การจำลองการเคลื่อนที่ของจรวดภายในชั้นบรรยากาศมาตรฐาน
คำสำคัญ:
จรวด, ชั้นบรรยากาศมาตรฐาน, ระเบียบวิธีรุงเงอ-คุททา อันดับสี่, ระเบียบวิธีลาเดาบทคัดย่อ
บทความนี้แสดงผลการจำลองการเคลื่อนที่ของจรวดในชั้นบรรยากาศมาตรฐาน โดยใช้ระเบียบวิธีเชิงตัวเลข ซึ่งได้แก่ วิธีรุงเงอ–คุททา อันดับสี่ และ วิธีลาเดา การจำลองทั้งสองวิธีให้ผลลัพธ์ที่สอดคล้องกัน จากการศึกษาผลของปัจจัยต่าง ๆ ได้แก่ แรงขับ มุมของฐานปล่อย ขนาดของจรวด รวมถึงผลของบรรยากาศ การจำลองพบว่าความสูงและความเร็วเพิ่มขึ้นเมื่อเพิ่มค่าแรงขับสูงขึ้น มุมของฐานปล่อยมีผลให้แนวการเคลื่อนที่เปลี่ยนไป โดยระยะทางเพิ่มขึ้นแต่ความสูงลดลงเมื่อลดมุมของฐานปล่อยลง ระดับความสูงที่จรวดทำได้ลดลงเมื่อเพิ่มขนาดจรวดให้ใหญ่ขึ้น การรวมผลของบรรยากาศและตำแหน่งความสูงของจรวด ช่วยให้การจำลองมีความถูกต้องและเชื่อถือได้
References
Anderson, J. D. (2005). Introduction to flight (5th ed.). New York: McGraw Hill.
Burden, R. L., & Faires, J. D. (1997). Numerical analysis (6th ed.). California: Brook/ Colepublishing.
Deuflhard, P., & , Bornemann, F. (2000). Scientific computing with ordinary differential equations. New York: Springer-Verlag Inc.
Gilat, A., & Subramanium, V. (2008). Numerical method for engineers and scientists. NJ: John Wiley & Son Inc.
Hairer, E., & Wanner, G. (1999). Stiff differential equations solved by Radau methods. Journal of Computational and Applied Mathematics, 111(1-2), 93–111. https://doi.org/10.1016/S0377-0427(99)00134-X
Okninski, A., Marciniak, B., Bartkowiak, B., Kaniewski, D., Matyszewski, J., Kindracki, J., & Wolanski, P. (2015). Development of polish small sounding rocket program. Acta Astronautica, 108(2), 46-56. http://dx.doi.org/10.1016/j.actaastro.2014.12.001
Miguel, T., & Pinto, O. (2015). A model and sounding rocket simulation tool with Mathematica (Master’s thesis). Instituto Superior Tecnico, Lisboa. Portugal.
Stine, G. H. (1994). Handbook of model rocketry. New York: John Wiley & Son Inc.
Sutton, G. P. (1992). Rocket propulsion elements (6th ed.). New York: John Wiley & Son Inc.
White, L. (2014). Modeling rocket flight in the low-friction approximation. Undergraduate Journal of Mathematical Modeling: One + Two, 6(1), Article 5. http://dx.doi.org/10.5038/2326-3652.6.1.4861
