SCI Библиотека

Книга содержит кinemатику, статику абсолютно твердого тела и динамику точки. Рассмотрено построение инвариантных уравнений движения посредством тензорного исчисления. Элементы тензорного анализа излагаются по мере появления объектов их непосредственного приложения. Применение методов тензорного исчисления составляет одну из особенностей книги.

Книга предназначена для студентов и аспирантов механико-математических факультетов университетов, преподавателей теоретической механики и сотрудников научно-исследовательских институтов.

В книге собраны статьи и доклады академика А. Ю. Ипплинского, а также его выступления перед учеными и инженерами.

Дается представление о том, чем является механика сегодня, каково ее современное содержание, как она развивается и какие задачи ставят перед ней другие науки и техника. Рассматриваются методологические вопросы механики, некоторые фрагменты ее истории, а также связи с другими научными дисциплинами.

Представлена галерея научных портретов ученых-инженеров-механиков, со многими из которых автор был знаком лично. В этих очерках как бы продолжается беседа читателя с различными вопросами механики и их научных приложений.

Для успешного изучения курса теоретической механики необходимо решить большое количество задач, часть которых решается студентами в аудитории, значительная же часть должна быть решена ими самостоятельно.

Предлагаемое учебное пособие содержит типовые задачи по статике, кинематике, динамике и методы их решения. Предназначается пособие для студентов высших технических учебных заведений, а также для лиц, самостоятельно изучающих теоретическую механику.

В каждой главе пособия приводятся основные формулы из теоретического курса, даются общие методические указания к решению задач и рекомендуется порядок их решения. Конкретные методические указания увязываются с подробным решением типовых задач и их анализом, а также — в некоторых случаях — со сравнением различных вариантов решения.

Рассматриваемые типовые задачи взяты из наиболее распространенного сборника задач И. В. Мещерского. При этом приведенные задачи представляют лишь небольшую выборку общего количества задач указанного сборника. Некоторые задачи предложены авторами.

В монографии излагаются теоретические основы инерциальной навигации — определения ориентации и местоположения подвижных объектов без какой-либо информации извне, исходя исключительно из показаний чувствительных элементов механической природы, находящихся на самом объекте. Сюда относятся свободные гироскопы, гиростатчики, гиростабилизаторы, гирокомпасы, гироскопические и иные измерители кажущихся ускорений (ньютонометры). Описание теории поведения этих устройств в условиях относительного движения, главным образом применительно к задачам инерциальной навигации, составляет одно из центральных мест монографии.

Использование гироскопической стабилизации на борту подвижных объектов в условиях их пространственного углового движения приводит к необходимости рассмотрения сложных геометрических и кинематических задач. В монографии приведены общие методы и примеры решения таких задач различными приемами, в том числе посредством матриц, параметров Родрига — Гамильтона и Кейли — Клейна и алгебры кватернионов.

К собственно инерциальной навигации относится рассмотрение теории поведения конкретных схем, содержащих в себе гироскопы, ньютонометры и счетно-решающие устройства, а также исследование дифференциальных уравнений, решение которых в конечном счете определяет местоположение движущегося курса на земной сфере (системы абсолютных координат).

Монография предназначена для научных работников, преподавателей, инженеров, аспирантов и студентов старших курсов, занимающихся вопросами гироскопической стабилизации и инерциальной навигации. Представленный материал ориентирован на широкий круг специалистов, развивающих теорию и создающих устройства, предназначенные для использования в областях авиации, космонавтики, флота, подвижных наземных объектов и других быстро развивающихся областей науки и техники.

В книге излагаются вопросы механики относительного движения, неизменно встречающиеся в теории и практике сложных машин, судов и самолётов, ракет и космических кораблей, движения тел относительно Земли и при объяснении явлений природы.

Дается строгое разграничение сил физических (ньютоновых), создающих ускорение относительно «абсолютной» системы координат (невращающейся, с началом в центре масс Солнечной системы), от дальемберовых сил инерции и сил инерции эйлеровых, обусловленных выбором подвижной системы координат.

Наряду с изложением исходных положений классической механики приводятся примеры составления уравнений и анализа решений задач динамики относительного движения различных трудностей с большим числом поясняющих рисунков.

Книга предназначается широкому кругу читателей — преподавателям механики и её применений, инженерам, научным работникам, а также аспирантам и студентам старших курсов.

В книге излагаются вопросы механики всевозможных движений, неизменно встречающихся в теории и практике сложных машин, судов и самолетов, ракет и космических кораблей, движения тел относительно Земли и при объяснении явлений природы.

Дается строгое разграничение между силами физическими, создающими ускорения относительно «абсолютной» системы координат (невращающейся, с началом в центре масс Солнечной системы), и силами инерции, как дальномерными, так и обусловленными выбором подвижной системы координат — эйлеровыми (переносными) и кориолисовыми силами инерции.

Приводится число аналитический вывод сложных формул кинематики и динамики для абсолютно твердого тела, в частности для линий вращения, их положения относительно тела, а также для моментов инерции, гироскопов и твердых тел аэродинамики.

В книге приводятся примеры составления расчетов и анализа механики производства сложных операций и поведения машин в неклассических условиях. Вычислительные методы подкрепляются рекомендациями по практическому выполнению числов подозначений.

Книга рассчитана на широкий круг читателей — преподавателей, научных работников и инженеров, а также тех, кто интересуется механикой.

В монографии излагаются математические основы некоторых возможных вариантов инерциального управления полетом баллистических ракет, т. е. управления без использования какой-либо внешней информации (радиосигналов, излучения звезд и др.).

Принимается, что обеспечение заданной дальности полета ракеты производится в результате своевременного выключения двигателя по сигналу, поступающему от счетно-решающего устройства. На вход последнего подаются текущие показания чувствительных элементов системы инерциального управления, измеряющих кажущееся ускорение ракеты или интегралы от кажущегося ускорения по времени. Управление должно быть таким, чтобы отклонение фактического движения ракеты от расчетного не оказывало бы влияния на дальность полета. Для этого измерительные приборы системы инерциальной навигации располагаются на борту ракеты вполне определенным образом, в частности, направление их осей чувствительности в ряде случаев стабилизируется посредством гироскопов. Установление нужных направлений осей чувствительности и отыскание соотношений которых должны удовлетворять текущие показания чувствительных элементов и исходные показания счетного устройства команды на выключение двигателя, а также общее содержание книги. Рассматривается методика инерциального управления движением ракеты в боковом направлении.

В сборнике содержатся задачи, которые рассматривались на практических занятиях по теории гироскопов, проводимых в дополнение к курсу лекций академика А.Ю. Ильинского “Теория гироскопов”, читаемому на механико-математическом факультете МГУ. В сборник включены задачи как прецессионной, так и нутационной теории гироскопов. Некоторые из задач могут быть предложены в качестве курсовых работ.

В сборнике освещены как история, так и современное состояние ряда направлений механики гироскопических систем. В него вошли статьи по современным математическим исследованиям механики систем твердых тел, по проблемам орбитального гирокомпассирования, по гироскопам нового типа — вибрационным гироскопам и др.
Сборник составлен из статей ведущих советских и зарубежных специалистов в области механики гироскопов.

Издание рассчитано на научных работников и инженеров по гироскопической технике и системам управления подвижными объектами.

Публикуемые в сборнике обозначения величин относятся к общим понятиям теоретической механики, а также к понятиям кинематики и кинетики. В сборнике даны буквенные обозначения основных величин теоретической механики по алфавиту терминов, сами буквенные обозначения даны в порядке латинского и греческого алфавитов.

Настоящая терминология рекомендуется Комитетом научно-технической терминологии АН СССР к применению в научно-технической литературе, учебном процессе, стандартах и документации.

Терминология рекомендуется Министерством высшего и среднего специального образования СССР для высших и средних специальных учебных заведений.

Рекомендуемые термины просмотрены с точки зрения норм языка Институтом русского языка АН СССР.