变轨-火车变轨原理图解gif

卫星通过自身推力器产生的加速度来改变轨道，一般在轨道的近地点或远地点进行变轨。

   有三种基本的机动可以用来改变轨道：1在轨道面内改变轨道形状或尺寸大小；2通过改

变轨道倾角来改变轨道面；3在轨道倾角不变时，通过轨道面绕地轴旋转来改变轨道面。

  1在轨道面内改变轨道形状或尺寸大小

   一个原来轨道高度为h的圆轨道卫星，如果在轨道上某一点卫星速度突然增加ΔV（没有改

变速度方向），卫星不会在原有的相同轨道上更快的运行，而是原来的轨道在相同的轨道面内变

成了椭圆轨道（见图1）。

   新轨道的近地点（卫星最接近地球的一点）位于速度突然增加的那一点处，而这一点的高度仍然保持为h。椭圆轨道的主轴总是通过地心，而新轨道的近地点和远地点分别位于主轴的两端，轨道远地点的高度大于h并且由ΔV的值来决定。

   如果在卫星运动的反方向上施加推力，圆轨道卫星的速度在轨道上某点会减小，那么这个点

就变成了椭圆轨道的远地点，并且该远地点的高度为h，近地点的高度将小于h。

   更一般的情况是对于椭圆轨道，只改变其速度的大小而不改变其方向就会产生另一个椭圆轨

道，它是同一轨道面内不同形状和方位的椭圆轨道。产生的轨道结果取决于ΔV值和速度变化所

发生的位置。然而，在两种特殊情况下，椭圆轨道能被变为圆轨道，轨道高度可能有两个值。在

远地点速度增加所需的一定数值会产生高度等于椭圆轨道远地点高度的圆轨道。在近地点速度减

少所需的一定数值会产生高度等于椭圆轨道近地点高度的圆轨道。

  如果要从一个圆轨道（距地心R1），到达另一个与之在同一平面内，且不相切的圆轨道（距地心R2）（假设R2gtR1），可通过两次上面的机动来完成。先在R1轨道上加速，变为近地点为R1，远地点为R2的椭圆轨道，然后在远地点加速变为R2圆轨道。用来在两个圆轨道变化之间进行变轨的椭圆轨道与这两个圆轨道都相切，称为霍曼变轨轨道。

  2通过改变轨道倾角来改变轨道面

  轨道倾角改变Δθ需要卫星总的速度矢量旋转Δθ，由矢量加法可以得到所需的ΔV为：

2V sin（Δθ2）

  3）复合变轨

   以上两种方式同时进行，即通过一次变速，同时改变轨道的倾角和形状。

向左转向右转

火车变轨是依靠一个可滑动的装置同时移动一对钢轨来强制使火车进入预定的轨道

火车变轨是通过扳道岔来实现的，过去是通过人工（扳道工）来实现的，现在科技进步已实现自动化控制进行变轨。如：当火车在进站时需要驶入2站台时，车站工作人员就会通过自动化控制程序，将在正常轨道上行驶的列车轨道变轨，也就是通常所说扳道岔，将正常行驶的列车轨道扳道2站台的轨道上，使得火车安全顺利的通过。

这种一个选项中有多个判断的选择题，可先比较各选项的异同，再针对每一个判断进行分析。

首先，同样是A点，到地心的距离相等，万有引力相等，由万有引力提供的向心力也相等，向心加速度相等，则选项A、C不对。

下面是在B、D中选出一个对的或排除掉一个错的，从T或v的角度都可以。

如果你对开普勒定律比较熟悉，建议从T的角度分析：

由开普勒定律知道，同样的中心体，ka3T2为一常数。从图中很容易知道，圆轨道的半径R大于椭圆轨道的半长轴a，这样可得圆轨道上运行的周期T2大于椭圆轨道的周期T1。B对D错。

如果你对离心运动规律比较熟悉，建议从v的角度分析：

1、当合力引力不足以提供向心力（速度比维持圆轨道运动所需的速度大）时，物体偏离圆轨道向外运动，这一点可以说明椭圆轨道近地点天体的运动趋向。

2、当合力引力超过运动向心力（速度比维持圆轨道运动所需的速度小）时，物体偏离圆轨道向内运动，这一点可以说明椭圆轨道远地点天体的运动趋向。

对椭圆轨道，A点为远地点，由上述第2条不难判断，在椭圆轨道上A点的运行速度v1比圆轨道上时A点的速度v2小。B对D错。

综上，正确选项为B。

注意：变轨的物理实质就是变速。由低轨变向高轨是加速，由高轨变向低轨是减速。其基本操作都是打开火箭发动机做功，但加速时做正功，减速时做负功。

希望以上讲解对你有帮助。