外d道学的研究内容主要包括:d丸或抛射体在飞行中的受力状况,d丸质心运动、绕心运动的规律及其影响因素,外d道规律的实际应用等。它涉及理论力学、空气动力学、大气物理和地球物理等基础学科领域,在武器d药的研究、设计、试验和使用上占有重要的地位。
新建场景并设置好两个卫星的信息,包括 近地点轨道高度、远地点轨道高度、倾斜角度、经纬度 等等。新建节点过程中,可能需要设置属性,包括 固定节点、移动节点 、卫星节点 三种。
早在18世纪,学者就开始重视空气阻力对d道的影响,后续逐渐引入阻力系数模型。空气阻力最直接的作用就是影响d丸的射程,如下图所示。在汽车和民用航空领域,较小的阻力系数能够大大减小油耗,提高经济性。空气阻力通常由摩擦阻力、诱导阻力和激波阻力三部分组成,将阻力进行无量纲处理即可得到阻力系数:
阻力系数受到外形和雷诺数的影响。
常见外形的阻力系数如下图所示。
除了在外d道的研究中,航空、汽车也是需要进行空气阻力设计的,更多的资料可以参考 维基百科中Drag coefficient 。
相信看到这样的文字,你会觉得不可思议吧,但是事实如此。d丸的飞行包线比较广,包含亚跨超音速和大射高范围,干扰音速较多。在d道学中的做法是,以经典d形的标准阻力曲线为基准,然后以试验结果对d形系数进行校验。
经典d形的标准阻力系数是经过多重试验校验的,上述几种d形的阻力系数表如下。
当进行新d的外d道设计时,在项目早期可以根据基本d形选择上述标准阻力系数作为基准,大大加快了项目进程。
进行d丸设计时,为达到最远的射程需要选择阻力系数最小的d形。在上述经典d形中,G7属于低阻远程d形,成为最为常见的d丸形状。G7d形的几何外形如下,包含圆弧部、圆柱部和船尾部。当前现役的榴d大多以G7为基础,通过设计圆弧部的母线(钱学森读博期间就在此领域成名了)、三部分的比例和添加底部装置实现d形优化。
G7 模型的阻力系数如下图和数据表所示,该阻力系数曲线常用于早期设计和教学试验。
阻力系数的获取方法有理论计算、数值模拟、风洞试验和飞行试验等多种方式,每种方式都大有学问,这里仅做简要概述。
作用在d丸上的气动虽然较多,但阻力系数扮演着最重要的角色,在获得阻力系数后即可实现质点d道的计算,为设计和研究提供基础的d道数据。
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