script_344cvmn_344.py

🔷 INFORMATIONS GÉNÉRALES

Champ Détail

Nom du script script_344cvmn_344.py

Version 1.0.0

Date de création 11/03/2026

Auteur / Demandeur Gemini (IA Générée)

Objectif principal Simulation physique 2D complète du lancement d’une fusée multi-étages avec modélisation atmosphérique et thermique.

📌 Que fait ce script ?

Ce script simule la trajectoire balistique d’une fusée à deux étages depuis le décollage jusqu’à la phase de descente. Il intègre des modèles physiques avancés (traînée variable selon Mach, atmosphère ISA, gravité variable, vent et flux thermique) et fournit une visualisation animée en temps réel ainsi qu’une analyse de données post-vol.

📌 Problème résolu

Il permet de prédire le comportement d’un lanceur spatial, d’estimer l’apogée, de visualiser l’impact du « Gravity Turn » (basculement gravitationnel) et d’identifier les points critiques comme le Max-Q (pression dynamique maximale) ou les risques de surchauffe lors de la rentrée.

⚙️ SPÉCIFICATIONS TECHNIQUES

🐍 Environnement

Élément Valeur

Version Python 3.10+ (pour les Type Hints `

OS cible Tous (Windows / Linux / MacOS)

Mode d’exécution CLI avec interface graphique (Matplotlib)

📦 Dépendances

NumPy : Calculs vectoriels et gestion des historiques.

Matplotlib : Moteur d’animation et graphiques post-vol.

📥 ENTRÉES (INPUTS)

⚙️ Paramètres configurables (via le code)

# Nom Type Obligatoire Description

1 stages list[Stage] ✅ Oui Liste des objets Stage (poussée, masse, carburant).

2 launch_angle_deg float ✅ Oui Angle de lancement initial (ex: 87°).

3 gt_start / gt_end float ✅ Oui Altitudes de début et fin du Gravity Turn.

4 wind_model str ❌ Non Modèle de vent : « constant », « gradient », ou « gusts ».

📤 SORTIES (OUTPUTS)

📂 Données et Visualisation

Type Description

Console Logs des événements (Séparation, Parachute, Apogée, Max-Q).

Animation UI Fenêtre interactive montrant la trajectoire et les courbes live.

Graphiques Tableau de bord final avec 9 panneaux d’analyse physique.

🧱 STRUCTURE DU SCRIPT

Plaintext

script_344cvmn_344.py

│

├── 📌 CONSTANTES GLOBALES (G0, R_EARTH, ISA constants)

├── 📌 CLASSES : Stage (données moteur) & Rocket (état dynamique)

├── 📌 FONCTIONS DE PHYSIQUE

│ ├── get_isa_atmosphere() → Modèle atmosphérique multicouche

│ ├── get_drag_coefficient() → Calcul du Cd selon le régime (Sub/Supersonique)

│ └── calculate_reentry_heating() → Flux de chaleur (Sutton-Graves)

├── 📌 LOGIQUE DE VOL

│ ├── apply_gravity_turn() → Gestion de l’inclinaison

│ └── handle_stage_separation() → Séquençage des étages

└── 📌 SIMULATION & ANIMATION (simulate_2d, run_animation)

🔄 LOGIQUE / ALGORITHME

Initialisation : Calcul de la masse totale initiale.

Boucle Temporelle (Euler) :

Calcul de la densité de l’air et de la vitesse du son.

Application de la poussée (si moteur allumé).

Calcul de la traînée (ajustée selon le nombre de Mach).

Calcul de la gravité locale (g diminue avec l’altitude).

Mise à jour du vecteur accélération (F=m⋅a).

Intégration de la vitesse et de la position.

Événements : Déclenchement automatique de la séparation et du parachute.

Rendu : Génération de l’animation à 30 fps.

🚨 GESTION DES ERREURS

Division par zéro : Sécurisée pour le calcul de l’ISP et du Mach (si vitesse du son nulle).

Collision sol : Arrêt de la vitesse verticale et maintien à l’altitude y=0.

Épuisement carburant : Passage automatique en phase balistique (poussée nulle).

✅ RÈGLES MÉTIER

Régime Transsonique : Le coefficient de traînée (Cd​) augmente de 50% autour de Mach 1.0 pour simuler la traînée d’onde.

Atmosphère : Au-delà de 86 km, le modèle passe en « atmosphère résiduelle » (presque vide).

Gravity Turn : L’angle de la fusée est lissé pour éviter des changements de direction brutaux.

🧪 TESTS & PERFORMANCES

Apogée type : ~140-150 km pour la configuration par défaut.

Performance : Intégration de 350s de vol en moins de 0.1s CPU (hors rendu graphique).

Consommation mémoire : Très faible (tableaux NumPy optimisés).

📝 EXEMPLE D’UTILISATION

▶️ Lancement

Bash

python script_344cvmn_344.py

📋 Sortie Console Attendue

Plaintext

🚀 Lancement de la simulation 2D

Stage(S1 | thrust=120000N | fuel=4000kg | t_burn=60s)

Stage(S2 | thrust=40000N | fuel=1200kg | t_burn=40s)

🔩 Séparation ! → Étage S2 actif

🔩 Tous les étages épuisés — phase balistique

🏔 Apogée : 148.52 km à t = 175.4 s

🪂 Parachute déployé ! Alt=4982m v=145.2m/s