в камере сгорания | 420 |
§ 12.9. Критерии проектирования и исполнения ракетного двигателя | 426 |
§ 12.10. Ударные волны вне и внутри сопла | 430 |
§ 12.11. Срыв потока в соплах | 435 |
Литература | 438 |
Глава 13. Жидкостные ракетные двигатели (Дж. Р. Саттон) | 439 |
§ 13.1. Применение жидкостных двигателей | 439 |
§ 13.2. Основные системы и их составляющие | 441 |
§ 13.3. Топлива | 464 |
§ 13.4. Оптимизация и выбор характеристик двигателя | 466 |
§ 13.5. Испытания | 469 |
§ 13.6. Заключение | 472 |
Литература | 472 |
Глава 14. Ракетные двигатели на твердом топливе (Дж. Шафер) | 473 |
§ 14.1. Введение | 473 |
§ 14.2. Исторический очерк | 47& |
§ 14.3. Твердые топлива | 479 |
§ 14.4. Внутренняя баллистика | 484 |
§ 14.5. Требования к силовым установкам и их характеристики | 490 |
§ 14.6. Сравнение твердотопливных и жидкостных ракетных систем | 495 |
§ 14.7. Будущее твердотопливных двигателей | 500 |
§ 14.8. Применение твердотопливных двигателей в условиях космических полетов | 501 |
Литература | 503 |
Глава 15. Возможности ядерных ракетных двигателей (Р. У. Бассард) | 504 |
§ 15.1. Введение | 504 |
§ 15.2. Потенциальные возможности | 505 |
§ 15.3. Материалы и проблемы проектирования ракетных реакторов | 514 |
§ 15.4. Нейтронная физика реактора | 520 |
§ 15.5. Ядерные реакторы специальных типов | 526 |
§ 15.6. Другие источники ядерной энергии | 532 |
§ 15.7. Статические испытания ядерных ракетных двигателей | 535 |
§ 15.8. Летные испытания | 540 |
§ 15.9. Выводы | 543 |
Литература | 544 |
Глава 16. Магнитогидродинамика (М. У. Клаузер) | 546 |
§ 16.1. Введение | 546 |
§ 16.2. Наш полувольтовый мир | 546 |
§ 16.3. Электрическая проводимость воздуха | 547 |
§ 16.4. Взаимодействие проводящего газа с магнитным полем | 547 |
§ 16.5. Основные уравнения | 548 |
§ 16.6. Некоторые фундаментальные принципы | 549 |
§ 16.7. Магнитное управление пограничным слоем | 551 |
§ 16.8. Управление термоядерной реакцией | 552 |
§ 16.9. Пинч-эффект | 553 |
§ 16.10. Применение термоядерных реакций в ракетных силовых установках | 557 |
Литература | 560 |
Глава 17. Конструктивные формы, структурный анализ и материалы космических летательных аппаратов (Э. Е. Зехлер) | 562 |
§ 17.1. Происхождение проблемы | 562 |
§ 17.2. Конфигурация летательного аппарата | 564 |
§ 17.3. Расчет топливных контейнеров, находящихся под давлением | 565 |
§ 17.4. Тонкие оболочки, несущие осевые нагрузки | 568 |
§ 17.5. Стабилизация цилиндрических оболочек давлением | 571 |
§ 17.6. Контейнеры для твердых топлив | 572 |
§ 17.7. Другие проблемы топливных контейнеров | 573 |
§ 17.8. Эффективность детального расчета | 574 |
§ 17.9. Проблема усталости материала конструкции | 576 |
§ 17.10. Проблемы проектирования твердых топлив | 576 |
§ 17.11. Выводы | 577 |
Литература | 578 |
Глава 18. Общий анализ ракетного летательного аппарата (М. В. Бартон) | 579 |
§ 18.1. Необходимость систематического подхода к проектированию ракетного летательного аппарата | 579 |
§ 18.2. Расчетные условия окружающей среды | 581 |
§ 18.3. Внешние формы | 583 |
§ 18.4. Общий анализ расчетных режимов полета и параметров | 584 |
§ 18.5. Общий динамический анализ | 592 |
§ 18.6. Выводы | 599 |
Литература | 600 |
ЧАСТЬ III. СВЯЗЬ И УПРАВЛЕНИЕ | |
Глава 19. Возможность космической связи (Э. Ремтин) | 603 |
§ 19.1. Связь в пределах прямой видимости | 603 |
§ 19.2. Проблема помех | 605 |
§ 19.3. Различимость сигналов и априорная информация | 607 |
§ 19.4. Преобразование энергии | 609 |
§ 19.5. Выбор частоты радиопередатчика | 611 |
§ 19.6. Взгляд в далекое будущее | 614 |
Литература | 615 |
Глава 20. Проблемы осуществления космической связи (Ф. У. Леон) | 616 |
§ 20.1. Введение | 616 |
§ 20.2. Основные принципы | 619 |
§ 20.3. Анализ системы телеметрии | 622 |
§ 20.4. Возможные улучшения системы телеметрии | 624 |
§ 20.5. Выводы | 632 |
Литература | 633 |
Глава 21. Проблемы радиоуправления (В. X. Пиккеринг) | 634 |
§ 21.1. Введение | 634 |
§ 21.2. Радионавигационные измерения | 635 |
§ 21.3. Требования к точности управления | 637 |
§ 21.4. Источники ошибок в системах радиоуправления | 638 |
§ 21.5. Допплеровские измерения | 643 |
§ 21.6. Пример системы радиоуправления | 645 |
Литература | 646 |
Глава 22. Инерциальная система управления баллистических снарядов (В. Т. Рассел) | 647 |
§ 22.1. Введение | 647 |
§ 22.2. Гироскопы | 648 |
§ 22.3. Акселерометры | 657 |
§ 22.4. Стабилизированные платформы | 661 |
§ 22.5. Исполнительные органы системы управления положением | 664 |
§ 22.6. Сила тяготения | 666 |
§ 22.7. Схемы управления | 669 |
§ 22.8. Пример системы управления для баллистического снаряда | 671 |
Литература | 675 |
Глава 23. Радиоинерциальная система управления (Д. П. Линг) | 676 |
§ 23.1. Интуитивная оценка принципа радиоинерциального метода | 676 |
§ 23.2. Предварительный анализ точности | 681 |
§ 23.3. Помеха как случайный процесс. Сглаживание | 683 |
§ 23.4. Комбинированный радиоинерциальный метод | 689 |
§ 23.5. Пример управления процессом выведения спутника на орбиту | 691 |
Литература | 694 |
Глава 24. Управление на промежуточном и конечном участках траектории полета снаряда (А. Д. Уилон) | 695 |
§ 24.1. Введение | 695 |
§ 24.2. Снижение спутника с круговой орбиты | 697 |
§ 24.3. Коррекция межпланетных траекторий | 705 |
§ 24.4. Конечное притяжение планетой | 712 |
§ 24.5. Встреча со спутником | 717 |
§ 24.6. Выводы | 720 |
Литература | 720 |
Предметный указатель | 721 |