太空探索中的航天器滑行

为了探讨航天器沿轨道滑行，有必要研究飞行路经角。飞行路经角是航天器在轨道各点上的爬升或下降角。为了准确描述飞行路经角，需要一个坐标系。从地球中心到航天器中心画一条直线，叫航天器当地垂线。再过航天器中心画一线垂直于当地垂线，新画的线叫当地水平线。这样一个坐标系叫当地垂直/水平坐标系，该坐标系伴随航天器一起沿轨道运动。

航天器速度是一个矢量，与航天器路径相切。当地水平线和速度矢量之间的夹角称为飞行路经角。当速度矢量在当地水平线之上时，飞行路经角为正值。反之为负值。

和动能与势能一样，飞行路经角沿轨道变化。在近地点，速度矢量平行于当地水平线，飞行路经角为零度。当航天器向远地点运动时，飞行路经角先增加至正的最大值，然后逐步减少，当航天器到达远地点时减小到零。过远地点后，航天器的飞行路经角变负值，而且负值越来越大，然后又逐渐变小，到近地点时飞行路经角又变为零度。总之，当飞行路经角为正时，航天器升高和减速，当飞行路经角为负时，航天器降低和增速。在远地点和近地点飞行路经角为零。在圆轨道上，飞行路经角恒为零值，因为航天器的速度矢量总是平行于当地水平线。根据飞行路经角我们知道：

飞行路经角为正，则航天器向远地点飞行，减速；

飞行路经角为负，则航天器向近地点飞行，增速。(www.xing528.com)

轨道大小和形状由主发动机关机时航天器的速度矢量和飞行路经角决定。如果航天器飞行路经角为零度，入轨速度等于当地环绕速度，航天器将在圆轨道上飞行；如果航天器飞行路经角为零度，入轨速度大于当地环绕速度，航天器将在近地点开始沿椭圆轨道飞行；如果航天器飞行路经角为零度，入轨速度小于当地环绕速度，航天器将在远地点开始沿椭圆轨道飞行。

航天器入轨速度也决定轨道另一端的高度，入轨速度大，另一端的高度高；入轨速度小，另一端的高度低。

当航天器的入轨点在椭圆轨道短轴端点时，如果航天器主发动机关机时速度刚好等于当地环绕速度，但是飞行路经角为正时，航天器将飞向椭圆轨道的远地点，速度降低；如果航天器主发动机关机时速度刚好等于当地环绕速度，但是飞行路经角为负时，航天器将飞向椭圆轨道的近地点，速度提高。