Difference between revisions of "Aerobraking/zh-cn"
| (9 intermediate revisions by 5 users not shown) | |||
| Line 5: | Line 5: | ||
为进行气动刹车，需要调整飞船的轨道，让部分轨道位于大气层之内。空气阻力会降低飞船的速度，使它进入环绕天体的高离心率轨道。当轨道近点低于目标高度后，同时要注意保持轨道远点位于大气层之外，避免过量的气动刹车减速。 | 为进行气动刹车，需要调整飞船的轨道，让部分轨道位于大气层之内。空气阻力会降低飞船的速度，使它进入环绕天体的高离心率轨道。当轨道近点低于目标高度后，同时要注意保持轨道远点位于大气层之外，避免过量的气动刹车减速。 | ||
| − | 气动刹车一种危险的机动。如果飞船进入大气层的深度过大，它会减速过多，很容易坠毁。而如果减速偏少，飞船就无法进入预定的轨道。通常以该机动飞行最好能小心谨慎，因为即便轨道已位于行星的SoI以内，轨道上额外的气动刹车或许会进一步降低飞船的速度。<ref>Not sure about my Chinese translation: Usually it is better to be careful, because even when the orbit turns out to keep it just barely in the SoI of the planet, the orbit allows it to perform additional aerobreaks to slow it down more. </ref> | + | 气动刹车一种危险的机动。如果飞船进入大气层的深度过大，它会减速过多，很容易坠毁。而如果减速偏少，飞船就无法进入预定的轨道。通常以该机动飞行最好能小心谨慎，因为即便轨道已位于行星的SoI以内，轨道上额外的气动刹车或许会进一步降低飞船的速度。<ref>Not sure about my Chinese translation: Usually it is better to be careful, because even when the orbit turns out to keep it just barely in the SoI of the planet, the orbit allows it to perform additional aerobreaks to slow it down more. </ref> |
| + | |||
| + | == 飞船设计 == | ||
| + | 气动刹车的主要难点在于控制飞船再入时的受到的热量并保持一个较低的重阻比。 | ||
| + | |||
| + | === 热量控制 === | ||
| + | 一个被设计进行气动刹车的飞船通常应带有一个[[heat shield|防热盾]]来抵抗再入行星大气层时受到的热量，尤其是当飞船速度较高或深入大气层的时候。仅仅一个防热盾就足以提供足够的烧烛剂，它带走大部分的热量，让你不用装备过多的防热措施。别忘了将你的各种重要部件放在防热盾的保护之中！如果在气动刹车期间预计会出现大气转弯和机动，强烈建议使用整流罩来保护防热盾后面的组件，尤其对于较长的飞船。但是，如果飞船的所有部件都在防热盾后面，并且飞船朝向前进的方向气动刹车，就不需要整流罩。 | ||
| + | |||
| + | 对于进入 [[Kerbin]] 的大气层，您还可以重定向小行星，因为它们是极好的烧蚀隔热板。也可以将它们用于进入其他行星的大气层，但您会发现它们的自重太大而无法随飞船携带。 | ||
| + | |||
| + | === 稳定性 === | ||
| + | 气动刹车会让飞船处于不稳定的状态，使它极有可能在飞行中不断打转，导致未受防热盾保护的部件过热受损，最终产出[[catastrophic failure|灾难性的失败]]。为了尽可能的增强稳定性，你应该把质量中心尽量靠前，或者减少飞船长度。[[Reaction Control System|RCS或者SAS组件]]也是不错的选择。你可以认为这类似于保持推力中心靠近质心并在质心后面成角度的规则，因为隔热罩是一个撞击点，每个都会产生一个力，你可以考虑是推力中心的精确倒数。然而，仅遵循此规则来实现稳定的设计在实践中可能并不容易。 | ||
| + | |||
| + | [[Reaction Control System|RCS或者SAS组件]]可能是必要的，以帮助保持稳定。然而，由于这些仅提供少量旋转力，并且考虑到大气阻力引起的旋转力随着大气密度的增加而增加，您进入的大气层越低，就需要更多的旋转力。而且由于添加更多它们会将重心向后推，因此这种练习很快就会弄巧成拙，最终会使您的不稳定问题变得更糟。一般来说，如果一个反作用轮不够用，你应该寻找其他方法来提高稳定性。 | ||
| + | |||
| + | 提高稳定性的一个通常更实用的替代方法是在飞船尾部增加大气阻力。唯一能够经受住大气进入加热的部件是烧蚀隔热罩，因此您可以在背面安装至少四个隔热罩。使每个凸起的大约 3/4 离开您的主隔热罩的半径，从而暴露在经过它的大气中。这种设计有几个不错的特性。首先是一种自稳定设计，因为它的任何部分被旋转力推入热等离子体中，都会给车辆的那一侧增加更多的阻力，从而增加一个相反的力来抵消运动。其次，尾翼上的力也与前主隔热罩上的力成正比，当你从大气层下降时，这两者的强度都会增加。第三，当您尝试空气制动时，额外的阻力总是一个不错的奖励。 | ||
| + | |||
| + | 如果您需要更稳定的设计，您可以将尾部隔热罩稍微向外倾斜，大约 6° 会将 10% 的阻力转化为额外的旋转力。您还可以增加尾部隔热罩的数量或尺寸，以增加尾部阻力。作为一般规则，尾部隔热罩上的暴露区域应该与前部主隔热罩上的暴露面积一样多（或更多）。 | ||
| + | |||
| + | 面积过大的尾部隔热罩在受到制动力时也可能开始扭曲，这会改变其空气动力学特性，并可能将您的飞船撕裂。在前面使用一个 10m 充气隔热罩进行的测试表明，需要进行一些调整以稳定设计：将尾装隔热罩的数量减少到 3x 10m 充气隔热罩。保持角度 0° 前进。最后添加 3x2 斜撑杆。 | ||
| + | |||
| + | 如果您想知道用一些阻力来增加偏转以减少尾部质量的可行性。完成的测试表明，尾部隔热罩上的 45" 角度过大实际上确实增加了垂直力，但是由此产生的配置似乎不稳定，至少对于具有令人讨厌的翻转趋势的 10m 充气正面隔热罩而言。 | ||
| + | |||
| + | 使用许多或大型尾部隔热罩也会使您的飞船尾部变得沉重，并由此产生空气动力学影响，因此，如果您计划降落在有大气的星球上，您可能希望在进入大气的等离子体逐渐消失后抛弃或分离隔热罩。 | ||
| + | |||
| + | === 重阻比 === | ||
| + | 这决定了气动刹车的效果。由于[[1.0|1.0版本]]的气动更新，大气层变得比以往更难减速飞船。所以飞船需要有一个较低的质量和较大的阻力（提升表面积！）来进行有效的减速。有些情况下，一个比飞船半径更大的防热盾能有效的减少速度。 | ||
| + | |||
| + | 也请注意一个重阻比过低的飞船如果深入大气层将有无法再次进入轨道的风险。 | ||
| + | |||
查询具体行星的wiki，可以看到进行气动刹车所需要的理想高度。下列行星和卫星都具有可供气动刹车的大气层。 | 查询具体行星的wiki，可以看到进行气动刹车所需要的理想高度。下列行星和卫星都具有可供气动刹车的大气层。 | ||
| Line 16: | Line 45: | ||
如果需要计算更加精确的气动刹车机动飞行参数，或许这个小工具会有帮助：[http://alterbaron.github.com/ksp_aerocalc/ aerobraking calculator] | 如果需要计算更加精确的气动刹车机动飞行参数，或许这个小工具会有帮助：[http://alterbaron.github.com/ksp_aerocalc/ aerobraking calculator] | ||
| + | |||
| + | 注释 | ||
| + | <references/> | ||
| + | ::[[User:Renzh|Renzh]] ([[User talk:Renzh|talk]]) 20:46, 23 June 2013 (CDT) | ||
| + | |||
| + | [[Category:Maneuvers/zh-cn]] | ||
Latest revision as of 04:28, 2 July 2021
气动刹车是抵达某天体后采取的一种减速机动技术。
通常当飞船进入天体的引力范围球体时，飞船自身的相对速度很高，无法入轨，除非进行反向推进减速，而这又会消耗大量宝贵的燃料。为节约燃料，飞船既可以利用重力助推减速，或者进行气动刹车机动。
为进行气动刹车，需要调整飞船的轨道，让部分轨道位于大气层之内。空气阻力会降低飞船的速度，使它进入环绕天体的高离心率轨道。当轨道近点低于目标高度后，同时要注意保持轨道远点位于大气层之外，避免过量的气动刹车减速。
气动刹车一种危险的机动。如果飞船进入大气层的深度过大，它会减速过多，很容易坠毁。而如果减速偏少，飞船就无法进入预定的轨道。通常以该机动飞行最好能小心谨慎，因为即便轨道已位于行星的SoI以内，轨道上额外的气动刹车或许会进一步降低飞船的速度。[1]
飞船设计
气动刹车的主要难点在于控制飞船再入时的受到的热量并保持一个较低的重阻比。
热量控制
一个被设计进行气动刹车的飞船通常应带有一个防热盾来抵抗再入行星大气层时受到的热量，尤其是当飞船速度较高或深入大气层的时候。仅仅一个防热盾就足以提供足够的烧烛剂，它带走大部分的热量，让你不用装备过多的防热措施。别忘了将你的各种重要部件放在防热盾的保护之中！如果在气动刹车期间预计会出现大气转弯和机动，强烈建议使用整流罩来保护防热盾后面的组件，尤其对于较长的飞船。但是，如果飞船的所有部件都在防热盾后面，并且飞船朝向前进的方向气动刹车，就不需要整流罩。
对于进入 Kerbin 的大气层，您还可以重定向小行星，因为它们是极好的烧蚀隔热板。也可以将它们用于进入其他行星的大气层，但您会发现它们的自重太大而无法随飞船携带。
稳定性
气动刹车会让飞船处于不稳定的状态，使它极有可能在飞行中不断打转，导致未受防热盾保护的部件过热受损，最终产出灾难性的失败。为了尽可能的增强稳定性，你应该把质量中心尽量靠前，或者减少飞船长度。RCS或者SAS组件也是不错的选择。你可以认为这类似于保持推力中心靠近质心并在质心后面成角度的规则，因为隔热罩是一个撞击点，每个都会产生一个力，你可以考虑是推力中心的精确倒数。然而，仅遵循此规则来实现稳定的设计在实践中可能并不容易。
RCS或者SAS组件可能是必要的，以帮助保持稳定。然而，由于这些仅提供少量旋转力，并且考虑到大气阻力引起的旋转力随着大气密度的增加而增加，您进入的大气层越低，就需要更多的旋转力。而且由于添加更多它们会将重心向后推，因此这种练习很快就会弄巧成拙，最终会使您的不稳定问题变得更糟。一般来说，如果一个反作用轮不够用，你应该寻找其他方法来提高稳定性。
提高稳定性的一个通常更实用的替代方法是在飞船尾部增加大气阻力。唯一能够经受住大气进入加热的部件是烧蚀隔热罩，因此您可以在背面安装至少四个隔热罩。使每个凸起的大约 3/4 离开您的主隔热罩的半径，从而暴露在经过它的大气中。这种设计有几个不错的特性。首先是一种自稳定设计，因为它的任何部分被旋转力推入热等离子体中，都会给车辆的那一侧增加更多的阻力，从而增加一个相反的力来抵消运动。其次，尾翼上的力也与前主隔热罩上的力成正比，当你从大气层下降时，这两者的强度都会增加。第三，当您尝试空气制动时，额外的阻力总是一个不错的奖励。
如果您需要更稳定的设计，您可以将尾部隔热罩稍微向外倾斜，大约 6° 会将 10% 的阻力转化为额外的旋转力。您还可以增加尾部隔热罩的数量或尺寸，以增加尾部阻力。作为一般规则，尾部隔热罩上的暴露区域应该与前部主隔热罩上的暴露面积一样多（或更多）。
面积过大的尾部隔热罩在受到制动力时也可能开始扭曲，这会改变其空气动力学特性，并可能将您的飞船撕裂。在前面使用一个 10m 充气隔热罩进行的测试表明，需要进行一些调整以稳定设计：将尾装隔热罩的数量减少到 3x 10m 充气隔热罩。保持角度 0° 前进。最后添加 3x2 斜撑杆。
如果您想知道用一些阻力来增加偏转以减少尾部质量的可行性。完成的测试表明，尾部隔热罩上的 45" 角度过大实际上确实增加了垂直力，但是由此产生的配置似乎不稳定，至少对于具有令人讨厌的翻转趋势的 10m 充气正面隔热罩而言。
使用许多或大型尾部隔热罩也会使您的飞船尾部变得沉重，并由此产生空气动力学影响，因此，如果您计划降落在有大气的星球上，您可能希望在进入大气的等离子体逐渐消失后抛弃或分离隔热罩。
重阻比
这决定了气动刹车的效果。由于1.0版本的气动更新，大气层变得比以往更难减速飞船。所以飞船需要有一个较低的质量和较大的阻力（提升表面积！）来进行有效的减速。有些情况下，一个比飞船半径更大的防热盾能有效的减少速度。
也请注意一个重阻比过低的飞船如果深入大气层将有无法再次进入轨道的风险。
查询具体行星的wiki，可以看到进行气动刹车所需要的理想高度。下列行星和卫星都具有可供气动刹车的大气层。
如果需要计算更加精确的气动刹车机动飞行参数，或许这个小工具会有帮助：aerobraking calculator
注释
- ↑ Not sure about my Chinese translation: Usually it is better to be careful, because even when the orbit turns out to keep it just barely in the SoI of the planet, the orbit allows it to perform additional aerobreaks to slow it down more.
