航天動力學

航天動力學是研究火箭和航天器在飛行中所受的力及其在力作用下的運動的學科 ， 又稱星際航行動力學 、 軌道動力學 、 天文動力學和太空動力學 。 這些物體的運動通常是根據牛頓運動定律和萬有引力定律計算的 。 航天動力學是太空任務設計和控制中的核心學科 。 航天動力學研究的運動包括航天器的質心運動 ， 稱軌道運動 ； 航天器相對於自身質心的運動和各部分的相對運動 ， 稱姿態運動 ； 以及與航天器發射 、 航天器軌道機動飛行有關的火箭運動 。 航天器的飛行過程一般分爲三個階段 。 發射段 ： 航天器由運載器 （ 多級火箭 、 航天飛機等 ） 攜帶 ， 從地面起飛達到預定的高度和速度 。 運行軌道段 ： 航天器主要在萬有引力等自然界外力作用下運動 。 爲了保持預定的軌道 ， 有時需要少量的推力; 有時爲了軌道機動則需要較大的推力 。 降落軌道段 ： 一些航天器需要返回地球表面或者降落在目標天體的表面 。 這時航天器在火箭推力和介質阻力等作用下 ， 離開運行軌道降落到天體表面 。 在以上各個階段中 ， 航天器的運動都包含了軌道運動和姿態運動兩個部分 。 在運行軌道段 ， 一般可以將兩種運動分別求解 。 而在發射段和降落段 ， 兩種運動關係密切 ， 需要聯立求解 。 研究航天器的運動是以牛頓力學和火箭力學爲基礎的 ， 一般不考慮相對論效應 。 航天動力學以數學 、 力學 、 控制理論爲基礎 。 它的研究內容分爲軌道運動 、 姿態運動和火箭運動三個部分 。