Por que (então o que alimentar o modelo balístico)
Os dados são necessários para construir as trajetórias das espaçonaves e seus portadores. Em primeiro lugar, eles são aerodinâmicos. Eles são necessários para determinar as forças e momentos que atuam na espaçonave (ou seu estágio), bem como para avaliar o estado térmico da estrutura. As características dependem da aparência da espaçonave e dos parâmetros de vôo e geralmente parecem folhas extensas com as dependências dos coeficientes correspondentes nos ângulos de ataque, números de Mach, altitudes e muito mais.
Existem várias maneiras de obter esses números:
CFD. Todos os tipos de ANSYS, floEFD, simulação de fluxo do SolidWorks e assim por diante. Pacotes de software grandes e sérios com um preço alto. E para uma startup que está serrando seu ônibus espacial na garagem, este software custará quase o mesmo que a própria garagem.
Métodos gráfico-analíticos aproximados. Porque as pessoas lançam uma variedade de dispositivos no ar e no vácuo há muito tempo. Os dados sobre seu fluxo em tubos e fluxo livre são inseridos em diretórios, tabulados e parametrizados por alongamentos, ângulos de varredura, espessuras de perfil e assim por diante. O problema com tais abordagens é a necessidade de trabalhar "a olho" com vários livros e atlas de características, transferir números do papel para a forma eletrônica e sofrer, sofrer, quando a geometria assumir outras formas que não o "corpo cilíndrico-cônico com uma asa fina "
Métodos aproximados baseados em parâmetros de fluxo locais. Eles ocupam uma posição intermediária entre os dois primeiros e são baseados na divisão da geometria da aeronave em estudo em fragmentos, cuja interação pode ser desprezada. Como os distúrbios no fluxo não podem se propagar mais rápido do que a velocidade do som e além das ondas de choque, esses métodos funcionam melhor em altas velocidades (M ~ 8-10 e superior). Vamos lidar com eles
Os dois métodos principais são o método da cunha tangente e o método de Newton. Em cada um dos métodos, a superfície da aeronave é dividida em áreas elementares, então o ângulo de ataque local (entre o avião e o fluxo de entrada) é determinado. No método de saltos locais, o ângulo de ataque é comparado com o máximo permitido (depois disso, o salto se afasta da superfície), então o grau de aumento de pressão no fluxo é determinado.
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Nesse ínterim, tenho uma ferramenta que me permite avaliar as características de uma grande variedade de pepelats, e no corredor de alturas e velocidades mais interessantes do ponto de vista do voo atmosférico de espaçonaves - com um bom (~ 5 %) precisão.
Se alguém estiver interessado, o código está aqui . De repente, você será dominado por um impulso criativo e me ajudará a superar o subsônico, o transsônico e o pequeno supersônico.