大气内火箭计算公式的改良
gary994522013/01/16喷气推进 IP:加拿大
前言

本文目的是改良及补充自 第七骑士团 的 计算火箭的停烧高度,最快速度,最高点,和飞到最高点所需时间 一帖的公式。本帖中给出的公式是对火箭在大气层内的飞行作出估计。进而可以对火箭的参数作出优化,以达到最大的效用。希望本文可以有助国内的火箭工程学的发展。

研究、制作、试射火箭或任何火箭部件前,必需先对所在地的法律作出详细了解,并完成相应的法律程序,否则便有可能违法。以中国内地为例,发射火箭前便要取得发射许可证。本文作者在任何情况下,均不对本文附上任何责任,包括但不限于法律责任、金钱赔偿 等。研究、制作、试射火箭可能带来危险,包括但不限于财物损失、身体暂时性或永久性伤害、精神伤害 等,本文作者均不会对上述损失附上任何责任。本文所提供的公式只供估算,并不能用作精密计算。

停烧速度

火箭在真空下直线飞行的停烧速度公式如下:

v=(Isp x ln(Mf/Mb) - t) x 9.81

其中Isp是燃料比冲,单位 s
      Mb 和Mf 分别代表火箭发射前和完成燃烧后的质量。单位 kg
      t 是燃烧时间,单位 s

停烧高度

火箭在真空无重下直线飞行的停烧高度公式如下:

h=9.81 x (Isp x (Mp/Mf) - 0.5t^2)

其中h是停烧高度,单位 m

超音速空气阻力

超音速会产生一个额外的Cd,可以按照以下公式来把Cd换算回空气阻力。


F=0.5pv^2ACd

其中p是空气密度,单位kg/m^3,可以查表得出当前高度大概的气压,再转换成密度。
       A是截面面积,单位m^2
       Cd是常数,和火箭的外形有关。可在 计算火箭的停烧高度,最快速度,最高点,和飞到最高点所需时间 一帖中获得估算

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+50  科创币    拔刀斋    2013/01/16 支持
+20  科创币    第七骑士团    2013/01/18 谢谢
+100  科创币    phpskycn    2013/01/18 高质量发帖
来自:航空航天 / 喷气推进
3
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~~空空如也
拔刀斋
11年5个月前 IP:未同步
488678
回 楼主(gary99452) 的帖子
当Cd随着马赫数变化时飞行高度可能没有解析解或者不便查表,这时可以使用OpenRocket等基于数值积分的软件。
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第七骑士团
11年5个月前 IP:未同步
489444
谢谢你啊~~~~~~
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