Question

航天动力学的起源发展

Answer 1

经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。航天器轨道运动理论是在这些理论基础上发展起来的。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50年代起，人造地球卫星、月球探测器、空间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70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。随着航天器任务多样化，出现了多种姿态控制方式。由于卫星结构形式的复杂化，力学模型也从刚体模型发展成多种模型，与航天器设计的关系更加密切。姿态运动研究既是一个理论问题，又是一个工程应用问题。火箭运动是受经典力学规律支配的变质量体系的运动。20世纪初，苏联的К.Э.齐奥尔科夫斯基、美国的R.H.戈达德等相继开展了变质量系统的运动理论研究。40年代以来，研制导弹和人造地球卫星的需要，使火箭从早期的无控制飞行发展到高精度控制飞行，促进了火箭力学的研究。