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【2022年度東大航空院試】合格体験記 2日目 【専門科目】

投稿日:2021年12月9日 更新日:

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カズシ

国立理系大学生、半年でTOEFL iBT99点を取得し、ジョージア工科大学への交換留学に合格、コロナウイルスの影響で留学中止、宇宙への夢を諦め切れず、東京大学大学院航空宇宙工学専攻を目指し猛勉強、なんとか合格を勝ち取る。宇宙と英語が好き、SpaceX推し




東大航空院試の専門科目出題範囲

 

前回に引き続き、二日目の合格体験記です。

 

体験記に入る前にまず、東大航空院試専門科目の簡単な説明から入ります。

この記事でも紹介したように

 

 

東大航空院試の専門科目の出題内容は大きく4つに分けられます。

 

①流体力学②固体力学③航空宇宙システム学④推進工学
・粘性流体力学

・空気力学

・圧縮性流体力学

・材料力学

・構造力学

 

・古典制御

・現代制御

・航空力学

・軌道力学

・熱力学

・機械力学

・ロケット工学

 

 

受験生はこの4つの大問のうち、3つを選択肢して解答する形になります。

 

これが午前の部・午後の部に分けて実施されるので、解くべき大問は計6つになります。

 

制限時間は午前・午後とも3時間なので、6時間を一日でこなす超ハードな試験です…

 

しかも、配点が全体の半分近くを占めるため、一瞬も油断できない超重要な試験です。

 

試験直前

専門科目は朝9時から開始のため、早めに起きて過去問を見返していました。

お昼ご飯用に東大前のコンビニで買い物を済ませ、試験30分前に会場に到着し、前日と同じ席に着席。

試験開始まで少し時間があったので、会場でも復習をしていました。

過去問の傾向から、

 

非圧縮性流体:ポテンシャル流

圧縮性流体:ランキン・ユゴニオの式

固体力学:軸対象問題と座屈

航空宇宙システム学:航空機制御と軌道設計

熱力学:ブレイトンサイクル

機械力学:振動ではない何かしらの力学問題

 

が出ると踏んでいました。

そうしている内に、試験15分前になり、試験監督から荷物をしまうように指示されました。

そして、少し大きめの解答用紙が配られ、しばらくの静寂の後、

 

試験が始まりました。

 

午前

気になる問題はというと、

①流体力学②固体力学③航空宇宙システム学④推進工学
理論ゴリゴリの境界層問題(非圧縮性流体)球の軸対象問題(予想通り)人工衛星の軌道設計(予想通り)剛体に撃力を加えた場合の挙動についての問題(機械力学)

 

ざっくりこんな感じでした。

僕は固体力学では絶対軸対象問題が出る!と予想してかなり対策していたので、これを見た瞬間大喜びしました笑

また、推進力学については、「撃力」の文字に少し動揺しましたが、なんとかなりそうと判断し、解くことを決意。

後は流体と航空宇宙システムですが、正直、軌道設計は出ると予想しながらもあまり勉強していなかったので、

勉強をしっかりしてきた流体を解くことにしました。

固体→推進→推進の順で方針が決まりました。

 

最初の固体力学、一般的な軸対象問題のパターンに加えて、問題後半には「ミーゼスの降伏条件」の文字があり、相当応力の定義式が書いてありました。

これには少し焦ります。「これ、本当に解けるか…?」なんとか心を落ち着けながらも慎重に解いていき、最後の二問ぐらいは時間を割くのが惜しかったので一旦保留としました。

 

次に推進、最初は球、円板、円環に撃力を加えた際のそれぞれの違いについて問われる問題でした。

慣性モーメントを使うのかな?と考えながらなんとか解いていき、中盤、終盤では球に話がシフト、球が段差を登ったりするときの撃力の条件を求めよ、とかの問題だったと思います。

自信はありませんでしたが、流体と見直しに割く時間が欲しかったので、とりあえずそれっぽいことを書いて流体に移りました。

 

最後の流体、自分は 流体の理論解析が非常に苦手だったので、恐る恐る問題に取り掛かりましたが、前半はそこまで難しい話ではなく、微分方程式の計算をして流れの式を導出するような問題でした。

しかし、後半は小難しい理論の証明がぎっしりと詰まっており、これには心が折れそうになりました…

なんとか白紙は避けようとそれっぽい事を書いて試験終了

 

なんか適当なことばっかりしか書いてないな…と絶望しながら昼休憩に入りました。

 

昼休憩

実は、東大航空の試験二日目における昼休憩はかなり重要な時間です。

と言うのも、試験科目の予想ができるからです。

例年のお決まりとして、

 

流体では午前・午後で非圧縮性流体・圧縮性流体が一題ずつ、

推進では機械力学・熱力学が一題ずつ出題されます。

 

なので、午後では圧縮性流体、熱力学が出題されることが確定されました。

午後に備えて、圧縮性流体と熱力の重要な式を思い出しながら、外でコンビニ飯を食らって過ごしていました。

そして、午後の部が始まります。

午後

午後の問題はざっくり書くと

①流体力学②固体力学③航空宇宙システム学④推進工学
垂直衝撃波、ランキン・ユゴニオ導出(予想通り)引っ張り試験に関する問題???ねじり振動のモーター制御ブレイトンサイクル(予想通り)

こんな感じでした。

やっぱりランキン・ユゴニオ来た!となり、速攻で流体から解き始めることを決めました。

熱力も予想通りブレイトンサイクルの図が出てきたので解くことにしました。

問題は固体…これなんだ?ボルトで締結された試験部を引っ張った時の結果が表になって出ていました。

設計工学の知識が薄い状態でこれを解くのは危ない…と判断し、あまり勉強してこなかった制御を渋々解くことにしました。

流体→熱力→制御の順で方針が決まりました。

 

流体はランキン・ユゴニオのあの気が遠くなるような公式導出を行なったのち、プラントルマイヤーの関係式まで持っていく、と言うお決まりのパターンでした。

完答することができ、満足した状態で熱力に取り掛かりました。

 

熱力ではブレイトン中間冷却サイクルについて、ある点での温度、それを使ってある点での圧力…と言った、こちらもお決まりの問題パターンでした。

後半、計算が複雑になる所ありましたが、最後の熱効率に関する問題まで辿り着き、なんとか答えを絞り出しました。そうしている内に残り時間が30分ほどしか残っていないことに気づき、すぐに制御に取り掛かりました。

 

制御ですが、勉強をサボっていたせいで、残り時間に関係なくあまり解けませんでした…泣

基本問題っぽかったのにな…勿体無いことをした…

と思いながらも試験終了!

とんでもない疲労感と開放感、

そして前日の数学の時間も含めると9時間近く座っていたためか、経験した事の無い程のお尻の痛みに襲われました笑

 

難易度にしてはあまり解けなかったかな…最低で6割半は取れたかな…

とか考えながら帰路につきました。

 

面接は消化試合だと思っていたので帰り道にコンビニでビールを買い、一人ホテルで晩酌していました笑

一応、就寝前に興味のある分野の論文に目を通しておき、面接での受け答えをイメトレしながら早めに寝ました。

 

まとめ

 

今回の試験内容をまとめると

 

①流体力学②固体力学③航空宇宙システム学④推進工学
・境界層問題

・垂直衝撃波、ランキン・ユゴニオ導出

・球の軸対象問題

・引っ張り試験に関する問題

・衛星の軌道設計

・ねじり振動のモーター制御

・剛体と撃力

・ブレイトンサイクル

 

といった感じになります。参考になりましたでしょうか?

 

もしまだ対策をしていないのであれば、オススメ参考書を紹介している記事があるので

 

こちらを参考にしてみてください!

 

 

 

三日目の面接編に続きます!

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プロフィール

管理人「カズシ」
TOEFL99点取得後、アメリカの大学への交換留学に合格。
コロナウイルスの影響で留学中止
宇宙を諦めきれず、東京大学工学院航空宇宙専攻を目指し、院試合格
現在は卒論執筆中の国立理系大学生