重生80年代:这一世为自己而活

香櫆

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第151章 宋真一的答案

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看着题目,宋真一皱起了眉。

以他两世以来掌握的知识来看,这题还是超纲了。

而且超纲很多。

题目的难点有三个,都在题干里。

首先射程2000公里。

那么就要考虑地球曲率,也要使用惯性坐标系。

其次就是最难的变轨。

虽然题目只要求列出运动方程,不用考虑其他因素。

但仅仅是运动方程就够难的了。

导弹在飞行过程中,由于推进燃料的消耗。

质量是在不断变化的。

因此,想变轨只考虑运动的话就只能通过改变加速度来实现。

这需要考虑动力、重力、空气阻力、摩擦力、质量变化及可控加速度等等诸多因素。

最后是落点精度小于等于500米。

这是需要精确制导的,理论上是需要GPS导航的。

但是如何在运动学方程中实现。

宋真一目前毫无头绪。

瞥了一眼其他二人,发现他们也都是脸色沉重的看着题目。

宋真一不再犹豫,直接放下信纸。

拿起钱老刚才抱出来的书看了起来。

题目涉及到了知识盲区。

既然是开卷考试,该看就看。

宋真一用了整整3个小时的时间才看完所有书。

先是用了一个小时的时间,将所有书的内容都记住。

然后又用了两个小时的时间将书里的知识试着与题目进行结合。

在此期间,那两个高校推荐过来的研究生。

不知道是出于矜持的原因。

还是说本身就已经掌握了相关知识。

全程没有过来看书,只是在小书桌上不断地演算着。

到了午饭时间,王小花想拉着宋真一一起吃饭。

被钱老拦住了。

钱老吩咐秘书打好三份饭放在了客厅的桌子上。

叮嘱宋真一三人饿了随时吃。

看见饭其他两人都是没什么动作,仍在演算。

宋真一却是直接吃了起来。

一份吃完没吃饱,还找秘书又要了一份。

钱老对于宋真一的表现很是满意。

最起码心态上很平稳。

钱老知道知道题目的难度。

尤其是对于宋真一这种没有学过高等数学和物理的学生。

难度可想而知。

他本以为宋真一看见题目要想很久。

结果宋真一没有纠结题目,看了一下就看书去了。

也没有因为没有头绪就放弃吃饭。

最起码在心性上达到了钱老的要求。

吃饱喝足后,宋真一坐在了小书桌上。

在草纸上先是将相关参数写了出来:

设:

m为导弹质量、M为地球质量、G为引力常数;

g(r)为重力加速度(使用点质量模型)、Fd为空气阻力;

Ft为发动机工作时存在的推力、a ctrl为控制加速度;

空气密度 ρ(h)ρ(h)(千克/米3,高度 h,Re≈Re≈ 米为地球半径);

阻力系数 CdCd,参考面积 AA(米2);

排气速度 veve(米/秒),质量流率 m˙em˙e(千克/秒);

大致设定好相关参数后,宋真一开始了反复的演算。

对于答对题目,宋真一已经没有了奢求。

只希望能将所有肯呢个涉及到的运动方程全部列出来。

简单的说就是,不管对错,全写出来。

反正现场三人中,他还是准大学生的身份。

容错率最高,要求也最低。

经过两个小时的演算,宋真一终于在钱老的信纸上落笔。

运动方程如下:

1、位置方程(运动学):dt/dr=v

注:r是位置向量、v速度向量;

2、速度方程(动力学,牛顿第二定律):

dv/dt=g(r)+ad(r,v)+at(t)+actrl(t)dtdv=g(r)+ad(r,v)+at(t)+actrl(t);

重力加速度:

g(r)=?μ/r*3r;

r=∥r∥g(r)=?r3μr,r=∥r∥;

注:r为地心距,负号(-)代表指向地心。

阻力加速度:

ad(r,v)=F/dm=?1/2mρ(h)CdAvv(向量);

v=∥v∥;

h=r?Read(r,v)=mF;

推力加速度:

at(t)=Ft/m=m˙evemt^/at*(t);

控制加速度:

a ctrl(t)=[actrl,x,actrl,y,actrl,z]T;

完整状态空间方程:

定义状态向量 X=[rT,vT,m]TX=[rT,vT,m]T,则运动方程为:

ddt[rvm]=[vg(r)+ad(r,v)+at(t)+actrl(t)?m˙e]dtdrvm;

...............

宋真一仔仔细细的检查了一遍又一遍。

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