Теперь Кью работает в режиме чтения

Мы сохранили весь контент, но добавить что-то новое уже нельзя

Как работает парабола Кеплера?

Параболой Кеплера называется фигура, которую описывает в воздухе самолёт для того, чтобы в нём возникла невесомость. Такие полёты используются, в первую очередь, для тренировки космонавтов.
Интересует физика процесса. В сети есть великое множество описаний внешней, технической стороны вопроса, но мне не удалось найти ни одного, где бы говорилось а физических принципах, лежащих в основе данного явления. Иначе говоря, существует много ответов на вопрос "как", и ни одного на вопрос "Почему"?
Зачем нужны участки "ввод в режим" и "вывод из режима"?
Почему невесомость возникает только на верхнем участке?
Зачем на этом участке нужно снижать тягу двигателей?
Почему нельзя сразу перейти к этому участку, сразу полететь по кривой, имеющий форму верхней части параболы?
Почему перегрузка 2g возникает одинаково как при наборе высоты, так и при снижении?
И также и участок невесомости ?
Получается довольно парадоксальная ситуация, когда одна и та же причина (набор высоты или снижение) вызывает противоположные друг другу следствия - в начале перегрузку, а затем невесомость.
Почему перегрузка равна именно 2g, а не 1.5 или 2.5?
А на участке невесомости именно 0g, а не -0.3, например?
Почему подобные перегрузки не возникают при обычном взлёте и посадке?
ФизикаСамолёты+1
Владимир О.
  ·   · 4,8 K
Астрономия, криптография  · 5 окт 2022
но мне не удалось найти ни одного
Это ж просто удивительно 😉 
Для создания невесомости, траектория движения самолёта должна совпадать, по направлению, скорости и ускорению, с какой-либо траекторией движения материальной точки вокруг Земли (а это приблизительно эллипс с движением по нему согласно законам Кеплера).
Зачем нужны участки "ввод в режим" и "вывод из режима"?
Все такие эллипсы, из тех, которые в принципе доступны для самолёта, дважды пересекают поверхность Земли, причём с немалой скоростью пересекают.
Таким образом, грубо говоря, самолёту сначала надо повернуть на эллипс и разогнаться, а потом затормозить и сойти с него.
Почему невесомость возникает только на верхнем участке? 
Это ошибочный вопрос. Она возникает на всём протяжении траектории, когда самолёт движется по эллипсу с соблюдением законов Кеплера (до, на, после).
Почему нельзя сразу перейти к этому участку, сразу полететь по кривой, имеющий форму верхней части параболы?
Можно, можно даже начать сразу с нисходящей части эллипса, но получится немного короче, зато топлива меньше израсходуется.
В общем, это вопрос полётного задания.
Почему перегрузка равна именно 2g, а не 1.5 или 2.5? 
Перегрузка зависит от избранной траектории (полётного задания), грубо говоря, чем дольше требуется сохранять невесомость, тем больше потребуются перегрузки на участках "ввод в режим" и "вывод из режима".
А на участке невесомости именно 0g, а не -0.3, например?
Так траекторию выбрали. В чём вопрос?
Почему подобные перегрузки не возникают при обычном взлёте и посадке?
Отвечу цитатой:
...И вот связался с пассажирской тарой,
чтоб только небо пред собой видеть.
Но чистый холст осматривает мастер
глазами от страсти сухими.
И вот на рейсе Краснодар - Сухуми
он сделал очень простенькую "свечку".
О пассажирах умолчу, лишь замечу,
что стал зеленей аэродрома
второй пилот Айзизян Рома,
а стюардесса Соколова Жанна
каталась по салону и визжала.

Теперь он самосвал-рухлядь водит,
песок возит и лишен неба.
Но есть ему видение...

Виктор Берковский.
Химик, кристаллограф. Живу в Испании, раньше...  · 27 сент 2022
Перегрузка/невесомость зависит не от направления движения самолёта. Она зависит от величины ускорения в данный момент времени. Невесомость возникает на том участке полёта, на котором вертикальное ускорение самолёта равно... Читать далее