<b></b>例行的检查过后,徐川进入了考场。
物竞的决赛包括理论和实验两部分。竞赛时间各3小时。理论满分为280分,实验满分为120分,由组委会聘请高校教师阅卷评分。
理论考试时间设在上午8:30-11:30,实验考试设置在下午14:00-1700。
进入考场,试卷下发,徐川拿到题目后先检查了一遍。
今年的国决理论题目一共四道,一道七十分,每道题目下面最少都有三小问。
三个小时的时间要答完这四道题,难度是相当大的,按照往常的决赛来看,差不多有一半以上的学生都没法在三小时内做完这四道题目。
不过这是用来筛选人才的,难一点也很正常。
毕竟大家都能考满分了,又怎么区分谁更强大呢。
所以在物竞国决上拿到满分的人,寥寥无几,一年都不一定能出一个。
徐川也没有多想,检查完试卷后看向题目。
第一题(64分)
2014年6月“z二号丙”运载火箭升空,与太空站成功对接,这里涉及到追击者(“z二号丙”运载火箭)与目标(太空站)在绕地轨道相遇的问题。
本题采用霍尔曼变轨方案来探究追击者如何改变速度(速率和方向)与固定轨道上的目标实现对接(相遇)。
如图2a,目标a和追击者都在以半径为r的圆轨道上以速率n逆时针运动,在0时刻两者的位置分别为0a;=0,0i=0,ra=rai=r;
在此时刻,追击者瞬间点火,速度瞬间改变△(如图2b所示)的轨道也从半径为r。的圆轨道瞬间变为图2所示的椭圆轨道,椭圆轨道的长轴与极轴方向
目标ar追击者中心图2av+ava追击者av椭圆轨道圆轨道。
第一问(10分)若飞行物的质量、能量e(实际为飞行物和地球组成系统的总机械能)和角动量均为已知量,试用e、、和题给的已知参量t、2等来表示轨道参量r、e。
已知正椭圆轨道(长轴沿极轴方向)在极坐r标下的形式(原点取为右焦点)为r(6)=1+epφ,其中,r是轨道尺寸参量,是轨道偏心率,统称为轨道参量。
第二问(6分)写出点火(见图2)后追击者的轨道r(0)的表达式,用r、偏心率e和φ表示。
第三问(6分)写出点火后追击者的轨道周期t与目标a的周ta之比t/ta,用e和φ表示。
第四问(18分)定义两個点火参数(见图2b):无量纲的速度大小改变δ=|△u/u0|之间的夹角α,(重合时α=0,顺时针方向取为正方向),试用点火参数δ和α来表示追击者的轨道的偏心率e和eφ。