SCI Библиотека

Трудность качественных вопросов классической механики хорошо известна. Несмотря на длительные усилия многих математиков, большая часть этих вопросов все еще ожидает решения. Лишь в последнее время, начиная с работ К. Л. Зигеля (1942 г.) и А. Н. Колмогорова (1954 г.), наметился некоторый прогресс в решении проблем устойчивости движения динамических систем.

Пособие содержит лекции по механике твердого тела, которые являются составной частью раздела «Механика» курса общей физики.
Для студентов физических специальностей университетов и высших учебных заведений.

ИЗДАНИЕ ВТОРОЕ, ПЕРЕРАБОТАННОЕ

Допущено Министерством высшего и среднего специального образования СССР в качестве учебного пособия для студентов высших учебных заведений

Под редакцией проф. И. М. Воронкова
Издание шестое, стереотипное.

Допущено Министерством высшего и среднего специального образования СССР в качестве учебного пособия для студентов высших технических учебных заведений

В настоящее время в связи с запуском разнообразных космических объектов как в Советском Союзе, так и за рубежом появилось значительное количество работ, посвященных теории полета этих объектов. В подавляющем большинстве эти работы представляют собой журнальные статьи, трактующие отдельные вопросы. При этом имеется еще очень мало работ, в которых теория полета искусственных спутников Земли (или по крайней мере отдельные ее крупные разделы) излагалась бы последовательно и на том уровне, какой требуется для решения практических задач. Необходимость такого систематического изложения очевидна, поскольку все более и более широкий круг разнообразных специалистов так или иначе сталкивается в своей деятельности с различными вопросами теории полета искусственных космических объектов. Кроме того, уже сейчас изучение этой теории включено в программу ряда высших учебных за- ведений.

В книге рассматриваются физические процессы, определяющие динамику и пространственную структуру астрофизических дисков (звездных и газовых дисков галактик, аккреционных дисков вокруг компактных объектов, в протозвездах и протопланетных системах). Проводится последовательное изучение динамики малых возмущений и вопросов устойчивости с их бесполшонкивлением и турбулентным состоянием.

Подробно рассматривается взаимодействие дисков межгалактической среды. Излагаются основные нелинейные результаты астрофизики и проведены численные (компьютерные) эксперименты. Особое внимание уделяется механизмам образования спиральной структуры галактик.

Предназначена для научных работников, аспирантов и студентов старших курсов.

В книге в доступной форме, без применения сложного математического аппарата, но вместе с тем вполне строго излагаются основы космодинамики — науки о движении космических летательных аппаратов. В первой части рассматриваются общие вопросы, двигательные системы для космических полетов, пассивный и активный полеты в поле тяготения. Следующие части посвящены последовательному околоземным полетам, полетам к Луне, к телам Солнечной системы (к планетам, их спутникам, астероидам, кометам) и за пределы планетной системы.

Особо рассматриваются проблемы пилотируемых космических аппаратов и космических кораблей. Даются предложения по исследованию атмосферы планет с использованием их траекторий и различных параметров сопротивления. Освещаются полеты в атмосферах, их расчет и анализ параметров при движении на околоземных орбитах, включая использование активных двигательных систем и двигателей малого тягового уровня и поля тяготения.

Природные элементы и природные явления также деталируются на фоне изучения космических пусков, орбитального маневрирования и высотных расчетов. Включены прикладные формулы и таблицы для практического анализа.

Книга полезна специалистам, инженерам, студентам, аспирантам, а также любителям космонавтики. Особенно обращает на себя внимание популяризация данных научных открытий и открывает доступ в мир исследований объектов Солнечной системы.

Техника космического полета в последние годы развивается весьма бурно. Автоматические летательные аппараты выводятся на орбиты спутников Земли, осуществлены попадание в Луну и облет Луны с фотографированием ее обратной стороны, совершены первые полеты человека на спутниках Земли, производятся запуски автоматических зондов в космическое пространство и к планетам.

Настоящая книга посвящена приближенному исследованию пространственных (трехмерных) траекторий попадания в Луну и выбору попадающих траекторий с нужными свойствами. Задачи пространственного облета Луны, посадки на нее, создания искусственного спутника Луны, обработки траекторных измерений и коррекции траекторий при полете к Луне в книге не рассматриваются. Основной целью книги является детальное изучение вопросов, связанных с одной задачей — задачей определения траекторий достижения Луны с учетом различных ограничений, например геометрических, динамических, а также с учетом таких второстепенных факторов, как влияние давления света и размеры аппарата. Главное внимание уделено определению энергоэффективных траекторий, удовлетворяющих всем необходимым условиям.

Отправным пунктом теории притяжения является закон всемирного тяготения И. Ньютона (1643—1727), сформулированный великим ученым в его бессмертном сочинении “Математические начала натуральной философии” (1687 г.) и признающийся до сих пор одним из основных законов природы.

Согласно этому закону всякие две материальные частицы взаимно притягиваются с силой, прямо пропорциональной произведению их масс и обратно пропорциональной квадрату расстояния между ними.

Материальная частица — понятие физическое, под которым подразумевается весьма малое количество какого угодно вещества, газообразного, жидкого или твердого, занимающее весьма малый объем.

Абстрагируя и уточняя это несколько неопределенное понятие, придем к механическому понятию материальной точки, как геометрической точки пространства, т. е. объекту, не имеющему измерений, но обладающему конечной массой.