Cheat Sheet/ru

From Kerbal Space Program Wiki
Jump to: navigation, search

Шпаргалка (англ. "cheat sheet") ракетного ученого Космической Программы Кербала: карта Δv, уравнения и другие ссылки для Вас, так что Вы можете перейти туда и обратно.

Математика

Соотношение тяги к весу (TWR)

→ Смотрите также: Тяговооруженность

Это - Второй Закон Ньютона. Если соотношение будет меньше 1, то аппарат не оторвется от поверхности. Обратите внимание на то, что требуется локальное гравитационное ускорение, которое обычно является гравитацией на поверхности тела с которого запускается ракета.

Где:
  • - тяга двигателей;
  • - общая масса аппарата;
  • - локальное гравитационное ускорение (обычно сила гравитации на поверхности).

Общий удельный импульс (Isp)

→ Смотрите также: Удельный импульс

Если Isp является одинаковой для всех двигателей ступени, то Isp ступени равна Isp одного двигателя. Если Isp для всех двигателей ступени различна, тогда используется следующее уравнение:

Δv

Основные вычисления

→ Смотрите также: Руководство "Продвинутый уровень конструирования ракет."

Основные вычисления Δv ракеты. Используйте значения тяги в атмосфере и вакууме для вычисления Δv в атмосфере и вакууме, соответственно.

Где:
  • - изменение скорости (м/с);
  • - стартовая масса в таких же единицах измерения, как и ;
  • - конечная масса в таких же единицах измерения, как и ;
  • - удельный импульс двигателя (с).

Настоящие Δv ступени, которая движется из атмосферы в вакуум

Небесное тело Δvудаления
Kerbin 1000 м/с
для других тел данные отсутствуют

Вычисление Δv для ракетной ступени, с учетом перехода из атмосферы в вакуум. Δvудаления - значение Δv, требуемого для выхода за пределы атмосферы тела, не достигая орбиты. Это уравнение полезно для выяснения фактического значения Δv ступени, которая переходит из атмосферы в вакуум.

Карты

Различные, сделанные фанатами игры, карты, показывающие значение Δv, требуемое для полета к определенному небесному телу.

  • Карта Δv в стиле схемы метро:
Δv для всех небесных тел в Системе Кербола.

Общие значения Δv:

Изменение значений Δv:

Номограмма Δv:

Δv с фазовыми углами:

Точные общие значения Δv:

Диаграмма максимальных значений Δv

Эта диаграмма - краткое руководство по тому, какой из двигателей использовать для одноступенчатой межпланетной ракеты. Независимо от дополнительного количества топлива, Вы никогда не достигните этих значений ΔV без отделения ступеней для уменьшения массы или использования маневра "рогатка".
ISP (s) Максимум Δv (м/с) Двигатели
290 6257 ЖРД "LV-1"
ЖРД "LV-1R"
300 6473 ЖРД "24-77"
320 6905 ЖРД "Марк-55"
330 7120 ЖРД "Грот"
350 7552 ЖРД "Шкипер"
ЖРД "48-7S"
360 7768 ЖРД "KS-25X4"
ЖРД "KR-1X2"
370 7983 ЖРД "LV-T30"
ЖРД "LV-T45"
380 8199 ЖРД "KR-2L"
390 8415 ЖРД "Пудель"
ЖРД "LV-909"
ЖРД "Аэроштырь"
800 17261 ЯРД "LV-N"

Математические примеры

Тяговооруженность (TWR)

  • Скопируйте шаблон:
TWR = F / (m * g) > 1

Удельный импульс (Isp)

  1. Если Isp одинаково для всех двигателей ступени, тогда Isp ступени равно Isp одного двигателя. Так шесть двигателей с Isp каждого равным 200 вместе дают все еще Isp=200.
  2. Если Isp различно для всех двигателей ступени, тогда используйте следующее уравнение:
  • Уравнение:

  • Упрощенно:
Isp = ( F1 + F2 + ... ) / ( ( F1 / Isp1 ) + ( F2 / Isp2 ) + ... )
  • Пояснение:
Isp = (Сила тяги 1го двигателя + Сила тяги 2го двигателя...и так далее...) / ( (Сила тяги 1го двигателя/ Isp 1го двигателя) + (Сила тяги 2го двигателя/ Isp 2го двигателя) + ...и так далее... )
  • Пример:
Два двигателя, один выдает 200 Ньютонов и Isp=120 секунд; другой двигатель выдает 50 Ньютонов и Isp=200 секунд.
Isp = (200 Ньютонов + 50 Ньютонов) / ( ( 200 Ньютонов/ 120) + ( 50 Ньютонов/ 200) = 130.89 секунд Isp.

Δv

  1. Для значения Δv в атмосфере, используйте значение тяги в атмосфере.
  2. Для значения Δv в вакууме, используйте значение тяги в вакууме.
  3. Используйте это уравнение для расчета Δv каждой ступени:
  • Уравнение:

  • Упрощенно:
Δv = ln ( Mstart / Mdry ) * Isp * g
  • Пояснение:
Δv = ln (Стартовая масса/Сухая масса) X Isp X 9.81
  • Пример:
Одноступенчатая ракета, которая весит 23 тонны (заправленная), 15 тонн (без топлива), и двигатели которой выдают Isp=120 секунд.
Δv = ln (23 тонны/ 15 тонн) × Isp 120 секунд × 9.81м/с² = Полученное Δv в 503.2 м/с

Максимум Δv

Упрощенная версия расчета Δv для нахождения максимального значения Δv космического аппарата, которое можно получить при достижении возможного значения Isp. Это делается при помощи волшебной нулевой массы двигателя и отсутствием полезной нагрузки.
  • Уравнение:
  • Упрощенно:
Δv =21.576745349086 * Isp
  • Пояснение/Примеры:
Это вычисление использует только массу полных баков и также ln ( Mстартовая / Mсухая ) в части уравнения Δv заменен на константу Mстартовая / Mсухая, которая всегда равна 9 (или хуже для некоторых топливных баков) независимо количества используемых топливных баков.
В следующем примере используется одна ступень и топливные баки в диапазоне от "T-100" до "Jumbo 64" с двигателем, который выдает Isp=380 секунд.
Δv = ln (18 тонн / 2 тонны) × Isp 380 секунд × 9.81м/с² = Максимальное Δv в размере 8199.1632327878 м/с
Δv = 2.1972245773 × Isp 380 секунд × 9.82м/с² = Максимальное Δv в размере 8199.1632327878 м/с (Заменен логарифм массы на константу - соотношение общей массы к сухой массе постоянно, независимо от числа используемых баков, поскольку отсутствует какая-либо другая используемая масса)
Δv = 21.576745349086 × Isp 380 секунд = Максимальное Δv в размере 8199.1632327878 м/с (Уменьшена до своей самой простой формулы, комбинированием всех констант)

Фактическое значение Δv

  1. Как подсчитать Δv ступени ракеты, которая переходит из атмосферы Кербина в вакуум.
  2. Предположение: Требуется Δv приблизительно равное 1000 м/с для выхода за пределы атмосферы Кербина перед значением Δv в вакууме, которое начинает действовать после перехода ступени.
  3. Замечание: Это уравнение - предположение, приближенное, а не на 100% точное. От пользователя форума "stupid_chris", кто придумал уравнение: "Результаты немного меняются, в зависимости от тяговооруженности (TWR) и того, какая обычно требуется точность."
  • Уравнение для выхода за пределы атмосферы Кербина:

  • Упрощенно:
Истинное Δv = ( ( Δvв атмосфере - 1000 ) / Δvв атмосфере ) * Δvв вакууме + 1000
  • Пояснение:
Истинное Δv = ( ( Общее Δvв атмосфере - 1000 м/с) / Общее Δvв атмосфере ) X Общее Δvв вакууме + 1000
  • Пример:
Одна ступень с общей Δv, в атмосфере равной 5000 м/с, и в вакууме равной 6000 м/с.
Переходная Δv = ( ( 5000 Δvв атмосфере - 1000 Δvтребующееся для выхода за пределы атмосферы Кербина ) / 5000 Δvв атмосфере) X 6000 Δvв вакууме + 1000 Δvтребующееся для выхода за пределы атмосферы Кербина = Общее Δv в размере 5800 м/с.

Обратите внимание