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： 08031001 姓名： 学号： 指导老师： 何建华 时间： 2013-7-9 一、 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。二、 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，=01. 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-ygv,av+gsin * (1)ddt=gcosv * (2)dxdt=vcos * (3)dydt=vsin * (4)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。因为的缘故，为方程求解带来难度。因此设f1=sin,f2=cos,则方程（2）变为：ddt=gf2v (2)df1dt=gf22v (5)df2dt=-gf1f2v (6)现在六个未知数六个方程，且它们可以相对独立求解。2. 方程参数求解（1） 经查阅资料，方程（1）右边=-c(13.6/(8103rt)v2cxo(ma)+gsin（2） 高度：h-y=200-y（3） 气压：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） 温度t=288.4+5.86210-3(200-y)（6） cxo（ma）近似处理：cxo（ma） 0.6,ma0.8ma-0.1,0.8ma1.2（7） 音速：a20t=20288.4+0.005682(200-y)（8） 弹道系数：i=cxo/cxo=0.16/0.65=0.246;c=id2/q103=10163. 方程简化dvdt=-0.018760.9959-0.0000203y5.83289.57-0.005862yv2cma+gf1ddt=gf2vdf1dt=gf22vdf2dt=-gf1f2vdxdt=vf2dydt=vf1一 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(0.018760.9959-0.0000203y5.83289.57-0.005862yv2cma+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)=y(k)+h vf1二 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。#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; /*迭代次数*/ h=21.12/n; /*迭代步长*/ v0=400; /*初始条件*/ st0=0; f10=0; f20=1; x0=0; y0=0; for(i=0;y0=200;i+) /*循环条件*/ ma=v0/20/sqrt(288.4+0.005862*200-0.005862*y0); /*求解ma和处理c(ma)*/ if(ma=0.8) cma=0.6; else cma=ma-0.1;/*迭代计算*/ 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; 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; /*建立文件函数，将迭代求解出的坐标以txt的文件输出*/ n=1000; file *fp1; /*将x坐标输出到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; /*将y坐标输出到y.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); /*输出结果*/ return 0;五运行结果matlab编程采用plot函数连接xy坐标矩阵的点，得出如图三 心得体会本次课设对航空外弹道学的学习是一次总结和考察，通过将课本知识结