Скорость — принципиально необходимое условие совершения космического полета. Об этом, в частности, достаточно говорилось в «Преддверии сказочного мира». Не случайно, что для этой титулованной особы введены определения первой и второй космических скоростей, минимальной и критической скорости и т. д., поскольку изменение величины скорости до известного уровня приводит к качественно новым характеристикам движения. Теперь познакомимся с определением скорости, которое широко используется при маневрирования космических аппаратов — кажущейся (или характеристической) скоростью.
Пусть космический аппарат помещен в некоторую точку пространства, в котором полностью отсутствует действие всех естественных сил гравитационного происхождения, сил светового давления и других сил, сопровождающих полет аппарата среди планет Солнечной системы. Конечно, практически такие условия недостижимы, однако мысленно допустить их вполне возможно. Теперь предположим,, что в некоторый момент времени на космическом аппарате был включен реактивный двигатель, причем в процессе работы направление тяги его оставалось неизменным. Из-за действия тяги космический аппарат начнет разгоняться и в момент прекращения работы двигателя приобретет определенную скорость. Величина этой скорости и носит название кажущейся скорости. Иначе говоря, кажущуюся скорость можно определить так: величина скорости, которую приобретет космический аппарат при постоянном на
правлении действия тяги двигателя и при отсутствии внешних сил. Строй титулованных особ пополнился еще одним представителем.
Приведенное определение показывает, что величина кажущейся скорости только в исключительных условиях равняется действительному изменению скорости полета.
Рассмотрим это обстоятельство подробнее. Предположим, что космический аппарат находится в пространстве, в котором отсутствует действие внешних сил, но в процессе работы двигателя направление тяги его не остается постоянным, а как-то изменяется. Можно, например, так изменять направление тяги, что вначале космический аппарат разгоняется, а потом тормозится. В результате может оказаться, что после затраты громадной массы топлива и грохота работающих двигателей космический аппарат фактически не приобрел никакой скорости. Но кажущаяся скорость здесь не будет равной нулю и достигнет определенного значения, поскольку при ее расчете направление тяги двигателя принимается неизменным.
Конечно, приведенный пример иллюстрирует предельный случай. В других ситуациях полета, сопровождающихся изменением направления действия тяги, разность между действительным изменением скорости полета и кажущейся скоростью окажется меньшей, но эти скорости никогда не сравняются.
Прочитаем теперь отрывок из сообщения о результатах полета: «...в расчетное время была включена корректирующие ракетные двигатели и скорость полета изменилась на 25 м/сек...» — и обсудим его с точки зрения космической баллистики.
Очевидно, что для преднамеренного изменения величины или направления скорости полета установленный на космическом аппарате двигатель должен проработать строго определенное время, скажем, 10 сек. Если предположить, что двигатель не включался, то в свободном полете на этом интервале времени (10 сек) благодаря действию гравитационных сил скорость полета аппарата независимо от нашего желания в общем случае все равно будет изменяться. В зависимости от конкретной ситуации за время работы двигателя это изменение в одних случаях будет совершенно незначительным, а в других — достигать ощутимой величины, измеряемой десятками, а то и сотнями метров за секунду. Все зависит от положения точки включения двигателя и принятого интервала времени работы двигателя. Кроме того, во всех случаях за счет гравитационных сил будет наблюдаться и изменение вектора полета.
Таким образом, мы все равно будем замечать изменение скорости полета и ее направления.
