航空航天的發展及常見問題

王博文

摘要 隨著我國當前科技的發展，我國航天事業也得到了重大的突破，尤其是神州十一號的成功發射，這在進一步擴大了我國航空航天在國際上的影響力同時，也激勵我國萬千民眾的民族自豪感。與此同時，航天航空與萬有引力定律的有季節和問題，也出現在問高中的物理考試中，并且也成為了高考的熱門物理問題。這就需要我們高中，結合現有的知識，對其進行細致的研究。本文從我國航空航天事業的發展過程出發，簡單的闡述了一些航空航天事業的背景，再結合本人的一些理解，針對高中物理中較為常見的航空航天問題進行分析。

[關鍵詞]航天航空 問題 發展

我國高考命題，歷來是根據實時、熱事居多，其在考驗學生基礎知識的理解同時，還在考驗著學生是否關注國家大事。而近幾年中國航天事業的蓬勃發展，就給高考中的命題提供了大量的可使用材料。這在考驗學生綜合性物理知識的同時，也在激發我們學生自身對航天航空的興趣，這對于國家航天航空事業今后發展有著非常重要的意義。

1 我國航空航天事業的發展過程

在上世紀七十年代，我國經過多年的思索與實踐終于造就了第一課人造衛星“東方紅”號，這對于我國航天航空發展有著里程碑的意義，實現了歷史革命性的發展。時至而是以實際，航天英雄楊利偉打在的神舟五號進入了太空，這個事情也象征著中國載人航天技術的重點突破。在這之后，費俊龍、聶海勝也乘坐這神舟六號也相繼進入太空，這也標志著中國航天航空技術已經進入了世界一線層次。在之后的幾年力，我國也相繼發射了不同種類的不同工作性質的飛船，這給我國航天航空的視野發展積累了寶貴的實踐經驗。

2 高中習題中較為常見的航空航天問題

隨著航空航天事業的發展，高中生的習題練習上也出現了不少相關的習題。就從物理的角度來說，其比較典型的問題就是航天飛行器的變軌問題、人造地球衛星運動的參量問題、衛星所繞著天體的質量與密度問題。這些問題通常都會與我國當前航空航天的事情有著較為緊密的聯系。

2.1 航天飛行器的變軌問題

這個問題是結合是飛船在地面發射之后，進入地球最近的軌道做圓周運動，通過運動的加速，當到大一定接線后，重力難以提供充足的向心力，衛星或是飛船就會在這個距離地球最近的軌道上做李欣運動。其次，在橢圓軌道上運動，最后在離橢圓軌道的遠處時在實現變軌，使得其在另一個圓上做圓周運動，這時衛星運行軌道的半徑大致是橢圓軌道的半軸長，如果衛星的速度突然下降，那么衛星就會做近心運動，最后回到原來的軌道。

比如說，在這道物理體重，就涉及了航天飛行器的邊柜問題。神舟十一號飛船在2016年順利返回地球。在這個過程中，飛船需要在Q點，從圓軌道1進入到軌道2，P是軌道2上的一點。這個問題就需要考驗我們高中生對航天飛行器的變軌運動有一定的了解，在明確其原理的同時，才能夠更好的理解這項問題。

2.2 人造地球衛星運行過程中參量問題的探討

這個問題，是考驗高中生對于地球球心與人造衛星運動軌道中心關系的理解。這個問題都是建立在以下原理上的。即同步衛星的運動軌跡其實與赤道的平面相重疊的，同時衛星的運動軌跡是和地球的自傳方向、周期是同樣的。人造衛星與地球的高度，是出于一個恒值的，同時它們在地球表面是進行圓周性運動，且半徑幾乎相同。

比如說在這道題目中，“北斗”衛星導航定位系統來自三個衛星。他們分別是地球靜止軌道衛星（同步衛星）、軌道衛星、傾斜同步衛星。當地球的靜止軌道衛星與中軌道都在圓軌道上運行，那么距離地面的高度大約是地球半徑的3.3倍，由此得出的結論是（靜止軌道衛星的周期大約是中軌道衛星的2倍）這道題的關鍵點就是關于靜止軌道、中軌道、圓規到的相互作用。

2.3 衛星繞著天體的密度以及質量的問題

在這個問題的解決中，高中生應當注意天體問題的基本思路，即天體運動的向心力是由天體之間的引力吸引而來的。天體的質量和密度可以從天體的重力加速度和天體的半徑關系中獲得，同時還可以看一下圍繞物體的衛星周期和軌道的半徑。通過這些因素，就讓沒問能夠知曉引力等于中心力，同時還可以得到中心物體的質量。此外在知道物體的半徑的基礎上，就能算出物體的平均密度;如果圍繞該物體的衛星圍繞軌道運行，其軌道半徑大致為天體的半徑。由此可見，圍繞天體的衛星運動周期是己知的，中心物體的密度將得到解決。

比如說在這個例題中，我們就可以使用這項知識。嫦娥三號探月成功，在返程的過程中還攜帶著相關的探測儀器。在這儀器中記錄了非常多的實驗數據，比如說產額三號圍繞月球所桌的圓周運動的周期時間T，其運動軌道的相關半徑測試r，同時還有相關的萬有引力定值G，根據這些信息就能夠求得月球的密度。

3 結語

總的來說，針對航空航天問題進行探討，其不僅是我了發展我們高中生對物理知識的深入分析，其更是為了讓我們能夠從更加具體的角度看待航空航天問題，這也是為了以后培養更好航空航天現代化人才所做出的重要貢獻之一.

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