تحقیق درباره شبیه‌سازی و جغرافیایی

در این رابطه آزیموت اصلی پرتاب، شیب مداری و عرض جغرافیایی پایگاه پرتاب می‌باشد. آزیموت اصلی پرتاب زاویه بین شمال جغرافیایی و جهت سرعت برآیند حامل می‌باشد. پس اگر از همان ابتدا آزیموت اولیه پرتاب را برابر با آزیموت اصلی قرار دهیم به دلیل تأثیر سرعت دورانی زمین دچار خطا می‌شویم. مرجع [14] روش به دست آوردن آزیموت اولیه پرتاب را این‌گونه توضیح می‌دهد:
ابتدا سرعت ناشی از دوران زمین در محل پایگاه پرتاب را از ‏معادله 3-22به دست می‌آوریم.
در ادامه سرعت موردنیاز حامل را مطابق ‏معادله 3-23به دست می‌آوریم.
که از ‏معادله 3-24محاسبه می‌شود.
و درنهایت آزیموت اولیه پرتاب از ‏معادله 3-25استخراج می‌شود.
که در آن مقدار برابر است با:
همان‌طور که از ‏معادله 3-16و ‏معادله 3-17پیداست، شرایط اتمسفر و جاذبه تأثیر مستقیمی بر معادلات دینامیکی می‌گذارد. بنابراین نیاز است تا بسته به میزان حداکثر خطای قابل‌قبول، این شرایط مدل شوند تا خطا را کاهش دهیم. در ادامه به‌طور مفصل‌تر این شرایط را توضیح می‌دهیم.
شبیه‌سازی جاذبه
برای شبیه‌سازی اثر جاذبه کره زمین روی حرکت و وضعیت حامل‌های فضایی مدل‌های مختلفی تعریف ‌شده است که هرکدام مزایا و معایب خود را دارند. به علت اینکه زمین درواقع کمی در قطبین تخت و در استوا دارای شکم است ما برای مدل‌سازی دقیق جاذبه زمین نمی‌توانیم از مدل کروی برای زمین استفاده کنیم. حال‌آنکه استفاده از مدل بیضوی نیز کاملاً صحیح نیست چراکه فرم زمین کاملاً بیضی نبوده، ضمن آنکه اگر حتی کاملاً به فرم بیضوی بود، با توجه به اینکه جنس زمین در نقاط مختلف متفاوت است، پروفیل تغییرات شتاب گرانش در نقاط مختلف کاملاً متفاوت است. از مدل‌های رایج جاذبه می‌توان موارد زیر را نام برد:
مدل میدان جاذبه همگن با سطح موازی
مدل میدان مرکزی نیوتن
مدل متغیر با ارتفاع و عرض جغرافیایی
مدل سازگار درجه چهار
مدل‌های ژئوید[35]
اینجا در این پایان‌نامه با توجه به امکانات در دسترس و همچنین تخمین منطقی و سریع از مقدار شتاب جاذبه در ارتفاعات مختلف، از مدل زمین کروی استفاده کرده‌ایم. مطابق این مدل، شتاب گرانش در ارتفاعات مختلف از ‏معادله 3-27به دست می‌آید.
در این معادله، مقدار شتاب گرانش در سطح زمین، شعاع کره زمین و ارتفاع از سطح زمین است.
‏ شکل3-14تغییرات شتاب گرانش را برحسب ارتفاع بر اساس مدل زمین کروی نشان می‌دهد.
نمودار تغییرات شتاب جاذبه بر حسب تغییرات ارتفاع
شبیه‌سازی اتمسفر
چگالی و فشار هوا از مهم‌ترین پارامترهای تأثیرگذار بر حرکت حامل‌ها و همچنین عملکرد موتور هستند. همچنین شکل حامل و دماغه نیز بسیار متأثر از اتمسفر است. دمای هوا نیز از پارامترهای حساسی است که طراحان باید توجه ویژه به آن داشته باشند. به‌طور مثال در پرتاب فضاپیمای چلنجر در اثر پرتاب حامل در دمای هوای زیر صفر درجه، یکی از واشرها خاصیت الاستیکی خود را از دست می‌دهد و نشت سوخت منجر به انفجار حامل می‌گردد.
طراحان برای تخمین شرایط اتمسفر، از مدل‌های متنوعی استفاده می‌کنند. این مدل‌ها پس از طراحی در قالب یک برنامه به کامپیوتر پرواز حامل داده می‌شود. همچنین در فاز شبیه‌سازی نیز به کمک مدل اتمسفر، مسیر حرکت موشک تخمین زده می‌شود.
در مرجع [35] از برخی از مدل‌های اتمسفر به شرح زیر نام آورده شده است.
این نوشته در علمی ارسال شده است. افزودن پیوند یکتا به علاقه‌مندی‌ها.