应该可以和弹道程序结合一下吧,结合火箭总体、开伞允许最大速度和落地速度来求解开伞时刻,伞径等。
编写一个降落伞降落速度计算器
计算逻辑:先算出不同高度下的气压和温度和重力加速度,使用气压和温度计算空气密度,使用空气密度和重力加速度算出在不同高度下的降落速度,再根据时间等于路程除以速度,分别计算每两个数据点之间的时间,所有数据点的时间之和就是降落时间。
软件使用Visual Studio Code软件开发python语言编写
并使用matplotlib.pyplot库绘制出
重力加速度随高度变化曲线
温度随高度变化曲线
气压随高度变化曲线
空气密度随高度变化曲线
速度随高度变化曲线
高度随时间变化曲线
所有计算公式:
重力加速度公式(较低高度范围对于高度低于几百公里的范围,计算器计算范围最大为12km,因此适用)
g(h):不同高度的重力加速度(m/s²)
g0:地球标准重力加速度
Re:地球的平均半径
h:高度
对流层温度气压变化公式(通常从地表到11000 米的高度)
在对流层,温度随高度线性下降,公式如下
T(h):在不同高度下的温度(K)
T0:地面温度(K)
L:温度直减率 −0.0065 (K/m)
h:高度(m)
气压在对流层内的变化可通过分段公式,基于温度梯度变化计算,公式如下
p(h):在不同高度下的气压(Pa)
p0:地面气压(Pa)
g:重力加速度(这里可以用在不同高度下的重力加速度)
R:气体常数
L:温度直减率 −0.0065 (K/m)
h:高度(m)
T(h):在不同高度下的温度(K)
平流层底部温度变化公式(11000米到12000米的高度)
在平流层底部,温度通常是常数,温度不变
T=216.65K
气压公式不变
使用以上公式计算出不同高度下的温度和气压,即可计算不同高度下的空气密度,公式如下
空气密度变化公式
ρ:空气密度(kg/m³)
p:大气压(Pa)
R:气体常数
T:温度K
降落速度计算公式
降落伞的降落速度公式是基于物体在空气中运动时的受力平衡条件,对于降落伞的垂直下降公式如下:
vt :降落速度m/s
m:降落伞和伞降物质量和kg
g:地球标准重力加速度(这里可以用在不同高度下的重力加速度)
ρ:空气密度(kg/m³)
Cd:降落伞的阻力系数(无量纲)
A:降落伞的面积(m²)
因为
时间=路程/速度
所以分别计算每两个数据点之间的时间,所有数据点的时间之和就是降落时间
使用教程:
双击打开计算器弹出黑色控制台窗口
加载较慢要等待一会
输入计算参数,按下回车即可计算
计算结果如下:
温度气压计算结果与实际气压模型表误差约5%
[修改于 2个月28天前 - 2025/01/20 15:24:50]
大佬,降落伞可不可以让那个高度从高往低,毕竟是降落嘛
现在的话就是从0m开始,成火箭了。
我觉的从上向下看比较方便
引用Na4TNAE_SSSIC发表于1楼的内容应该可以和弹道程序结合一下吧,结合火箭总体、开伞允许最大速度和落地速度来求解开伞时刻,伞径等。
可以,我写这个软件的主要原因是因为Open rocket计算降落速度就只能计算一整个火箭的,如果我把整个火箭分成两个部件进行回收,或者是只回收一个特定组件的话,它就计算不了,所以就写了这个
感觉如果飞行高度不大的话,对气压进行矫正并没有太大必要,是不是可以在最大高度低于一定值时自动跳过这一步骤,这样计算速度可以稍微快一点?
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