Postanowiłem zmierzyć się z tematem wyznaczania wysokości lotu naszych modeli.
Altimetrem dysponuje już Kraków
a mam nadzieję że w końcu cała Polska 
. Jak wiemy altimetr oparty jest na czujniku ciśnienia typu MPX. Czujnik wystawia pewną wartość napięcia <span style="font-weight: bold">Vout</span> odpowiadającą ciśnieniu, która dana jest przez producenta wzorem:
Vout = Vs (0,009*P - 0,095) +- error; gdzie Vs to napięcie zasilania
po prostym przekształceniu mamy:
P[kPa] = (Vout/Vs + 0,095) / 0,009
Altimetr wykorzystuje napięcie zasilania 5V oraz 10-cio bitowy przetwornik A/D (1024 poziomy). Wstawiając do wzoru <span style="font-weight: bold">Odczyt</span> podawany przez altimetr mamy ostatecznie:
P[kPa] = (Odczyt/1024 + 0,095) / 0,009; lub
<span style="font-weight: bold">P[kPa] = Odczyt*0,1085069(4) + 10,(5)</span>
Twórca altimetru Yerry Baumaister w pliku .xls oblicza ciśnienie z identycznej zależności (kwestia podzielić):
P[kPa] = ((Odczyt*0,004883 + 0,475)/0,045) + kalibracja; ustawiona na 1 (Jaskiniowiec 0,996)
Natomiast aby uzyskać ciśnienie w mm słupka Hg dzieli powyższe przez liczbę 3,386
P[mmHg] = (Odczyt*0,032047 + 3,11741) + kalibracja;
Skoro obliczyliśmy już ciśnienia pomierzone na poligonie oraz na pułapie, wyznaczymy wysokość lotu. Tutaj zawsze odnosimy się do poziomu morza. Obliczamy więc kolejno:
wysokość poligonu nad poziomem morza wysokość lotu modelu <span style="font-weight: bold">nad poziom morza</span> odejmujemy powyższe wyniki otrzymując interesującą nas wysokość lotu modeluJaki wzór
To pytanie zostało już kilkukrotnie zadane. Yerry używa takiego wzoru:
wzór jest dokładny dla warunków standardowych czyli gdy nad poziomem morza panują warunki:
P = 101325 Pa = 0.1013250 MN/m2 = 2116.22 psf = 14.696 psi
T = 288.15 K = 15 °C = 59 °F
ρ = 1.225 0 kg/m3 = 0.076474 lb/ft3
g = 9.80655 m/s2 = 32.174 1 ft/s2
R = 8.31432 J/mol-K = 1545.31 ft lb/lbmol-°R.
Ponieważ strzelamy przy różnych temperaturach powietrza lepszy jest już wzór barometryczny z Wikipedii uwzględniający temperaturę powietrza:
p=p0*exp( - M*g*h / R*T) ; podstawiając dane liczbowe zależność wygląda następująco:
<span style="font-weight: bold">p = p0*exp(- (0,0289644 [kg/mol] * 9,81 [m/s2] * h [m]) / (8,314472 [J/mol*K] * T [K]) )</span>
wzór nadaje się do obliczania niskich pułapów i po przekształceniu można zapisać w postaci:
Dla interesujących nas lotów w troposferze zależność g(h) = const jest spełniona, natomiast dla większych wysokości temperatura spada wraz z wysokością w tempie około jednego stopnia na 150m. Aby wzór stał się dokładniejszy należało odpowiednio podstawić zależność funkcyjną temperatury od wysokości którą w troposferze dobrze opisuje prosta T(h) = T0 + a*h
Dokładny <span style="font-weight: bold">troposferyczny wzór barometryczny</span> made in RTP
wyglada następująco:
Nie podam tutaj wyprowadzenia tego wzoru, dodam tylko że został sprawdzony w programie MatLab podczas konsultacji z dr inż. Jerzym Michalskim któremu niniejszym dziekuję za pomoc.
Poniżej arkusz kalkulacyjny pozwalający obliczyć wysokość lotu za pomocą powyższych wzorów. Pól szarych nie należy zmieniać, pola zielone tak, pola żółte to wysokość jaką osiągneła Striela8
:http://rakiety.pomorze.pl/teorie/wysoko ... nienie.xls
uff...
pzdr
.
.
