旧城坦克

第142章 秦老师的温馨课堂

这道题目出完,教室里的即刻飞行高管们,全都面面相觑。

在公司内部、在那些新入职的萌新面前,这帮高管或许像高高在上的宗门元老。

可一旦遇到另一个位面的家伙,例如秦宇,这帮人再骄傲的羽翼也得乖乖收敛起来。

因为秦宇就像个无底洞似的,总能乐此不疲、恰到好处的给他们抛来各种新知识和工程难题!

韦珅经常怀疑自己跟师兄是不是同一个艾教授教出来的,为什么自己会的师兄会、自己不会的师兄还是会,

那斯坦福到底有什么啊,都教了什么航天黑科技啊,让师兄变得恐怖如斯?

黑板上这道太阳同步轨道计算的火箭发射问题,其实没什么新奇的,更关键的点在于,这颗卫星从发射到正常运行起来,应该只有短短数小时,涉及到快速响应计算的方程式。

秦宇见没人答话,小手一背,侃侃而谈道:

“快速响应轨道发射,算是一种比较特殊的计算方式。其典型特征就是时间最短,它不以稳定运行和覆盖全球为目标,只追求第一时间掠过目标地点上空!”

秦宇说完,举了个例子,

“比如黑板上写的这道例题,b地发生了一场史无前例的地震灾害,造成重大伤亡和财产损失,但是该国的在轨卫星不具备对地震区的覆盖能力,因此需要紧急发射一颗卫星,掌握地震区的受灾情况。”

“地震灾害、时间就是生命,倘若卫星在发射后能第一时间掠过地震区上空,即使下个月就坠毁,它的应用价值也已得到体现,这就是快速响应轨道发射的目的!”

底下的谢小棠微微点头,听明白了,

“传统的leo近地轨道、sso太阳同步轨道、geo地球同步轨道,发射卫星至少需要几天乃至几个月,才能将卫星调试部署完毕。黑板这种,就类似于应急发射呗?”

秦宇点头,“应用于一些自然灾害区、搜救区,甚至是战场。战争的情况瞬息万变,发射一颗指定的卫星去探查敌情,要比任何电子信息攻防战都容易得多……”

随后,他就讲起了这种应急发射的计算公式——

“基于固定的火箭飞行地心角和飞行时间,通过球面几何原理,在设计轨道参数和发射窗口时,需要满足两个条件。”

“第一是发射点需要立即经过轨道平面,第二是卫星入轨后需要立即经过目标区域上空。”

“应急发射一般以近地太阳同步轨道为主,轨道偏心率可以视作0,所以采用降轨发射方式,即火箭自北向南发射。”

“由于受到地球扁率摄动、三体引力摄动、大气阻力摄动和太阳光压摄动,这条轨道在实际运行中不断偏离开普勒定律所确定的理想轨道,所以要算出变化率Ω!”

“Ω=-3/2j?[r/a·(1-e2)]2·w·cosi……j?为带谐系数、r为地球半径、a为轨道长半轴、e为轨道偏心率、w为卫星运动角速率、i为轨道倾角。”

秦宇在台上讲的兴致勃勃,台下的高管们看的一脸茫然不解。

——‘卧槽,大神别跳这么快啊,公式咋推导出来的你没讲啊?’

——‘前几句我还听得明白,怎么后面好像不是一个东西,地球扁率对近地轨道的摄动作用,如何计算?’

——‘感觉头好痛啊,脑袋轻飘飘的,好像做梦一样,我眯一会儿应该没事吧……’

秦宇一口气写完一大串公式,颇有成就感的转过身来,发现教室里鸦雀无声。

“这些公式很简单,我就不挨着讲、浪费大家的思考时间了,行吧?”他试探性的说道。

教室顿时哀嚎声一片,谢小棠可怜巴巴说:

“偶像,我们这点iq哪看得懂啊,烦劳您大驾,给我们仔细讲讲呗!”

“师兄,第20到第25条公式,太阳同步轨道半长轴和轨道倾角的对应关系,怎么推导的?”

“你都看到第20行了?我第5行还没看完呢,我感觉自己像个弱智……”

见状,秦宇心平气和道:“都别吵了,那我就给你们捋一遍公式。认真听着哈,就讲一遍!”

“……设b?为发射时刻,目标地区15°n与卫星轨道面的纬度交点,假设火箭自发射到入轨所用时间为t?,那么此交点的经度坐标b?计算如下。”

“b?=85°e+w?·[t?+(2π·n+∠a)/w?]……其中,n等于0,1,2……表示卫星自入轨经过目标区域的圈数,n=0表示卫星入轨当圈即过顶目标区域。”

“∠a以轨道平面图为准,通过正弦定理、余切定理获得;计算出卫星入轨后第一圈经过赤道的交点;根据轨道规划结果,计算发射点a进行发射的窗口公式如下。”

“t?=t?-{t?+(2π·n+arcsinΑ-arcsin-θ)/√u·a3}……”

写完公式,秦宇将粉笔一丢,拍了拍手道:

“怎么样,这么简单的公式,都听懂了吧?”

没人吭声。

秦宇笑眯眯的扫了一圈,颇为欣慰道:“你们啊还不如两个女生争气,曹安琪、谢小棠,那你俩上黑板,把刚刚那道例题的结果算出来吧!”

台下所有高管们都在装鸵鸟,只有曹安琪和谢小棠装模作样的点点头。

谢小棠心慌意乱的嘀咕说:“完了完了,早知道就不装了……”

曹安琪忿忿不平,“大家都这么实诚啊,可恶!”

俩人磨蹭半天,在台上互相嘀咕着,讨论计算步骤。

秦宇则饶有兴致的在下面溜达,看这俩人跟猴子似的抓耳挠腮。

他又拍拍韦珅的肩膀,“你上去帮忙解一下!”

韦珅走上讲台后,不一会儿,就算出了火箭发射时的轨道倾角和与赤道升交点的经度。

谢小棠跟曹安琪俩人疯狂拜谢救命之恩,悄悄竖大拇指。

韦珅回答道:

“已知太阳同步轨道高度480公里,经计算,火箭发射时的轨道倾角为97.35°,与赤道升交点的经度为270度……”

“根据题目要求,若一切为理想状态,火箭最晚的发射窗口可以定在1月1日的05:46:36。火箭和卫星的总飞行时间约8004秒,轨道第一圈经过发射点a、第二圈经过目标点b,刚好于1月1日08:00:00掠过目标点上空!”

秦宇点了点头,“不错,今后这种应急发射的问题,就按这些方程式,来计算发射窗口和轨道倾角。韦珅回去坐下,谢小棠和曹安琪到后边罚站,咱们继续讲下一节……”

…………

学习新知识的快乐时光总是短暂的,至少秦宇是这样认为的。

相比之下,即刻飞行的高管们对于清扫蟋蟀和蟑螂,显得格外积极,甚至觉得这些害虫格外亲切。

岸边的发射控制室外,每年春季都有数不清的蟋蟀卵在草丛里孵化,大约仅需3个月就能长出翅膀、变化成虫,一到夏天就疯狂求偶。

这些蟋蟀在巅峰时期,能有成千上万只乌泱泱飞来飞去,像一层厚厚的积雪那样堆在路边或者树皮上。

在夜间尤为活跃,很容易被明亮的灯光吸引过去,因此为了确保发射控制室的安全,工程师们在遥远的另一边竖起一盏大灯,玩了招声东击西。

“我感觉应该聘请个动物专家过来,帮咱们处理一下这些害虫。还时不时有蛇从附近钻出来,万一是保护动物,咱们得惹一屁股麻烦……”

韦珅一边清扫满地蟋蟀的尸体,一边对秦宇吐槽说。

秦宇琢磨道:“国内能称为一级保护动物的蛇,就是铁头蛇跟缅甸蟒吧……我觉得惹不惹麻烦另说,能活下来就不错了……”

“我去,这什么味儿啊,蟋蟀死了都这个臭味吗?”

刘俊懿呼扇着手、捏鼻子过来,

“这味儿真是直冲天灵盖的,有种在路边咆哮着抓了一只刚吃过腐烂鸡肠子的野狗疯狂舌吻的感觉,满脑子都是歹毒的腥臭味!”