轨道力学 - 火箭队如何到达他们领导的地方？

我是亚历克斯，一个巨大的空间和航空怪杰，现在在航空业工作11年。自从我是一个孩子以来，我被航空和太空旅行所着迷，我得看到很多科幻电影，发挥了很多科幻小说游戏，但它不是在我开始记录我的那个领域了解它的一切。以及令人兴奋的经历。我会尝试用这个睁开眼睛，也许让你感兴趣以下科学事业，或者只是向你展示一些很酷而有趣的事实。

我将尽力保持简单易于阅读的人，同时还为知道我谈论的人提供更多信息。让＆＃39;让更多对科学感兴趣的人，是IT空间或物理或其他人。让＆＃39; s分享我们的一些神秘。

在太空中没有什么，一切都在其他一切。绘制一门课程不像你在电影中看到的，至少不是我们现在拥有的当前或附近的火箭发动机以及当前的技术研究。

我们必须明白它更像是弹道学的应用。它应该这样看，因为我们把自己带到像火箭像火箭的子弹中，然后发动机。但是，一旦你想到在火箭上行动的力量，动态并不复杂。

在惯性框架中，除非由力作用，否则物体保持静止或继续以恒定速度移动。

在惯性参考帧中，对象上的力F的矢量和等于该对象的质量m乘以对象的加速A：f = ma。

当一个主体在第二主体上施加力时，第二主体同时施加相等的力并且在第一主体上的方向上相反。

每个点质量通过指向与两个点相交的线的力吸引每个其他点质量。力与两个肿块的产物成比例，并且与它们之间的距离的平方成反比

那么我们的火箭是什么意思？首先，这意味着通过向朝向方向射击火箭发动机，我们可以在相反的方向上移动航天器。第二个，它让我们计算我们需要发挥的力以便摆脱自由的重力。

一旦航天器离开发射垫，我们就有以下主要速度向量：

发动机使用其推力来对抗重力并增加速度。这是垂直攀爬阶段和重力最多征税的相位。但这对航天器也非常重要，因为达到高海拔更快意味着空气动力学阻力减少了很大，特别是在为飞行的下一阶段准备时。火箭队几乎从未刚刚开始直接发射并希望在它中遇到一个星球＆＃39;路径。这是：

重力转动或间隔是通过使用发动机的万向节或通过在火箭鼻子的鼻子上或两者的组合使用冷的气体推进器来尽早执行第二机动。从推力的不均匀性的音调变化通常很小，通常只有几个初始度。

音调的这种变化意味着航天器不再垂直飞行并且暴露于不同的力量。速度矢量类似于垂直飞行阶段，因为重力作用在同一垂直平面上，它使得航天器改变它＆＃39; s间距而没有从发动机的额外输入，任务是增加速度的唯一工作航天器。这节省了大量的燃料，并且还将航天器定位在正确的位置，以离开大气并减少向轨道拖累。

在这种飞行阶段，飞行轨迹看起来像是一个越来越多的弧：

下游加速是发射的最后一个轨道阶段。火箭现在正在上层大气层的薄层的速度增加速度和高度，这通常是抛弃重型固体燃料助剂的速度，这些燃料助力料在初始上升并且在厚的厚度非常有效大气层。空气动力学应力在该阶段有限，并且火箭现在已经脱离了大气之上。漫游的轨迹弧长，直到它看起来像火箭将落到地上的地面。

但是，一旦航天器获得了足够的速度和高度并且出于大气层并且没有空气动力学阻力，根据牛顿的第一法，它必须意味着火箭是：

在第二次世界大战之后，许多第一空间工程师的最多许多空间工程师的理论和测试了这些阶段，并且是一系列成功的一系列成功，并在该时间框架上发射失败。这里可以看到阶段的完整图形：

而且也是鹰隼9火箭的夜间长时间曝光照片。注意燃烧的强度，表示发射后的大气密度和角度的快速变化：来源：Spacex网站

我们现在不会谈论阶段或其他车辆特定的轨道技巧，但请记住不同的航天器具有实现所需轨道，速度或时间框架的不同方式。

曾经在轨道上，航天器将有两个主要力量施加抓住它：切向速度和引力拉动。切向速度

其中ω是角速度，R是身体的半径是火箭在轨道插入时的速度。引力拉法F = M A A的轨道高度有多大或多大或多大程度，在其中更强或更弱。更多细节进入下面。快速的主要术语的图形解释。我会用几句话解释它们中的每一个：每个轨道有两个猿。 apopsis是轨道点，其中物体是距离曲面的身体最远的目标，并且Periaps是物体最接近踝部的点

升序节点是轨道交叉参考平面移动的点＆＃34; up＆＃34;朝向轨道＆＃39; s正常和下降节点是轨道交叉参考平面移动的点＆＃34;下降＆＃34;有时而不是使用＆＃34;和＃34;下降＆＃34;＆＃34;北＆＃34;和＃34;南＆＃34;代替使用。

轨道平面的正常矢量。它永远是＆＃34;北＆＃34;如果航天器是逆时针和＃34;南＆＃34;如果航天器是顺时针横向的。

Prograde是航天器的方向＆＃39; s沿着它的行进的行进＆＃39; s轨道平面。与轨道的当前点切相实。逆行是普莱德的反向。

航天器的变化＆＃39; s速度以每秒米（m / s）测量。它代表执行机动所需的加速能量总量。它通常用于计算不同的动作和估计和管理剩余的燃料预算。 Delta-V正在考虑火箭的重量，因此具有相同推力的相同的燃料箱将在沉重的航天器上返回比与光相比的较低的太空船。

假设我们假设我们从顶部观看了以下情况。我们的航天器是在地球（或任何其他机身）周围的轨道，我们希望增加轨道半径，并用R.做到这一点并尽量减少花费的能量，以便等到宇宙飞船达到apopsis和在烧焦时间的中间处于apopsis的时间。这意味着，如果我们的新轨道需要500Δ-v，并且发动机可以在100秒的推力下花费时间燃烧：

火箭的鼻子需要坐式，所以我们需要肯定指向推力逆行，以沿着推力的相反方向移动。这是作用的，因为当我们向身体增加更多的角速度时，我们增加了向心力，并且重力失去了斗争，以保持靠近自己的物体。当时间到来时，我们需要做烧伤，根据该图来消耗Δ-v，离开绿色下轨道并进入所谓的转移轨道（黄色轨迹）。这个新的轨道始终是一个椭圆轨道，因为能量仅在轨道的一侧消耗，增加它＆＃39;偏心率

如果没有设置其他输入，则航天器将遵循无限椭圆轨道。为了循环轨道，我们需要花费等待的Delta-V＆＃39;在新的apopsis（但低于原始Delta-V的情况下，由于轨道半径增加并且所需的能量减少）。这将通过遵循先前已经设置的相同的公式来完成。

这将使航天器遵循第三个轨迹，标有红色的红色。这被称为Hohmann Transfer Orbit，您可以在此处查看特定操作所需的Delta-V预算列表：

为了减少轨道半径，完全相同的程序，而不是燃烧推力逆行，您需要刻录。速度会降低，重力会赢得力量的战斗，越来越近的航天器。

相同的原则适用于改变轨道的平面。如果我们想将轨道更改为极性轨道（正常赤道轨道上的90度到0度），我们需要等到航天器到达上升节点，然后刻录（考虑到我们之前所做的烧伤时间计算）。

也许它提醒您的化学第一年和能量水平和电子。看看一切都在加起来吗？和逻辑上？这是科学的乐趣。

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来源：文本是原创的。我试图让任何人都阅读它，同时也试图向那些了解天文学的人酷。图像是GNU或Creative Commons下的公共领域;适当的＆amp;大多数链接许可证。文本分隔师由我制作。我找不到一个高潮分压器：p如果你有任何其他问题，我会非常乐意和你谈谈他们！谢谢你的阅读，祝你一周完美一周！

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