航空航天的发展及常见问题

王博文

摘要 随着我国当前科技的发展，我国航天事业也得到了重大的突破，尤其是神州十一号的成功发射，这在进一步扩大了我国航空航天在国际上的影响力同时，也激励我国万千民众的民族自豪感。与此同时，航天航空与万有引力定律的有季节和问题，也出现在问高中的物理考试中，并且也成为了高考的热门物理问题。这就需要我们高中，结合现有的知识，对其进行细致的研究。本文从我国航空航天事业的发展过程出发，简单的阐述了一些航空航天事业的背景，再结合本人的一些理解，针对高中物理中较为常见的航空航天问题进行分析。

[关键词]航天航空 问题 发展

我国高考命题，历来是根据实时、热事居多，其在考验学生基础知识的理解同时，还在考验着学生是否关注国家大事。而近几年中国航天事业的蓬勃发展，就给高考中的命题提供了大量的可使用材料。这在考验学生综合性物理知识的同时，也在激发我们学生自身对航天航空的兴趣，这对于国家航天航空事业今后发展有着非常重要的意义。

1 我国航空航天事业的发展过程

在上世纪七十年代，我国经过多年的思索与实践终于造就了第一课人造卫星“东方红”号，这对于我国航天航空发展有着里程碑的意义，实现了历史革命性的发展。时至而是以实际，航天英雄杨利伟打在的神舟五号进入了太空，这个事情也象征着中国载人航天技术的重点突破。在这之后，费俊龙、聂海胜也乘坐这神舟六号也相继进入太空，这也标志着中国航天航空技术已经进入了世界一线层次。在之后的几年力，我国也相继发射了不同种类的不同工作性质的飞船，这给我国航天航空的视野发展积累了宝贵的实践经验。

2 高中习题中较为常见的航空航天问题

随着航空航天事业的发展，高中生的习题练习上也出现了不少相关的习题。就从物理的角度来说，其比较典型的问题就是航天飞行器的变轨问题、人造地球卫星运动的参量问题、卫星所绕着天体的质量与密度问题。这些问题通常都会与我国当前航空航天的事情有着较为紧密的联系。

2.1 航天飞行器的变轨问题

这个问题是结合是飞船在地面发射之后，进入地球最近的轨道做圆周运动，通过运动的加速，当到大一定接线后，重力难以提供充足的向心力，卫星或是飞船就会在这个距离地球最近的轨道上做李欣运动。其次，在椭圆轨道上运动，最后在离椭圆轨道的远处时在实现变轨，使得其在另一个圆上做圆周运动，这时卫星运行轨道的半径大致是椭圆轨道的半轴长，如果卫星的速度突然下降，那么卫星就会做近心运动，最后回到原来的轨道。

比如说，在这道物理体重，就涉及了航天飞行器的边柜问题。神舟十一号飞船在2016年顺利返回地球。在这个过程中，飞船需要在Q点，从圆轨道1进入到轨道2，P是轨道2上的一点。这个问题就需要考验我们高中生对航天飞行器的变轨运动有一定的了解，在明确其原理的同时，才能够更好的理解这项问题。

2.2 人造地球卫星运行过程中参量问题的探讨

这个问题，是考验高中生对于地球球心与人造卫星运动轨道中心关系的理解。这个问题都是建立在以下原理上的。即同步衛星的运动轨迹其实与赤道的平面相重叠的，同时卫星的运动轨迹是和地球的自传方向、周期是同样的。人造卫星与地球的高度，是出于一个恒值的，同时它们在地球表面是进行圆周性运动，且半径几乎相同。

比如说在这道题目中，“北斗”卫星导航定位系统来自三个卫星。他们分别是地球静止轨道卫星（同步卫星）、轨道卫星、倾斜同步卫星。当地球的静止轨道卫星与中轨道都在圆轨道上运行，那么距离地面的高度大约是地球半径的3.3倍，由此得出的结论是（静止轨道卫星的周期大约是中轨道卫星的2倍）这道题的关键点就是关于静止轨道、中轨道、圆规到的相互作用。

2.3 卫星绕着天体的密度以及质量的问题

在这个问题的解决中，高中生应当注意天体问题的基本思路，即天体运动的向心力是由天体之间的引力吸引而来的。天体的质量和密度可以从天体的重力加速度和天体的半径关系中获得，同时还可以看一下围绕物体的卫星周期和轨道的半径。通过这些因素，就让没问能够知晓引力等于中心力，同时还可以得到中心物体的质量。此外在知道物体的半径的基础上，就能算出物体的平均密度;如果围绕该物体的卫星围绕轨道运行，其轨道半径大致为天体的半径。由此可见，围绕天体的卫星运动周期是己知的，中心物体的密度将得到解决。

比如说在这个例题中，我们就可以使用这项知识。嫦娥三号探月成功，在返程的过程中还携带着相关的探测仪器。在这仪器中记录了非常多的实验数据，比如说产额三号围绕月球所桌的圆周运动的周期时间T，其运动轨道的相关半径测试r，同时还有相关的万有引力定值G，根据这些信息就能够求得月球的密度。

3 结语

总的来说，针对航空航天问题进行探讨，其不仅是我了发展我们高中生对物理知识的深入分析，其更是为了让我们能够从更加具体的角度看待航空航天问题，这也是为了以后培养更好航空航天现代化人才所做出的重要贡献之一.

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