Большая Советская Энциклопедия (КО)

) происходит по эллиптической или гиперболической орбитам соответственно.

Значения первой и второй К. с. для различных высот h, отсчитываемых от уровня моря на экваторе (h = r — 6378 км ), приведены в табл. 1.

Табл. 1. — Первая (u_I ) и вторая (u_II ) космические скорости для разных высот (h) над уровнем моря

h, км	uI км/сек	uIIкм/сек
0	7,90	11,18
100	7,84	11,09
200	7,78	11,01
300	7,73	10,93
500	7,62	10,77
1000	7,35	10,40
5000	5,92	8,37
10000	4,94	9,98

Понятия К. с. применяются также при анализе движения космических аппаратов в гравитационных полях любых планет или их естественных спутников, а также Солнца. Так можно определить К. с. для Венеры, Луны, Солнца и др. Эти скорости вычисляются по приведённым выше формулам, в которых в качестве М принимается масса соответствующего небесного тела. Значения fM для некоторых небесных тел приведены в табл. 2.

Табл. 2. — Значения гравитационной постоянной для Луны, Солнца и планет

Небесное тело	fM, км^3 /сек^2
Луна	4,903x10^3
Солнце	1,327x10^11
Меркурий	2,169x10^4
Венера	3,249x10^5
Земля	3,986x10^5
Марс	4,298x10^4
Юпитер	1,267x10^8
Сатурн	3,792x10^7
Уран	5,803x10^6
Нептун	7,026x10^6
Плутон	3,318x10^5

Третья К. с. u_III определяется из условия, что космический аппарат, достигнув границы сферы действия тяготения Земли (т. е. расстояния около 930000 км от Земли), имеет относительно Солнца параболическую скорость (вблизи орбиты Земли эта скорость равна 42,10 км/сек ). Относительно Земли в этот момент скорость космического аппарата не может быть меньше 12,33 км/сек, для чего, согласно формулам небесной механики, при запуске вблизи поверхности Земли (на высоте 200 км ) скорость космического аппарата должна составлять около 16,6 км/сек.

В др. варианте математического определения первая, вторая и третья К. с. вычисляются по тем же формулам, но только для самой поверхности шаровой однородной модели Земли (радиусом 6371 км ). В этом смысле первая К. с. является круговой скоростью, а вторая К. с. — параболической скоростью, рассчитанными для поверхности Земли. При этих условиях К. с. имеют единственные значения: первая К. с. равна 7,910 км/сек, вторая — 11,186 км/сек, третья — 16,67 км/сек. При гипотетическом запуске космического аппарата с поверхности такой модели Земли, принимаемой абсолютно гладкой и лишённой атмосферы, К. с. в точности отвечают физической интерпретации, указанной в начале статьи.

Аналогично К. с. могут быть вычислены также и для поверхностей др. небесных тел. Так, для Луны первая К. с. составляет 1,680 км/сек, вторая — 2,375 км/сек. Вторая К. с. для Венеры и Марса равна, соответственно, 10,4 км/сек и 5,0 км/сек.

Лит.: Дубошин Г. Н., Небесная механика. Основные задачи и методы, М., 1963; Левантовский В. И., Механика космического полета в элементарном изложении, М., 1970; Руппе Г. О., Введение в астронавтику, пер. с англ., т. 1, М., 1970.

Ю. А. Рябов.

Космический корабль

Косми'ческий кора'бль, космический летательный аппарат, предназначенный для полёта людей (пилотируемый космический летательный аппарат). Отличительная особенность К. к. — наличие герметичной кабины с системой жизнеобеспечения для космонавтов. К. к. для полёта по геоцентричным орбитам называются кораблями-спутниками, а для полёта к др. небесным телам — межпланетными (экспедиционными) К. к. Разрабатываются транспортные К. к. многократного использования для доставки людей и грузов с Земли на низкую геоцентрическую орбиту и обратно, например для связи с долговременной орбитальной станцией. Транспортировка людей и грузов с низкой геоцентрической орбиты на более высокую, вплоть до стационарной, и обратно предусматривается с помощью автоматических космических ракет-буксиров. Изучаются проекты автоматических и К. к.-буксиров для перехода с геоцентрической орбиты на селеноцентрическую, планетоцентрическую и обратно.

Созданы и осуществили полёты: советские К. к.-спутники серии «Восток» , «Восход» , «Союз» (последний может служить транспортным кораблём одноразового действия); американские К. к.-спутники серии «Меркурий» , «Джемини» и экспедиционные К. к. «Аполлон» для полёта на Луну. К. к. «Аполлон» может использоваться как транспортный одноразового действия для полёта на геоцентрическую и селеноцентрическую орбиты. Перечисленные К. к. состоят из нескольких отсеков и снабжены системами: жизнеобеспечения, двигательных установок, навигации и управления, энергопитания, связи, аварийного спасения, возвращения на Землю и др.

Лит.: Пилотируемые космические корабли. Проектирование и испытания. Сб. ст., пер. с англ., М., 1968; Освоение космического пространства в СССР, М., 1971.

Г. А. Назаров.

Космический летательный аппарат

Косми'ческий лета'тельный аппара'т (КЛА), аппарат, предназначенный для полёта в космос или в космосе, например ракеты-носители (космические ракеты), искусственные спутники Земли (ИСЗ) и др. небесных тел. Наименование КЛА — общее, включает различные виды таких аппаратов, в том числе использующие и нереактивный принцип движения (например, солнечный парус и др.). Ракеты-носители (космические ракеты) являются средством достижения необходимой скорости для осуществления космического полёта КЛА, которые можно разделить на 2 основные группы: а) околоземные орбитальные КЛА, движущиеся по геоцентрическим орбитам, не выходя за пределы сферы действия Земли (ИСЗ); б) межпланетные КЛА, которые в полёте выходят за пределы сферы действия Земли и входят в сферу действия Солнца, планет или их естественных спутников. При этом различают автоматические КЛА (автоматические ИСЗ, искусственные спутники Луны — ИСЛ, Марса — ИСМ, Солнца — ИСС и т. п., автоматические межпланетные станции — АМС) и пилотируемые (космические корабли-спутники, обитаемые орбитальные станции, межпланетные космические корабли). Большая часть указанных типов КЛА уже создана; ведётся разработка межпланетных кораблей для полёта и высадки на др. планеты, транспортных космических кораблей многократного использования и др.

Полёт КЛА делится на следующие участки: выведения — КЛА сообщается необходимая космическая скорость в заданном направлении; орбитальный, на котором движение КЛА происходит в основном по инерции, по законам небесной механики; участок посадки. В ряде случаев КЛА снабжаются ракетными двигателями, позволяющими на орбитальном участке изменять (корректировать) траекторию движения или тормозить КЛА при посадке. Для современных КЛА, использующих химические ракетные двигатели, протяжённость участков полёта с работающими двигателями (выведение, коррекция, торможение) значительно меньше, чем участков орбитального полёта.

Ракета — единственное доступное средство для полётов в космическое пространство. Максимальная скорость ракеты зависит от скорости истечения реактивной струи, определяемой видом топлива и совершенством двигателя, и отношения массы топлива к общей (начальной) массе ракеты, т. е. от совершенства конструкции ракеты, а также от массы полезного груза. Скорость истечения реактивной струи из двигателя при современных химических топливах составляет 3000—4500 м/сек; при этом одноступенчатая ракета рациональной конструкции практически не способна развить скорость, необходимую для космического полёта (около 8 км/сек ). Поэтому распространены составные ракеты , у которых в полёте, по мере расходования топлива, отделяются части конструкции (топливные баки, двигатели). Основные ракеты, применяемые в космонавтике (ракеты-носители), имеют от 2 до 4 ступеней. Конструктивные схемы этих ракет весьма разнообразны; их отличительная особенность — малая относительная масса конструкции (вместе с двигательной установкой обычно не превышает 10—12% от массы топлива). Создание такой конструкции с высокой жёсткостью и прочностью — сложная техническая задача. Ракета работает в очень напряжённых режимах статических и динамических нагрузок, поэтому необходимо максимальное использование прочности материалов, конструктивное совершенство отдельных узлов при значительных размерах конструкции в целом. В состав оборудования ракеты входит ряд систем и агрегатов для управления в полёте, разделения ступеней, наддува топливных баков, регулирования подачи топлива к двигателям и др. Двигательные установки космических ракет, как правило, состоят из нескольких двигателей, работа которых синхронизируется.