Определимся с перспективами для каждого участника

Сезам, вы не понимаете настолько известных вещей что я даже не знаю на каком языке с вами разговаривать. Каков ваш образовательный уровень? В каком классе вы учитесь?

sezam> Подумайте, куда толкает двигатель, повернувшийся вместе с наклонившимся корпусом ЛМ (куда направлен его вектор тяги) и куда - сила тяжести ? Уже не вверх, а немного вбок.

Это совершенно одинаково, что для нижерасположенного, что для верхнерасположенного двигателя.

sezam> А если это отклонение ничем не компенсируется, то что?..

Так оно в обоих случаях ничем не компенсируется. Что для нижерасположенного, что для верхнерасположенного двигателя не компенсируется.

sezam> Допустим сила двигателя ТОЧНО компенсировала силу тяжести и корабль висел неподвижно. Малейшее отклонение - начнется боковое движение, а сила тяги вверх будет меньше (катет треугольника).

Ага. Причём для нижерасположенного и для верхнерасположенного двигателя ситуация будет совершенно одинакова. Начнется боковое движение, а сила тяги вверх будет меньше. И что характерно, боковое движение будет совершенно одинаковым.
Гравитация же ни в одном из этих случаев не будет оказывать ни стабилизирующее, ни опрокидывающее воздействие. Система её просто не чувствует никак. Для этой системы гравитации не существует.

sezam> Опять что ли картинки рисовать?

Гы

sezam> Вот произошло отклонение - как вы предлагаете стабилизировать системуи и привести ее в вертикальное положение?

Как всегда - развернуть двигатель, скомпенсировать вращающий момент относительно ЦМ и снова поставить ракету в вертикальное состояние. Причём что для верхнерасположенного, что для нижерасположенного двигателя эти действия будут совершенно, до последней цифры после запятой, одинаковы. Вектор будет разный, но это несущественно.

sezam> Я согласен, что нет разницы для переднедвигательной системы или заднедвигательной
sezam> (при жестком креплении движка по оси движок-ЦМ)

При любом креплении.

sezam> Но есть разница в другом. Сама сила тяги, приложенная выше ЦМ, будет стабилизировать и препятствовать отклонениям

Нет, не будет.

sezam> , а если она приложена к хвосту - то мешает

Нет, не мешает.

sezam> так как вектор вращающего момента (при отклонении ЦМ от первоначальной оси ) направлен в разные стороны.

Направление разное. Но в абсолютных-то величинах всё будет одинаково. Т.е. для системы управления - пофиг.

sezam> То есть смещение центра тяжести при заднем двигателе создает вращ.момент ОТ центра, а при переднем - к центру.

С чего Вы взяли? Нет, конечно же.

sezam> Еще раз: какая разница между опорой на материальную горизонтальную поверхность и опору на двигатель, точно компенсирующий силу тяжести? Только опора - не поверхность а точка приложения силы двигателя.

Так точка приложения силы двигателя и не является опорой. В этом и вся разница. Какая ж она нафиг опора, если она на самой ракете расположена, эта точка?

ЗЫ: А что это Вы нарисовали?

Сезам, наводящий вопрос. Для прояснения, так сказать.

Если Вы будете сидеть в ЛМ, устойчиво парящим над поверхностью Луны, и если Вы будете сидеть в том же ЛМ с включённым на ту же мощность двигателем, но в открытом космосе - Вы почувствуете разницу, как Вы думаете?

Сезам, не мучайтесь. Вы в очередной раз ошибаетесь. Всегда, когда вам мерещится какая-то нестыковка в верси НАСА - это только очередная нестыковка ваших заблуждений с реальностью.

Вот сейчас с реальностью (и учебником физики как ее формальным изложением) нестыкуются ваши заблуждения о приложении сил и опрокидывающем моменте. Это лечится. Не лечится только ВЕРА В АФЕРУ. Тут учебник физики бессилен, только галлоперидол и лечебная эвтаназия.

А я не согласен, что между балансировкой карандаша и балансировкой ракеты существует такая уж существенная разница, чтобы можно было говорить, что между этими случаями нет НИЧЕГО общего.

Вся разница заключается в том, что при балансировке карандаша сила направлена всегда в одну сторону, а при балансировке ракеты — вращается вместе с ракетой.

Всё остальное вытекает из этой разницы.

Мне кажется, что эта разница, с точки зрения понимания, может быть достаточно тонка. И бесполезно тут заявлять о "реальности", обзывать кого-то "животными" и так далее. Разница очевидна только тем, кто её ПОНЯЛ, а кто не понял, она тому не очевидна, сколько ни кричи.

Итак, каково главное следствие того, что сила ракеты вращается вместе с ней?

Оно состоит в том, что равновесие перестаёт быть неустойчивым.

Неустойчивое равновесие — это такое равновесие, которое будучи однажды нарушено хоть на немного, далее самопроизвольно нарушается всё больше и больше и повернуть ситуацию вспять всё сложнее и сложнее. Проблема нарастает как снежный ком.

Таково равновесие стоящего на пальце карандаша.

Что получится, если главная компонента силы будет вращаться вместе с карандашом?

Мы получим в своё распоряжение как бы "тупого жонглёра", который единственное, что умеет — это ловко изменять направление давления синхронно с наклоном карандаша.

Такой жонглёр, конечно, не удержит карандаш, так как если карандаш случайно наклонится, то жонглёр его не вернёт на место. Но тупой жонглёр СНИМЕТ ЧАСТЬ ПРОБЛЕМ. Теперь, хотя проблема равновесия всё ещё останется, она уже не будет так остра. Ситуация не будет ухудшаться, как снежный ком. К рефлексам тупого жонглёра останется добавить лишь немного ума, чтобы решить проблему окончательно.

Напоминаю, что в качестве тупого жонглёра выступает реактивный двигатель, который жёстко укреплён на ракете. Оказывается, такая тупая система уже решает половину проблемы! Теперь остаётся добавить ещё ЧУТЬ-ЧУТЬ, либо сопло с изменяемым вектором тяги, либо направляющие двигатели.

Иными словами, удерживать равновесие реактивного космического корабля ЛЕГЧЕ, чем удерживать равновесие карандаша на пальце, ровно на ту величину, которую нам дают рефлексы "тупого жонглёра", то есть, одно лишь отслеживание двигателем направления ракеты.

Димс12 - давайте спорить, что Сезам не поймёт о чём вы. Ему тут с самого начала объясняли точь в точь так терпеливо, как вы - а В1 ему даже рисунок нарисовал, иллюстрирующий этот самый поворот двигателя вместе с ракетой. А он не понимает. Когда кто-то в первый раз не понимает, и его обзывают тупым - это нехорошо. Но когда объясняют 100 раз, да ещё рисуют рисунки, а клиент всё равно не понимает - тут уж остаётся только констатировать (в который раз уже) из каких кадров и рекрутируются опровергатели.

Заметьте - нормальный человек не понимая природу действия сил и возникновения моментов будет просто культурно спрашивать, а ему будут просто культурно объяснять. Пока не поймёт. А вот если он полезет сразу опровергать, чего не понимает - его целесеобразно зафиксировать, после чего глумиться над ним безо всякой жалости в виду того, что он является типичным опровергателем. Который ни ухом ни рылом в том, о чём пытается судить. Тут именно это и делается в данный момент.

Кстати, вот ещё.

Я где-то тут прочитал кое-что, что показалось мне уже ошибкой со стороны анти-опровергателей. А именно, говорилось, что сила гравитации, приложенная к каждой точке тела, одинакова. В качестве обоснования приводился факт, что все тела падают с одинаковым ускорением.

Но это неправильно. Сила будет разная и действительно будет зависеть от массы элемента объёма, а в пределе — от плотности тела в данной точке. Именно так действует закон всемирного тяготения. Зависимость же от массы исчезает потом, когда во втором законе Ньютона та же самая масса выступает уже в качестве меры инертности. То есть, сила от плотности зависит, а вызываемое ей ускорение - нет.

Ещё.

Мне кажется, что в объяснениях было преждевременно использовать эквивалентность между гравитацией и ускорение или, что тоже самое, эквивалентность невесомости в открытом космосе и возле поверхности Луны. Это правильно, но может запутать человека.

Нет никаких проблем рассмотреть ракету в системе отсчёта Луны в двух точках: возле поверхности и на большом расстоянии, где гравитацией Луны можно пренебречь. В этом случае, силы, действующие на ракету будут разными. А именно, возле поверхности будет гравитация, а в отдалении её не будет.

> И корабль заскользит вбок и немного вниз, как по скользокй горке.

Правильно. Не совсем, конечно, как на горке, но, в целом, правильно.

> То есть ваш "тупой балансер" (ничего личного к ув.форуму ) отследит и компенсирует часть проблем, но вторая часть может быть компенсирована только ... той же самой "умной" балансировкой.

Ну не той же самой. Она проще.

Система удержания карандаша на пальце имеет дело с неустойчивым равновесием, когда цена ошибки велика и последствия ошибок нарастают, требуя всё больших контрмер, в свою очередь, последствия ошибок в которых так же фатальны.

А здесь, фактически, нужно сделать несколько простых действий. Первое: вернуть ось двигателя на центр масс. Это сразу же прекратит дальнейшее ускорение наклона. Но сохранит ускорение вниз и наклон по инерции. Поэтому второе: двигателями ориентации нужно остановить наклонение и вернуть корабль в вертикальное положение. Это уравнит вертикальную составляющую силы тяги с гравитацией и ускорение вниз прекратится. Но сохранится снижение по инерции. Поэтому третье: каким-то образом надо остановить снижение по инерции, например, временно увеличив тягу вниз.

Я не специалист по технике, но задачи выглядят вполне решаемыми. И, главное, они точно проще удержания карандаша на пальце, так как с ракетой мы имеем дело с параметрами, которые не стремятся вырваться из-под контроля, ошибки не нарастают лавинообразно.

> Проблема в том, что отклонение появляется не само по себе а в результате смещения ЦМ в аппарате, а это приводит к смещению оси приложения силы двигателя.

Так и есть. Но эта проблема проще, чем удержание карандаша на пальце.

Кстати.

Вот Вы говорите, что двигатель надо разместить впереди. Какова тут логика? Она состоит именно в том, чтобы превратить неустойчивое равновесие в устойчивое. Подвешенный карандаш находится в так называемом УСТОЙЧИВОМ равновесии. Это означает, что всякое отклонение стремится компенсироваться САМО. В противоположность случаю, что стоящий на пальце карандаш находится в НЕУСТОЙЧИВОМ равновесии, то есть, любое нарушение само УСИЛИВАЕТСЯ.

Но мы уже разобрали, что в случае с ракетой равновесие и так не является неустойчивым. Поэтому и целесообразность переноса двигателя в нос исчезает.

Смотрите. Если двигатель находится в носу и равновесие нарушается, допустим, центр тяжести смещается влево, то происходит тоже самое: корабль начинает наклоняться влево и снижаться. Никакого возвращения назад не происходит.

Почему?

Снова потому, что двигатель закреплён на ракете. Только теперь этот "тупой балансёр" уже играет плохую службу — он "убивает" возвращающую силу.

То есть, равновесие не становится таким, как у подвешенного карандаша.

Чтобы Ваша схема работала, Вам надо не только поместить двигатель в нос, но и открепить его от ракеты, подвесить наподобие колокола, чтобы он поворачивался не вместе с ракетой, а вместе с гравитацией. То есть, внутри двигателя надо предусмотреть отвес, который ориентировал бы его всегда вниз.

Такое расположение двигателя действительно превратит ракету в подобие подвешенного карандаша и устранит необходимость умной системы ориентации.

Но какова цена? Сколько других проблем возникнет! Как подавать в двигатель топливо, как направлять струю если она будет иметь тенденцию бить в корпус ракеты, как защитить от действия струи наш противовес и так далее.

УПС. Сам сказал чушь: подвешенный двигатель вообще нельзя отвесом направить по гравитации

Ведь он является, по сути, маленькой ракетой, а её, как мы выяснили, подвешенным отвесом считать нельзя. То есть, чтобы схема подвеса работала, двигатель должен ориентироваться при помощи какого-то другого способа, например, при помощи оптических наблюдений, при том, что с их помощью вертикаль нельзя определить на 100%.