Приобретение знаний, составляющих основу профессии космонавта, осуществляется на этапе общекосмической подготовки. Слушателям излагаются основы процессов и явлений, с которыми в будущем им предстоит столкнуться в космическом полете. У будущих космонавтов целенаправленно формируется концепция испытателя и исследователя, знания которого соответствуют уровню современного научно-технического прогресса.
На этапе общей инженерно-технической подготовки кандидатов в космонавты изучаются следующие дисциплины.
1. Теория полета космических аппаратов.
2. Системы управления пилотируемых космических аппаратов (ПКА).
3. Космическая навигация.
4. Основы вычислительной техники.
5. Ракеты-носители, ПКА и орбитальные станции.
6. Основы наук исследования Земли из космоса и проведения экспериментов в космических полетах.
7. Бортовые системы ПКА и орбитальных станций.
8. Стартовый комплекс.
Каждой из этих дисциплин посвящены многие тома научной литературы. В ходе изложения теоретических основ космонавтики слушателям раскрываются те разделы перечисленных дисциплин, которые относятся непосредственно к процессам, сопровождающим космический полет на всех его этапах. Естественно, что раскрытие всех аспектов этих процессов не является предметом настоящей книги. В литературе нередко встречаются общие высказывания о том, что от космонавтов требуются глубокие, разносторонние, специальные и другие знания без раскрытия их сущности.
Планетарий Центра подготовки космонавтов
Более или менее полное представление об уровне теоретических знаний, необходимых космонавтам, дает даже простое перечисление основных разделов и вопросов, изучаемых по каждой дисциплине (табл. 1—8). Такое перечисление не является программой общекосмической подготовки кандидатов в космонавты, а отражает лишь направления, по которым непрерывно идет у них совершенствование инженерно-технических знаний.
Таблица 1. Теория полета космических аппаратов (КА)
| № по пор. | Основные разделы | Основные вопросы |
|---|---|---|
| 1 | Основы теории реактивного движения | Силы и моменты, действующие на ракету-носитель. Основные параметры, характеризующие движение. Одноступенчатые и многоступенчатые ракеты-носители. Пути достижения космических скоростей |
| 2 | Динамика полета на участке выведения | Уравнения движения. Активный участок траектории. Скорость КА в конце участка выведения. Оптимизация траектории подъема. Приближенное решение уравнений плоского движения |
| 3 | Динамика орбитального полета ПКА | Невозмущенное движение КА. Траектория полета. Уравнение Кеплера. Элементы орбит. Определение параметров движения через элементы орбиты. Годограф скорости в кеплеровом движении |
| 4 | Возмущенное движение КА | Уравнения движения. Влияние сопротивления воздуха на движение КА. Возмущающее влияние планет. Солнца и давления солнечного света. Влияние аномалий силы тяжести Движение КА относительно земной поверхности |
| 5 | Выбор и определение параметров орбит КА | Выбор формы, наклонения и высоты орбиты. Выбор времени запуска КА. Определение параметров орбит КА. Оценка точности. Прогнозирование движения КА. Эволюция орбит под влиянием внешних тел |
| 6 | Коррекция орбит КА | Классификация способов коррекции. Выбор корректируемых параметров. Трехпараметрическая коррекция. Двухпараметрическая коррекция. Однокомпонентная коррекция. Многоразовая оптимальная коррекция |
| 7 | Орбитальное маневрирование КА | Виды орбитальных маневров. Одноимпульсный орбитальный переход. Многоимпульсные маневры. Аэродинамический маневр. Поворот орбитальной плоскости. Боковой аэродинамический маневр перед спуском |
| 8 | Сближение КА на орбите | Маневры, обеспечивающие выход КА на орбиту встречи Монтажные орбиты. Относительное движение. Автономное сближение. Наведение на конечном участке встречи. Оценки энергетических затрат |
| 9 | Динамика вращательных движений КА | Дифференциальные уравнения вращательных движений КА как твердого тела и как системы твердых тел. Внутренние и внешние моменты, действующие на КА. Гравитационный момент. Аэродинамический момент |
| 10 | Динамика спуска КА на поверхность Земли | Траектории спуска КА на поверхность Земли. Внеатмосферный и атмосферный участки спуска. Баллистические траектории спуска. Подъемная сила и ее влияние на замедление спуска КА в атмосфере |