Difference between revisions of "Atmosphere/hu"
m (example+ and dynamic pressure /példa+ és dinamikus nyomás) |
(clean up formatting) |
||
Line 19: | Line 19: | ||
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. | 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- | + | 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 légkörben változik a hőmérséklet is, bár ez nem számít a játékban | A légkörben változik a hőmérséklet is, bár ez nem számít a játékban | ||
Line 45: | Line 45: | ||
\end{align}</math> | \end{align}</math> | ||
− | Ahol a p mértékegysége atm, and ''ρ'' pedig kg/m<sup>3</sup>. Az átváltási tényez ekkor 1,2230948554874 kg/(m<sup>3</sup>·atm). | + | Ahol a p mértékegysége atm, and ''ρ'' pedig kg/m<sup>3</sup>. Az átváltási tényez ekkor 1,2230948554874 kg/(m<sup>3</sup>·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! [[API:FlightGlobals|FlightGlobals]] A keresztmetszet esetén pedig a következő egyszerűsítéssel él:''' | '''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! [[API:FlightGlobals|FlightGlobals]] A keresztmetszet esetén pedig a következő egyszerűsítéssel él:''' | ||
Line 64: | Line 64: | ||
: <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> | ||
− | Ahol az ''m'' a [[craft/hu|jármű]] tömege, ''G'' is the [[w:hu: | + | Ahol az ''m'' a [[craft/hu|jármű]] tömege, ''G'' is the [[w:hu:Gravitációs állandó|gravitációs állandó]], ''M'' az [[celestial body/hu|égitest]] tömege, és az ''r'' a ''középpontól'' vett távolsága az eső testnek. |
A végsebességek meghatározásához fel kell írnunk, ahol a ''F<sub>G</sub>'' = ''F<sub>D</sub>'': | A végsebességek meghatározásához fel kell írnunk, ahol a ''F<sub>G</sub>'' = ''F<sub>D</sub>'': | ||
Line 137: | Line 137: | ||
== <span id="Légkörmagasság"> Légkörmagasság </span> [Atmospheric height]== | == <span id="Légkörmagasság"> Légkörmagasság </span> [Atmospheric height]== | ||
− | A '''légkör magassága''' az a tengerszint feletti magasságot, ahol a nyomás 1/1000000-od (0.0001 | + | A '''légkör magassága''' az a tengerszint feletti magasságot, ahol a nyomás 1/1000000-od (0.0001%) 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 06:27, 8 April 2014
Bolygók | Holdak | ||||
---|---|---|---|---|---|
Eve | Kerbin | Laythe | |||
Duna | 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.
Contents
Légellenállás [Drag]
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).
Az egyenlet első része a dinamikus nyomás [dynamic pressure], jelölése nagybetűs "Q", ami megadja az aerodinamikai hatások nagyságát:
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 [Terminal velocity]
A légkörben eső testek végsebessége 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:
- Leírja a talajtérési sebességet, azaz tervezni lehet az ejtőernyős vagy a fékezőrakétás leszállást.
- 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:
Lássunk egy példát:
A mellékelt képen látható földet érő Mk1-2 kapszula (tömeg 4, légellenállás 0.2) esetében Mk16 nyitott ernyővel (tömeg 0.3, légellenállás 500):
Először számoljuk ki a teljes ellenállást, ami ugye a tömeggel súlyozott átlag:
a d=35.07, azaz a tengerszinten így alakul az eső test végsebessége:
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 [On-rails physics]
A megvezetett fizika szerint a magára hagyott eszközzel (2.25 km-nél 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 eltűnik
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 [Atmospheric height]
A légkör magassága 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: