рейтинг блогов

Старт американцев с Луны против дифференциальных уравнений

топ 100 блогов arctus12.02.2017 Старт американцев с Луны против дифференциальных уравнений
Как известно, для того, чтобы стартовать с Луны на Землю, американский корабль должен был обладать похожей на земную стартовой площадкой. Иначе никак. Почему?

В двух словах. В системе дифференциальных уравнений, описывающих полёт ракеты, есть уравнение, описывающее динамику изменения угла наклона траектории (без разницы - на плоскости или в пространстве иной размерности: всё равно такой параметр есть и без него никуда не деться). Речь о втором уравнении из системы, описывающих движение ракеты в вертикальной плоскости:
Старт американцев с Луны против дифференциальных уравнений
Если обе части его разделить на mV, то получим уравнение для θ с точкой. Со скоростью V в знаменателе.


θ - угол наклона траектории;
m - масса (она, конечно изменяется, но в данном случае это не важно);
V - скорость;
P - сила тяги;
X и Y - аэродинамические силы (лобового сопротивления и подъёмная), на которые в безвоздушной среде Луны можно не обращать вниманиея.


Так вот. В начальной точке (т.е. на самом старте) скорость V=0, и поэтому в знаменателе для производной угла наклона θ будет ноль*. А это значит, что без «опорных ферм» – которые отпускают ракету только после набора определённой тяги – ракета грохнется как только заведётся двигатель, и полетит вдоль поверхности, пока не ударится в какой-нибудь лунный холмик.
Попробуйте сами сделать небольшую пороховую ракетку, поставьте её на землю просто вертикально, "запустите двигатель" и всё увидите.

Обычно старт ракеты выглядит так:




Как решили эту проблему астронавты? - неясно. Рад буду услышать какие-нибудь мнения по этому поводу. Может быть, мои опасения окажутся напрасными.
=Arctus=

Примечания.
* "на ноль делить нельзя" - это ясно и так, чисто по-человечески. Математически это означает, что при делении на ноль получается бесконечность. В данном случае угол наклона траектории (чтобы было проще понять - наклон ракеты) при изменении скорости от нуля до какой-нибудь величины – изменяется непредсказуемо до 360 градусов и далее по кругу. Поэтому ракета неизбежно падает.

Оставить комментарий

Архив записей в блогах:
Огромное спасибо всем, кто принял участие в обсуждениях к посту . Хочу вам сразу сказать, что о Грузии я знаю не по чужим словам, а я сам родился и провел детство в Грузии.  Могу вам сказать, что после Грузии я с родителями уехал в Луганск и был поражен насколько в Луганске ...
Этот год у меня начался раньше обычного и сразу получился и тяжелым, и интересным одновременно. До сих пор не успеваю рассказать, как замечательно мы встретили его. :) Но сегодня я хочу рассказать про день рождения (а то и о нем вспомню аж летом). Это был отличный праздник! Я давно уже ...
Несколько дней назад вернулся из Египта// Очень понравилось! Акулами нас не запугаешь!  шаг в сторону от гостиницы грязь и нищета. До Хургады думал, хуже нас в провинции никто не живет. Живут! В Египте! и меня это успокаивало Ну и кто в ...
В главном ядерном вузе страны МИФИ откроют кафедру теологии Ректор НИЯУ МИФИ профессор Михаил Стриханов выразил надежду, что университет МИФИ, где уже есть православный храм, станет также и местом свободной академической дискуссии и ...
Значительное затруднение автомобильного движения в Москве, наблюдавшееся утром 30 апреля, не связано с перекрытием дорог ради проезда кортежа японского премьер-министра Синдзо Абэ. По словам аналитика сервиса «Яндекс.Пробки» Леонида Медникова, ухудшение дорожной обстановки в городе ...