Ғарыш аппараттарының ұшу траекториясы туралы ғылыми жұмыс

Управление образования Кызылординской области

Коммунальное государственное учреждение

Областная школа – интернат для одаренных детей №4

Авторы: Тойлыбек Салимжан 11 класс

Тойлыбек Актоты 10 класс

Тема работы: Использование разгонной гравитации на траекторию движения космических аппаратов

Научный руководитель: Ибраев Ш.Ш.

Научный руководитель зав.кафедрой “Математика,информатика и информационные системы’’, к.ф-м.н., профессор

Руководители :Бекмухаметова Г.А. Учитель по физики

АБСТРАКТ

Актуальность:

Как известно, в природе действуют четыре силы: гравитационные, электромагнитные, сильные и слабые. Если электромагнитные, сильные и слабые силы обусловлены движением элементарных частиц и молекулами, то гравитационные силы диктуют законами космического масштаба.

Галилео Галилей открыл понятие тяготения, а также определил, что тела с разной массой падают на Землю с одинаковой скоростью.

Коперник сформулировал законы движения планет. Исаак Ньютон сформулировал законы тяготения и обобщил и уточнил законы Кеплера.

Освоение космоса, ближнего и дальнего, требует разумного подхода к траектории движения летательных аппаратов с целью максимальной экономии топлива и времени полета.

Для этого необходим расчет гравитационных сил системы: Солнца, планеты и космического аппарата (КА), для плавного выведения КА на орбиту и экономных траекторий движения – гравитационных маневров.

Цель:

Рассчитать гравитационные потенциалы межпланетного пространства планет в Солнечной системе, определить расстояние захвата планет КА.

Зная параметры планет, массы, радиусы их орбит, эксцентриситеты, периоды движения, а также скорости КА, можно рассчитать оптимальные траектории движения летательных аппаратов

Одновременно можно скорректировать и высоту перигея, немного изменив скорость по величине, а, в нижней точке вытянутого эллипса дается тормозной импульс, который переводит аппарат на новую круговую орбиту, используя теорию Гомоновских орбиты и «лестниц» Лагранжа , что позволит с минимальным расходом топлива менять траекторию летательного аппарата.

Исследовать возможности наряду с жико-реактивным топливом (ЖРД). электроракетные двигатели и солнечные паруса.

Методы исследования:

Для исследования использованы расчеты в электронных таблицах Exсel и программы DELPHI, позволяющие рассчитывать стационарные и динамические процессы гравитации в динамике.

Результаты: