script_345cvmn_345.py

🔷 INFORMATIONS GÉNÉRALES

Champ Détail

Nom du script script_345cvmn_345.py

Version 1.0.0

Date de création 11/03/2026

Auteur / Demandeur Gemini (Analyse de script existant)

Objectif principal Simuler et visualiser la trajectoire verticale d’une fusée en tenant compte de la consommation de carburant, de la gravité variable et de la traînée atmosphérique.

🎯 DESCRIPTION FONCTIONNELLE

📌 Que fait ce script ?

Ce script modélise physiquement le lancement d’une fusée de 500 tonnes. Il calcule en temps réel l’évolution de l’altitude, de la vitesse et de l’accélération en intégrant les forces de poussée, de pesanteur (décroissante avec l’altitude) et de résistance de l’air. Il génère ensuite une série de graphiques d’analyse et propose une animation visuelle du vol.

📌 Problème résolu

Il permet de visualiser l’impact de la perte de masse (consommation de carburant) sur les performances d’un lanceur et de déterminer l’apogée (altitude maximale) ainsi que la durée de vol avant la retombée ou l’épuisement du moteur.

⚙️ SPÉCIFICATIONS TECHNIQUES

🐍 Environnement

Élément Valeur

Version Python 3.x

OS cible Windows / Linux / MacOS

Mode d’exécution CLI / Graphique (Matplotlib)

📦 Dépendances / Librairies

numpy : Calculs mathématiques et gestion des vecteurs.

matplotlib : Génération des graphiques statiques et de l’animation.

📥 ENTRÉES (INPUTS)

Le script utilise des paramètres codés en dur dans la classe Fusee (modifiables dans le code) :

# Nom Type Description Valeur par défaut

1 masse_structure int Masse à vide du lanceur 50 000 kg

2 masse_carburant int Masse de propergol initiale 450 000 kg

3 poussee int Force de poussée du moteur 9 000 000 N

4 debit_carburant int Consommation de carburant par seconde 2 500 kg/s

📤 SORTIES (OUTPUTS)

Console : Logs de télémétrie toutes les 30 secondes de simulation (Altitude, Vitesse, Carburant restant).

Graphiques : Une figure à 6 cadrans analysant :

Altitude

Vitesse

Accélération (en g)

Masse totale

Trajectoire 2D

Profil de poussée

Animation : Fenêtre interactive montrant la montée de la fusée et sa flamme moteur.

🧱 STRUCTURE DU SCRIPT

Plaintext

script_345cvmn_345.py

│

├── 📌 IMPORTS (numpy, matplotlib)

├── 📌 CLASSE Fusee

│ ├── __init__() → Initialisation des constantes physiques

│ ├── gravite() → Loi de la gravitation universelle

│ ├── trainee_atmospherique() → Modèle de densité de l’air exponentiel

│ └── update(dt) → Intégration d’Euler (Physique)

├── 📌 FONCTIONS DE SIMULATION

│ ├── simuler_vol() → Boucle principale de calcul

│ ├── visualiser_resultats() → Génération des 6 graphiques

│ └── animation_lancage() → Moteur d’animation FuncAnimation

└── 📌 MAIN → Point d’entrée exécution

🔄 LOGIQUE / ALGORITHME

Initialisation : Calcul de la masse totale M=mstruct​+mcarb​.

Boucle de temps (dt=0.1s) :

Si Carburant > 0 : Poussee=9MN, sinon 0.

Calcul de G : g=g0​×(R/(R+h))2.

Calcul de la Traînée : Dépend de la densité de l’air (exponentielle) et de V2.

Somme des forces : Fnette​=Poussee−Poids−Trainee.

Accélération : a=Fnette​/M.

Mise à jour : Nouvelle vitesse et nouvelle altitude par intégration simple.

Fin : Arrêt si la fusée touche le sol ou si la durée max est atteinte.

🧪 TESTS ATTENDUS

# Cas de test Entrée Résultat attendu

1 Vol nominal Paramètres par défaut Apogée > 200 km, Vitesse max ~3000 m/s

2 Panne moteur Poussée = 0 La fusée reste au sol (Altitude 0)

3 Espace Altitude > 100km La traînée doit devenir strictement 0

4 Chute libre Après épuisement carburant Accélération doit tendre vers -1g

📝 EXEMPLE D’UTILISATION

▶️ Lancement

Bash

python script_345cvmn_345.py

📋 Sortie Console (Exemple)

Plaintext

🚀 Début de la simulation de lancement

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T+30s | Alt: 14.2 km | Vit: 950 m/s | Carburant: 375000 kg

T+60s | Alt: 52.8 km | Vit: 1840 m/s | Carburant: 300000 kg

…

✓ Simulation terminée

Altitude max: 284.15 km

Vitesse max: 3245 m/s (11682 km/h)