Механика

Коррекция орбиты

На высоте около 200 км над поверхностью Земли, где чаще всего проходят орбиты космических кораблей, плотность атмосферы сравнительно невелика. Но все-таки она оказывает определенное тормозящее воздействие на корабль таких размеров, как "Союз". Если полет продолжается несколько недель, то высота орбиты будет постепенно снижаться, а тормозящее влияние атмосферы возрастать. Если не принять меры, корабль войдет в плотные слои атмосферы, потеряет орбитальную скорость и совершит вынужденную посадку. Чтобы продлить полет, с помощью коррекции увеличивают высоту полета корабля.

Но коррекция орбиты проводится и для того, чтобы обеспечить прохождение космического корабля над заданным районом в определенное время. Если мы увеличим высоту полета, возрастет период обращения корабля вокруг Земли. При выдаче тормозного импульса корабль перейдет на более низкую орбиту, и период обращения уменьшится. Проведя соответствующую коррекцию, можно обеспечить прохождение своего корабля над местом старта другого корабля и наблюдать из космоса за его выведением на орбиту.

Коррекция орбиты может проводиться вручную или автоматически - с использованием астроориентации. Как выполняется коррекция орбиты с использованием ручной ориентации? Обычно необходимые данные для коррекции поступают с Земли и фиксиpyются в бортовом запоминающем устройстве. Однако разгонный или тормозной импульс, а также время включения двигательной установки может рассчитать и ввести в запоминающее устройство экипаж корабля. Для этого существует специальный пульт.

Предположим, что данные для коррекции рассчитаны и введены в запоминающее устройство. Борт-инженер включает клавишу. Засветились надписи "Маневр с ручной ориентацией", "Визир для ориентации". Командир корабля берется за ручки управления. Медленно движется по экрану визира Земля. Оперируя ручками управления, космонавт включает реактивные микродвигатели и поворачивает корабль со совмещения центральной части экрана с направлением на центр Земли. Вот перекрестие экрана со-впало с этим направлением. Корабль сориентирован. Нужно нажать другую кнопку, и вспыхнет транспарант "Ориентация на гироскопах". Это значит, что волчки гироскопов начали стремительное вращение, а их оси заняли в пространстве независимое от корпуса корабля положение. Они "запомнили" ориентацию. Теперь при любых отклонениях корабля автоматически выдаются команды на двигатели, которые возвращают его в исходное положение.

Но произошла пока только одноосная ориентация корабля. Теперь надо развернуть его так, чтобы основная двигательная установка была направлена вперед по движению, если предстоит выдать тормозной импульс, и назад, если требуется выдать разгонный импульс. Все последующие операции выполняются автоматически. Из запоминающего устройства поступает сигнал на разворот корабля в горизонтальной плоскости. Вот корабль занял нужное положение в пространстве. Автоматически выдается команда на включение двигательной установки.

Сила инерции прижимает или выталкивает космонавтов из кресла (определите сами, в каком случае прижимает, а в каком выталкивает). На индикаторе "скачут" цифры, показывающие величину отработанного импульса скорости. Вот их бег остановился - двигатель выключился. Остается доложить на пункт управления полетом, что коррекция прошла нормально, корабль был сориентирован правильно, а двигатель включен в расчетное время. Теперь координационно-вычислительный центр по данным траекторных измерений определит новую орбиту корабля и сообщит ее параметры экипажу.

А при желании вы можете сделать это сами. Подумайте над тем, как с космического корабля рассчитать параметры орбиты.