Физическая энциклопедия - динамика ракет

(ракетодинамика), наука о движении летат. аппаратов, снабжённых реактивными двигателями. Наиболее важная особенность полёта ракеты с работающим (развивающим тягу) двигателем существенное изменение её массы во время движения вследствие сгорания топлива. Так, одноступенчатые ракеты в процессе набора скорости теряют до 90% первоначальной (стартовой) массы.

Законы движения ракеты при работающем двигателе изучаются в механике тел переменной массы. Труды И. В. Мещерского и К. Э. Циолковского в кон. 19 нач. 20 вв. заложили теор. основу Д. р. Быстрое развитие Д. р. началось после окончания 2-й мировой войны в связи с ростом ракетостроения в ряде промышленно развитых стран (СССР, США, Великобритания и др.

). Важнейшие разделы Д. р.: 1) изучение движения центра масс (центра тяжести) ракет, т. е. создание теории, посвящённой решению траекторных задач,определение скорости на разл. высотах, перегрузок, обусловленных реактивной силой, дальности и продолжительности полёта, условий мягкой посадки на планеты и др.; 2) изучение движения ракет относительно центра масс исследование стабилизации ракет, возможности маневрирования и управления ими, наведения их на заданную цель, стыковки летат.

аппаратов с ракетными двигателями при движении в косм. пр-ве; 3) эксперим. Д. р., где изучаются методы исследования движения ракет с использованием оптич. и радиотехн. приборов для определения геом., кинематич. и динамич. хар-к полёта. Особенно важны исследования натурных объектов в реальном полёте, осуществляемые с помощью телеметрии, позволяющей записывать до 500 параметров, характеризующих поведение объекта.

К задачам Д. р. относится также программирование величины и направления реактивной силы для получения при имеющемся кол-ве топлива (горючего и окислителя) наилучших лётных хар-к, обеспечивающих достижение цели полёта (напр., макс. дальности полёта, мин. времени полёта до цели, макс. кинетич. энергии в конце работы двигателя). Такие задачи 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. При решении таких (многопараметрических) задач применяют ЭВМ. Для динамики управляемых ракет (напр.

, зенитных управляемых ракет, ракет противоракетной обороны) нек-рые из внеш. воздействий имеют вероятностный хар-р и количественно определяются «случайными» функциями времени. Решение таких задач требует использования теории вероятностных процессов. В связи с проблемой обеспечения надёжности полёта возникли задачи оптимизации программ управления объектом, обеспечивающих заданную вероятность безотказной работы системы.

.