西工大外彈道課程設(shè)計(jì)報(bào)告

1、西北工業(yè)大學(xué)航空外彈道課程設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)報(bào)告學(xué)院： 電子信息學(xué)院 班級： 08031001 姓名： 學(xué)號： 指導(dǎo)老師： 何建華 時(shí)間： 2013-7-9 一、 已知條件及設(shè)計(jì)要求1. 標(biāo)準(zhǔn)下落時(shí)間：2環(huán)境： 溫度梯度 3.彈丸參數(shù)： 彈長 4.空氣阻力系數(shù)：5.初始條件： 要求：畫出炸彈彈道曲線，公式推導(dǎo)，程序設(shè)計(jì)思想及清單。二、 題目分析根據(jù)題意可知，所求類型為無外力的水平轟炸，建立如下坐標(biāo)系，如圖所示直角坐標(biāo)系oxy，坐標(biāo)原點(diǎn)取投彈高度為h的投彈點(diǎn)o上，x軸去在投彈瞬間速度v的鉛垂面內(nèi)的水平方向，y軸鉛直向下。轉(zhuǎn)角方向規(guī)定順時(shí)針為正。設(shè)彈道上任一點(diǎn)的速度在xy軸分量分別為u和w。飛機(jī)速度在x軸上

2、，初始條件為：t=0，u=v，w=0，x=0，y=0，=01. 運(yùn)動方程建立由于t=21.12s已知，則建立以t為自變量的運(yùn)動方程：dvdt=-chh-ygv,av+gsin * (1)ddt=gcosv * (2)dxdt=vcos * (3)dydt=vsin * (4)一共四個未知量，四個方程。由于（1）（2）（3）（4）四個方程必須同時(shí)聯(lián)立求解。因?yàn)榈木壒?，為方程求解帶來難度。因此設(shè)f1=sin,f2=cos,則方程（2）變?yōu)椋篸dt=gf2v (2)df1dt=gf22v (5)df2dt=-gf1f2v (6)現(xiàn)在六個未知數(shù)六個方程，且它們可以相對獨(dú)立求解。2. 方程參數(shù)求解（1）

3、 經(jīng)查閱資料，方程（1）右邊=-c(13.6/(8103rt)v2cxo(ma)+gsin（2） 高度：h-y=200-y（3） 氣壓：h=hon(1-高度g/ton)1/rg, g=5.86210-3（4） 密度=p/rt, on=1.224，r=29.27。h(y)= /on（5） 溫度t=288.4+5.86210-3(200-y)（6） cxo（ma）近似處理：cxo（ma） 0.6,ma0.8ma-0.1,0.8ma1.2（7） 音速：a20t=20288.4+0.005682(200-y)（8） 彈道系數(shù)：i=cxo/cxo=0.16/0.65=0.246;c=id2/q103=1

4、0163. 方程簡化dvdt=-0.018760.9959-0.0000203y5.83289.57-0.005862yv2cma+gf1ddt=gf2vdf1dt=gf22vdf2dt=-gf1f2vdxdt=vf2dydt=vf1一 微分方程求解為了便于編程和方程求解，選用用歐拉法。迭代方程如下:v(k+1)=v(k) h(0.018760.9959-0.0000203y5.83289.57-0.005862yv2cma+gf1)(k+1)=(k)+h gf2vf1(k+1)=f1(k)+h gf22vf2(k+1)=f1(k) -hgf1f2vx(k+1)=x(k)+h vf2y(k+1

5、)=y(k)+h vf1二 程序編寫及運(yùn)行使用c語言編寫迭代算法，編程軟件采用microsoft visual c+ 6.0。將其計(jì)算出的各個坐標(biāo)點(diǎn)輸出保存，使用matlab進(jìn)行繪制。#include#include#include #include #include int main() int n,i; int x11,y11,x22,y22; float c1000=0;float b1000=0; float v2,st2,f12,f22,x2,y2; float h,g=9.806,cma,ma,speed; n=1000; /*迭代次數(shù)*/ h=21.12/n; /*迭代步長*/

6、v0=400; /*初始條件*/ st0=0; f10=0; f20=1; x0=0; y0=0; for(i=0;y0=200;i+) /*循環(huán)條件*/ ma=v0/20/sqrt(288.4+0.005862*200-0.005862*y0); /*求解ma和處理c(ma)*/ if(ma=0.8) cma=0.6; else cma=ma-0.1;/*迭代計(jì)算*/ v1=v0+h*(-0.01876*(float)pow(0.9959+0.0000203*y0),5.83)/(289.57-0.005862*y0)*v0*v0*cma+g*f10); st1=st0+g*h*f20/v0

7、; f11=f10+g*h*f20*f20/v0; f21=f20-g*h*f10*f20/v0; x1=x0+h*v0*f20; y1=y0+h*v0*f10; x11=x0/10+5; y11=y0/10+5; x22=x1/10; y22=y1/10; /moveto(x11,y11); /line(x11,y11,x22,y22); v0=v1; st0=st1; f10=f11; f20=f21; x0=x1; y0=y1; if(y0=200) bi=x0; ci=y0; /*建立文件函數(shù)，將迭代求解出的坐標(biāo)以txt的文件輸出*/ n=1000; file *fp1; /*將x坐標(biāo)

8、輸出到x.txt*/ if(fp1=fopen(x.txt,w)=null) printf(can not openn); for(i=0;i=n;i+) fprintf(fp1,%f,bi); fclose(fp1); file *fp2; /*將y坐標(biāo)輸出到y(tǒng).txt*/ if(fp2=fopen(y.txt,w)=null) printf(can not openn); for(i=0;i=n;i+) fprintf(fp2,%f,ci); fclose(fp2); speed=sqrt(v0*v0+st0*st0); printf( x: %f y: %f speed: %f,x1,y1,speed); /*輸出結(jié)果*/ return 0;五運(yùn)行結(jié)果matlab編程采用plot函數(shù)連接xy坐標(biāo)矩陣的點(diǎn)，得出如圖三 心得體會本次課設(shè)對航空外彈道學(xué)的學(xué)習(xí)是一次總結(jié)和考察，通過將課本知識結(jié)