onizuka_rocket_sim.py

🟦 INFORMATIONS GÉNÉRALES

Champ Détail

Nom du script onizuka_rocket_sim.py

Version 1.0.0

Date de création 25/03/2026

Auteur / Demandeur IA Générée (D’après le script fourni)

Objectif principal Simuler et visualiser la trajectoire verticale d’une fusée-sonde en prenant en compte la propulsion, la traînée aérodynamique et la gravité.

🎯 DESCRIPTION FONCTIONNELLE

📌 Que fait ce script ?

Ce script modélise le vol d’une fusée de son décollage jusqu’à son point d’impact ou la fin du temps imparti. Il calcule dynamiquement l’évolution de la masse (consommation de carburant), de l’accélération, de la vitesse et de l’altitude en utilisant la méthode d’Euler pour résoudre les équations du mouvement.

📌 Problème résolu

Il permet d’estimer les performances d’une fusée (apogée, vitesse maximale, temps de vol) sans nécessiter de tests physiques coûteux, en intégrant des variables environnementales comme la variation de la densité de l’air avec l’altitude.

⚙️ SPÉCIFICATIONS TECHNIQUES

🐍 Environnement

Élément Valeur

Version Python 3.8+

OS cible Tous (Windows / Linux / MacOS)

Mode d’exécution CLI / Script interactif (Jupyter compatible)

📦 Dépendances / Librairies

numpy : Pour la manipulation des vecteurs de données et les calculs mathématiques.

matplotlib : Pour la génération des graphiques de performance.

📥 ENTRÉES (INPUTS)

📂 Paramètres de simulation (Variables internes)

# Nom Type Description Exemple

1 m_structure float Masse à vide de la fusée (kg) 50.0

2 poussee float Force de poussée du moteur (N) 5000.0

3 debit_massique float Consommation de carburant (kg/s) 5.0

4 coeff_trainee float Coefficient de pénétration dans l’air (Cx​) 0.4

📤 SORTIES (OUTPUTS)

📊 Visualisation graphique

Le script génère une figure contenant quatre graphiques distincts :

Altitude (m) en fonction du temps.

Vitesse (m/s) en fonction du temps.

Accélération (m/s²) en fonction du temps.

Masse de la fusée (kg) montrant la phase de combustion.

🧱 STRUCTURE DU SCRIPT

onizuka_6i5hyyc1aofggmx9_333.py

│

├── 📌 IMPORTS (numpy, matplotlib)

├── 📌 PARAMÈTRES (Physique et Environnement)

├── 📌 INITIALISATION (Vecteurs de données et conditions initiales)

├── 📌 BOUCLE DE SIMULATION (Méthode d’Euler)

│ ├── Calcul de la poussée (Fp​)

│ ├── Modèle atmosphérique (Densité ρ)

│ ├── Calcul de la traînée (Fd​)

│ └── Intégration numérique

└── 📌 VISUALISATION (Matplotlib subplots)

🔄 LOGIQUE / ALGORITHME

Étape 1 : Initialisation de la masse totale (mstructure​+mcarburant​) et des vecteurs de temps.

Étape 2 : Boucle temporelle (incrément dt).

Étape 3 : Vérification du carburant : si m>mstructure​, application de la poussée, sinon Fp​=0.

Étape 4 : Calcul de la densité de l’air ρ selon le modèle exponentiel : ρ=1.225⋅e−h/8500.

Étape 5 : Calcul de l’accélération a :

a=mFp​−Fd​​−g

Étape 6 : Mise à jour de la vitesse et de l’altitude (intégration d’Euler).

Étape 7 : Condition d’arrêt : si h<0, la fusée a touché le sol, on sort de la boucle.

🚨 GESTION DES ERREURS

Cas d’erreur Type d’exception Comportement attendu

Division par zéro ZeroDivisionError Possible si m devient nul (prévenu par m_structure).

Bibliothèque manquante ImportError Le script s’arrête si numpy ou matplotlib ne sont pas installés.

✅ CONTRAINTES & RÈGLES MÉTIER

Règle 1 : La poussée s’arrête instantanément dès que la masse atteint la masse structurelle (plus de carburant).

Règle 2 : La simulation s’arrête si l’altitude devient négative après le décollage.

Règle 3 : Modèle atmosphérique simplifié (valable uniquement pour la basse troposphère/stratosphère).

📝 EXEMPLE D’UTILISATION

▶️ Lancement en ligne de commande

Bash

python onizuka_6i5hyyc1aofggmx9_333.py