GATE航空宇宙工学シラバス

件名コード:AE

コース構成

セクション/ユニット トピック
Section A Engineering Mathematics
Topics (Core)
1 線形代数
2 微積分
3 微分方程式
Topics (Special)
1 フーリエ級数
2 ラプラス変換
3 線形および非線形代数方程式の数値解法
4 数値積分
5 差別化
Section B Flight Mechanics
Topics (Core)
1 基本
2 飛行機の性能
3 静的安定性
Topics (Special)
1 動的安定性
2 オイラー角
3 運動方程式
4 空気力とモーメント
5 安定性と制御の派生物
6 縦方向と横方向のダイナミクスのデカップリング
7 縦モード
8 横方向モード
Section C Space Dynamics
Topics (Core)
1 中心力運動
2 軌道の決定
3 単純な場合の公転周期
Topics (Special)
1 軌道遷移
2 面内および面外
Section D Aerodynamics
Topics (Core)
1 基本的な流体力学
2 翼と翼
3 圧縮性流れ
Topics (Special)
1 境界層を含む粘性流の基本的な考え方
2 風洞試験
3 測定および視覚化技術
Section E Structures
Topics (Core)
1 材料の強度
2 飛行体の構造
3 構造ダイナミクス
Topics (Special)
1 梁の振動
2 弾性理論
3 平衡方程式と互換性方程式、エアリーのストレス関数
Section F Propulsion
Topics (Core)
1 基本
2 航空機エンジンの熱力学
3 軸流圧縮機
4 軸流タービン
5 遠心圧縮機
6 ロケット推進
No Special Topic
Note以下の各科目では、トピックは2つのカテゴリに分類されています–Core Topics そして Special Topics。質問用紙の対応するセクションには、コアトピックに関する質問の90%と、特別トピックに関する質問の残りの10%が含まれます。

コースシラバス

Section A: Engineering Mathematics

Core Topics

Unit 1: Linear Algebra

  • ベクトル代数
  • 行列代数
  • 線形方程式のシステム
  • 行列の階数
  • 固有値と固有ベクトル

Unit 2: Calculus

  • 単一変数の機能
  • Limits
  • 継続性と差別化可能性
  • 平均値の定理
  • 連鎖法則
  • 偏微分
  • 最大値と最小値
  • Gradient
  • 発散とカール
  • 方向微分
  • 統合-
    • Line
    • 表面と体積積分
    • ストークスの定理
    • ガウスとグリーン

Unit 3: Differential Equations

  • 一次線形および非線形微分方程式
  • 一定の係数を持つ高次線形ODE
  • 偏微分方程式と変数分離法

Section B: Flight Mechanics

Core Topics

Unit 1: Basics

  • 雰囲気−
    • Properties
    • 標準大気
  • 航空機の分類
  • 飛行機(固定翼航空機)の構成とさまざまな部品

Unit 2: Airplane performance

  • 気圧高度-
    • Equivalent
    • Calibrated
    • 示された空気速度
  • 一次飛行計器-
    • Altimeter
    • ASI
    • VSI
    • ターンバンクインジケーター
    • 極をドラッグ
    • 離着陸
    • 着実な上昇と下降
    • 絶対およびサービス上限
    • Cruise
    • クルーズクライム
    • 耐久性またはロイター
    • 負荷率
    • ターニングフライト
    • Vn図
  • 風-
    • Head
    • Tail
    • 横風

Unit 3: Static stability

  • 迎え角、横滑り
  • ロール、ピッチ、ヨーのコントロール
  • 縦棒固定&自由安定性
  • 水平テールの位置とサイズ
  • 方向安定性
  • 垂直テールの位置とサイズ
  • 二面角の安定性
  • 翼二面角
  • スイープと位置
  • ヒンジモーメント、スティックフォース

Section C: Space Dynamics

Core Topics

  • 中心力運動
  • 軌道の決定
  • 単純な場合の公転周期

Section D: Aerodynamics

Core Topics

Unit 1: Basic Fluid Mechanics

  • 保存則-
    • Mass
    • 勢い(積分形式と微分形式)
  • ポテンシャルフロー理論-
    • Sources
    • Sinks
    • Doublets
    • 線渦とその重ね合わせ
  • 粘度−
    • レイノルズ数

Unit 2: Airfoils and wings

  • 翼の命名法
  • 空力係数-
  • Lift
  • Drag
  • Moment
  • Kutta-Joukoswkiの定理-
    • 薄い翼理論
    • クッタ条件
    • 渦の開始
  • 有限翼理論
    • 誘導抗力
  • プラントルリフティングライン理論
  • 臨界および抵抗発散マッハ数

Unit 3: Compressible Flows

  • 圧縮性の基本概念
    • 保存方程式
  • 一次元圧縮性流れ
    • ファノフロー
    • レイリー流れ
  • 等エントロピー流
    • 通常および斜め衝撃波
    • プラントル-マイヤーフロー
  • ノズルとディフューザーを通る流れ

Section E: Structures

Core Topics

  • 材料力学-

    • ストレスと緊張の状態

    • 応力とひずみの変換

    • モールの応力円。主なストレス

    • 三次元フックの法則

    • 平面応力とひずみ

  • 故障理論-

    • 最大応力

    • Tresca

    • フォンミーゼス

  • ひずみエネルギー-

    • カスチリアノの原理

    • 静的に決定されたトラスとビームの分析

    • 柱の弾性曲げ座屈

Unit 2: Flight vehicle structures

  • 航空機の構造と材料の特性
  • 薄肉部分のねじれ、曲げ、曲げせん断
  • 航空機への負荷

Unit 3: Structural Dynamics

  • 減衰されていないSDOFシステムと減衰されたSDOFシステムの自由振動と強制振動
  • 減衰されていない2-DOFシステムの自由振動

Section F: Propulsion

Core Topics

Unit 1: Basics

  • Thermodynamics
  • 境界層と熱伝達および燃焼熱化学

Unit 2: Thermodynamics of aircraft engines

  • Thrust
  • ターボジェットの効率とエンジン性能
  • Turboprop
  • ターボシャフト
  • ターボファンエンジンとラムジェットエンジン
  • ターボジェットおよびターボファンエンジンの推力増強
  • −などの非回転推進コンポーネントの空気熱力学
    • Intakes
    • Combustor
    • Nozzle

Unit 3: Axial compressors

  • 角運動量
  • 仕事と圧縮
  • 単一軸流圧縮機ステージの特徴的な性能
  • コンプレッサーの効率
  • 反応度

Unit 4: Axial turbines

  • 軸流タービン段の効率

Unit 5: Centrifugal compressor

  • 遠心圧縮機ステージのダイナミクス
    • Inducer
    • Impeller
    • Diffuser

Unit 6: Rocket propulsion

  • 推力方程式と比推力
  • 車両の加速
  • Drag
  • 重力損失
  • ロケットのマルチステージング
  • 化学ロケットの分類
  • 固体および液体推進剤ロケットの性能

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