天文动力学返航段

天文动力学返航段这是卫星在绕地球运行的轨道上飞行若干圈完成任务后,再入大气层返回地面预定目标的飞行段

这时卫星仍由火箭运载,火箭发动机重新开始工作,并改变喷气方向使卫星减速

在发射段,卫星从地面起飞逐渐加速而冲出稠密的大气层;而在返航段,卫星却以很高的速度再入大气层

从动力学角度来说,受力情况和飞行轨道的求解都同发射段类似,但还有新的问题,即气动热问题(对于载人飞船,还有人体超重问题)

要使卫星能安全返回地面,一个突出的问题是减速

这可以用火箭的反推力来减速,但采用这种方案,火箭起飞时要携带过多的燃料

为了尽量减少起飞重量,常常配合运用大气阻力制动来实现安全返航

此时卫星仍以较高速度再入大气层,在其头部将会出现强烈的冲击波,波后(即卫星头部附近)的气流会达到6,000~10,000K的高温,这就是气动热

解决的办法比较复杂,如采用合理的卫星形状(钝头,可降低传热率),外壳用耐高温材料,再加上各种冷却措施

此外,设计减速不太快的适当的返航轨道也很重要

上述两个飞行阶段中,起着重要作用的火箭推力和大气阻力,相对于地球引力而言都不算小量

因此,这是一个典型的飞行力学问题,与天体力学中计算轨道的方法迥然不同

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