script_339cvmn_339.py

🔷 INFORMATIONS GÉNÉRALES

Champ Détail

Nom du script script_339cvmn_339.py

Version 1.0.0

Date de création 11/03/2026

Auteur / Demandeur IA Généré (Gemini)

Objectif principal Simuler la télémétrie physique d’un lanceur spatial monoétage (altitude, vitesse, accélération) du décollage jusqu’à l’épuisement du carburant ou le retour au sol.

🎯 DESCRIPTION FONCTIONNELLE

📌 Que fait ce script ?

Ce script modélise le vol vertical d’une fusée en prenant en compte la poussée du moteur (loi de Tsiolkovski), la traînée aérodynamique basée sur une atmosphère exponentielle, et la gravité. Il simule également une manœuvre de « Gravity Turn » simplifiée (inclinaison progressive) et génère un tableau de bord graphique des performances de vol.

📌 Problème résolu

Il permet d’estimer les capacités d’un lanceur (apogée, vitesse maximale, profil d’accélération) en fonction de paramètres initiaux (masse, débit de carburant, vitesse d’éjection) sans nécessiter de calculs manuels complexes sur les équations différentielles du mouvement.

⚙️ SPÉCIFICATIONS TECHNIQUES

🐍 Environnement

Élément Valeur

Version Python 3.7+ (utilisation de dataclasses et typing)

OS cible Tous (Windows / Linux / MacOS)

Mode d’exécution CLI (Ligne de commande) avec rendu graphique

📦 Dépendances / Librairies

Librairies standard (built-in)

typing (Type hints)

dataclasses (Structure de données)

Librairies externes (pip install)

numpy (Calculs vectoriels et mathématiques)

matplotlib (Génération des graphiques et dashboard)

📥 ENTRÉES (INPUTS)

📂 Paramètres de la classe Fusee

# Nom Type Obligatoire Description Exemple

1 masse_vide float ✅ Oui Masse de la structure (kg) 50000

2 masse_carburant float ✅ Oui Masse de carburant initiale (kg) 150000

3 debit_masse float ✅ Oui Consommation (kg/s) 500

4 vitesse_ejection float ✅ Oui Vitesse des gaz (m/s) 3000

5 dt float ❌ Non Pas de temps d’intégration (s) 0.1

📤 SORTIES (OUTPUTS)

📂 Données et Fichiers

Type Chemin / Format Description

Console Flux texte Log en temps réel de l’altitude, vitesse et carburant.

Image simulation_fusee.png Tableau de bord à 4 graphiques (Alt, Vit, Acc, Masse).

Objet Python List[EtatFusee] Liste d’objets contenant l’historique complet pour post-traitement.

🧱 STRUCTURE DU SCRIPT

script_339cvmn_339.py

│

├── 📌 CONSTANTES PHYSIQUES (G, RHO_SOL, H_ECHELLE, CD, AIRE)

├── 📌 DATACLASS : EtatFusee (Stockage des snapshots t, h, v, a…)

├── 📌 CLASSE PRINCIPALE : Fusee

│ ├── _densite_air() & _force_trainee() (Modèles physiques)

│ ├── _angle_vol() (Logique de pilotage)

│ └── update() (Moteur d’intégration d’Euler)

├── 📌 FONCTIONS DE CONTRÔLE

│ ├── simulation() (Boucle temporelle et logs console)

│ └── afficher_graphiques() (Visualisation Matplotlib)

└── 📌 MAIN (Point d’entrée du script)

🔄 LOGIQUE / ALGORITHME

Initialisation : Définition des masses et de la poussée maximale (F=m˙×Ve​).

Boucle Temporelle (Euler) :

Calcul de la densité de l’air : ρ=ρ0​⋅e−h/H.

Calcul de la traînée : Fd​=21​ρCd​Av2.

Bilan des forces verticales : Fnet​=Fpousse​⋅sin(θ)−Poids−Trainee.

Mise à jour : v=v+(Fnet​/m)⋅dt et h=h+v⋅dt.

Conditions d’arrêt : Si la fusée touche le sol (h≤0) après avoir épuisé son carburant ou si le temps limite est atteint.

🧪 TESTS ATTENDUS

# Cas de test Entrée Résultat attendu

1 Décollage Masse totale initiale Accélération initiale > 0 (TWR > 1)

2 Vide de carburant masse_carburant = 0 Arrêt de la poussée, passage en vol balistique

3 Impact sol Chute libre Altitude bloquée à 0, vitesse réinitialisée

4 Dashboard Simulation complète Fichier PNG généré avec 4 subplots

📝 EXEMPLE D’UTILISATION

▶️ Lancement en ligne de commande

Bash

python script_339cvmn_339.py

📋 Exemple de sortie console attendue

Plaintext

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🚀 SIMULATION DE LANCEMENT — DÉBUT

============================================================

Masse totale initiale : 200.0 t

Poussée maximale : 1500.0 kN

Rapport P/P (T/W) : 0.76 (Attention: si < 1, la fusée ne décolle pas) ------------------------------------------------------------ Temps Altitude Vitesse Accél. Carburant (s) (km) (m/s) (m/s²) (%) ------------------------------------------------------------ 0.0 0.00 0.0 -2.31 100.0 % ...