КОМПЬЮТЕРНАЯ МОДЕЛЬ ПОЛЁТА КОСМИЧЕСКОГО КОРАБЛЯ НА ШКОЛЬНОМ ФАКУЛЬТАТИВЕ

© Н.М.Колачёв, А.В.Попов
© Государственный музей истории космонавтики им. К.Э. Циолковского, г. Калуга
Секция "К.Э. Циолковский и проблемы образования"
1998 г.

Современная методика преподавания физики и астрономии позволяет более глубоко осознать пророческие идеи Циолковского. К рассмотрению предлагается задача, связанная с управлением космическим кораблем в момент, когда корабль переходит с окололунной орбиты на орбиту прилунения с целью осуществить мягкую посадку на Луне. На окололунной орбите космический корабль может находится продолжительное время, приводится расчет периода обращений с космическим кораблем, совершающего облет Луны на высоте значительно меньше радиуса лунной поверхности. Сравнивается время периода с земными сутками. Процесс перехода на орбиту прилунения связан с использованием основного закона механики - закона сохранения полной механической энергии. При записи уравнения, составленного на основе этого закона, обращено внимание на отрицательное значение потенциальной энергии в поле тяготения Луны. Рассмотрены законы, знание которых в космонавтике обязательно: закон Кеплера о сохранении секториальных скоростей и закон сохранения импульса системы тел. Система взаимодействующих тел представлена космическим кораблем и. выбрасываемыми газами в виде струи. Возможно рассмотрение простейшего случая, когда выброс совершается в направлении движения корабля, что приводит к его торможению в системе отсчета, неподвижной относительно поверхности Луны, В задаче предусматривается рассмотрение и более сложного варианта движения космического корабля, когда он переводится на эллиптическую орбиту за счёт включения двигателя на определенный промежуток времени и за счет его ориентации на произвольный угол относительно траектории движения.

В работе, учитывая различную подготовку школьной аудитории, затрагиваются вопросы конструкции космического корабля, его принципиальные отличия от самолетов.

Программный продукт написан в среде Borland C++ 4.5, имеет простой и удобный интерфейс. В случае затруднения (на всех этапах работы) возможно обращение к модулю Help и корректировка введенных данных.