西工大外弹道课程设计报告.doc

西北工业大学 航空外弹道课程设计 实验报告 学院： 电子信息学院 班级： 姓名： 学号： 指导老师： 何建华 时间： 2013-7-9 已知条件及设计要求 1. 标准下落时间： 2．环境： 温度梯度 3.弹丸参数： 弹长 4.空气阻力系数： 5.初始条件： 要求：画出炸弹弹道曲线，公式推导，程序设计思想及清单。 题目分析 根据题意可知，所求类型为无外力的水平轰炸，建立如下坐标系，如图所示直角坐标系OXY，坐标原点取投弹高度为H的投弹点O上，X轴去在投弹瞬间速度V的铅垂面内的水平方向，Y轴铅直向下。转角方向规定顺时针为正。设弹道上任一点的速度在XY轴分量分别为u和w。飞机速度在X轴上，初始条件为： t=0，u=v，w=0，x=0，y=0，θ=0 运动方程建立 由于t=21.12s已知，则建立以t为自变量的运动方程： dvdt=-CHH-y dθdt=gcosθ dxdt=vcos dydt=vsinθ 一共四个未知量，四个方程。 由于（1）（2）（3）（4）四个方程必须同时联立求解。因为θ的缘故，为方程求解带来难度。因此设f1=sinθ,f2=cosθ,则方程（2）变为： dθdt= df df 现在六个未知数六个方程，且它们可以相对独立求解。 方程参数求解 经查阅资料，方程（1）右边=-C×(13.6×π/(8×103×R×T))×v2Cxo(ma)+gsin 高度：H-y=200-y 气压：h=hon(1-高度×G/Ton)1/RG, G=5.862×10-3 密度γ=p/RT, γon=1.224，R=29.27。H(y)= γ/γon 温度T=288.4+5.862×10-3×(200-y) CXO（Ma）近似处理：CXO（Ma） 0.6,Ma 音速：a≈20T=20288.4+0. 弹道系数：i=Cxo/Cxo=0.16/0.65=0.246;C=i×d2/q 方程简化 dv dθ d d dx dy 微分方程求解 为了便于编程和方程求解，选用用欧拉法。迭代方程如下: v(k+1)=v(k) –h(0. θ(k+1)=θ(k)+h g f1(k+1)=f1(k)+h g f2(k+1)=f1(k) -hg x(k+1)=x(k)+h v y(k+1)=y(k)+h v 程序编写及运行 使用c语言编写迭代算法，编程软件采用Microsoft visual C++ 6.0。 将其计算出的各个坐标点输出保存，使用matlab进行绘制。 #includestdio.h #includemath.h #include time.h #include conio.h #include stdlib.h int main() { int n,i; int x11,y11,x22,y22; float c[1000]={0};float b[1000]={0}; float v[2],st[2],f1[2],f2[2],x[2],y[2]; float h,g=9.806,cma,ma,speed; n=1000; /*迭代次数*/ h=21.12/n; /*迭代步长*/ v[0]=400; /*初始条件*/ st[0]=0; f1[0]=0; f2[0]=1; x[0]=0; y[0]=0; for(i=0;y[0]=200;i++) /*循环条件*/ { ma=v[0]/20/sqrt(288.4+0.*200-0.*y[0]); /*求解Ma和处理C(Ma)*/ if(ma=0.8) cma=0.6; else cma=ma-0.1; /*迭代计算*/ v[1]=v[0]+h*(-0.01876*((float)pow((0.9959+0.*y[0]),5.83))/(289.57-0.*y[0])*v[0]*v[0]*cma+g*f1[0]); st[1]=st[0]+g*h*f2[0]/v[0]; f1[1]=f1[0]+g*h*f2[0]*f2[0]/v[0]; f2[1]=f2[0]-g*h*f1[0]