Difference between revisions of "Atmosphere/hu"

From Kerbal Space Program Wiki
Jump to: navigation, search
m
m
Line 17: Line 17:
 
|}
 
|}
  
Az [[celestial body/hu|égitest]]ek "légköre" lefékez minden egyes testet, amely benne halad, az ellenállási erőt amely ilyenkor keletkezik légellenállásnak[atmospheric drag] nevezzük. A légkör lehetővé teszi az aerodinamikus emelést is. A légkörrel rendelkező égitestek rendszerint [[planet/hu|bolygó]]k, mint az [[Eve/hu|Eve]], [[Kerbin/hu|Kerbin]], [[Duna/hu|Duna]] vagy a gázóriás [[Jool/hu|Jool]], de a [[Laythe/hu|Laythe]], a Jool [[moon/hu|hold]]ja. Csak a [[Kerbin/hu|Kerbin]] és a [[Laythe/hu|Laythe]] légköre tartalmaz számottevő mennyiségben oxigént.
+
Az [[celestial body/hu|égitest]]ek '''légköre [athmoshpere]''' fékez minden egyes testet, amely benne halad, az ellenállási erőt amely ilyenkor keletkezik légellenállásnak[atmospheric drag] nevezzük. A légkör lehetővé teszi az aerodinamikus emelést is. A légkörrel rendelkező égitestek rendszerint [[planet/hu|bolygó]]k, mint az [[Eve/hu|Eve]], [[Kerbin/hu|Kerbin]], [[Duna/hu|Duna]] vagy a gázóriás [[Jool/hu|Jool]], de a [[Laythe/hu|Laythe]], a Jool [[moon/hu|hold]]ja. Csak a [[Kerbin/hu|Kerbin]] és a [[Laythe/hu|Laythe]] légköre tartalmaz számottevő mennyiségben oxigént.
  
 
A légnyomás exponenciálisan csökken a magasság függvényében. Egy légkör "léptékmagassága" az a magasságkülönbség, amelyen a légnyomás a [[w:hu:Euler-féle_szám|''e'', avagy 2.718]]-ed részére csökken. Például a Kerbinnél ez az érték 5000 m, ez azt jelenti, hogy egy adott magasságon  a légnyomás 2,718-szor nagyobb, mint 5000m-rel magasabban. Mivel az exponenciális függvény értelmezési tartománya végtelen, a játékban a légkör magassága egy vágási szintet jelent, amely felett a légnyomás teljesen 0, azaz ez a világűr határa. A valós világunkban ezt lényegében a [[w:hu:Kármán-vonal|Kármán-vonaltól]] számítják.
 
A légnyomás exponenciálisan csökken a magasság függvényében. Egy légkör "léptékmagassága" az a magasságkülönbség, amelyen a légnyomás a [[w:hu:Euler-féle_szám|''e'', avagy 2.718]]-ed részére csökken. Például a Kerbinnél ez az érték 5000 m, ez azt jelenti, hogy egy adott magasságon  a légnyomás 2,718-szor nagyobb, mint 5000m-rel magasabban. Mivel az exponenciális függvény értelmezési tartománya végtelen, a játékban a légkör magassága egy vágási szintet jelent, amely felett a légnyomás teljesen 0, azaz ez a világűr határa. A valós világunkban ezt lényegében a [[w:hu:Kármán-vonal|Kármán-vonaltól]] számítják.
Line 25: Line 25:
 
A légkör megengedi az üzemanyag-takarékos [[aerobraking/hu|levegőfékezés]]t és könnyen végrehajtható [[parachute/hu|ejtőernyő]]s leszállást. Ha a légkör elegendő oxigént tartalmaz, akkor [[jet engine/hu|gázturbinás sugárhajtómű]]veket is használhatunk. Ellenben a légkör megnehezíti a felszállást, mivel légellenállást generál, rontja a rakétahajtóművek hatékonyságát és lényegesen megnöveli a stabil keringési pálya magasságát.
 
A légkör megengedi az üzemanyag-takarékos [[aerobraking/hu|levegőfékezés]]t és könnyen végrehajtható [[parachute/hu|ejtőernyő]]s leszállást. Ha a légkör elegendő oxigént tartalmaz, akkor [[jet engine/hu|gázturbinás sugárhajtómű]]veket is használhatunk. Ellenben a légkör megnehezíti a felszállást, mivel légellenállást generál, rontja a rakétahajtóművek hatékonyságát és lényegesen megnöveli a stabil keringési pálya magasságát.
  
== Légellenállás [Drag] ==
+
== Légellenállás ==
 
[[File:Mk16-XL Parachute.jpg|thumb|right|A Mk1-2 kabin egy Mk16-XL ejtőernyő által keltett légellenállás segítségével fékeződik a Kerbin légkörében.]]
 
[[File:Mk16-XL Parachute.jpg|thumb|right|A Mk1-2 kabin egy Mk16-XL ejtőernyő által keltett légellenállás segítségével fékeződik a Kerbin légkörében.]]
  
A légellenállást (''F<sub>D</sub>'') a következőképpen írhatjuk le:
+
A '''légellenállást [Drag]''' (''F<sub>D</sub>'') a következőképpen írhatjuk le:
  
 
: <math>F_D = 0.5\, \cdot \rho\, \cdot v^2\, \cdot C_w\, \cdot A</math>
 
: <math>F_D = 0.5\, \cdot \rho\, \cdot v^2\, \cdot C_w\, \cdot A</math>
  
Ahol ''&rho;'' a levegő sűrűsége (kg/m<sup>3</sup>), ''v'' a közegben haladó test sebessége (m/s), ''C<sub>w</sub>'' a légellenállási tényező (dimenziótlan), és az ''A'' a [[w:cross section (geometry)|vetített keresztmetszet]] (m<sup>2</sup>).
+
Ahol ''&rho;'' a levegő sűrűsége (kg/m<sup>3</sup>), ''v'' a közegben haladó test sebessége (m/s), ''C<sub>w</sub>'' a légellenállási tényező (dimenziótlan), és az ''A'' a [[w:cross section (geometry)|homlokfelület]] (m<sup>2</sup>).
  
 
A levegő sűrűsége ''&rho;'' állandó összetételt és hőmérsékletet feltételezve arányos a légnyomással (''p'' mértékegysége ''atm''), amely a felszín feletti magasság függvénye. Ha a légnyomás a tengerszinten (0 méteren) (''p<sub>0</sub>''), és a léptékmagasság (''H'') a [[Kerbin/hu|Kerbin]] estében:
 
A levegő sűrűsége ''&rho;'' állandó összetételt és hőmérsékletet feltételezve arányos a légnyomással (''p'' mértékegysége ''atm''), amely a felszín feletti magasság függvénye. Ha a légnyomás a tengerszinten (0 méteren) (''p<sub>0</sub>''), és a léptékmagasság (''H'') a [[Kerbin/hu|Kerbin]] estében:
Line 49: Line 49:
 
hol ''m'' a tömeg (kg).  
 
hol ''m'' a tömeg (kg).  
  
== Végsebesség [Terminal velocity] ==
+
== Végsebesség ==
A légkörben eső testek [[w:terminal velocity|végsebesség]]e az a sebesség, amelynél a légellenállás és a tömegvonzás kiegyenlíti egymást. A végsebesség egy adott égitesten belül is változó, mivel a magasság függvénye. Elég idő elteltével az adott zuhanó test felveszik a magassághoz tartozó végsebességet, és azzal a sebességgel folytatják az esést.
+
A légkörben eső testek '''[[w:terminal velocity|végsebesség]]e[Terminal velocity]''' az a sebesség, amelynél a légellenállás és a tömegvonzás kiegyenlíti egymást. A végsebesség egy adott égitesten belül is változó, mivel a magasság függvénye. Elég idő elteltével az adott zuhanó test felveszik a magassághoz tartozó végsebességet, és azzal a sebességgel folytatják az esést.
  
 
A végsebesség fontos, mivel:
 
A végsebesség fontos, mivel:
Line 102: Line 102:
 
|}
 
|}
  
== Sínen fizika [On-rails physics] ==
+
== Megvezetett fizika ==
A magára hagyott eszközzel (2.25&nbsp;km-né nagyobb távolságban az irányított eszköztől) a következő történik:
+
A '''megvezetett fizika [On-rails physics]''' szerint a magára hagyott [[craft/hu|eszközzel]] (2.25&nbsp;km-né nagyobb távolságban az irányított eszköztől) a következő történik:
  
 
* 0.01&nbsp;atm alatt: nincs légellenállás &mdash; a hajó mintha az űrben közlekedne
 
* 0.01&nbsp;atm alatt: nincs légellenállás &mdash; a hajó mintha az űrben közlekedne
 
* 0.01&nbsp;atm határ felett: az eszköz elprivatizálódik
 
* 0.01&nbsp;atm határ felett: az eszköz elprivatizálódik
  
Az alábbi táblázat mutatja 0.01&nbsp;atm-ás határt minden légkörrel rendelkező [[celestial body/hu|égitest]]re:
+
Az alábbi táblázat mutatja 0.01&nbsp;atm-ás határt minden légkörrel rendelkező [[celestial body/hu|égitest]] esetén:
 
{| class="wikitable"
 
{| class="wikitable"
 
|-
 
|-
Line 124: Line 124:
 
|}
 
|}
  
== Légkörmagasság [Atmospheric height] ==
+
== Légkörmagasság ==
A légkör magassága függ az [[celestial body/hu|égitest]] léptékmagasságtól, ahol a nyomás 1/1000000-od (0.0001&nbsp;%) része a felszíni nyomásnak, így a határon a nyomás égitestenként változik. Technikailag a [[Jool/hu|Jool]] légköre alacsonyabban kezdődik, vagy ahogy vesszük magasabb nyomással...  
+
A '''légkör magassága [Atmospheric height]''' az a tengerszint feletti magasságot, ahol a nyomás 1/1000000-od (0.0001&nbsp;%) része a tengerszinti(0m) nyomásnak. Mivel ez függvénye az [[celestial body/hu|égitest]] léptékmagasságának, ezért ez azt jelenti, hogy a határon a határon a nyomás égitestenként változik. Technikailag a [[Jool/hu|Jool]] légköre alacsonyabban kezdődik, vagy ahogy vesszük magasabb nyomással...  
  
 
:<math>alt_{\text{légkörmagasság}} = -ln\left(10^{-6}\right) \cdot \text{léptékmagasság}</math>
 
:<math>alt_{\text{légkörmagasság}} = -ln\left(10^{-6}\right) \cdot \text{léptékmagasság}</math>

Revision as of 20:27, 1 April 2014

A légköri nyomások összevetése
Bolygók Holdak
TinyEve.png Eve TinyKerbin.png Kerbin TinyLaythe.png Laythe
TinyDuna.png Duna TinyJool.png Jool

Az égitestek légköre [athmoshpere] fékez minden egyes testet, amely benne halad, az ellenállási erőt amely ilyenkor keletkezik légellenállásnak[atmospheric drag] nevezzük. A légkör lehetővé teszi az aerodinamikus emelést is. A légkörrel rendelkező égitestek rendszerint bolygók, mint az Eve, Kerbin, Duna vagy a gázóriás Jool, de a Laythe, a Jool holdja. Csak a Kerbin és a Laythe légköre tartalmaz számottevő mennyiségben oxigént.

A légnyomás exponenciálisan csökken a magasság függvényében. Egy légkör "léptékmagassága" az a magasságkülönbség, amelyen a légnyomás a e, avagy 2.718-ed részére csökken. Például a Kerbinnél ez az érték 5000 m, ez azt jelenti, hogy egy adott magasságon a légnyomás 2,718-szor nagyobb, mint 5000m-rel magasabban. Mivel az exponenciális függvény értelmezési tartománya végtelen, a játékban a légkör magassága egy vágási szintet jelent, amely felett a légnyomás teljesen 0, azaz ez a világűr határa. A valós világunkban ezt lényegében a Kármán-vonaltól számítják.

A légkörben változik a hőmérséklet is, bár ez nem számít a játékban

A légkör megengedi az üzemanyag-takarékos levegőfékezést és könnyen végrehajtható ejtőernyős leszállást. Ha a légkör elegendő oxigént tartalmaz, akkor gázturbinás sugárhajtóműveket is használhatunk. Ellenben a légkör megnehezíti a felszállást, mivel légellenállást generál, rontja a rakétahajtóművek hatékonyságát és lényegesen megnöveli a stabil keringési pálya magasságát.

Légellenállás

A Mk1-2 kabin egy Mk16-XL ejtőernyő által keltett légellenállás segítségével fékeződik a Kerbin légkörében.

A légellenállást [Drag] (FD) a következőképpen írhatjuk le:

Ahol ρ a levegő sűrűsége (kg/m3), v a közegben haladó test sebessége (m/s), Cw a légellenállási tényező (dimenziótlan), és az A a homlokfelület (m2).

A levegő sűrűsége ρ állandó összetételt és hőmérsékletet feltételezve arányos a légnyomással (p mértékegysége atm), amely a felszín feletti magasság függvénye. Ha a légnyomás a tengerszinten (0 méteren) (p0), és a léptékmagasság (H) a Kerbin estében:

Ahol a p mértékegysége atm, and ρ pedig kg/m3. Az átváltási tényez ekkor 1,2230948554874 kg/(m3·atm).

Megjegyzés: jelenleg(23.0) a FAR mod segítségével lehet a valósághű aerodinamikát elérni, az alapjátékban a légellenállási tényező az alkatrészek veleszületett légellenállási tényezőinek tömeggel súlyozott átlaga! FlightGlobals A keresztmetszet esetén pedig a következő egyszerűsítéssel él:

hol m a tömeg (kg).

Végsebesség

A légkörben eső testek végsebessége[Terminal velocity] az a sebesség, amelynél a légellenállás és a tömegvonzás kiegyenlíti egymást. A végsebesség egy adott égitesten belül is változó, mivel a magasság függvénye. Elég idő elteltével az adott zuhanó test felveszik a magassághoz tartozó végsebességet, és azzal a sebességgel folytatják az esést.

A végsebesség fontos, mivel:

  1. Leírja a talajtérési sebességet, azaz tervezni lehet az ejtőernyős vagy a fékezőrakétás leszállást.
  2. Megmutatja az optimális emelkedési sebességet, melynek segítségével üzemanyag-hatékonyan érhetjük el az alacsony keringési pályát.

A tömegvonzás ereje (FG):

Ahol az m a jármű tömege, G is the gravitációs állandó, M az égitest tömege, és az r a középpontól vett távolsága az eső testnek.

A végsebességek meghatározásához fel kell írnunk, ahol a FG = FD:

Ez a KSP világában a következőképpen egyszerűsödik:

Feltéve d=0.2, mely közelítőleg ejtőernyő nélküli alapeset:

A mellékelt képen látható földet érő kapszula esetében Mk16 ernyővel, a d=35.07, így a tengerszinten:

Példák [Examples]

Magasság (m) vT (m/s)
Eve Kerbin Duna Jool Laythe
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

Megvezetett fizika

A megvezetett fizika [On-rails physics] szerint a magára hagyott eszközzel (2.25 km-né nagyobb távolságban az irányított eszköztől) a következő történik:

  • 0.01 atm alatt: nincs légellenállás — a hajó mintha az űrben közlekedne
  • 0.01 atm határ felett: az eszköz elprivatizálódik

Az alábbi táblázat mutatja 0.01 atm-ás határt minden légkörrel rendelkező égitest esetén:

Égitest Magasság (m)
Eve 0
Kerbin 0
Duna 0
Jool 0
Laythe 0

Légkörmagasság

A légkör magassága [Atmospheric height] az a tengerszint feletti magasságot, ahol a nyomás 1/1000000-od (0.0001 %) része a tengerszinti(0m) nyomásnak. Mivel ez függvénye az égitest léptékmagasságának, ezért ez azt jelenti, hogy a határon a határon a nyomás égitestenként változik. Technikailag a Jool légköre alacsonyabban kezdődik, vagy ahogy vesszük magasabb nyomással...

A Kerbin légköre 0.000001 atm végződik és hasonlóan a következőképpen számíthatjuk a többi égitest légkörének magasságát:

Lásd még

Megjegyzések