script_348cvmn_348.py

🔷 INFORMATIONS GÉNÉRALES

Champ Détail

Nom du script script_348cvmn_348.py

Version 1.0.0

Date de création 11/03/2026

Auteur / Demandeur IA Générée (Gemini)

Objectif principal Simuler la trajectoire verticale d’une fusée (type Falcon 9) en prenant en compte la poussée, la gravité variable et la traînée atmosphérique.

🎯 DESCRIPTION FONCTIONNELLE

📌 Que fait ce script ?

Ce script réalise une simulation numérique de vol de fusée à un étage. Il calcule en temps réel l’évolution de l’altitude, de la vitesse, de l’accélération et de la masse (consommation de carburant) en utilisant la méthode d’intégration d’Euler. Il génère ensuite des graphiques pour visualiser les performances et les forces en jeu.

📌 Problème résolu

Il permet d’estimer l’apogée (altitude maximale) et la vitesse maximale d’un lanceur en fonction de ses caractéristiques techniques (poussée, masse, coefficient de traînée) et des contraintes physiques (densité de l’air variable selon l’altitude).

⚙️ SPÉCIFICATIONS TECHNIQUES

🐍 Environnement

Élément Valeur

Version Python 3.x

OS cible Tous (Windows / Linux / MacOS)

Mode d’exécution CLI / Script de visualisation

📦 Dépendances / Librairies

Librairies externes (pip install)

numpy (Calculs matriciels et constantes)

matplotlib (Génération de graphiques)

📥 ENTRÉES (INPUTS)

# Nom Type Obligatoire Description Exemple

1 m_initial_total float ✅ Oui Masse au décollage 549000

2 thrust_sea_level float ✅ Oui Poussée des moteurs 7607000

3 burn_time int ✅ Oui Temps de combustion 162

4 Cd float ✅ Oui Coeff. de traînée 0.5

📤 SORTIES (OUTPUTS)

# Nom Type Description Exemple

1 max_altitude float Altitude maximale atteinte 150000.0

2 max_velocity float Vitesse de pointe 2500.0

3 Figures MPL plot Graphiques de télémétrie et de forces (Fenêtres Pop-up)

🧱 STRUCTURE DU SCRIPT

script_348cvmn_348.py

📌 IMPORTS : numpy, matplotlib.pyplot

📌 CONSTANTES : G, Masse Terre, Rayon Terre, g0.

📌 FONCTIONS :

get_gravity(altitude) → Calcule g selon la loi en carré inverse.

get_air_density(altitude) → Modèle atmosphérique ISA (Troposphère/Stratosphère).

📌 MAIN (Boucle de simulation) : Boucle while utilisant la méthode d’Euler.

📌 VISUALISATION : Blocs plt.subplot pour l’affichage des courbes.

🔄 LOGIQUE / ALGORITHME

Initialisation : Définition des vecteurs d’état (t=0, v=0, h=0).

Boucle de temps (dt = 0.1s) :

Calcul de la densité de l’air ρ et de la gravité g à l’altitude h.

Calcul des forces : Poussée (T), Traînée (Fd​), Poids (Fg​).

Calcul de l’accélération : a=mT−Fd​−Fg​​.

Mise à jour de la vitesse et de l’altitude via Euler : v=v+a⋅dt et h=h+v⋅dt.

Réduction de la masse m si les moteurs sont allumés.

Fin de simulation : Atteinte de time_max ou retombée au sol.

🚨 GESTION DES ERREURS

Cas d’erreur Comportement attendu

Altitude < 0 Réinitialisation forcée à 0 (évite que la fusée « s’enfonce »). Masse de carburant épuisée La poussée T passe automatiquement à 0. Burn time = 0 Sécurité dans le calcul du débit massique pour éviter la division par zéro. ✅ CONTRAINTES & RÈGLES MÉTIER Règle 1 : La poussée est considérée comme constante pendant toute la durée du burn_time (simplification). Règle 2 : Au-delà de 20 km, la densité de l’air est fixée à une valeur résiduelle minimale (0.0001) avant de tendre vers le vide. Règle 3 : La masse de la structure (m_structure) est le seuil minimal de masse du système. 🧪 TESTS ATTENDUS # Cas de test Entrée Résultat attendu 1 Vol Nominal Paramètres Falcon 9 Apogée > 100km

2 Pas de carburant m_fuel = 0 La fusée reste au sol

3 Gravité nulle G = 0 Accélération constante (vol rectiligne infini)

📝 EXEMPLE D’UTILISATION

▶️ Lancement en ligne de commande

Bash

python script_348cvmn_348.py

📋 Sortie console type

Plaintext

Simulation terminée après 500.00 secondes.

Altitude maximale atteinte (apogée): 245321.12 mètres à 210.50 secondes.

Vitesse maximale atteinte: 2850.45 m/s.

Masse finale (structure uniquement): 25000.00 kg.