Ryhor>> Существует ли программа для проектирования ракеты, где минимизируется её стоимость? И нуждаетесь ли вы в такой программе?
_B1_> В такой программе нуждается роскосмос, потому что стоимость разработки и эксплуатации - тот параметр, по которому На самом деле необходимо оптимизировать все транспортные космические системы (понятно, что в этот комплекс помимо, собственно, ракеты входит 100500 элементов).
_B1_> Любителям такая программа была бы полезна, но, учитывая различную материальную и технологическую базу (включая различную стоимость сырья и работы подрядчиков, буде такие наличествуют) я даже теоретически не могу представить как она должна строиться. Особенно, учитывая обратное влияние оптимизируемого элемента системы на характеристики системы в целом.
Хорошо. Я сделал маленькую оптимизационную модель в экселе. Я в ракетостроении не очень разбираюсь, поэтому пока что взял за основу формулу Циолковского. Реализовал четыре ступени. Ну их количество можно увеличить или уменьшить. Это не проблема. Только я не знаю формулы для "параллельных" ступеней. У меня только последовательные.
В этой модели можно определить какое топливо, бак и двигатель надо ставить на различные ступени ракеты, чтобы разогнать полезный груз до заданной скорости.
Учитываемые характеристики топлива - цена на 1 кг и максимальные удельный импульс.
Характеристики бака - вместимость топлива на 1 кг бака и цена 1 кг бака.
Характеристики двигателя - КПД, т.е. сколько от удельного импульса будет использоваться, на сколько кг топлива требуется 1 кг двигателя (это странная конечно характеристика, ну таким кривым образом я реализую мощность. Потом это исправлю.) и цена.
Целевая функция - стоимость.
Самое классное, что есть в этой модели, так это "таблицы соответствий", т.е. одни виды топлива могут быть использованы только на одних типах двигателей, другие - только на других. Тоже самое и для баков. Например, для твердотопливных двигателей твердое топливо, для жидкостных - жидкое.
Итого, задаете массу полезного груза и необходимую скорость, и оптимизируете. В итоге вы получите информацию сколько и какого топлива надо на каких ступенях, какие использовать двигатели и баки. И это все с наименьшей стоимостью.
Я характеристики различных видов топлива, баков и двигателей и их цены не знаю. Что-то в интернете искал, но я не уверен, что это лучшая цена. Поэтому я в представленной модели написал случайные значения. Надеюсь, если вам модель будет полезна, то вы предоставите эти данные для меня и для других.
Надо не забыть сказать, что для оптимизации надо выбрать в экселе функцию "поиск решения".
Если людям понравится модель, то я могу реализовать более сложные вещи, например "параллельные ступени" и время, когда их включать, при этом учитывая плотность воздуха на различных высотах. Также можно определить, является ли экономически целесообразным пускать ракеты с аэростатов, самолетов, катапульт, минометов и т.д. Но для этого мне нужны цены и характеристики различных "пусковых установок", формула плотности воздуха на различных высотах (я нашел только для тропосферы) и формула вычисления сопротивления воздуха.
Вообще, ничего сложного также реализовать вычисления траектории, для эффективного использования гравитационных маневров, но я думаю, что это на будущее можно оставить. ))))
Поэтому помогите мне с ценами, характеристиками и формулами. Ну и говорите, что ещё необходимо включить в модель.
Ну и не будьте очень строгими, я только начинаю.