Как вычислять потерю скорости в атмосфере

Допустим что из большой пушки мы запустили какой-то снаряд/груз в космос, пушка может быть наклонена к Земле с разными углами:

Если мы знаем начальную скорость снаряда, допустим 10 км/сек (не важно каким способом пушка сможет передать снаряду такую скорость, допустим что это уже технически решенная проблема) и угол (допустим 45 градусов, правый вариант на рисунке) то сможем ли мы вычислять (хоть бы приближенно) какова будет скорость снаряда на высоте 100 км? То есть какую часть начальной скорости потеряет снаряд из-за атмосферного трения и гравитации? Думаю что этот вопрос больше всего касается именно баллистиков, потому тут и вошел 😊 Возможно эта задача в принципе уже решен и есть готовые таблицы и результаты, по крайней мере вот эта Американская компания Quicklaunch (http://quicklaunchinc.com/ ) собирается запустить грузы в космосе с помощью пушки и наверно инженеры уже вычисляли то что я хочу узнать 😊

Три дифф. уравнения. Простая программа интегрирования. Важно правильно выбрать модель Земли. Сфера, чемодан, геоид....

В. Егоров

Три дифф. уравнения

И какие же? 😊

Ну, втыкаете(мысленно) в центр масс вашего снаряда систему координат ХYZ,
и пишете три уравнения: ускорение вдоль оси равно сумме сил действующих вдоль оси. Ну и интегрируете. На таких скоростях и дальностях нужна хорошая модель Земли и атмосфера.

Идея запускать грузы из пушки очень стара. Но перегрузки уж очень велики. И такие скорости (10 км/с), они только хорошим взрывом могут быть достигнуты.

Но, если известен Сх и площадь сечения, то можно оценить на листочке.

В. Егоров
"Но, если известен Сх"
Полагаю что это имейте в виду:
Drag coefficient-http://en.wikipedia.org/wiki/Drag_coefficient
Если так то допустим что у нас такая форма снаряда:

И такие размеры:
10 м длина, 5 м диаметр
"и площадь сечения"
Из-за тех размеров получается 19,625 кв.м.
"то можно оценить на листочке"
И как же? 😊

10 км/сек в плотных слоях атмосферы у поверхности Земли? Ну-ну.

Оцените энергию, выделяющуюся на 1 метр пути.

Щас Сх прикину и посчитаю. Вообще, там у американов, болванка другая.

Да, прокол, стыжусь. Найти Сх на таких махах... Даже не знаю, может кто пощадит и подскажет? Мне ясно, что такая тупая дура не полетит. Надо, как у американов. Длинный острый конус. Такой Сх можно найти. Ну не на 10-20-и
махах,но на 7-8. И принять его...
Откуда Сх берётся? Из трубы. Скажите, где труба на 10 махов. Я поеду смотреть.

ag111

10 км/сек в плотных слоях атмосферы у поверхности Земли? Ну-ну

Понятно что температура будет высокая но снаряд быстро покинет низкие слой атмосферы 😊

Оцените энергию, выделяющуюся на 1 метр пути

Как раз не знаю как это сделать, Физику после школы не изучал 😊

В. Егоров

Длинный острый конус. Такой Сх можно найти. Ну не на 10-20-и
махах,но на 7-8. И принять его...

Ну пусть будет Сх для таких данных, я мои данные привел случайно, наугад. Могут быть разные 😊