Форум Новости Космонавтики

"Спутник" - программа для расчёта средств выведения

Писал программу больше года назад, давал где-то в какой-то теме на неё ссылки, но всё это затерялось, поэтому решил вынести в отдельную тему, чтоб добро не пропадало. Вдруг кому-нибудь пригодится. Да и просто это возможность осмыслить, понять, разобраться как именно происходит взлёт ракет. ... Это немного обновлённая версия, например, программа жрёт намного меньше памяти, то есть ракета пролетает больше километров на один мегабайт, возможность запусков пакетом, отделение дополнительных масс, запуска с начальным углом и скоростью, и другие изменения.

Новейшая версия: http://traintospace.narod.ru/sputnik/sputnik-18oct2011.exe
Требования: Русская Виндос, а то русский текст не будет виден. Поддержка GLSL.
Справка: http://traintospace.narod.ru/sputnik/sputnik-help.html
Скриншот:
(http://xmages.net/storage/10/1/0/7/3/upload/2f1c7c9c.gif) (http://traintospace.narod.ru/sputnik/sputnik-scr-4.gif)
Нажмите на картинку для увеличения.

Описание: Делает расчёт взлёта ракеты итерациями. То есть вычисляет параметры ракеты через заданные промежутки времени, после чего смещает ракету под влиянием действующих на неё сил в новое положение и повторяет расчёт. Результат расчёта представляется в виде траектории взлёта в трёхмерном виде на глобусе, в виде графиков параметров взлёта и в виде таблицы параметров.

Возможности

[*:ccce253ab8] Учитывается действие гравитации Земли, тяги двигателей, аэродинамического сопротивления.
[*:ccce253ab8] Поддерживается до пяти ступеней ракета-носителя. Ступени могут состоять из заданного числа блоков, и запускаться как тендемно так и пакетно.
[*:ccce253ab8] Тяга и удельный импульс двигателей задаются как для уровня моря так и для вакуума, и пересчитываются для каждой высоты в зависимости от плотности воздуха на ней. Таблица плотности воздуха - встроенная, плюс возможность загрузить свою таблицу.
[*:ccce253ab8] Коэффициент сопротивления воздуха Cx задаётся в виде графика его зависимости от числа Маха.
[*:ccce253ab8] Дросселирование двигателя задаётся графиком зависимости тяги от времени.
[*:ccce253ab8] Можно задавать дополнительные отделяемые на разных высотах массы, ДУ САС, ГО, ХО и т. д.
[*:ccce253ab8] Точка старта задаётся по географическим координатам, либо можно выбрать один из известных космодромов. Задаются также начальная скорость и тангаж ракеты, для воздушных стартов и тому подобных проектов.
[*:ccce253ab8] Возможно сохранение и загрузка параметров в файл. Прилагается несколько файлов с уже рассчитанными взлётами ракет. Файлы - текстовые.
[*:ccce253ab8] Управление ракетой осуществляется по тангажу и рысканью, позволяя почувствовать себя за её штурвалом и самому вывести её в космос.[/list]Проблемы и нерешённые вопросы

То есть вопросы которые недопоняты, поэтому не реализованы в программе. Если вы знаете на них ответы, напишите пожалуйста подробно.

[*:ccce253ab8] Есть ли ошибки в программе и какие?
[*:ccce253ab8] Где можно найти данные взлёта реальных ракет, чтобы сравнить с программой, и понять насколько она правильно работает?
[*:ccce253ab8] Где можно найти более точные параметры ракет, особенно их конечные массы.
[*:ccce253ab8] Как правильно управлять ракетой чтобы взлёт был оптимальный? В какой момент лучше начинать заваливать ракету в горизонтальную плоскость и с какой скоростью? Как правильно выводить ракету на заданное наклонение? Пораньше, попозже, постепенно? И т. д.
[*:ccce253ab8] Как учитывается эллипсоидность Земли? То, что на полюсе радиус Земли меньше, чем на экваторе. То есть, как правильно рассчитать силу и направление притяжения Земли для произвольной точки пространства в данной ситуации?
[*:ccce253ab8] Какие добрые пожелания?[/list]P.S. Исправил опечатку и ошибку.

ЦитироватьРезультат расчёта представляется в виде траектории взлёта в трёхмерном виде на глобусе, в виде графиков параметров взлёта и в виде таблицы параметров.

Сейчас нет возможности опробовать программу в действии - дайте, плз, скриншот выходной итоговой таблицы.

Параметры реальных пусков смотрите на сайтах операторов пусковых услуг. Например:
http://www.sea-launch.com/past_launches.htm
http://coopi.khrunichev.ru/main.php?id=11
http://arianespace.com/news-launch-kits/2006-2010-archive.asp

ЦитироватьКакие добрые пожелания?

Ради бога, не пишите "ракетоноситель" вместо "ракета-носитель". Местная публика вам житья не даст и зафлудит тут все нахрен - а тема между тем достаточно интересная.

Цитировать

ЦитироватьРезультат расчёта представляется в виде траектории взлёта в трёхмерном виде на глобусе, в виде графиков параметров взлёта и в виде таблицы параметров.

Сейчас нет возможности опробовать программу в действии - дайте, плз, скриншот выходной итоговой таблицы.

Таблицы получаются монструозные, могут быть по-многу мегабайт, поэтому упор в программе не на них, а на возможность быстро посмотреть данные каждого момента полёта, так как это удобнее, или графики изменений параметров полёта. Из-за этого таблицы не совсем удачно сделаны, надо будет доработать. Вот, например, для взлёта Союза: http://traintospace.narod.ru/sputnik/table-soyuz-st-1.html

Первая таблица - события, которые происходят.
Вторая - взлёт до отделения первой ступени, за ней она же, но краткая.
Четвёртая -  взлёт до отделения второй ступени, за ней она же, но краткая.
Пятая -  взлёт до отделения третьей ступени и далее до конца итераций.
Потом в конце таблицы падения ступеней, я их максимально сократил, чтобы файл был меньше. Можно не обращать на них внимания.

ЦитироватьПараметры реальных пусков смотрите на сайтах операторов пусковых услуг. Например:
http://www.sea-launch.com/past_launches.htm
http://coopi.khrunichev.ru/main.php?id=11
http://arianespace.com/news-launch-kits/2006-2010-archive.asp

Спасибо, посмотрю.

Цитировать

ЦитироватьКакие добрые пожелания?

Ради бога, не пишите "ракетоноситель" вместо "ракета-носитель". Местная публика вам житья не даст и зафлудит тут все нахрен - а тема между тем достаточно интересная.

Сейчас уберём.

Цитировать"Спутник" - программа для расчёта средств выведения

Писал программу больше года назад, давал где-то в какой-то теме на неё ссылки, но всё это затерялось, поэтому решил вынести в отдельную тему, чтоб добро не пропадало. Вдруг кому-нибудь пригодится. Да и просто это возможность осмыслить, понять, разобраться как именно происходит взлёт ракет. ... Это немного обновлённая версия, например, программа жрёт намного меньше памяти, то есть ракета пролетает больше километров на один мегабайт, возможность запусков пакетом, отделение дополнительных масс, запуска с начальным углом и скоростью, и другие изменения.

Спасибо, программа очень интересная. Скачал, попробовал. Первые замечания:

Интерфейс не очень удобный. Наверно, у большинства уже широкоэкранные мониторы и стандарт для ноута 1366*768. Поэтому. наверно, есть смысл добавить визуализацию во втором режиме. Первый как реализован, "Глобус". Второй, назовем его условно, "Ракета". Это могут быть два индикатора, один показывает азимуты направления полета и направления, куда нацелена ракета, второй - тангаж. В широкоэкранной версии эти индикаторы и "Глобус" лучше разместить сбоку от основного окна программы.

"Параметры ракеты", "параметры полета" и "управление" лучше, мне кажется, реализовать в виде отдельных вкладок. Очень желательно иметь возможность скрывать или показывать столбцы в таблице....

ЦитироватьТаблицы получаются монструозные, могут быть по-многу мегабайт, поэтому упор в программе не на них, а на возможность быстро посмотреть данные каждого момента полёта, так как это удобнее, или графики изменений параметров полёта. Из-за этого таблицы не совсем удачно сделаны, надо будет доработать.

Нормальные таблицы, вполне.

По конкретным пускам "Арианов" можно еще на астриумовском сайте смотреть.
http://www.astrium.eads.net/en/press_centre/ (вкладка launch kits).
Пример конкретной пдфки (по крайнему запуску): http://www.astrium.eads.net/media/document/launch_kit_v204.pdf
В циклограмме даны времена событий, соответствующая высота, текущая масса и скорость.

Данных по программе тангажа для реальных пусков нигде не попадалось, придется либо подбором, либо приблизительно по косвенным данным (например, по графикам с профилями выведения).

Цитировать

Цитировать"Спутник" - программа для расчёта средств выведения

Писал программу больше года назад, давал где-то в какой-то теме на неё ссылки, но всё это затерялось, поэтому решил вынести в отдельную тему, чтоб добро не пропадало. Вдруг кому-нибудь пригодится. Да и просто это возможность осмыслить, понять, разобраться как именно происходит взлёт ракет. ... Это немного обновлённая версия, например, программа жрёт намного меньше памяти, то есть ракета пролетает больше километров на один мегабайт, возможность запусков пакетом, отделение дополнительных масс, запуска с начальным углом и скоростью, и другие изменения.

Спасибо, программа очень интересная. Скачал, попробовал. Первые замечания:

Интерфейс не очень удобный. Наверно, у большинства уже широкоэкранные мониторы и стандарт для ноута 1366*768. Поэтому. наверно, есть смысл добавить визуализацию во втором режиме.

У программы размер не фиксированный, можно менять размер окна мышью. Можно развернуть её на весь экран.

ЦитироватьПервый как реализован, "Глобус". Второй, назовем его условно, "Ракета". Это могут быть два индикатора, один показывает азимуты направления полета и направления, куда нацелена ракета, второй - тангаж. В широкоэкранной версии эти индикаторы и "Глобус" лучше разместить сбоку от основного окна программы.

Направление полёта можно определить по траектории ( белая линия ). Направление ракеты показывает сама ракета. Если менять тангаж и рысканье, то видно как она поворачивается туда-сюда. В графиках есть графики тангажа и рысканья, в таблице над глобусом есть эти параметры, не знаю зачем выводить их второй раз прямо на картинку.

Цитировать"Параметры ракеты", "параметры полета" и "управление" лучше, мне кажется, реализовать в виде отдельных вкладок.

Как это?

ЦитироватьОчень желательно иметь возможность скрывать или показывать столбцы в таблице....

Надо будет подумать как это сделать.

Дайте ему ссылку на "три великих эксель-файла"! Смотрите как художник мучается без поляроида. Пусть их визуализирует - там же все формулы кооторые он просит есть.

ЦитироватьДайте ему ссылку на "три великих эксель-файла"! Смотрите как художник мучается без поляроида. Пусть их визуализирует - там же все формулы кооторые он просит есть.

Так нету же больше ratman овской странички. Её теперь только в web-архиве искать... Или кто-то выложит свою копию в общий доступ...

Цитировать

ЦитироватьДайте ему ссылку на "три великих эксель-файла"! Смотрите как художник мучается без поляроида. Пусть их визуализирует - там же все формулы кооторые он просит есть.

Так нету же больше ratman овской странички. Её теперь только в web-архиве искать... Или кто-то выложит свою копию в общий доступ...

http://www.geocities.ws/levinkirill/SpaceModel/rus/

Цитироватьhttp://www.geocities.ws/levinkirill/SpaceModel/rus/

Упс...  :oops: А чего ж мне ее на той неделе пришлось в архиве искать?  :shock:

Цитировать

Цитироватьhttp://www.geocities.ws/levinkirill/SpaceModel/rus/

Упс...  :oops: А чего ж мне ее на той неделе пришлось в архиве искать?  :shock:

Эксэль-файл у меня есть. Правда один, а не три. Насчёт этого файла я ещё в том году всех спрашивал, чтобы объяснили значения магических формул, но никто не ответил, поэтому я и стал писать Спутник. Сначала просто расчёт, потом добавил 3D и графики.

По-поводу Спутника всё могу объяснить как чего считается. Считаются три ускорения в виде векторов, которые получает ракета от тяги двигателей, сопротивления воздуха, и силы тяжести. Вектора векторно складываются, получается результирующее ускорение. Домножаем его на время итерации и получаем вектор прибавки скорости ракеты который она получит за время итерации. Далее прибавляем этот вектор прибавки скорости к общему вектору скорости ракеты. Умножаем общую скорость на время итерации и получаем вектор сдвига ракеты. Прибавляем вектор сдвига к положению ракеты, и получаем её новое положение. После этого повторяем весь расчёт заново.

программа не запускается :cry:  сообщает об ошибке.

Цитироватьпрограмма не запускается :cry:  сообщает об ошибке.

Можно посмотреть сообщение об ошибке?
Распаковывается нормально? 23 файла получается?

распаковался нормально, 24 файла, ошибка 0000ad04

Цитироватьраспаковался нормально, 24 файла, ошибка 0000ad04

Окно программы появляется?
Какая Виндос и видеокарта? Драйверы свежие?

Windus-XP
Radeon 9600 PRO

Цитировать

Цитировать

Цитироватьhttp://www.geocities.ws/levinkirill/SpaceModel/rus/

Упс...  :oops: А чего ж мне ее на той неделе пришлось в архиве искать?  :shock:

Эксэль-файл у меня есть. Правда один, а не три. Насчёт этого файла я ещё в том году всех спрашивал, чтобы объяснили значения магических формул, но никто не ответил, поэтому я и стал писать Спутник. Сначала просто расчёт, потом добавил 3D и графики.

Зайти по ссылке и док-файлы прочитать с формулами и описаниями ну никак не получилось у нашего персонажа. Его бы работоспособность да в мирное русло, гг...

ЦитироватьWindus-XP
Radeon 9600 PRO

Подозреваю, что это из-за видеокарты. Наверное bump не поддерживает или ещё какие-то расширения. Какие расширения поддерживаются, а какие нет можно проверить вот этой программой ( ссылка (http://www.realtech-vr.com/glview/download.html) ).

Цитировать

ЦитироватьПо-поводу Спутника всё могу объяснить как чего считается. Считаются три ускорения в виде векторов, которые получает ракета от тяги двигателей, сопротивления воздуха, и силы тяжести. Вектора векторно складываются, получается результирующее ускорение. Домножаем его на время итерации и получаем вектор прибавки скорости ракеты который она получит за время итерации. Далее прибавляем этот вектор прибавки скорости к общему вектору скорости ракеты. Умножаем общую скорость на время итерации и получаем вектор сдвига ракеты. Прибавляем вектор сдвига к положению ракеты, и получаем её новое положение. После этого повторяем весь расчёт заново.

Чего-чего? :shock: :shock: :shock:   Это что еще за изврат? Вы про нормальное дифференцирование закона движения слышали? С вашим же методом - прямая зависимость результата от шага расчета! Измените в два раза интервал, удивитесь, и го учить матанализ.

Измените сами интервал в 100 раз, с одной десятой секунды до одной тысячной секунды, и увидите что принципиально ничего не меняется.

Гораздо больше неточностей в программе от недостатка точности цифр, которая накапливается. Например начальная высота старта, при данных по-умолчанию - 100 метров, а в таблице результата - 0,100222 км. Это и есть та самая погрешность.

Кто-нибудь может перезалить sputnik-18oct2011.exe =(

Для версии 2014 из архива распаковывается только, в свою очередь, самораспаковывающийся архив с единственнм файлом инструкции, а не программа.