On the motion of a projectile in the atmosphere

Abstract

The equation of rectilinear motion of a projectile which moves in an atmosphere, of which the density decreases exponentially with the altitude, is solved. It is found that the velocity of the projectile can be expressed explicitly in terms of confluent hypergeometric functions. This theory is applied to treat two specific problems: (1) the flight analysis of a sounding rocket during the freeflight period and (2) the calculation of ambient temperature from the trajectory of a spherical projectile. Die Bewegungsgleichung eines vertikal ansteigenden Geschosses wird gelöst für den Fall, dass die Dichte der Atmosphäre exponentiell mit der Höhe abnimmt. Die Geschwindigkeit des Projektils kann dabei in konfluenten hypergeometrischen Funktionen ausgedrückt werden. Die Theorie wird hierauf auf zwei spezifische Probleme angewendet: 1. Fluganalyse einer Vertikalrakete während der Zeit des schubfreien Fluges und 2. Berechnung der Umgebungstemperatur der Bahn eines sphärischen Projektils.