2023年 理工学部 シラバス - 航空宇宙工学科
設置情報
| 科目名 | 宇宙機力学Ⅰ | ||
|---|---|---|---|
| 設置学科 | 航空宇宙工学科 | 学年 | 3年 |
| 担当者 | 内山 賢治 | 履修期 | 前期 |
| 単位 | 2 | 曜日時限 | 金曜1 |
| 校舎 | 船橋 | 時間割CD | H51C |
| クラス | |||
| 履修系統図 | 履修系統図の確認 | ||
概要
| 学修到達目標 | 本講義を通じて，以下の能力を習得することができる。 (1)中心力場における物体の運動を説明することができる (2)軌道力学の基礎を身に着けることができる (3)宇宙機の姿勢表現方法を理解することができる なお，本授業科目はDP1・3及びCP1・3に該当する。 |
|---|---|
| 授業形態及び 授業方法 |
対面授業を実施する。資料等はClassroomを通して配布する。 |
| 履修条件 | 【未来博士工房対応科目】 工業力学及び微分方程式を修得していることが望ましい。 |
授業計画
| 第1回 | 2体運動と中心力場 ～ケプラーの法則～ 【事前学習】引力が働く場の2物体の運動について，理解できない箇所を質問できるようにまとめておくこと。（120分) 【事後学習】講義の中で出題された問題の解答を作成し，次回の講義で説明できるようにしておくこと。（120分) |
|---|---|
| 第2回 | 2体運動と中心力場 ～人工衛星の軌道，ケプラーの方程式～ 【事前学習】中心力場における宇宙機の描く軌道について，理解できない箇所を質問できるようにまとめておくこと。（120分) 【事後学習】講義の中で出題された問題の解答を作成し，次回の講義で説明できるようにしておくこと。（120分) |
| 第3回 | ホーマン軌道遷移と軌道面制御 【事前学習】ホーマン軌道について，理解できない箇所を質問できるようにまとめておくこと。（120分) 【事後学習】講義の中で出題された問題の解答を作成し，次回の講義で説明できるようにしておくこと。（120分) |
| 第4回 | スイングバイの基本原理 【事前学習】宇宙機が惑星のエネルギを利用して軌道を変更する基本原理について，理解できない箇所を質問できるようにまとめておくこと。（120分) 【事後学習】講義の中で出題された問題の解答を作成し，次回の講義で説明できるようにしておくこと。（120分) |
| 第5回 | スイングバイによる惑星間飛行 【事前学習】スイングバイを用いた軌道変更の方法について，理解できない箇所を質問できるようにまとめておくこと。（120分) 【事後学習】講義の中で出題された問題の解答を作成し，次回の講義で説明できるようにしておくこと。（120分) |
| 第6回 | Lambert問題 【事前学習】軌道遷移時間を指定した宇宙機の軌道変更について，理解できない箇所を質問できるようにまとめておくこと。（120分) 【事後学習】講義の中で出題された問題の解答を作成し，次回の講義で説明できるようにしておくこと。（120分) |
| 第7回 | Lambert問題の解法 【事前学習】Lambert問題における軌道の導出について，理解できない箇所を質問できるようにまとめておくこと。（120分) 【事後学習】講義の中で出題された問題の解答を作成し，次回の講義で説明できるようにしておくこと。（120分) |
| 第8回 | ランデブドッキング 【事前学習】ランデブドッキングの基本原理について，理解できない箇所を質問できるようにまとめておくこと。（120分) 【事後学習】講義の中で出題された問題の解答を作成し，次回の講義で説明できるようにしておくこと。（120分) |
| 第9回 | ランデブドッキング系の制御 【事前学習】ランデブドッキングを実現するための制御について，理解できない箇所を質問できるようにまとめておくこと。（120分) 【事後学習】講義の中で出題された問題の解答を作成し，次回の講義で説明できるようにしておくこと。（120分) |
| 第10回 | ラグランジュポイントの導出 【事前学習】円制限3体問題の解法について，理解できない箇所を質問できるようにまとめておくこと。（120分) 【事後学習】講義の中で出題された問題の解答を作成し，次回の講義で説明できるようにしておくこと。（120分) |
| 第11回 | ラグランジュポイントの安定性 【事前学習】ラグランジュポイントの平衡点の特徴について，理解できない箇所を質問できるようにまとめておくこと。（120分) 【事後学習】講義の中で出題された問題の解答を作成し，次回の講義で説明できるようにしておくこと。（120分) |
| 第12回 | 宇宙機の姿勢運動表現 【事前学習】物体の姿勢を表現する方法について，理解できない箇所を質問できるようにまとめておくこと。（120分) 【事後学習】講義の中で出題された問題の解答を作成し，次回の講義で説明できるようにしておくこと。（120分) |
| 第13回 | 宇宙機の姿勢制御法 【事前学習】宇宙機の姿勢を制御する方法について，理解できない箇所を質問できるようにまとめておくこと。（120分) 【事後学習】講義の中で出題された問題の解答を作成し，次回の講義で説明できるようにしておくこと。（120分) |
| 第14回 | ロケットの運動 【事前学習】質量が変化するロケットの運動について，理解できない箇所を質問できるようにまとめておくこと。（120分) 【事後学習】講義の中で出題された問題の解答を作成し，不明な点が無いようにしておくこと。（120分) |
| 第15回 | 総括 【事前学習】第1回から第14回までの授業内容を復習し，理解できない箇所を質問できるようにまとめておくこと。（120分) 【事後学習】授業の復習し，当該科目の理解度を深めること。（120分) |
その他
| 教科書 | |
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| 参考書 | |
| 成績評価の方法 及び基準 |
・授業内で提示した課題（40%） ・理解度確認期間に実施するテストの結果（60%） |
| 質問への対応 | 随時 |
| 研究室又は 連絡先 |
3号館2階326B室 uchiyama.kenji@nihon-u.ac.jp |
| オフィスアワー |
金曜 船橋 15:00 ～ 16:30
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| 学生への メッセージ |
これまで学習してきた力学や微分積分などの数学が，宇宙工学においてどのように利用されているのを理解して欲しいと思います。 |