课程设计报告(火箭运载能力分析)
【精编】鄂教版小学科学六年级下册《18.运载火箭》 教案(1).doc
（鄂教版）六年级科学下册教案第四单元运载火箭一、教学目标1.了解人类在航天技术领域取得的伟大成就。
2.了解火箭的基本原理。
3.了解多级火箭的发射过程。
4.通过实验探究和制作，了解火箭发射的原理。
5.通过多种途径查找资料，了解人类对太空的探索。
6.体会航天事业对人类所产生的影响。
7.意识到太空探索是一项光荣而危险的任务。
8.能让学生乐于与他人合作与交流。
二、教学准备1.发射火箭的录像或图片2.气球、喷气车，可旋转的大塑料瓶、水、打气筒。
三、教学过程：第一课时（一）情景创设。
1.播放视频——2005年10月12日9点整神舟六号飞船成功发射的精彩瞬间。
2.学生描述发射瞬间火箭运动状态。
3.观看一些火箭图像。
使学生知道飞向太空是人类千年的梦想，要进入太空就必须有足够的速度，目前采用的推进工具是火箭。
（二）教师提出问题。
火箭能升空，大家认为它的力量从哪里来？（三）学生进行假设，教师对大家的假设做整理。
（四）验证假设。
1.师：小结大家的假设，我们看到的火箭在飞行时，总是一部份向前运动，另一部份向反方向运动，在我们生活中有这种类似的运动现象吗？2.师：我们能借助这些现象，做实验来证明我们的假设吗？3.学生分小组讨论，交流，师生对提出方法作适当评价。
4.教师演示自动喷水器。
它能帮助我们解决问题吗？制作自动喷水器需要哪些材料？我们做实验时要注意观察那些现象？5. 学生讨论并交流，教师引导学生要认真观察实验并提出问题：如：向筒内倒水后有什么现象？水从喷口向哪个方向喷出？筒朝哪个方向转动？（五）制作、实验，搜集证据并作记录。
（六）交流观察现象，并作解释。
学生描述，并上台画示意图，也可以.画箭头并说明意思。
（七）对反冲现象进行小结。
1.如果从物体内喷出的不是水而是气，物体会不会运动？运动方向又怎样呢？还可以做哪些实验？2.演示实验：反冲小船3. 教师小结：当水、空气从一种物体中向某个方向快速喷出时，这种物体会向相反的方向运动起来，这种现象叫做反冲。
课程设计报告(火箭运载能力分析)精选全文
可编辑修改精选全文完整版课程设计报告一．题目运载火箭运载性能分析1. 总体参数表1 两种改进型的总体参数2. 俯仰角的设计z改进型1 程序角设计方案为：一子级从90 度线性变化到14 度，二子级从14 度线性变化到2 度。
z改进型1 程序角设计方案为：一子级从90 度线性变化到18 度，二子级从18 度线性变化到4 度。
二．所用到的计算公式d m dv =dt p − 0.5ρv 2c− mg sin θ dx= v cos θ dt dy= v sin θ dt三．编程思想及框图由于编程的目的是解决求解微分方程的解，所以可以采用计算方法里面的龙格库 塔求解法，或者欧拉求解法，我选用的是龙格库塔求解法，我的设计思想是这样的 主函数是解方程，另外建立火箭的模型，大气密度用函数计算，整合到 mian 函数中 进行解算，对比两种改进型的高度，速度及距离随时间的变化规律，作出判断。
四．程序代码//头文件 rocket3.h//完成两种改进型火箭的弹道特性计算，作者：胡攀 最后修改：2008-12-23 19：30 #include "stdio.h" #include "math.h" #ifndef ROCKET_H #define ROCKET_Hdouble ru(double h);void kuta (int n, double t, double midu, double h, double* y, void Fct( double t, double midu, double* y, double* f));//龙格库塔积分函数 void Fct1(double t, double midu, double* y, double* f); //改进型一号的第一级火箭模型 void Fct2(double t, double midu, double* y, double* f); //改进型一号的第二级火箭模型 void Fct3(double t, double midu, double* y, double* f); //改进型二号的第一级火箭模型 void Fct4(double t, double midu, double* y, double* f); //改进型二号的第二级火箭模型double ru(double h); //大气密度函数#endif//主函数#include<stdio.h>#include<math.h>#include"rocket3.h"void main(){//主函数中各变量定义n 是模型状态量数 ,h 是步长，t 是时间，midu 为大气密度int n,j;double h,t,tf,midu;double *y;FILE *fp;printf("请输入积分步长 'h'.\n");scanf("%lf",&h); printf("开始计算改进型一号的运载特性\n"); n=3;y=new double[n];fp=fopen("a.text","w");y[0]=0;y[1]=0; y[2]=0;tf=152.063;t=0;for(j=0;1;j++)//改进型一号第一级火箭发动机{midu=ru(y[2]);kuta(n, t,midu, h, y, Fct1);t=h*j;fprintf(fp,"%lf %lf %lf %lf\n",t,y[0],y[1],y[2]); //写进文件a.textif(t>=tf)break;}printf(" 第一级火箭分离时，火箭速度 %lf m/s ，射程 %lf m,高度 %lf m\n",y[0],y[1],y[2]);tf=173.239;t=0;for(j=0;1;j++)//改进型一号第二级火箭发动机{midu=ru(y[2]);kuta(n, t,midu, h, y, Fct2);t=h*j;if(t>=tf)break;fprintf(fp,"%lf %lf %lf %lf\n",t+152.063,y[0],y[1],y[2]); //写进文件a.text}printf(" 第二级火箭分离时，火箭速度 %lf m/s ，射程 %lf m,高度 %lf m\n",y[0],y[1],y[2]);printf("开始计算改进型二号的运载特性\n");fp=fopen("b.text","w");y[0]=0;y[1]=0;y[2]=0;tf=141.881;t=0;for(j=0;1;j++)//改进型二号第一级火箭发动机{midu=ru(y[2]);kuta(n, t,midu, h, y, Fct3);t=h*j;if(t>=tf)break;fprintf(fp,"%lf %lf %lf %lf\n",t,y[0],y[1],y[2]); //写进文件b.text}printf(" 第一级火箭分离时，火箭速度 %lf m/s ，射程 %lf m,高度 %lf m\n",y[0],y[1],y[2]);tf=178.887;t=0;for(j=0;1;j++)//改进型二号第二级火箭发动机{midu=ru(y[2]);kuta(n, t,midu, h, y, Fct4);t=h*j;if(t>=tf)break;fprintf(fp,"%lf %lf %lf %lf\n",t+141.881,y[0],y[1],y[2]); //写进文件b.text}printf(" 第二级火箭分离时，火箭速度 %lf m/s ，射程 %lf m,高度 %lf m\n",y[0],y[1],y[2]);//火箭各级的函数模型#include"rocket3.h"void Fct1( double t, double midu, double* y, double* f){double m,p,Cd,d,s,g,g0,R,st,mf,tf;Cd=0.2;//改进型一号第一级火箭发动机R=6378135;Cd=0.2;d=3.35;s=d*d/4;tf=152.063;g0=9.8;mf=983.119;p=2786093;st=3.1415926/2-t*(76*3.1415926/180)/tf;m=200509-t*mf;g=g0*(R/(R+y[2]))*(R/(R+y[2]));f[0]=(p-0.5*midu*y[0]*y[0]*Cd*s-m*g*sin(st))/m;f[1]=y[0]*cos(st);f[2]=y[0]*sin(st);}void Fct2( double t, double midu, double* y, double* f){double m,p,Cd,d,s,g,g0,R,st,mf,tf;Cd=0.2; //改进型一号第二级火箭发动机R=6378135;Cd=0.2;d=3.35;s=d*d/4;tf=173.239;g0=9.8;mf=194.933;p=565711;st=14*3.1415926/180-t*(12*3.1415926/180)/tf;m=40713-t*mf;g=g0*(R/(R+y[2]))*(R/(R+y[2]));f[0]=(p-0.5*midu*y[0]*y[0]*Cd*s-m*g*sin(st))/m;f[1]=y[0]*cos(st);f[2]=y[0]*sin(st);}void Fct3( double t, double midu, double* y, double* f){double m,p,Cd,d,s,g,g0,R,st,mf,tf;Cd=0.2; //改进型二号第一级火箭发动机R=6378135;Cd=0.2;d=3.35;s=d*d/4;tf=141.881;g0=9.8;mf=983.285;p=2786565;st=3.1415926/2-t*(72*3.1415926/180)/tf;m=200543-t*mf;g=g0*(R/(R+y[2]))*(R/(R+y[2]));f[0]=(p-0.5*midu*y[0]*y[0]*Cd*s-m*g*sin(st))/m;f[1]=y[0]*cos(st);f[2]=y[0]*sin(st);}void Fct4( double t, double midu, double* y, double* f){double m,p,Cd,d,s,g,g0,R,st,mf,tf;Cd=0.2; //改进型二号第二级火箭发动机R=6378135;Cd=0.2;d=3.35;s=d*d/4;tf=178.887;g0=9.8;mf=244.014;p=708580;st=18*3.1415926/180.0-t*(14*3.1415926/180)/tf;m=50995-t*mf;g=g0*(R/(R+y[2]))*(R/(R+y[2]));f[0]=(p-0.5*midu*y[0]*y[0]*Cd*s-m*g*sin(st))/m;f[1]=y[0]*cos(st);f[2]=y[0]*sin(st);}}#include"rocket3.h"double ru(double h){double T,T0=288.15,ru,ru0=1.2495;if (h>=0&&h<=11000){T=(288.15-0.0065*h);ru=ru0*pow((T/T0),4.25588);}else if(h>=11000&&h<=20000){T=216.65;ru=0.36392/pow(2.718281828459,(h-11000)/6341.62);}else if(h>=20000&&h<=32000){T=(228.65+0.001*(h-20000));ru=0.088035*pow(216.6/T,35.1632);}else if(h>=32000&&h<=47000){T=228.65+0.0028*(h-32000);ru=0.013225*pow(228.65/T,13.2011);}else if(h>=47000&&h<=51000){T=270.65;ru=0.00142754/pow(2.718281828459,((h-47000)/7922.27));}else if(h>=51000&&h<=71000){T=270.65-0.0028*(h-51000);ru=0.0008616*pow(T/270.65,11.2011);}else if(h>=71000&&h<=86000){T=214.65-0.002*(h-71000);ru=0.000064211*pow(T/214.65,16.0818);}else if(h>=86000)ru=0;return(ru);}#include "rocket3.h"//////////////////////////////////////////////////////////////////////// Construction/Destruction////////////////////////////////////////////////////////////////////////n 为状态数，t 为时间，h 为步长，y 为状态指针void kuta (int n, double t, double midu, double h, double* y, void Fct( double t, double midu, double* y, double* f)){int i;double *f;double k1,k2,k3,k4,k;f=new double[n];(*Fct)( t, midu, y, f);for(i=0;i<n;i++){k=y[i]; k1=f[i];y[i]=y[i]+k1*h/2;(*Fct)( t, midu, y, f);k2=f[i];y[i]=y[i]+k2*h/2;(*Fct)( t, midu, y, f);k3=f[i];y[i]=y[i]+k3*h;(*Fct)( t, midu, y, f);k4=f[i];y[i]=k+(k1+2*k2+2*k3+k4)*h/6;}}五．结果图片对比从上面的图片对比中，我们可以很明白看出，改进型一的发动机工作完毕后速度大，而改进型二的高度大，各有所长。
火箭发射的课程设计
火箭发射的课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解并描述火箭发射的基本原理，包括牛顿第三定律、推力和质量比等关键概念。
2. 学生能够掌握火箭结构各部分的功能，并了解不同类型的火箭及其应用。
3. 学生能够解释火箭发射过程中涉及的物理现象，如燃料燃烧、气体排放和加速上升等。
技能目标：1. 学生通过小组合作，设计并构建一个简单的模型火箭，培养动手操作能力和团队协作能力。
2. 学生能够运用数学知识进行简单的轨道计算，预测模型火箭的飞行轨迹。
3. 学生能够运用科学探究方法，对火箭发射过程中出现的问题进行分析和解决。
情感态度价值观目标：1. 学生培养对航天科学的兴趣和好奇心，增强探索未知世界的热情。
2. 学生在火箭发射过程中，体会团队合作的重要性，学会尊重和倾听他人意见。
3. 学生通过了解我国航天事业的发展，增强民族自豪感，培养爱国情怀。
课程性质：本课程为科学探究实践活动，结合物理、数学等学科知识，培养学生的实践能力和创新精神。
学生特点：五年级学生具备一定的观察能力和动手能力，对新奇事物充满好奇心，善于合作与交流。
教学要求：教师应引导学生主动探究，注重理论与实践相结合，关注学生的个体差异，鼓励学生发挥潜能。
通过课程目标的分解，使学生在愉快的实践活动中，达到预期学习成果。
二、教学内容本课程依据课程目标，结合课本内容，制定以下教学大纲：1. 火箭发射原理：- 牛顿第三定律及其在火箭发射中的应用- 推力和质量比的关系- 燃料类型及其燃烧过程的了解2. 火箭结构与功能：- 火箭各部分结构及其作用- 不同类型的火箭及其应用场景- 我国航天火箭发展历程简介3. 模型火箭制作与发射：- 模型火箭的设计与制作方法- 简单的轨道计算与飞行轨迹预测- 模型火箭发射实验操作与安全注意事项4. 科学探究与实践：- 探究火箭发射过程中可能出现的问题- 分析并解决火箭发射过程中遇到的问题- 小组合作，交流分享探究成果教学内容安排与进度：1. 第1课时：火箭发射原理学习，了解牛顿第三定律和推力质量比。
鄂教版小学六年级下册科学第18课《运载火箭》教案教学设计
鄂教版小学六年级下册科学第18课《运载火箭》教案教学设计一、教学内容通过本节课的学习，让学生了解:1.运载火箭的定义和作用2.运载火箭的部分组成和作用3.运载火箭发射的过程和注意事项二、教学目标1.了解运载火箭的定义和作用。
2.掌握运载火箭的部分组成和作用。
3.了解运载火箭发射的过程和注意事项。
三、教学重难点1.掌握运载火箭的部分组成和作用。
2.理解运载火箭发射的过程。
四、教学准备1.教师准备：电脑，投影仪，课件，火箭模型，等。
2.学生准备：笔记本，教材，笔等。
五、教学过程第一步、导入运载火箭在我们的日常生活中的作用是什么？（导入图片或视频）第二步、讲授1. 运载火箭的定义和作用运载火箭是一种发射卫星和载人飞船等人造天体的运载工具。
它能将人造卫星、宇宙飞船等物体送入预定轨道或推进到其他星球。
2. 运载火箭的部分组成和作用运载火箭由两个基本部分组成：发射载具和负载。
发射载具包括运载火箭的整体、火箭发动机和推进剂等。
负载包括卫星、宇航员等。
在发射前，运载火箭需要在准备区组装，安装负载，装填燃料。
3. 运载火箭发射的过程和注意事项1.前期准备：运载火箭发射前的准备，包括安装负载、注入燃料、检查发射条件等。
2.发射：由于火箭的强大威力和高速运动的特点，发射过程中需要遵循发射方案，确保发射过程稳定安全。
3.分离和投放：当火箭达到预定高度，它会自动分离，将负载投入到预定轨道。
然后，返回大气层，在海洋中坠落。
第三步、实践让学生进行火箭模型拼装操作，让学生深度体验火箭的部分组成和真实工作情况。
第四步、总结通过小组讨论的形式总结本节课的重点知识，梳理知识脉络。
第五步、作业布置制作运载火箭的海报，提供火箭模型的组装教程等。
六、教学反思本次课程的教学效果较好，让学生对运载火箭的组成、发射等有了全面认识。
但由于时间原因，部分细节知识讲解有所不足，需要在今后的教学中加以补充。
同时，教师还需在授课过程中注意引导同学思考，唤起兴趣，激发好奇心，加强实际应用。
鄂教版小学六年级下册科学第18课《运载火箭》教案教学设计
鄂教版小学六年级下册科学第18课《运载火箭》教案教学设计一、教学目标1.知识与技能目标：–了解运载火箭的概念和发展历程；–掌握运载火箭的构造和工作原理；–了解运载火箭在太空探索中的应用。
2.过程与方法目标：–通过观察、实验等多种学习方法培养学生的观察、实验能力；–通过合作学习培养学生的团队协作与交流能力；–通过提问和讨论培养学生的思维能力和创新能力。
3.情感、态度与价值观目标：–培养学生对科学探索的兴趣和探究精神；–培养学生对航天事业的认识和尊重。
二、教学重点与难点1.教学重点：–运载火箭的构造和工作原理；–运载火箭在太空探索中的应用。
2.教学难点：–运载火箭的发展历程；–运载火箭的工作原理。
三、教学准备1.教学内容的PPT课件；2.实物或图片展示运载火箭的构造；3.运载火箭模型或图纸。
四、教学过程1. 导入新课（5分钟）教师通过展示一张运载火箭的图片，向学生介绍火箭的基本概念，并与学生进行互动对话。
教师提问： - 你们知道火箭是什么吗？ - 爬火箭的人是怎样进入太空的呢？学生回答并交流观点。
2. 学习新课（25分钟）a. 学习运载火箭的构造（10分钟）教师通过PPT课件和实物展示，向学生介绍运载火箭的构造，包括火箭的主要部分和功能。
教师引导学生观察实物或图片，与学生进行互动对话。
教师提问： - 运载火箭主要由哪些部分组成？ - 每个部分的功能是什么？学生回答并交流观点。
b. 学习运载火箭的工作原理（10分钟）教师通过PPT课件，向学生介绍运载火箭的工作原理，包括火箭的推进原理和火箭发射过程。
教师引导学生观察PPT中的动画演示，与学生进行互动讨论。
教师提问： - 火箭是如何产生推进力的？ - 火箭在发射过程中都经历了哪些阶段？学生回答并交流观点。
3. 深化与拓展（40分钟）a. 小组实验探究（20分钟）将学生分成小组，每个小组分配一个运载火箭模型或图纸。
教师指导学生根据所分配的运载火箭模型或图纸，进行实验探究。
火箭发射系统设计课程设计
火箭发射系统设计课程设计一、课程背景火箭发射系统是航空航天领域的核心技术之一，对于发射载荷、运输物资、探测太空等方面有着广泛的应用。
因此，掌握火箭发射系统设计技术对于航空航天工程专业的学生具有极高的重要性。
本课程旨在通过对火箭发射系统设计原理、流程、工具的介绍及实践操作，使学生深入了解火箭发射系统的设计与工程实践，提高学生的设计能力和实践操作技能，为学生今后从事或参与火箭发射系统设计、制造、试验等相关领域工作奠定坚实的基础。
二、课程设计目标1.掌握火箭发射系统设计的基本原理和方法；2.了解火箭发射系统的工程实践流程和技术手段；3.学习和掌握火箭发射系统设计的常用工具和软件；4.培养学生独立思考、探究问题的能力；5.增强学生实践操作能力，提高解决实际问题的能力。
三、课程内容1. 火箭发射系统设计原理1.火箭发射系统设计概述2.火箭发射系统设计的基本原理3.火箭发射系统的设计流程2. 火箭发射系统工程实践1.火箭发射系统的系统构成2.火箭发射系统的工程实践流程3.火箭发射系统的技术手段及其特点3. 火箭发射系统设计工具1.火箭发射系统设计常用工具介绍2.火箭发射系统设计软件操作指导4. 火箭发射系统设计实践1.火箭发射系统设计样例分析2.火箭发射系统设计实践操作四、课程设计流程1.授课：授课老师对于每个课时的主要内容进行讲解和介绍，讲解、演示相关软件和工具的操作，引导学生进入设计和实践状态。
2.实践：讲解结束后，学生开始进行实践操作。
授课老师抽查学生的操作过程，指导学生对操作中遇到的问题进行解决。
3.作业：每个课程环节都有对应的作业要求，作业主要为设计任务或实践任务，要求学生在一定时间内完成，并提交设计文档和实践报告。
五、课程评估本课程主要通过以下方式进行评估：1.学生作业设计文档的评估。
2.学生实践报告的评估。
3.学生参与实践操作的考核。
六、总结本课程旨在帮助航空航天工程专业学生提高火箭发射系统设计和实践操作能力，对于学生今后的工作和学习都具有重要的推动作用。
火箭推力实验的设计与数据分析方法
火箭推力实验的设计与数据分析方法引言：火箭推力实验是工程领域中常见的一项实验，其目的是测试火箭引擎的推力以便优化设计和性能。
本文将介绍一种经典的火箭推力实验设计方法，以及数据分析方法，帮助读者了解如何进行这一实验并正确分析实验数据。
1. 实验设计火箭推力实验的设计需要考虑多个方面，包括实验样本选择、实验环境和实验设备设计。
以下是一些建议的实验设计步骤：1.1 样本选择选择一个具有代表性的火箭引擎样本进行实验，确保其代表了所研究引擎的典型性能。
样本的选择应考虑引擎类型、尺寸、燃烧时间等因素。
1.2 实验环境在室外舒适、通风的环境中进行实验，控制其他环境因素对实验结果的影响。
确保实验区域安全，避免可能引起危险的因素。
1.3 实验设备准备一个推力测量设备，如称重传感器或推力计。
该设备应具有足够的灵敏度和准确度来测量火箭引擎的推力。
此外，还需要一个稳定的支撑结构来固定引擎，并确保测量的准确性。
2. 数据采集数据采集是火箭推力实验的关键步骤之一，应确保数据的准确性和可重复性。
以下是数据采集的一般步骤：2.1 实验前准备设置测量设备并进行校准，确保其准确性。
检查所有仪器和连接以确保工作正常。
将火箭引擎安装在支撑结构上，并将传感器与数据采集系统连接好。
2.2 实验过程点火火箭引擎，并记录数据采集系统所测得的推力。
在整个燃烧过程中保持实验区域安全并保持稳定。
记录引擎的燃烧时间等其他重要信息。
2.3 数据记录在数据采集系统中记录推力的实时数据。
注意记录其他可能影响实验结果的因素，如环境温度、压力等。
3. 数据分析数据分析是火箭推力实验的最后步骤，它可以帮助研究人员理解实验结果和优化火箭引擎性能。
以下是几种常见的数据分析方法：3.1 推力-时间曲线根据实时记录的数据绘制推力-时间曲线，以观察引擎在不同阶段的推力变化。
这可以帮助识别是否存在推力峰值、推力稳定性等问题。
3.2 推力平均值计算推力的平均值，以获得一个总体的推力表现。
会飞的火箭课程设计
会飞的火箭课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解火箭的基本原理，掌握火箭的构造和功能。
2. 学生能描述火箭升空的物理过程，包括推进力、牛顿第三定律等。
3. 学生能了解我国航天事业的发展历程，认识火箭在我国航天领域的重要地位。
技能目标：1. 学生能运用所学知识，设计并制作一个简单的火箭模型。
2. 学生能通过实验和观察，分析火箭升空过程中的各种因素，提高实验操作和数据分析能力。
3. 学生能通过小组合作，提高沟通与协作能力，培养团队精神。
情感态度价值观目标：1. 学生对航天科技产生兴趣，培养探索精神和创新意识。
2. 学生在学习过程中，树立正确的科学态度，养成严谨、勤奋的学习习惯。
3. 学生通过了解我国航天事业的发展，增强民族自豪感，激发爱国情怀。
本课程针对五年级学生设计，结合学生好奇心强、动手能力逐渐增强的特点，注重理论与实践相结合。
课程旨在培养学生的科学素养，提高创新意识和实践能力，同时强化团队协作精神，激发学生的爱国情怀。
通过明确具体的课程目标，为后续的教学设计和评估提供依据。
二、教学内容本章节教学内容主要包括以下三个方面：1. 火箭基本原理和构造- 教材章节：第三章《力的作用》- 内容列举：火箭推进原理、火箭构造、燃料和氧化剂的选择等。
2. 火箭升空物理过程- 教材章节：第四章《牛顿运动定律》- 内容列举：牛顿第三定律、火箭升空过程中的力的作用、速度和高度的关系等。
3. 我国航天事业及火箭发展- 教材章节：第五章《现代科技与生活》- 内容列举：我国航天事业的发展历程、火箭在我国航天领域的应用、航天英雄事迹等。
教学安排和进度：第一课时：火箭基本原理和构造，火箭推进原理实验；第二课时：火箭升空物理过程，制作简易火箭模型；第三课时：我国航天事业及火箭发展，小组展示与讨论。
教学内容注重科学性和系统性，结合教材章节，通过理论与实践相结合的方式，使学生全面了解火箭相关知识，为后续课程打下坚实基础。
三、教学方法针对本章节内容，采用以下多样化的教学方法，以激发学生的学习兴趣和主动性：1. 讲授法：教师通过生动的语言和形象的表达，讲解火箭基本原理、构造以及升空物理过程等理论知识，结合教材内容，为学生提供系统的知识框架。
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课程设计报告一．题目运载火箭运载性能分析1. 总体参数表1 两种改进型的总体参数2. 俯仰角的设计z改进型1 程序角设计方案为：一子级从90 度线性变化到14 度，二子级从14 度线性变化到2 度。
z改进型1 程序角设计方案为：一子级从90 度线性变化到18 度，二子级从18 度线性变化到4 度。
二．所用到的计算公式d m dv =dtp − 0.5ρv 2c− mg sinθ dx= v cos θ dt dy= v sin θ dt三．编程思想及框图由于编程的目的是解决求解微分方程的解，所以可以采用计算方法里面的龙格库 塔求解法，或者欧拉求解法，我选用的是龙格库塔求解法，我的设计思想是这样的 主函数是解方程，另外建立火箭的模型，大气密度用函数计算，整合到 mian 函数中 进行解算，对比两种改进型的高度，速度及距离随时间的变化规律，作出判断。
四．程序代码//头文件 rocket3.h//完成两种改进型火箭的弹道特性计算，作者：胡攀 最后修改：2008-12-23 19：30 #include "stdio.h" #include "math.h" #ifndef ROCKET_H #define ROCKET_H double ru(double h);void kuta (int n, double t, double midu, double h, double* y, void Fct( double t, double midu, double* y, double* f));//龙格库塔积分函数 void Fct1(double t, double midu, double* y, double* f); //改进型一号的第一级火箭模型 void Fct2(double t, double midu, double* y, double* f); //改进型一号的第二级火箭模型 void Fct3(double t, double midu, double* y, double* f); //改进型二号的第一级火箭模型 void Fct4(double t, double midu, double* y, double* f); //改进型二号的第二级火箭模型double ru(double h); //大气密度函数#endif//主函数#include<stdio.h>#include<math.h>#include"rocket3.h"void main(){//主函数中各变量定义n 是模型状态量数 ,h 是步长，t 是时间，midu 为大气密度int n,j;double h,t,tf,midu;double *y;FILE *fp;printf("请输入积分步长 'h'.\n");scanf("%lf",&h); printf("开始计算改进型一号的运载特性\n"); n=3;y=new double[n];fp=fopen("a.text","w");y[0]=0;y[1]=0; y[2]=0;tf=152.063;t=0;for(j=0;1;j++)//改进型一号第一级火箭发动机{midu=ru(y[2]);kuta(n, t,midu, h, y, Fct1);t=h*j;fprintf(fp,"%lf %lf %lf %lf\n",t,y[0],y[1],y[2]); //写进文件a.textif(t>=tf)break;}printf(" 第一级火箭分离时，火箭速度 %lf m/s ，射程 %lf m,高度 %lf m\n",y[0],y[1],y[2]);tf=173.239;t=0;for(j=0;1;j++)//改进型一号第二级火箭发动机{midu=ru(y[2]);kuta(n, t,midu, h, y, Fct2);t=h*j;if(t>=tf)break;fprintf(fp,"%lf %lf %lf %lf\n",t+152.063,y[0],y[1],y[2]); //写进文件a.text}printf(" 第二级火箭分离时，火箭速度 %lf m/s ，射程 %lf m,高度 %lf m\n",y[0],y[1],y[2]);printf("开始计算改进型二号的运载特性\n");fp=fopen("b.text","w");y[0]=0;y[1]=0;y[2]=0;tf=141.881;t=0;for(j=0;1;j++)//改进型二号第一级火箭发动机{midu=ru(y[2]);kuta(n, t,midu, h, y, Fct3);t=h*j;if(t>=tf)break;fprintf(fp,"%lf %lf %lf %lf\n",t,y[0],y[1],y[2]); //写进文件b.text}printf(" 第一级火箭分离时，火箭速度 %lf m/s ，射程 %lf m,高度 %lf m\n",y[0],y[1],y[2]);tf=178.887;t=0;for(j=0;1;j++)//改进型二号第二级火箭发动机{midu=ru(y[2]);kuta(n, t,midu, h, y, Fct4);t=h*j;if(t>=tf)break;fprintf(fp,"%lf %lf %lf %lf\n",t+141.881,y[0],y[1],y[2]); //写进文件b.text}printf(" 第二级火箭分离时，火箭速度 %lf m/s ，射程 %lf m,高度 %lf m\n",y[0],y[1],y[2]);//火箭各级的函数模型#include"rocket3.h"void Fct1( double t, double midu, double* y, double* f){double m,p,Cd,d,s,g,g0,R,st,mf,tf;Cd=0.2;//改进型一号第一级火箭发动机R=6378135;Cd=0.2;d=3.35;s=d*d/4;tf=152.063;g0=9.8;mf=983.119;p=2786093;st=3.1415926/2-t*(76*3.1415926/180)/tf;m=200509-t*mf;g=g0*(R/(R+y[2]))*(R/(R+y[2]));f[0]=(p-0.5*midu*y[0]*y[0]*Cd*s-m*g*sin(st))/m;f[1]=y[0]*cos(st);f[2]=y[0]*sin(st);}void Fct2( double t, double midu, double* y, double* f){double m,p,Cd,d,s,g,g0,R,st,mf,tf;Cd=0.2; //改进型一号第二级火箭发动机R=6378135;Cd=0.2;d=3.35;s=d*d/4;tf=173.239;g0=9.8;mf=194.933;p=565711;st=14*3.1415926/180-t*(12*3.1415926/180)/tf;m=40713-t*mf;g=g0*(R/(R+y[2]))*(R/(R+y[2]));f[0]=(p-0.5*midu*y[0]*y[0]*Cd*s-m*g*sin(st))/m;f[1]=y[0]*cos(st);f[2]=y[0]*sin(st);}void Fct3( double t, double midu, double* y, double* f){double m,p,Cd,d,s,g,g0,R,st,mf,tf;Cd=0.2; //改进型二号第一级火箭发动机R=6378135;Cd=0.2;d=3.35;s=d*d/4;tf=141.881;g0=9.8;mf=983.285;p=2786565;st=3.1415926/2-t*(72*3.1415926/180)/tf;m=200543-t*mf;g=g0*(R/(R+y[2]))*(R/(R+y[2]));f[0]=(p-0.5*midu*y[0]*y[0]*Cd*s-m*g*sin(st))/m;f[1]=y[0]*cos(st);f[2]=y[0]*sin(st);}void Fct4( double t, double midu, double* y, double* f){double m,p,Cd,d,s,g,g0,R,st,mf,tf;Cd=0.2; //改进型二号第二级火箭发动机R=6378135;Cd=0.2;d=3.35;s=d*d/4;tf=178.887;g0=9.8;mf=244.014;p=708580;st=18*3.1415926/180.0-t*(14*3.1415926/180)/tf;m=50995-t*mf;g=g0*(R/(R+y[2]))*(R/(R+y[2]));f[0]=(p-0.5*midu*y[0]*y[0]*Cd*s-m*g*sin(st))/m;f[1]=y[0]*cos(st);f[2]=y[0]*sin(st);}}#include"rocket3.h"double ru(double h){double T,T0=288.15,ru,ru0=1.2495;if (h>=0&&h<=11000){T=(288.15-0.0065*h);ru=ru0*pow((T/T0),4.25588);}else if(h>=11000&&h<=20000){T=216.65;ru=0.36392/pow(2.718281828459,(h-11000)/6341.62);}else if(h>=20000&&h<=32000){T=(228.65+0.001*(h-20000));ru=0.088035*pow(216.6/T,35.1632);}else if(h>=32000&&h<=47000){T=228.65+0.0028*(h-32000);ru=0.013225*pow(228.65/T,13.2011);}else if(h>=47000&&h<=51000){T=270.65;ru=0.00142754/pow(2.718281828459,((h-47000)/7922.27));}else if(h>=51000&&h<=71000){T=270.65-0.0028*(h-51000);ru=0.0008616*pow(T/270.65,11.2011);}else if(h>=71000&&h<=86000){T=214.65-0.002*(h-71000);ru=0.000064211*pow(T/214.65,16.0818);}else if(h>=86000)ru=0;return(ru);}#include "rocket3.h"//////////////////////////////////////////////////////////////////////// Construction/Destruction////////////////////////////////////////////////////////////////////////n 为状态数，t 为时间，h 为步长，y 为状态指针void kuta (int n, double t, double midu, double h, double* y, void Fct( double t, double midu, double* y, double* f)){int i;double *f;double k1,k2,k3,k4,k;f=new double[n];(*Fct)( t, midu, y, f);for(i=0;i<n;i++){k=y[i]; k1=f[i];y[i]=y[i]+k1*h/2;(*Fct)( t, midu, y, f);k2=f[i];y[i]=y[i]+k2*h/2;(*Fct)( t, midu, y, f);k3=f[i];y[i]=y[i]+k3*h;(*Fct)( t, midu, y, f);k4=f[i];y[i]=k+(k1+2*k2+2*k3+k4)*h/6;}}五．结果图片对比从上面的图片对比中，我们可以很明白看出，改进型一的发动机工作完毕后速度大，而改进型二的高度大，各有所长。