¿Cuánto empuje se requiere para propulsar un misil de 200 kg a velocidades supersónicas (a altitudes medias)?

Answer 1

Debería calcular la cantidad de empuje necesaria para superar la resistencia aerodinámica. La ecuación de arrastre es

[matemáticas] F_D = \ frac {1} {2} \ rho C_D A v ^ 2 [/ matemáticas]

Necesitará valores para cada uno de estos parámetros:

• [math] \ rho [/ math] es la densidad del aire , que depende de la altitud, la presión del aire, la temperatura del aire y la humedad. No estoy seguro de lo que quiere decir con “altitud media”, pero puede buscar la densidad del aire para una atmósfera estándar ISA a la altitud deseada.
• [matemática] C_D [/ matemática] es el coeficiente de arrastre . Esto depende de la forma del misil, así como de los materiales de los que está hecho. Cuando es supersónico, el misil también tiene un coeficiente de arrastre diferente que si fuera subsónico. Encontré un documento técnico que estima que el coeficiente de resistencia de un FFAR estabilizado con aletas (similar al de un misil) es de 0.1024 en Mach 3.
• [matemáticas] A [/ matemáticas] es el área de la sección transversal , el área de la parte orientada hacia adelante del misil. Esto se puede estimar usando el diámetro del misil más el grosor y el tamaño de las aletas.
• Finalmente, [math] v [/ math] es la velocidad del misil, por lo que la velocidad para la que desea hacer el cálculo.

Tomando algunas estimaciones amplias de 15,000 pies en un día estándar (0.77 kg / m3) para un AIM-120 (154 pulgadas cuadradas) en Mach 1.5, obtenemos un empuje de 915.4 newtons .

Answer 2

La vida es un equilibrio de fuerzas.

Equilibrio de fuerza: Thrust te está enviando en la dirección que deseas ir, y Drag se está resistiendo a eso. El arrastre tiene muchos componentes, arrastre de perfil y arrastre de fricción y cualquier arrastre inducido por la elevación desde las aletas, etc. Y, por supuesto, todo esto está en un campo de gravedad que está cambiando con la altitud, al igual que el arrastre en función de altitud. Y la masa se reduce, dramáticamente, cada segundo a medida que se consume combustible y se expulsa para crear el empuje en un factor de forma de velocidad de punto de masa.

Por lo tanto, escriba sus suposiciones en una hoja de trabajo de Excel, y puede resolver el historial de tiempo de empuje que se requiere para lograr su objetivo de altitud, rango de terreno y velocidad.

Answer 3

Ya hay dos buenas respuestas a esta pregunta (por Tim Morgan y Tom Stagliano) que no se pueden responder tal como se publicaron. Si proporciona los detalles técnicos del misil, su pregunta puede ser respondida, incluso usted mismo.