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航天动力学

航天动力学是研究航天器和运载器在飞行中所受的力及其在力作用下的运动的学科,又称星际航行动力学天文动力学太空动力学。航天动力学研究的运动包括航天器的质心运动,称轨道运动;航天器相对于自身质心的运动和各部分的相对运动,称姿态运动;以及与航天器发射、航天器轨道机动飞行有关的火箭运动。航天器的飞行过程一般分为三个阶段。

  • 发射段:航天器由运载器(多级火箭、航天飞机等)携带,从地面起飞达到预定的高度和速度。
  • 运行轨道段:航天器主要在万有引力等自然界外力作用下运动。为了保持预定的轨道,有时需要少量的推力;有时为了轨道机动则需要较大的推力。
  • 降落轨道段:一些航天器需要返回地球表面或者降落在目标天体的表面。这时航天器在火箭推力和介质阻力等作用下,离开运行轨道降落到天体表面。

在以上各个阶段中,航天器的运动都包含了轨道运动和姿态运动两个部分。在运行轨道段,一般可以将两种运动分别求解。而在发...

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航天动力学
起源和发展古典天体力学研究自然界天体的轨道运动和绕质心运动。19世纪末,研究太阳系中大行星运动和月球运动的理论都已完善,总结出轨道摄动理论。太空飞行器轨道运动理论是在这些理论基础上发展起来的。由于控制自然天体的基本力量是万有引力,而人造飞行器自载的动力,因不同于自然的惯性力的作用,故衍生出太空动力学之学门,为轨道力学之重要课题。迄今,人造天体的轨道运动理论仍是天体力学的研究课题。随着火箭技术的发展,从20世纪1950年代起,人造地球卫星、月球探测器、太空探测器相继发射成功,轨道运动理论的研究发展成为与工程实践密切联系的应用学科,研究内容也超出了天体力学的传统范围。航天器姿态运动理论也起源于天体力学。18世纪,人们通过对地球自转的研究得到岁差和章动理论。20世纪,人们利用这些理论研究了早期航天器(结构简单的刚体)的姿态运动。到了1970年代末,以刚体为主体的航天器的姿态运动问题已经基本解决。...
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酶动力学
历史1902年,维克多·亨利(VictorHenri)提出了对酶动力学进行定量的理论,但是由于忽略了溶液中氢离子浓度的影响,他的实验结果无法验证这一理论。在1909年,PeterLauritzSørensen提出了对数的pH尺度并引入“缓冲”这一概念后,德国化学家LeonorMichaelis和他的加拿大博士后MaudLeonoraMenten重复了Henri的实验,实验结果肯定了Henri所提出的方程。这一方程被称为Henri-Michaelis-Mentenkinetics或Michaelis-Mentenkinetics,中文对应名称为米氏方程。这一工作被G.E.Briggs和J.B.S.Haldane所进一步发展,此二人所提出的动力学方程至今仍得到广泛使用。多层基板的反应多层基板的反应,后续复杂的速率方程描述如何衬底的约束,以及以何种顺序。化学机理一个很重要的目的测量酶动力学是确定...
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气动力学
和液压系统的比较气压系统和液压系统都是流体动力(英语:fluidpower)的应用。气动力学用容易压缩的空气或是气体做为动力来源,而液压系统用不容易压缩的液体(如液压油)为动力来源。大部分工业气压系统的压力约在80至100磅力每平方英寸(550至690千帕斯卡),而液压系统的压力约在1,000至5,000psi(6.9至34.5MPa),特殊应用可以超过10,000psi(69MPa)。气压系统的优点可简化设计及控制:用标准的气缸及元件即可设计,用简单的开关控制即可操作。可靠度:气动系统的寿命长,且不太需要维护,因为气体可压缩,设备较不会因为冲击而损坏。气体可以吸收过大的受力,而液压系统会直接将力传送出去。气动系统在电力中断后,因为压缩气体的压力,仍可以运作一小段时间。安全:相较于使用液压油的液压系统,气压系统失火的可能性小很多,新型的机器多半允许一定程度过载,而且在过载时机器处于安全状态...
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历史康斯坦丁·齐奥尔科夫斯基,火箭专家和宇航先驱可行的太空旅行的方案可以追溯到康斯坦丁·齐奥尔科夫斯基,他最著名的作品——"Исследованием
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力力是一种造成物体加速的影响,也可以感官体验为一种推挤或拖拉,这会造成物体改变方向、改变速度、暂时性或永久性的形变。力会迫使改变物体的运动状态。力是一个矢量,具有大小和方向。牛顿运动定律牛顿运动定律描述物体与力之间的关系,被誉为是经典力学的基础。这定律是英国物理泰斗艾萨克·牛顿所提出的三条运动定律的总称,其现代版本通常这样表述:第一定律(惯性定律):存在某些参考系,在其中,不受外力的物体都保持静止或匀速直线运动。第二定律(加速度定律):施加于物体的合外力等于此物体的质量与加速度的乘积。第三定律(作用力与反作用力定律):当两个物体互相作用时,彼此施加于对方的力,其大小相等、方向相反。牛顿在发表于1687年7月5日的钜著《自然哲学的数学原理》里首先整理出这三条定律。应用这些定律,牛顿可以分析各种各样动力运动。例如,在此书籍第三卷,牛顿应用这些定律与牛顿万有引力定律来解释开普勒行星运动定律。分支...
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