Вопрос по LaunchModel.xls

[Neru]

Если кто-то сподобится перевести все эти чудные расчётные программки на JavaScript в виде Single Page App, могу разместить это на сайте форума для всеобщего удобства

Там вся "фишка" в использовании решателя Excel, который и подбирает подходящий вариант решения задачи. Именно подбирает. Сделать то же самое расчётным методом очень проблематично.

[Asteroid]

У этого подбирателя какой-то выдающийся патентованный алгоритм?

[Neru]

Решатель - это подключаемая надстройка Excel, подбирающая варианты решений, согласно заданных условий.
Написать аналог несколько проблематично.

[Туман Андромедов]

подбирающая варианты решений, согласно заданных условий.
Написать аналог несколько проблематично.

Не знаю как это устроено в Excel и в LaunchModel , но в подобных расчётах решается краевая задача. Ничего особенного там нет.
Вот один из возможных алгоритмов, весьма простой в программной реализации, но вполне эффективный:

Р.Ф.Аппазов, О.Г.Сытин. Методы проектирования траекторий носителей и спутников Земли, 1987, стр. 418.

[Большой]

Интересно с какой погрешностью считает LaunchModel?

[Туман Андромедов]

Интересно с какой погрешностью считает LaunchModel?

Этот вопрос требует уточнения - а что именно Вы спрашиваете?

1. Любой численный метод имеет инструментальную накапливаемую погрешность, которую можно вычислить прямо в ходе численного интегрирования. Вряд ли в этом смысле LaunchModel имеет отличающуюся от других численных считалок погрешность.

2. Если вопрос о соотношении результатов LaunchModel с результатами расчётов методами разработчиков изделий - то очевидно что результаты зависят зависят от различия в заданных исходных данных по параметрам изделия (законы изменения масс, тяг, расходов, управление и т.д и т.п.), от моделей гравитационного поля, атмосферы, ветра, от методов решения и моделей краевых и оптимизационных задач, от учитываемых (и моделей их учёта) ограничений и т.д. и т.п.

2. Может это вопрос о соотношении результатов LaunchModel с результатами реальных пусков?

[Большой]

Интересно с какой погрешностью считает LaunchModel?

Этот вопрос требует уточнения - а что именно Вы спрашиваете?

1. Любой численный метод имеет инструментальную накапливаемую погрешность, которую можно вычислить прямо в ходе численного интегрирования. Вряд ли в этом смысле LaunchModel имеет отличающуюся от других численных считалок погрешность.

2. Если вопрос о соотношении результатов LaunchModel с результатами расчётов методами разработчиков изделий - то очевидно что результаты зависят зависят от различия в заданных исходных данных по параметрам изделия (законы изменения масс, тяг, расходов, управление и т.д и т.п.), от моделей гравитационного поля, атмосферы, ветра, от методов решения и моделей краевых и оптимизационных задач, от учитываемых (и моделей их учёта) ограничений и т.д. и т.п.

2. Может это вопрос о соотношении результатов LaunchModel с результатами реальных пусков?

по п.2

[Дмитрий В.]

Интересно с какой погрешностью считает LaunchModel?

В пределах 1...5% для РН с выведением без особенностей (пространственные манёвры, баллистические паузы и т.п.)

[Asteroid]

Там скорее всего интегрирование методом Рунге-Кутты. Вопрос лишь, какого порядка.

[Raul]

Играясь с LaunchModel, нечаянно обнаружил интересное явление в области аэродинамики

Берем оригинальную LaunchModel.xls, копируем в Launcher данные Zenit 3SL, убрав третью ступень и скорректировав Payload = 15000. Переносим + на AOA + Linear и запускаем поиск решения.

Теперь затираем ячейку F14 (Thrust), чтобы посмотреть, как будет падать вторая ступень, если у нее не включится двигатель. А она не падает! Спускается до 5 км и дальше летит горизонтально, как планер. Долго может лететь, сотни километров.

В общем, понятно, что так работает программа управления, которая выставляет для верхней ступени небольшой угол тангажа. При полете в атмосфере на таком угле создается подъемная сила. Интересно, то, что выдает LaunchModel - это адекватный расчет или нет? Т.е. заправленная топливом ступень в самом деле может так планировать (теоретически, предположим, что она выдерживает нагрев и как-то собой управляет)?

Вы не можете просматривать это вложение.

[Туман Андромедов]

Спускается до 5 км и дальше летит горизонтально, как планер

Такое наблюдал в своей программе расчёта ракеты-носителя, когда была опечатка в присвоении новых значений кинематического вектора {x,y,z,Vx,Vy,Vz} после очередной итерации численного интегрирования. Опечатка была такая : {x,y,z,Vx,Vx,Vz}.
Ни падающая ступень, ни связка ступени с головным обтекателем и грузом планировать не может.

[Raul]

Спускается до 5 км и дальше летит горизонтально, как планер

Такое наблюдал в своей программе расчёта ракеты-носителя, когда была опечатка в присвоении новых значений кинематического вектора {x,y,z,Vx,Vy,Vz} после очередной итерации численного интегрирования. Опечатка была такая : {x,y,z,Vx,Vx,Vz}.
Ни падающая ступень, ни связка ступени с головным обтекателем и грузом планировать не может.

Спасибо, Туман. Но найти косяк в расчетах мне не удалось пока (это для специалистов по аэродинамике).

[Туман Андромедов]

это для специалистов по аэродинамике

Наблюдаемый Вами эффект в результатах работы программы не имеет физической природы. Это чистая ошибка в программе. Или опечатка в коде или ошибка в мат.модели - в уравнениях движения или их правых частях или модели, задающей ракету. 
Вот реальное падение аварийной ракеты "Зенит-3SL" 12.03.2000 при выведении космического аппарата ICO-F1.
Ракета летела на орбиту -2245 км х 232 км х 40.47° (длительность выведения 544 секунды). Штатный район падения второй ступени 4580 км от старта.
В момент выключения маршевого двигателя второй ступени на 472 секунде по признаку "авария" :
Высота 227 км, относительная скорость 6229 м/сек, наклон относительной скорости к местному горизонту 1.06°.
Обтекатель сброшен, масса ракеты 36,5 тонн.
Центр района падения несгоревших элементов конструкции 4100 км от старта. Длительность падения до высоты 91 км составила 375 секунд, дальше на высотах 75..55 км произошло разрушение конструкции связки вторая ступень + разгонный блок + космический аппарат.

[Дмитрий В.]

Спускается до 5 км и дальше летит горизонтально, как планер

Такое наблюдал в своей программе расчёта ракеты-носителя, когда была опечатка в присвоении новых значений кинематического вектора {x,y,z,Vx,Vy,Vz} после очередной итерации численного интегрирования. Опечатка была такая : {x,y,z,Vx,Vx,Vz}.
Ни падающая ступень, ни связка ступени с головным обтекателем и грузом планировать не может.

Спасибо, Туман. Но найти косяк в расчетах мне не удалось пока (это для специалистов по аэродинамике).

Это какая-то особенность программы. А с какой целью делался такой расчёт?

[Raul]

Спускается до 5 км и дальше летит горизонтально, как планер

Такое наблюдал в своей программе расчёта ракеты-носителя, когда была опечатка в присвоении новых значений кинематического вектора {x,y,z,Vx,Vy,Vz} после очередной итерации численного интегрирования. Опечатка была такая : {x,y,z,Vx,Vx,Vz}.
Ни падающая ступень, ни связка ступени с головным обтекателем и грузом планировать не может.

Спасибо, Туман. Но найти косяк в расчетах мне не удалось пока (это для специалистов по аэродинамике).

Это какая-то особенность программы. А с какой целью делался такой расчёт?

Чтобы узнать примерное место падения первой ступени. Не Зенита, конечно, Союза-5, но потом перепроверил в оригинальной расчетке Зенита.

[Дмитрий В.]

Спускается до 5 км и дальше летит горизонтально, как планер

Такое наблюдал в своей программе расчёта ракеты-носителя, когда была опечатка в присвоении новых значений кинематического вектора {x,y,z,Vx,Vy,Vz} после очередной итерации численного интегрирования. Опечатка была такая : {x,y,z,Vx,Vx,Vz}.
Ни падающая ступень, ни связка ступени с головным обтекателем и грузом планировать не может.

Спасибо, Туман. Но найти косяк в расчетах мне не удалось пока (это для специалистов по аэродинамике).

Это какая-то особенность программы. А с какой целью делался такой расчёт?

Чтобы узнать примерное место падения первой ступени. Не Зенита, конечно, Союза-5, но потом перепроверил в оригинальной расчетке Зенита.

Я для этой цели интегрировал в LM модуль (рабочий лист) по расчёту дальности падения блока первой ступени на основе Reentry Model

[Raul]

Спускается до 5 км и дальше летит горизонтально, как планер

Такое наблюдал в своей программе расчёта ракеты-носителя, когда была опечатка в присвоении новых значений кинематического вектора {x,y,z,Vx,Vy,Vz} после очередной итерации численного интегрирования. Опечатка была такая : {x,y,z,Vx,Vx,Vz}.
Ни падающая ступень, ни связка ступени с головным обтекателем и грузом планировать не может.

Спасибо, Туман. Но найти косяк в расчетах мне не удалось пока (это для специалистов по аэродинамике).

Это какая-то особенность программы. А с какой целью делался такой расчёт?

Чтобы узнать примерное место падения первой ступени. Не Зенита, конечно, Союза-5, но потом перепроверил в оригинальной расчетке Зенита.

Я для этой цели интегрировал в LM модуль (рабочий лист) по расчёту дальности падения блока первой ступени на основе Reentry Model

Очень интересно, а можно книгу с интеграцией, для личного применения?

[Дмитрий В.]

Спускается до 5 км и дальше летит горизонтально, как планер

Такое наблюдал в своей программе расчёта ракеты-носителя, когда была опечатка в присвоении новых значений кинематического вектора {x,y,z,Vx,Vy,Vz} после очередной итерации численного интегрирования. Опечатка была такая : {x,y,z,Vx,Vx,Vz}.
Ни падающая ступень, ни связка ступени с головным обтекателем и грузом планировать не может.

Спасибо, Туман. Но найти косяк в расчетах мне не удалось пока (это для специалистов по аэродинамике).

Это какая-то особенность программы. А с какой целью делался такой расчёт?

Чтобы узнать примерное место падения первой ступени. Не Зенита, конечно, Союза-5, но потом перепроверил в оригинальной расчетке Зенита.

Я для этой цели интегрировал в LM модуль (рабочий лист) по расчёту дальности падения блока первой ступени на основе Reentry Model

Очень интересно, а можно книгу с интеграцией, для личного применения?

https://disk.yandex.ru/d/-sxW4GPow7VUmg
Листы Main и Simulation - расчёт дальности падения.
Это вариант спредшита, модифицированный для оптимизации основных проектных параметров двухступенчатых РН. Ограничения на максимальную продольную перегрузку и на дальность падения блока 1й ступени. 

[Raul]

Листы Main и Simulation - расчёт дальности падения.
Это вариант спредшита, модифицированный для оптимизации основных проектных параметров двухступенчатых РН. Ограничения на максимальную продольную перегрузку и на дальность падения блока 1й ступени. 

Спасибо! Очень интересно (как плавно угол тангажа изменяется)! Изучаю

[Дмитрий В.]

Листы Main и Simulation - расчёт дальности падения.
Это вариант спредшита, модифицированный для оптимизации основных проектных параметров двухступенчатых РН. Ограничения на максимальную продольную перегрузку и на дальность падения блока 1й ступени.

Спасибо! Очень интересно (как плавно угол тангажа изменяется)! Изучаю

Плавная, "красивая" программа изменения угла тангажа - один из признаков оптимальных проектных параметров и оптимальной траектории