Tutorial Intermediate Rocket Designen - Kerbal Space Program Wiki

Această pagină are nevoie de mai multe linkuri către alte articole pentru a o ajuta să o integreze în programul spațial Kerbal Wiki

Conţinut

1 Fizică
2 Centrul de greutate, punctul de acțiune și influența simetriei necesare rachetei.
3 Liturghie vs. greutate
4 Raportul împingere-greutate
5 Când aruncați podelele ?
6 Cât mai multă împingere în jos posibil
7 Trageți
8 unde ai nevoie de cea mai mare putere ?
9 Lungime sau lățime ?
10 Deci, în sfârșit, care este cel mai bun design ?

Fizic

Înainte de a intra în detalii, câteva fapte despre fizică. Și anume, centrul de greutate, punctul de acțiune și modul în care acestea influențează.

Centrul de greutate, punctul de acțiune și influența simetriei necesare rachetei dvs.

Centrul de greutate este un punct din racheta dvs. în care se află în echilibru perfect. Acesta este punctul în care, dacă racheta se odihnea pe aceasta, i-ai putea da o lovitură pe care ar urma-o liber, fără ca gravitația să aibă un cuvânt de spus, deoarece în stânga, în dreapta, deasupra, dedesubt, în față și în spate, totul are aceeași masă într-un mod perfect echilibrat în acest punct unic. Este întotdeauna un singur punct în spațiu și, chiar dacă aveți o rachetă foarte ciudată, acel punct se află undeva în racheta voastră. Din păcate, acest punct nu este de obicei punctul de acțiune, adică punctul în care motoarele tale creează o tracțiune. Dacă da, mișcările ar fi netede, deoarece am putea împinge racheta unde și cum am vrut (ignorând, desigur, rezistența aerului).

Deci, cel mai bun lucru pe care îl putem face este să punem acest punct de acțiune „în spatele” centrului de greutate și punctul vectorului său de acțiune spre centrul de greutate. Sau, mai simplu, puneți motorul în spatele masei și împingeți în direcția opusă. Ceea ce pare evident la prima vedere necesită câteva condiții prealabile. În primul rând, punctul dvs. de acțiune, cu alte cuvinte, suma vectorială a vectorilor dvs. de împingere, pentru voi oameni buni, trebuie să fie aliniată cu centrul de greutate. Cu alte cuvinte, racheta dvs. trebuie să fie simetrică pentru a fi stabilă. O puteți încerca singură. Ia o mătură. Puneți capătul mânerului pe mână, cu peria în aer, și veți observa că îl puteți balansa. Veți observa, de asemenea, două lucruri: în primul rând, este ușor să le legați din momentul în care vă concentrați asupra acestuia și se poate răsturna foarte ușor în lateral și, dacă da, cade RAPID. Și, în al doilea rând, este surprinzător de ușor să legați mătura cu peria spre tavan decât să o ții pe mână.

De asemenea, înseamnă că forțele „interioare” stabilizează racheta, atâta timp cât forța este egală pe toate părțile. Acest lucru forțează racheta să rămână în direcția actuală, dar înseamnă, de asemenea, că irosiți combustibil, deoarece motoarele dvs. se împing unul împotriva celuilalt. Gândiți-vă la asta ca la fricțiunea volanelor mașinilor.

Masa vs. greutate

Greutatea ta este direct legată de masa ta. Acum, strict vorbind, greutatea este definită ca forța unui obiect în raport cu gravitația. Dar gravitația atrage fiecare punct al masei rachetei dvs. cu aceeași forță, făcând accelerarea uniformă pe toată nava. În spațiu, fără să se rotească și cu motoarele oprite, nu acționează nicio altă forță, deci acesta este conceptul de greutate. Nu sunt sigur că este o analogie bună, dar imaginați-vă că sunteți într-un avion foarte stabil, care zboară la o altitudine și viteză constante. Nu vă dați seama dacă mergeți înainte. La fel și cu gravitația, cu excepția faptului că nu vă dați seama dacă accelerați.

Ceea ce este perceput ca greutate este cauzat de alte forțe, cum ar fi fricțiunea unei atmosfere, forța motoarelor dvs. sau forța de contact în timpul decolării. Având în vedere o pistă de decolare plană, forța de contact este exact aceeași cu gravitația, dar opusă, altfel nu veți decola. Gravitația te ține la sol, forța de contact este solul care te împinge în sus. Dar nu acționează uniform asupra fiecărui punct de masă, așa cum o face gravitația, ci doar solul împinge fundul vasului, astfel încât forța trebuie distribuită prin elementele structurale ale vasului și ceea ce este perceput. greutate. Același lucru cu forța sau forțele aerodinamice.

Dar chiar dacă ești fără greutate, nu ești fără masă.

Pentru a reduce problemele teoretice, cu cât ești mai greu, cu atât trebuie să cheltuiți mai multă energie pentru a schimba vitezele și direcția. Cu cât racheta este mai mare, cu atât va trebui să consumați mai mult combustibil pentru a o face mai rapidă (sau mai lentă!). Și în acest joc, ca atunci când ești supraîncărcat, fizica funcționează împotriva ta.

De asemenea, înseamnă că o masă devine „mai grea” dacă este aruncată cu o viteză mai mare. Mai multă viteză nu vă mărește masa (decât dacă vă apropiați de viteza luminii, dar să ignorăm asta deocamdată), dar tensiunea (percepută ca greutate) crește cu masa. Aceasta se numește forța G. Pe Kerbin, simțim 1G. (1G este definit ca accelerația egală cu gravitația la suprafața Kerbin, care este de aproximativ 9,81 m/s²).

Cum vă afectează acest lucru racheta? Ei bine, asta îl afectează de două ori. În primul rând, cu cât aveți mai multă masă, cu atât va trebui să consumați mai mult combustibil pentru a aduce acea masă pe orbită. De aceea, mai mare nu înseamnă întotdeauna mai bine. Vom intra în detaliu mai târziu. Al doilea factor este că, cu cât îți accelerezi racheta, cu atât pui mai mult stres pe elementele sale. Unele elemente sunt capabile să reziste acestei tensiuni. Altele nu. În general, este mai ușor să construiești o rachetă cu creștere lentă decât una care intră pe orbită la 9G sau mai mult, nu doar pentru că pasagerilor nu le place foarte mult să aibă un camion așezat pe piept (ceea ce nu este chiar o problemă), acum problema este în principal că accelerația aplicată forțelor rachetei asupra elementelor care le țin împreună până la limita lor de rupere. Ceea ce înseamnă că trebuie să adăugați întăriri (distanțieri), care adaugă masă, care consumă mai mult combustibil.

Raportul împingere-greutate

Practic, raportul forță-greutate este rezultatul împărțirii forței (în newtoni) la greutatea dvs. (în kilograme ori accelerația sau în kg.m/s² deci ... și în newtoni). Împingerea este ceea ce te ridică, greutatea este cea care te ține pe pământ. Și dacă împingeți> greutatea (raportul dvs. împingere/greutate este mai mare de 1), mergeți în sus. Dacă este împins Când se lasă podelele ?