Difference between revisions of "Atmosphere/ru"

From Kerbal Space Program Wiki
Jump to: navigation, search
m (→‎Notes)
m (Edits.)
 
(16 intermediate revisions by 5 users not shown)
Line 9: Line 9:
 
| style="border-left:0px;" | [[Kerbin/ru|Кербин]]
 
| style="border-left:0px;" | [[Kerbin/ru|Кербин]]
 
| style="border-left-width:2px; border-right:0px; vertical-align:top;" rowspan="2" | [[File:TinyLaythe.png|16px]]
 
| style="border-left-width:2px; border-right:0px; vertical-align:top;" rowspan="2" | [[File:TinyLaythe.png|16px]]
−
| style="border-left:0px; vertical-align:top;" rowspan="2" | [[Laythe/ru|Лейс]]
+
| style="border-left:0px; vertical-align:top;" rowspan="2" | [[Laythe/ru|Лейт]]
 
|-
 
|-
 
| style="border-right:0px;" | [[File:TinyDuna.png|16px]]
 
| style="border-right:0px;" | [[File:TinyDuna.png|16px]]
Line 17: Line 17:
 
|}
 
|}
  
−
'''Атмосфера''' астрономического объекта замедляет движение любого объекта, проходящего через неё. Эта сила, известная как сопротивление воздуха (или просто'''сопротивление'''). Атмосфера также позволяет совершать подъём с использованием аэродинамической подъёмной силы. Небесные тела, имеющие атмосферу - это планеты [[Eve/ru|Ив]], [[Kerbin/ru|Кербин]], [[Duna/ru|Дюна]] и [[Jool/ru|Джул]], а также [[Laythe/ru|Лейс]] (спутник Джул). Только в атмосферах [[Kerbin/ru|Кербина]] и [[Laythe/ru|Лейс]] присутствует кислород.
+
'''Атмосфера''' астрономического объекта замедляет движение любого объекта, проходящего через неё. Эта сила, известная как сопротивление воздуха (или просто '''сопротивление'''). Атмосфера также позволяет совершать подъём с использованием аэродинамической подъёмной силы. Небесные тела, имеющие атмосферу - это планеты [[Eve/ru|Ив]], [[Kerbin/ru|Кербин]], [[Duna/ru|Дюна]] и [[Jool/ru|Джул]], а также [[Laythe/ru|Лейт]] (спутник Джул). Только в атмосферах [[Kerbin/ru|Кербина]] и [[Laythe/ru|Лейт]] присутствует кислород.
  
−
Атмосферное давление экспоненциально уменьшается с увеличением высоты. ''Шкалой высот'' атмосферы называется расстояние, на котором атмосферное давление изменяется на фактор ''e'' или 2,718. Например, атмосфера Кербина имеет шкалу высот 5000 м, то есть атмосферное давление на высоте''n'' в 2,718 раз больше, чем давление на высоте''n'' + 5000.
+
Атмосферное давление экспоненциально уменьшается с увеличением высоты. ''Характеристической высотой H'' атмосферы называется расстояние, на котором атмосферное давление изменяется в ''e'' раз, или в 2,718 раза. Например, атмосфера Кербина имеет характеристическую высоту 5000 м, то есть атмосферное давление на высоте ''n'' в 2,718 раз больше, чем давление на высоте''n'' + 5000.
  
 
Атмосферы различаются по температуре, хотя это не имеет никакого отношения к игровому процессу.
 
Атмосферы различаются по температуре, хотя это не имеет никакого отношения к игровому процессу.
Line 26: Line 26:
  
 
== Сопротивление ==
 
== Сопротивление ==
−
[[File:Mk16-XL Parachute.jpg|thumb|right|A Mk1-2 pod с парашютом Mk16-XL тормозится путём сопротивления в атмосфере Кербина.]]
+
[[File:Mk16-XL Parachute.jpg|thumb|right|Командный отсек "Mk1-2" с парашютом "Mk16-XL" тормозится путём сопротивления в атмосфере Кербина.]]
  
−
В игре сила атмосферного сопротивления (''F<sub>D</sub>'') моделируется следующим образом:<ref>http://forum.kerbalspaceprogram.com/showthread.php/5235-Atmospheric-drag?p=88804&viewfull=1#post88804</ref>
+
В игре сила атмосферного сопротивления (''F<sub>D</sub>'') моделируется следующим образом:<ref>http://forum.kerbalspaceprogram.com/showthread.php/5235-Atmospheric-drag?p=88804&viewfull=1#post88804 Статья на форуме "forum.kerbalspaceprogram.com".</ref>
  
 
: <math>F_D = 0.5\, \rho\, v^2\, d\, A</math>
 
: <math>F_D = 0.5\, \rho\, v^2\, d\, A</math>
  
−
где ''&rho;'' - плотность атмосферы (kg/m<sup>3</sup>), ''v'' - скорость корабля (м/с), ''d'' - безразмерный коэффициент сопротивления формы, и ''A'' - [[w:cross section (geometry)|cross-sectional area|площадь поперечного сечения]] (м<sup>2</sup>).
+
где ''&rho;'' - плотность атмосферы (кг/м<sup>3</sup>), ''v'' - скорость корабля (м/с), ''d'' - безразмерный коэффициент сопротивления формы, и ''A'' - [[w:ru:Разрез#Типы разрезов|площадь поперечного сечения]] (м<sup>2</sup>).
  
 
Следует отметить, что площадь поперечного сечения на самом деле не рассчитывается в игре. Вместо этого предполагается, что она прямо пропорциональна массе. Такое упрощение, сделанное в KSP не соответствует реальности. Параметр [[API:FlightGlobals|FlightGlobals]].DragMultiplier показывает, что соотношение пропорциональности равно 0,008 м<sup>2</sup>/кг, поэтому:
 
Следует отметить, что площадь поперечного сечения на самом деле не рассчитывается в игре. Вместо этого предполагается, что она прямо пропорциональна массе. Такое упрощение, сделанное в KSP не соответствует реальности. Параметр [[API:FlightGlobals|FlightGlobals]].DragMultiplier показывает, что соотношение пропорциональности равно 0,008 м<sup>2</sup>/кг, поэтому:
Line 40: Line 40:
 
где ''m'' - масса корабля (кг).
 
где ''m'' - масса корабля (кг).
  
−
Плотность атмосферы ''&rho;'' прямо пропорциональна атмосферному давлению (''p'' of unit ''atm''), which is a function of altitude, the atmosphere's pressure at altitude 0 (''p<sub>0</sub>''), and scale height (''H''):
+
Плотность атмосферы ''&rho;'' прямо пропорционально атмосферному давлению ''p'' на данной высоте, являющему собой функцию высоты (''a''), атмосферного давления на поверхности (''p<sub>0</sub>''), и характеристической высоты (''H''):
  
 
: <math>\begin{align}
 
: <math>\begin{align}
−
   p &= p_0 \cdot e^\frac{-altitude}{H} \\
+
   p &= p_0 \cdot e^{-\frac{a}{H}} \\
 
   \rho &= 1.2230948554874 \frac{\text{kg}}{\text{m}^3 \cdot \text{atm}} \cdot p
 
   \rho &= 1.2230948554874 \frac{\text{kg}}{\text{m}^3 \cdot \text{atm}} \cdot p
 
\end{align}</math>
 
\end{align}</math>
  
−
where p here is in units atm, and ''&rho;'' in kg/m<sup>3</sup>. The conversion factor of 1.2230948554874 kg/(m<sup>3</sup>·atm) is given by [[API:FlightGlobals|FlightGlobals]].getAtmDensity(1.0), which returns the density at 1 atmosphere (sea level on Kerbin) pressure.
+
где p измеряется в атмосферах и ''&rho;'' в кг/м<sup>3</sup>. Множитель 1.2230948554874 кг/(м<sup>3</sup>·атм.), данный в [[API:FlightGlobals|FlightGlobals]].getAtmDensity(1.0), означает плотность воздуха при одной атмосфере (на уровне моря Кербина).
  
−
The coefficient of drag (''d'') is calculated as the mass-weighted average of the max_drag values of all [[parts]] on the ship. For most ships without deployed parachutes, ''d'' will be very near 0.2, since this is the max_drag value of the vast majority of parts. Also a group of the same part have always the same drag coefficient.
+
Коэффициент сопротивления (''d'') рассчитывается как усреднённый по массе коэффициент сопротивления всех [[parts/ru|деталей]] корабля. Для большинства аппаратов без открытых парашютов ''d'' очень близок к 0.2, так как это - коэффициент сопротивления подавляющего большинства деталей.
  
−
As an example, the coefficient of drag for a craft consisting simply of a [[Mk1-2 Command Pod]] (mass 4, drag 0.2) and a deployed [[Mk16-XL Parachute]] (mass 0.3, drag 500) is:
+
Например, коэффициент сопротивления корабля, собранного из [[Mk1-2 Command Pod/ru|командного отсека "Mk1-2"]] (масса 4, сопротивление 0.2) и [[Mk16-XL Parachute/ru|парашюта "Mk16-XL"]] (масса 0.3, сопротивление 500), равен
  
 
: <math>\frac{4 \cdot 0.2 + 0.3 \cdot 500}{4 + 0.3} = 35.07</math>
 
: <math>\frac{4 \cdot 0.2 + 0.3 \cdot 500}{4 + 0.3} = 35.07</math>
  
−
== Terminal velocity ==
+
== Предельная скорость ==
−
The [[w:terminal velocity|terminal velocity]] of an object falling through an atmosphere is the velocity at which the force of gravity is equal to the force of drag. Terminal velocity changes as a function of altitude. Given enough time, an object falling into the atmosphere will slow to terminal velocity and then remain at terminal velocity for the rest of its fall.
 
  
−
Terminal velocity is important because:
+
Предельная скорость движущегося в атмосфере тела - это скорость, при которой сопротивление воздуха уравновешивается силой тяжести. Предельная скорость зависит от высоты. Через некоторое время после начала падения скорость тела установится равной предельной скорости.
−
# It describes the amount of velocity which a spacecraft must burn away when it is close to the ground.
 
−
# It represents the speed at which a ship should be traveling upward during a fuel-optimal ascent.
 
  
−
The force of gravity (''F<sub>G</sub>'') is:
+
Предельная скорость важна, так как позволяет найти:
 +
# Скорость движения спускаемого аппарата около поверхности.
 +
# Оптимальную в плане расхода топлива скорость ракеты при взлёте.
 +
 
 +
Сила гравитации (''F<sub>G</sub>'') равна:
  
 
: <math>F_G = m \cdot a = m \cdot \frac{GM}{r^2}</math>
 
: <math>F_G = m \cdot a = m \cdot \frac{GM}{r^2}</math>
  
−
where ''m'' is still the ship's mass, ''G'' is the [[Template:G|gravitational constant]], ''M'' is the mass of the planet, and ''r'' is the distance from the ''center'' of the planet to the falling object.
+
где ''m'' - масса корабля, ''G'' - [[Template:G|гравитационная постоянная]], ''M'' - масса планеты, ''r'' - расстояние от ''центра'' планеты.
  
−
To find terminal velocity, we set ''F<sub>G</sub>'' equal to ''F<sub>D</sub>'':
+
Для нахождения предельной скорости приравняем ''F<sub>G</sub>'' к ''F<sub>D</sub>'':
  
 
: <math>\begin{align}
 
: <math>\begin{align}
−
  m \cdot \frac{GM}{r^2} &= 0.5 \cdot \rho \cdot v^2 \cdot d \cdot \left(0.008 \frac{\text{m}^2}{\text{kg}} \cdot m\right) \\
 
−
  \frac{GM}{r^2} &= 0.004\frac{\text{m}^2}{\text{kg}} \cdot \rho \cdot v^2 \cdot d \\
 
−
  v  &= v_T = \sqrt{\frac{250 \frac{\text{kg}}{\text{m}^2} \cdot GM}{r^2 \cdot \rho \cdot d}}
 
−
\end{align}</math>
 
  
−
Assuming ''d'' is 0.2 (which is a good approximation, provided parachutes are not in use), this simplifies to:
+
m \cdot \frac{GM}{r^2} &= \frac{1}{2} \cdot \rho \cdot v^2 \cdot d \cdot \left(0.008 \frac{\text{m}^2}{\text{kg}} \cdot m\right) \\
 +
 
 +
\frac{GM}{r^2} &= 0.004\frac{\text{m}^2}{\text{kg}} \cdot \rho \cdot v^2 \cdot d \\
 +
 
 +
v &= v_T = \sqrt{\frac{250 \frac{\text{kg}}{\text{m}^2} \cdot GM}{r^2 \cdot \rho \cdot d}}
  
−
: <math>v_T = \sqrt{\frac{1250 \frac{\text{kg}}{\text{m}^2} \cdot GM}{r^2\, \rho}}</math>
+
\end{align}</math>
  
−
For the Mk16 pod and parachute example pictured above, the drag coefficient is 35.07, so its terminal velocity at sea level on Kerbin (which is 600 km from Kerbin's center) is:
+
Для Mk16 с парашютом из примера выше коэффициент сопротивления равен 35.07 предельная скорость на уровне моря Кербина (600 км от центра планеты) равна
  
 
: <math>v_T = \sqrt{\frac{250 \frac{\text{kg}}{\text{m}^2} \cdot GM}{r^2\, \rho \cdot 35.07}}</math>
 
: <math>v_T = \sqrt{\frac{250 \frac{\text{kg}}{\text{m}^2} \cdot GM}{r^2\, \rho \cdot 35.07}}</math>
Line 89: Line 90:
  
 
=== Примеры ===
 
=== Примеры ===
 +
 
{| class="wikitable"
 
{| class="wikitable"
 +
 
!rowspan=2 valign=bottom| Высота (м) ||colspan=6| v<sub>T</sub> (м/с)
 
!rowspan=2 valign=bottom| Высота (м) ||colspan=6| v<sub>T</sub> (м/с)
 +
 
|-
 
|-
−
! Ив !! Кербин !! Дюна !! Джул !! Лейс
+
 
 +
! Ив !! Кербин !! Дюна !! Джул !! Лейт
 +
 
 
|-
 
|-
 +
 
| 0 || {{sigfigs|{{VT | planet=Eve | alt= 0}}|5}} || {{sigfigs|{{VT | planet=Kerbin | alt= 0}}|5}} || {{sigfigs|{{VT | planet=Duna | alt= 0}}|5}} || {{sigfigs|{{VT | planet=Jool | alt= 0}}|5}} || {{sigfigs|{{VT | planet=Laythe | alt= 0}}|5}}
 
| 0 || {{sigfigs|{{VT | planet=Eve | alt= 0}}|5}} || {{sigfigs|{{VT | planet=Kerbin | alt= 0}}|5}} || {{sigfigs|{{VT | planet=Duna | alt= 0}}|5}} || {{sigfigs|{{VT | planet=Jool | alt= 0}}|5}} || {{sigfigs|{{VT | planet=Laythe | alt= 0}}|5}}
 +
 
|-
 
|-
 +
 
| 100 || {{sigfigs|{{VT | planet=Eve | alt= 100}}|5}} || {{sigfigs|{{VT | planet=Kerbin | alt= 100}}|5}} || {{sigfigs|{{VT | planet=Duna | alt= 100}}|5}} || {{sigfigs|{{VT | planet=Jool | alt= 100}}|5}} || {{sigfigs|{{VT | planet=Laythe | alt= 100}}|5}}
 
| 100 || {{sigfigs|{{VT | planet=Eve | alt= 100}}|5}} || {{sigfigs|{{VT | planet=Kerbin | alt= 100}}|5}} || {{sigfigs|{{VT | planet=Duna | alt= 100}}|5}} || {{sigfigs|{{VT | planet=Jool | alt= 100}}|5}} || {{sigfigs|{{VT | planet=Laythe | alt= 100}}|5}}
 +
 
|-
 
|-
 +
 
| 1000 || {{sigfigs|{{VT | planet=Eve | alt= 1000}}|5}} || {{sigfigs|{{VT | planet=Kerbin | alt= 1000}}|5}} || {{sigfigs|{{VT | planet=Duna | alt= 1000}}|5}} || {{sigfigs|{{VT | planet=Jool | alt= 1000}}|5}} || {{sigfigs|{{VT | planet=Laythe | alt= 1000}}|5}}
 
| 1000 || {{sigfigs|{{VT | planet=Eve | alt= 1000}}|5}} || {{sigfigs|{{VT | planet=Kerbin | alt= 1000}}|5}} || {{sigfigs|{{VT | planet=Duna | alt= 1000}}|5}} || {{sigfigs|{{VT | planet=Jool | alt= 1000}}|5}} || {{sigfigs|{{VT | planet=Laythe | alt= 1000}}|5}}
 +
 
|-
 
|-
 +
 
| 10000 || {{sigfigs|{{VT | planet=Eve | alt=10000}}|5}} || {{sigfigs|{{VT | planet=Kerbin | alt=10000}}|5}} || {{sigfigs|{{VT | planet=Duna | alt=10000}}|5}} || {{sigfigs|{{VT | planet=Jool | alt=10000}}|5}} || {{sigfigs|{{VT | planet=Laythe | alt=10000}}|5}}
 
| 10000 || {{sigfigs|{{VT | planet=Eve | alt=10000}}|5}} || {{sigfigs|{{VT | planet=Kerbin | alt=10000}}|5}} || {{sigfigs|{{VT | planet=Duna | alt=10000}}|5}} || {{sigfigs|{{VT | planet=Jool | alt=10000}}|5}} || {{sigfigs|{{VT | planet=Laythe | alt=10000}}|5}}
 +
 
|}
 
|}
  
−
== On-rails physics ==
+
== Особенности физики "по-направляющим" (англ. "on-rails") ==
−
If a ship is "on rails" (meaning it's further than 2.25&nbsp;km from the actively-controlled ship) and its orbit passes through a planet's atmosphere, one of two things will happen based on atmospheric pressure at the ship's altitude:
+
Если [[ship/ru|космический корабль]] движется с учетом физики "по-направляющим" (считается, если он - дальше, чем 2.25&nbsp;км. от энергично управляемого [[ship/ru|космического корабля]]) и его [[orbit/ru|орбита]] проходит через [[atmosphere/ru|атмосферу]] [[planet/ru|планеты]], произойдет один из двух случаев, в зависимости от атмосферного давления на высоте полета [[ship/ru|космического корабля]]:
  
−
* below 0.01&nbsp;atm: no atmospheric drag will occur &mdash; the ship will be completely unaffected
+
* ниже 0.01&nbsp;атм.: никакое атмосферное сопротивление абсолютно не затронет &mdash; [[ship/ru|космический корабль]];
−
* 0.01&nbsp;atm or above: the ship will disappear
+
* 0.01&nbsp;атм. или выше: [[ship/ru|космический корабль]] исчезнет.
  
−
The following table gives the altitude of this 0.01&nbsp;atm threshold for each celestial body with an atmosphere:
+
В следующей таблице даны высоты этого порога в 0.01&nbsp;атм. для всех [[celestial body/ru|небесных тел]] с [[atmosphere/ru|атмосферой]]:
 
{| class="wikitable"
 
{| class="wikitable"
 
|-
 
|-
−
! Body || Altitude (m)
+
![[celestial body/ru|Небесное тело]]|| Высота (м.)
 
|-
 
|-
−
| [[Eve]]    ||align="right"| {{Formatnum|{{PressureAltitude|pressure=0.01|body=Eve}}}}
+
| [[Eve/ru|Ив]]    ||align="right"| {{Formatnum|{{Body data/alt at pressure|pressure=0.01|body=Eve}}}}
 
|-
 
|-
−
| [[Kerbin]] ||align="right"| {{Formatnum|{{PressureAltitude|pressure=0.01|body=Kerbin}}}}
+
| [[Kerbin/ru|Кербин]] ||align="right"| {{Formatnum|{{Body data/alt at pressure|pressure=0.01|body=Kerbin}}}}
 
|-
 
|-
−
| [[Duna]]  ||align="right"| {{Formatnum|{{PressureAltitude|pressure=0.01|body=Duna}}}}
+
| [[Duna/ru|Дюна]]  ||align="right"| {{Formatnum|{{Body data/alt at pressure|pressure=0.01|body=Duna}}}}
 
|-
 
|-
−
| [[Jool]]  ||align="right"| {{Formatnum|{{PressureAltitude|pressure=0.01|body=Jool}}}}
+
| [[Jool/ru|Джул]]  ||align="right"| {{Formatnum|{{Body data/alt at pressure|pressure=0.01|body=Jool}}}}
 
|-
 
|-
−
| [[Laythe]] ||align="right"| {{Formatnum|{{PressureAltitude|pressure=0.01|body=Laythe}}}}
+
| [[Laythe/ru|Лейт]] ||align="right"| {{Formatnum|{{Body data/alt at pressure|pressure=0.01|body=Laythe}}}}
 
|}
 
|}
  
−
== Atmospheric height ==
+
== Шкала высот и Атмосферные слои ==
−
The atmospheric height depend on the scale height of the celestial body and is where 0.000001<sup>th</sup> (0.0001&nbsp;%) of the surface pressure is remaining so the atmospheric pressure at the border isn't constant. Technically a craft in Jool's orbit can get lower into the atmosphere (or the atmosphere starts from a higher pressure).
+
'''Атмосферный слой (англ. "atmospheric height")''' зависит от '''шкалы высот (англ. "scale height")''' [[celestial body/ru|небесного тела]] и того, на какой высоте давление составляет всего лишь 0.000001<sup>th</sup> (0.0001&nbsp;%) от давления на поверхности, так что атмосферное давление на границе не постоянно. Технически, [[craft/ru|аппарат]] на [[orbit/ru|орбите]] вокруг [[Jool/ru|Джула]] может спуститься ниже в [[atmosphere/ru|атмосферу]] (или слои [[atmosphere/ru|атмосферу]] начинаются с большего давления).
 
:<math>alt_{\text{atmospheric height}} = -ln\left(10^{-6}\right) \cdot \text{scale height}</math>
 
:<math>alt_{\text{atmospheric height}} = -ln\left(10^{-6}\right) \cdot \text{scale height}</math>
 
:<math>p_{\text{atmospheric height}} = p_0 \cdot 10^{-6}</math>
 
:<math>p_{\text{atmospheric height}} = p_0 \cdot 10^{-6}</math>
−
Kerbin's atmosphere ends at 0.000001&nbsp;atm and to calculate where the other celestial bodies should have the atmospheric height:
+
[[atmosphere/ru|Атмосфера]] [[Kerbin/ru|Кербина]] заканчивается с давлением 0.000001&nbsp;атм. и для вычисления, где у других [[celestial body/ru|небесных тел]] должны располагаться атмосферные слои:
 
:<math>alt_{\text{atmospheric height (real)}} = -ln\left(\frac{10^{-6}}{p_0}\right) \cdot \text{scale height}</math>
 
:<math>alt_{\text{atmospheric height (real)}} = -ln\left(\frac{10^{-6}}{p_0}\right) \cdot \text{scale height}</math>
  
 
== Примечания ==
 
== Примечания ==
 
<references />
 
<references />
 +
 +
[[Category:Celestials/ru]]

Latest revision as of 01:07, 19 January 2020

Error creating thumbnail: /bin/bash: rsvg-convert: command not found
График сравнения атмосферного давления всех атмосфер
Планеты Спутники
TinyEve.png Ив TinyKerbin.png Кербин TinyLaythe.png Лейт
TinyDuna.png Дюна TinyJool.png Джул

Атмосфера астрономического объекта замедляет движение любого объекта, проходящего через неё. Эта сила, известная как сопротивление воздуха (или просто сопротивление). Атмосфера также позволяет совершать подъём с использованием аэродинамической подъёмной силы. Небесные тела, имеющие атмосферу - это планеты Ив, Кербин, Дюна и Джул, а также Лейт (спутник Джул). Только в атмосферах Кербина и Лейт присутствует кислород.

Атмосферное давление экспоненциально уменьшается с увеличением высоты. Характеристической высотой H атмосферы называется расстояние, на котором атмосферное давление изменяется в e раз, или в 2,718 раза. Например, атмосфера Кербина имеет характеристическую высоту 5000 м, то есть атмосферное давление на высоте n в 2,718 раз больше, чем давление на высотеn + 5000.

Атмосферы различаются по температуре, хотя это не имеет никакого отношения к игровому процессу.

Атмосферы позволяют совершать манёвр атмосферного торможения и гораздо легче совершать посадку. Только в атмосфере, содержащей кислород возможна работа реактивного двигателя. Тем не менее, атмосфера делает взлёт с планеты труднее и увеличивает минимальную высоту стабильной орбиты.

Сопротивление

Командный отсек "Mk1-2" с парашютом "Mk16-XL" тормозится путём сопротивления в атмосфере Кербина.

В игре сила атмосферного сопротивления (FD) моделируется следующим образом:[1]

где ρ - плотность атмосферы (кг/м3), v - скорость корабля (м/с), d - безразмерный коэффициент сопротивления формы, и A - площадь поперечного сечения (м2).

Следует отметить, что площадь поперечного сечения на самом деле не рассчитывается в игре. Вместо этого предполагается, что она прямо пропорциональна массе. Такое упрощение, сделанное в KSP не соответствует реальности. Параметр FlightGlobals.DragMultiplier показывает, что соотношение пропорциональности равно 0,008 м2/кг, поэтому:

где m - масса корабля (кг).

Плотность атмосферы ρ прямо пропорционально атмосферному давлению p на данной высоте, являющему собой функцию высоты (a), атмосферного давления на поверхности (p0), и характеристической высоты (H):

где p измеряется в атмосферах и ρ в кг/м3. Множитель 1.2230948554874 кг/(м3·атм.), данный в FlightGlobals.getAtmDensity(1.0), означает плотность воздуха при одной атмосфере (на уровне моря Кербина).

Коэффициент сопротивления (d) рассчитывается как усреднённый по массе коэффициент сопротивления всех деталей корабля. Для большинства аппаратов без открытых парашютов d очень близок к 0.2, так как это - коэффициент сопротивления подавляющего большинства деталей.

Например, коэффициент сопротивления корабля, собранного из командного отсека "Mk1-2" (масса 4, сопротивление 0.2) и парашюта "Mk16-XL" (масса 0.3, сопротивление 500), равен

Предельная скорость

Предельная скорость движущегося в атмосфере тела - это скорость, при которой сопротивление воздуха уравновешивается силой тяжести. Предельная скорость зависит от высоты. Через некоторое время после начала падения скорость тела установится равной предельной скорости.

Предельная скорость важна, так как позволяет найти:

  1. Скорость движения спускаемого аппарата около поверхности.
  2. Оптимальную в плане расхода топлива скорость ракеты при взлёте.

Сила гравитации (FG) равна:

где m - масса корабля, G - гравитационная постоянная, M - масса планеты, r - расстояние от центра планеты.

Для нахождения предельной скорости приравняем FG к FD:

Для Mk16 с парашютом из примера выше коэффициент сопротивления равен 35.07 предельная скорость на уровне моря Кербина (600 км от центра планеты) равна

Примеры

Высота (м) vT (м/с)
Ив Кербин Дюна Джул Лейт
0 58,385 100,13 212,41 23,124 115,62
100 58,783 101,01 214,21 23,162 116,32
1000 62,494 109,30 231,16 23,508 122,83
10000 115,27 240,52 495,18 27,272 211,77

Особенности физики "по-направляющим" (англ. "on-rails")

Если космический корабль движется с учетом физики "по-направляющим" (считается, если он - дальше, чем 2.25 км. от энергично управляемого космического корабля) и его орбита проходит через атмосферу планеты, произойдет один из двух случаев, в зависимости от атмосферного давления на высоте полета космического корабля:

В следующей таблице даны высоты этого порога в 0.01 атм. для всех небесных тел с атмосферой:

Небесное тело Высота (м.)
Ив 44 745
Кербин 25 789
Дюна 10 814
Джул 219 397
Лейт 32 755

Шкала высот и Атмосферные слои

Атмосферный слой (англ. "atmospheric height") зависит от шкалы высот (англ. "scale height") небесного тела и того, на какой высоте давление составляет всего лишь 0.000001th (0.0001 %) от давления на поверхности, так что атмосферное давление на границе не постоянно. Технически, аппарат на орбите вокруг Джула может спуститься ниже в атмосферу (или слои атмосферу начинаются с большего давления).

Атмосфера Кербина заканчивается с давлением 0.000001 атм. и для вычисления, где у других небесных тел должны располагаться атмосферные слои:

Примечания

  1. ↑ http://forum.kerbalspaceprogram.com/showthread.php/5235-Atmospheric-drag?p=88804&viewfull=1#post88804 Статья на форуме "forum.kerbalspaceprogram.com".
Retrieved from "https://wiki.kerbalspaceprogram.com/index.php?title=Atmosphere/ru&oldid=96056"