Поле тяготения. 
Ракетная техника

Отвесное возвращение на Землю.

59. Рассмотрим сначала остановку в среде, свободной от тяготения, или моментальную остановку в среде тяготения.

Пусть, например, ракета силою взрыва некоторого (не всего) количества газов приобрела скорость 10 000 м/сек (табл. 22). Теперь для остановки следует приобрести такую же скорость, но в обратном направлении. Очевидно, количество оставшихся взрывчатых веществ, согласно табл. 22, должно быть в 5 раз больше массы М_х снаряда. Стало быть, снаряд должен иметь по окончании первой части взрыва (для приобретения поступательной скорости) запас взрывчатого вещества, масса которого выразится через 5M_t=M₂.

60. Вся масса вместе с запасом составит flf₂ + yW₁=5M₁-f-' !+Л1₁=6Ж,. Этой массе 6у)/₁ первоначальное взрывание должно также сообщить скорость б 10 000 м/сек, а для этого нужно новое количество взрывчатого материала, которое должно также в 5 раз (табл. 22) превышать массу снаряда с массою запаса для остановки, т. е. мы должны 6Af, увеличить в 5 раз; получим 30ЛГ_1Э что вместе с запасом для остановки 5М_г составит 35Л1,.

Обозначив число табл. 22, показывающее во сколько раз масса взрывчатого материала больше массы снаряда, через.

q= -^-.предыдущие рассуждения, определяющие массу всего.

Mi

взрывчатого вещества для приобретения скорости и уничтожения ее, выразим так:;

61.

или, прибавляя и вычитая единицу из второй части уравнения, получим

откуда.

62.

Последнее выражение легко запомнить.

Когда q очень мало, то количество взрывчатого вещества приблизительно равно 2q (потому что q* будет ничтожно), т. е. оно вдвое больше, чем нужно только для одного приобретения скорости.

63. На основании полученных формул и табл. 22 составим следующую таблицу.

В среде без тяготения.

Иэ нее видим, как недопустимо громаден запас взрывчатого материала, если мы хотим приобрести очень большую скорость и потерять ее.

Из (62) и (16) имеем.

2V.

Заметим, что отношение — положительно, потому что скорости снаряда и газов противоположны по направлению и, следовательно, имеют разныо знаки.

64. Если мы находимся в среде тяготения, то в простейшем случае вертикального движения процесс остановки и опускания на землю будет такой: когда ракета под влиянием приобретенной скорости поднялась на известную высоту и остановилась, то начинается ее падение на землю.

Когда снаряд достигнет той точки, в которой окончилось при подъеме действие взрывчатых веществ, он снова подверг нется действию остатка их в том же направлении и в том же порядке. Очевидно, к концу их действия иистощения всего запаса ракета остановится в той точке у поверхности земли, с которой был начат подъем. Способ подъема строго тождествен со способом спуска; вся разница лишь в том, что скорости обратны в каждой точке пути.

Остановка в поле тяготения требует больше работы и больше взрывчатых веществ, чем в среде, свободной от тяготения, поэтому q [в формулах (61) и (62)] должно быть больше.

Обозначив это большее отношение через </" найдем на основании предыдущего.

65.

откуда

подставив q_l вместо q в уравнение (62), получим.

66.

Здесь М₄ означает, количество или массу взрывчатых веществ, необходимую для поднятия с известной точки и возвращения в ту же точку при полной остановке ракеты и при полете ее в среде тяжести.

67. На основании последней формулы можем составить следующую таблицу, полагая, чтоу = 10, т. е. что давление взрыв;

чатого материала в 10 раз Оольше тяжести ракеты с остатком взрывчатых веществ. В этой таблице V выражает собственно работу —, скорость же будет меньше, потому что часть этой работы ушла на поднятие в среде тяготения.

Для поля тяготения.