Simulación trayectoria vuelo Actitud II

por Alberto Gassol
 

Los datos a continuación fueron obtenidos con el programa Launch del Danés Hans Olaf Toft - del grupo DARK. Supone en este caso en particular vuelo balístico ya que lo que se busca es encontrar apogeo y tiempo al apogeo, así mismo supone rampa de lanzamiento de 3 metros de longitud y encendido de segunda etapa al mismo tiempo que separación de la primer etapa.

Para aquello interesados el programa Launch: http://www.dsri.dk/~jrp/Launch22A.zip (950k Plataforma: 32 bit Windows)

 
Caracteristicas Actitud II usadas es esta simulación
Fuselaje de la primera etapa es de calibre (diámetro) de 105 mm.
Fuselaje de la segunda etapa es de calibre (diámetro) de 54 mm.
La primera etapa completa y sin los motores pesaría unos 1580 gramos.
Cada motor de la primera etapa pesa 745 gramos: total 1490 gramos.
Entonces, el peso inicial de la primera etapa será de unos 3070 gramos.
La segunda etapa completa y sin el motor pesa unos 600 gramos.
EL motor de la segunda etapa pesa 200 gramos.
Entonces, el peso inicial de la segunda será de unos 800 gramos.
2 Motores en la primer etapa GOD-H86 cada uno con una masa de propelente de 0.25 Kg., con el siguiente perfil:

 

Perfil de un solo motor GOD

Perfil de ambos motores GOD
Un motor en la segunda etapa F18 de Condor Tec con una masa de propelente de 0.117 Kg., con el siguiente perfil:

Los archivos formato THR de dichos motores para usar con programa Launch son:

GODH86.THR - un motor
GOD_I.THR - dos motores
F18.THR - Condor Tec

 
Para la resistencia atmosférica se uso un modelo de Coeficiente de resistencia (Cd) propuesto por Nakka supuestamente mas real a los modelos estándard que vienen en los simuladores, esta es una gráfica del mismo:
El archivo DRG para usar con el programa Launch es: NAKKA.DRG
 
Procedimiento de Simulación
 
Con los datos anteriores se hicieron seis simulaciones de trayectoria del cohete de dos etapas Actitud II, la diferencia entre las seis simulaciones fue el tiempo de encendido de la segunda etapa que en cada simulación nueva se fue aumentando en medio segundo. En cada una de las seis simulaciones se registro el apogeo alcanzado por el cohete para después comparar y determinar cual fue el mayor. El tiempo primario utilizado es el que corresponde al momento en que los motores de la primer etapa dejan de producir trabajo. Estos son los resultados:
 
Tiempo (segundos) Apogeo (metros)
2.7 1004.7
3.0 1009.2
3.5 1012.53
4.0 1012.44
4.5 1009.9
5.0 1001.9

tabla1
 

Como se puede ver en los resultados anteriores si a los 3.5 segundos del despegue del cohete se enciende la segunda etapa, se lograra en la trayectoria la máxima altura. Usando este valor se realiza una ultima simulación de donde surgen los siguientes resultados:

Resumen simulación: actitudII.txt

 

Tiempo apogeo = 16.71 segundos
 
 
 
 
Conclusiones:
 
Es evidente en los resultados de las simulaciones que la diferencia lograda en apogeo es mínima dentro del rango de 3.0 a 4.5 segundos por lo que el temporizador encargado de encender la segunda etapa muy bien puede estar dentro de este rango
 
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