reentry (вид сценария)

Вид сценария движка v0.40.0, семейство Анализ миссий, линии связи и космические операции. Носит консультативный характер: результат анализа исследовательского и инженерного инструмента; это не навигационное оборудование с утверждённым типом и не служба обеспечения безопасности жизни. Каждая метка здесь принадлежит движку или матрице верификации; вид считается MODELLED, если матрица не говорит иного (как заслуживается метка: раздел README «Evidence»).

Что делает#

Коридор баллистического входа в атмосферу по Аллену–Эггерсу: пиковое замедление (не зависящее от баллистического коэффициента, V_e^2 sin|γ|/(2eH)), скорость и высота при пиковой перегрузке и скорость пикового нагрева для заданных скорости входа, угла траектории и баллистического коэффициента в экспоненциальной атмосфере, а также планарное интегрирование материальной точки для того же баллистического входа с учётом гравитации, кривизны Земли и стандартной атмосферы США 1976 (пиковое замедление, скорость, высота и время в момент пика). MODELLED баллистический вход (без подъёмной силы); выходная величина нагрева — это СКОРОСТЬ пикового нагрева, а не тепловой поток (без аэротермической модели и модели ТЗП).

Один прогон scenarios/reentry.toml сводится к следующему: reentry (Аллен–Эггерс): V_e 7800 m/s, γ 6,0° -> пик 16,6 g на 49 km, 4731 m/s; нагрев достигает пика при 6603 m/s; материальная точка (гравитация, кривизна, US76) пик 16,4 g (MODELLED баллистический, без аэротермики)

Входные параметры#

Из схемы (kshana kinds --json):

• Обязательные поля: нет
• Необязательные поля: entry_velocity_m_s, flight_path_angle_deg, ballistic_coeff_kg_m2, scale_height_m, rho0_kg_m3, entry_interface_altitude_m

В примере scenarios/reentry.toml среди прочего задано:

Запустите#

kshana scenarios/reentry.toml

Что он даёт#

Скалярные результаты этого прогона с единицами, которые указывает движок:

Метка результата (от движка): MODELLED — баллистический вход по Аллену–Эггерсу (без подъёмной силы), экспоненциальная изотермическая атмосфера, постоянный угол траектории; пиковая перегрузка не зависит от баллистического коэффициента; нагрев — это СКОРОСТЬ пикового нагрева, а НЕ тепловой поток (без аэротермической модели и модели ТЗП)

Доказательства#

MODELLED: строки матрицы верификации, называющие этот вид.

• MODELLED Пиковое замедление (не зависит от баллистического коэффициента), скорость и высота при пиковой перегрузке и скорость пикового нагрева для баллистического входа в экспоненциальной атмосфере. Тесты: reentry_point_mass_accelerometer_oracle.rs.
• MODELLED Плоский гравитационный разворот при выведении многоступенчатого аппарата над невращающейся сферической Землёй сквозь Стандартную атмосферу США 1976 (плотность и давление), с импульсом по тангажу, тягой, уменьшенной противодавлением на срезе сопла, выгоранием ступеней в точные s
• MODELLED Фаза entry: возвратный участок tli-and-cruise без импульса, заканчивающийся на границе входа в атмосферу; угол траектории и его сигма по полной ковариации через градиент конечных разностей; вероятность того, что угол находится внутри заданн

Строки, которые задействовал сам прогон, с оракулом, который указывает им матрица (публичные источники названы там):

• MODELLED Детерминированные, хешируемые по сценарию, SBOM и кроссплатформенные эталонные проверки (golden). Оракул (ExternalDataset): соответствие SBOM официальной схеме JSON CycloneDX 1,5 (плюс допустимые идентификаторы SPDX) — внешний опубликованный стандарт, ноль ошибок валидации на всём графе зависимостей; часть о детерминизме FoM и побайтной воспроизводимости остаётся закреплённой проверкой внутренней согласованности, поэтому строка остаётся MODELLED
• MODELLED Пиковое замедление (не зависит от баллистического коэффициента), скорость и высота при пиковой перегрузке и скорость пикового нагрева для баллистического входа в экспоненциальной атмосфере. R. Оракул (InternalConsistency): замкнутое аналитическое решение входа по Аллену–Эггерсу, дополнительно перекрёстно проверенное численным интегрированием scipy 1,18 solve_ivp (DOP853) ТОГО ЖЕ ОДУ входа только с сопротивлением (tests/ballistic_re_entry_corridor_reference.rs, 36 случаев, наихудшее относительное a_max 2.9e-9) — это проверка «численный интеграл против собственной аналитической формы», то есть по-прежнему InternalConsistency, а НЕ внешняя валидация. MODELLED баллистический вход (без подъёмной силы), без аэротермики и модели ТЗП — выходная величина нагрева — это ск

Ограничения#

Что отчёт самого прогона называет не смоделированным или не проверенным:

• MODELLED — баллистический вход по Аллену–Эггерсу (без подъёмной силы), экспоненциальная изотермическая атмосфера, постоянный угол траектории; пиковая перегрузка не зависит от баллистического коэффициента; нагрев — это СКОРОСТЬ пикового нагрева, а НЕ тепловой поток (без аэротермической модели и модели ТЗП) (результат label)
• MODELLED баллистический вход (без подъёмной силы); выходная величина нагрева — это СКОРОСТЬ пикового нагрева, а не тепловой поток (без аэротермической модели и модели ТЗП). (каталог видов (kshana kinds --json))
• ЧЕСТНАЯ ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ: MODELLED баллистический вход (без подъёмной силы), экспоненциальная изотермическая атмосфера, постоянный угол траектории. Без аэротермической модели и модели ТЗП -- выходная величина нагрева — это СКОРОСТЬ пикового нагрева, а не тепловой поток. Не траектория с 3 или 6 степенями свободы. Запуск: kshana scenarios/reentry.toml (комментарий в файле сценария, строки 8–11)
• Воспроизводимость и гарантии качества ПО — MODELLED, а не validated: одно из частных утверждений проверено извне, но вся возможность составлена из смоделированных частей, поэтому возможность остаётся Modelled. (матрица верификации (docs/MODELLED-RATIONALE.md))
• Коридор баллистического входа в атмосферу (Аллен–Эггерс) относится к уровню MODELLED и не проверен независимо: он проверен по собственному замкнутому / аналитическому тождеству — это выявляет ошибки переписывания и коэффициентов, но не является внешним оракулом. (матрица верификации (docs/MODELLED-RATIONALE.md))

См. также#

• Страница семейства: Анализ миссий, линии связи и космические операции
• Все виды: KINDS.md
• Тематическая страница: ENTRY-EO-ASCENT.md