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航天飞行动力学远程火箭弹道设计大作业
已知火箭纵向运动方程式如公式(1)所示。

()0sin 1cos cos sin e e pr P v g m v P g m x v y v m m m t A ϕθθαθθθαϕθ⎫=+⋅⎪⎪⎪=⋅⋅+⋅⎪⎪⎬=⋅⎪=⋅⎪⎪=-⋅⎪⎪=⋅-⎭ (1)
其中，0,,m ,,,,e v P x y θα分别为火箭飞行速度、发
动机推力、火箭初始质量、弹道倾角、攻角、水
平位移和飞行高度；A ϕ为角度增益系数，t 为火
箭飞行时间，m 为火箭质量。

仿真初始条件如表1和表2所示。

表1初始状态 序号 变量名 ； 变量值
物理意义及单位
t 0 火箭飞行时间，s 1
θ # /2π 初始弹道倾角，弧度 2
v 0 火箭初始速度， /m s 4
x > 0 火箭在地面发射坐标系下的初始水平位置,m 5
y 0 火箭在地面发射坐标系下的初始高度,m 序号
《 变量名 变量值 物理意义及单位 0
0m 8000 起飞质量 kg 1
~ m 单位时间燃料质量消耗， /kg s 2
g 重力加速度常数， 2/N s 3 、
A ϕ
35 角度增益系数 4
e P 200 发动机推力，KN 5 ~
w
7000 发动机排气速度，/m s 飞行程序角pr ϕ随火箭飞行时间的关系如公式(2)：
12111221212312302222= =10s, 130, 150 s 60pr t t t t t t fig t t t t t t t fig t t t fig t t s t πππϕπ
⎧≤<⎪⎪⎡⎤⎪⎛⎫--⎪⎛⎫⎢⎥=+-⋅-⋅≤<⎨ ⎪ ⎪--⎝⎭⎢⎥⎝⎭⎪⎣⎦⎪≤≤⎪⎪⎩
==， (2) 问题：（1）请根据如上已知条件，完成火箭纵向运动仿真。

（2）验证齐奥尔科夫斯基公式。

（1） MATLAB 程序：
.
vi1 = +03 vi2 = +03 dv =
（2）因为
Vi1=
Vi2=
=
所以齐奥尔科夫斯基公式正确。