ДИНАМИКА РАКЕТ

ДИНАМИКА РАКЕТ, ракетодинамика, наука о движении летат. аппаратов, снабжённых реактивными двигателями. Наиболее важная особенность полёта ракеты с работающим (развивающим тягу) двигателем -существ, изменение её массы во время движения вследствие сгорания топлива. Так, одноступенчатые ракеты в процессе разгона (набора скорости) теряют до 90% первоначальной (стартовой) массы. Законы движения ракеты при работающем двигателе даются ур-ниями механики тел переменной массы.

Теоретич. основы Д. р. заложены трудами рус. учёных И. В. Мещерского и К. Э. Циолковского в кон. 19 - нач. 20 вв. Быстрое развитие Д. р. началось после окончания 2-й мировой войны 1939-45 в связи с ростом ракетостроения в ряде промышленно развитых стран (СССР, США, Франция и др.).

Важнейшие разделы Д. р.: 1) изучение движения центра масс (центра тяжести) ракет, т. е. создание теории, посвящённой решению траекторных задач ракетодинамики; 2) изучение движения ракет относительно центра масс. В этом разделе исследуются вопросы стабилизации ракет, возможности маневрирования и управления, наведения на заданную цель, а также стыковки реактивных летат. аппаратов (космич. кораблей с ракетными двигателями) на орбите в космич. пространстве; 3) экспериментальная ракетодинамика, где изучаются эксперимент. методы исследования движения ракет. Здесь широко используются оптич. и радиотехнич. приборы для определения геометрич., кинематич. и динамич. характеристик полёта, определяющих как движение центра масс ракеты, так и движение относительно центра масс.

Своеобразный класс задач Д. р. вызван необходимостью программирования величины и направления реактивной силы, чтобы получить при имеющемся количестве топлива (горючего и окислителя) наилучшие лётные характеристики для достижения цели полёта (напр., макс. дальность полёта, минимальное время полета до цели, макс, кинетич. энергия в конце работы двигателя и др.). Такие задачи успешно решаются методами вариационного исчисления и способствуют развитию самих этих методов. В связи с созданием очень больших ракет на жидком топливе успешно развиваются новые разделы Д. р., в к-рых изучается движение корпуса ракеты с учётом колебаний жидкого топлива в её баках, а также исследуется движение ракеты как упругого тела. Эти новые задачи столь сложны, что недоступны аналитич. изучению. Для решения таких (многопараме-трич.) задач применяют цифровые ЭВМ.

Для динамики управляемых ракет (напр., зенитных управляемых ракет, ракет противоракетной обороны и др.) нек-рые из внеш. воздействий имеют вероятностный характер и количественно определяются "случайными" функциями времени. Решение таких задач требует использования теории вероятностных процессов.

Лит.: Космическая техника, под ред. Г. Сейферта, пер. с англ., М., 1964; Космодемьянский А. А., Механика тел переменной массы (Теория реактивного движения), ч. 1, М., 1947; Фертрегт М., Основы космонавтики, пер. с англ., М., 1969; Циолковский К. Э., Реактивные летательные аппараты, М., 1964.

А. А. Космодемьянский.