Pourquoi (alors quoi nourrir le modèle balistique)
Des données sont nécessaires pour construire les trajectoires des engins spatiaux et de leurs porteurs. Tout d'abord, ils sont aérodynamiques. Ils sont nécessaires pour déterminer les forces et les moments agissant sur l'engin spatial (ou son étage), ainsi que pour évaluer l'état thermique de la structure. Les caractéristiques dépendent de l'apparence de l'engin spatial et des paramètres de vol et ressemblent généralement à de longues feuilles avec les dépendances des coefficients correspondants sur les angles d'attaque, les nombres de Mach, les altitudes et bien plus encore.
Il existe plusieurs façons d'obtenir ces chiffres:
CFD. Toutes sortes de simulation de flux ANSYS, floEFD, solidWorks, etc. Des progiciels volumineux et sérieux avec un prix élevé. Et pour une startup qui scie sa navette dans le garage, ce logiciel coûtera à peu près le même prix que le garage lui-même.
Méthodes graphiques-analytiques approximatives. Parce que les gens lancent une variété d'appareils dans l'air et le vide depuis longtemps. Les données sur leur écoulement dans les tuyaux et l'écoulement libre sont saisies dans des répertoires, tabulées et paramétrées par allongements, angles de balayage, épaisseurs de profil, etc. Le problème avec de telles approches est la nécessité de travailler "à l'œil" avec divers livres et atlas de caractéristiques, de transférer des nombres du papier vers une forme électronique et de souffrir, souffrir, souffrir lorsque la géométrie prend des formes autres que le "corps cylindro-conique avec une aile fine "
Méthodes approximatives basées sur les paramètres d'écoulement locaux. Ils occupent une position intermédiaire entre les deux premiers et reposent sur la division de la géométrie de l'aéronef étudié en fragments dont l'interaction entre eux peut être négligée. Étant donné que les perturbations dans l'écoulement ne peuvent pas se propager plus rapidement que la vitesse du son et au-delà des ondes de choc, ces méthodes fonctionnent mieux à des vitesses élevées (M ~ 8-10 et plus). Nous allons nous en occuper
Les deux méthodes principales sont la méthode du coin tangent et la méthode de Newton. Dans chacune des méthodes, la surface de l'aéronef est divisée en zones élémentaires, puis l'angle d'attaque local (entre l'avion et le flux entrant) est déterminé. Dans la méthode des sauts locaux, l'angle d'attaque est comparé au maximum autorisé (après cela, le saut s'éloigne de la surface), puis le degré d'augmentation de la pression dans le flux est déterminé.
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En attendant, j'ai un outil qui me permet d'évaluer les caractéristiques d'une grande variété de pepelats, et dans le couloir de hauteurs et de vitesses le plus intéressant du point de vue du vol atmosphérique des engins spatiaux - avec un assez bon (~ 5 %) précision.
Si quelqu'un est intéressé, le code vit ici . Soudain, vous serez dépassé par une impulsion créatrice, et vous m'aiderez à surmonter subsonique, transsound et petit supersonique.