6DOF simulation of motion for PAC-2 missile with matlab
بالستیک خارجی شاخهای از عمل مکانیک است که به بررسی رفتار موشک از زمان پرتاب تا زمان دسترسی به هدف میپردازد. بهعبارتدیگر هدف از این علم، مطالعه و بررسی اصول اولیه حرکت بالستیک، مفاهیم کاربردي آن و همچنین بررسی وقایعی است که پس از شلیک موشک، رهاسازي بمب و یا پرتاب یک پرتابه رخ میدهد. این امر مستلزم آشنایی با علم فیزیک، قوانین حرکتی نیوتن، علم مکانیک، بررسی و تحلیل نیروهاي آیرودینامیکی و دینامیکی، محاسبات ریاضی و داشتن اطلاعات کافی در زمینه علم هواشناسی میباشد. درنتیجه میتوان با آگاهی از رفتار پرتابه در طول مسیر حرکت و عوامل تأثیرگذار بر آن به تعیین مسیر و هدایت آن پرداخت. امروزه با پیشرفت علم میتوان از رایانهها براي تحلیل و انجام محاسبات کمک گرفت، اما لازم به ذکر است در انجام این مطالعات بهمنظور دستیابی به نتیجهای مطلوب و دسترسی به هدف، نیاز به متخصصان در این علم میباشد.
تشریح مسیر پرتابه، نیروهاي آیرودینامیکی اعمالی بر روي پرتابه، ارزیابی اصول کلی و ممانها، شکل پرتابه، تحلیل مسیر، پایداري پرتابه، کنترل وضعیت، کنترل و هدایت مسیر از مهمترین مسائلی است که در این علم مورد تحلیل و بررسی قرار میگیرند. بهاینترتیب با توجه به اهمیت موضوع و نقش آن در تحلیل و بررسی رفتار پرتابهها و موشکها و هدایت آنها، مطالعه و بحث در مورد بالستیک خارجی ضروري میباشد.
سامانه پاتريوت يک سيستم دفاع هوايي موشکي هدايتشونده است که توانايي مقابله با موشکهاي بالستيک تاکتيکي، موشکهاي کروز و هواپيماهاي پيشرفته را در تمامي شرايط آب و هوايي و در هر ارتفاعي دارا است. از مهمترين ويژگيهاي سامانه دفاعي پاتريوت وجود رادار مرکب چندکاره، هدايت تعقيب از طريق موشک، نرمافزار پيشرفته و همچنين کارکرد خودکار اين سامانه بهصورت گسترده است. سامانه دفاع موشکي پاتريوت بهطور گستردهاي در عملیات انجامشده در عراق شرکت داشته و با استقرار در کويت، موشکهاي عراقي شلیکشده به کويت در سال 2003 را از بين برده است. ضمن اينکه در عملیات انجامشده در کويت از پيشرفتهترين نوع اين سامانه يعني PAC-3 و موشکهايي با هدايت پيشرفتهتر استفادهشده بود.
سامانه پاتريوت براي شناسايي، هدفگيري و شليک به موشکهايي است که به سمت هدف خاصي شليک ميشوند و سرعت آن تقریباً 3 تا 5 برابر سرعت صوت است. سامانههاي پاتريوت جديد ميتوانند هواپيماها و همچنين موشکهاي کروز را نيز نابود کنند.
در این پروژه به شبیهسازی 6 درجه آزادی حرکت موشک ضد بالستیک پاتریوت 2 پرداختهشده است. در فصلهای بعدی به ترتیب ابتدا به بررسی معادلات 6 درجه آزادی حاکم بر پرتابهها، بررسی معادلات زیرسیستمهای موردنیاز در شبیهسازی ازجمله زیرسیستم اتمسفر، جاذبه و جرم و همچنین پیادهسازی این زیرسیستمها در متلب، محاسبه نیروها و گشتاورهای آیرودینامیکی وارد بر پرتابه و همچنین محاسبه ضرایب آیرودینامیکی موردنیاز برای موشک پاتریوت 2 و در آخر به شبیهسازی معادلات در متلب و ارائه نتایج پرداختهشده است.