Difference between revisions of "Tutorial:Basic Rocket Design/zh-cn"

Revision as of 05:01, 10 April 2018

原作者: Senshi

这个教程囊括了一些关于VAB（Vehicle Assembly Building， 火箭组装平台）的重要的基础内容，以及关于如何让你的第一枚火箭能平平安安的顺利飞至轨道的知识，还会简单的讲解可用的组件组以及他们的作用，并让你了解基本的火箭分级并提供一些简单的火箭范例来告诉你如何完成你的第一次发射（以及可能的返回）。

• 长度：30到45分钟

• 难度：初学者

• 版本：通用

期待你们在讨论页面的反馈！如果教程显得很难或无法理解，那么一定是教程写的还不够简单明了。所以就大胆的抱怨吧！

火箭升空的基本知识

要想让一个物体从Kerbin星球飞上太空并呆在那里（所谓的进入稳定轨道）需要遵守的规则很简单：你最大的对手就是重力和阻力。

重力随着你离开地表会以指数的形式递减，而阻力也会以接近指数的形式递减直到你到达大气上界（大约68.5KM，超过这个高度后物体不再受空气阻力）。重力的效果会随着火箭总重量的增加而增加，阻力则会因为火箭形状的不同而不同，越扁平而光滑的结构所受到的阻力就越小。如果你设计出一块砖头状的东西，那么不要怀疑它的飞行轨迹也会跟砖头一个样。总之，火箭的重量比火箭的阻力要重要的多，但一个好的设计还是能对你火箭的效率做出巨大的提升。要想克服阻碍，飞向太空，你需要提供巨量的推力（大约4000m/s的速度）

所以设计火箭的规则也就很简单了：让它尽量的轻，让它尽量的光滑，再给它大量的推力，最后还要保证它能直着向上飞。

先设计你的负载，然后再另外设计你的运载火箭是非常好的习惯，这将会让你以后能使用标准化的运载火箭来运载各种相近的载荷。

火箭设计辅助工具

对称

在屏幕的左下角，有一个中间有一个黄点的按钮。如果你点它一下，你就打开了对称选项。这意味着从现在起，不论何时，只要你把一个组件放在非火箭中轴线的位置上，它都会自动的被放在四周相对称的地方。当设计运载火箭的时候这个选项非常的有用，这样可以确保你不会意外的放错了零件导致重心偏移。有时你不得不让重心从火箭的中央偏开少许，但所有的偏移都必须在整个火箭升空的过程中不断的修正，就像它让你的火箭不断的在向一个特定的方向翻滚一样。而这些用来修正火箭航向的能量就不能用来让你的火箭向前飞行了。你可以多次点击这个按钮来在不同数量的对称模式中切换（1,2,3,4,6,8）

角度对齐

就在对称按钮的旁边，有一个有一个黄色的圆圈和一个点的按钮。它就是一个简单的开关，开启这个选项后所有的零件都会被对齐到22.5的整数倍角度上。这同样在确保火箭能有一个基本对称的重心方面非常有用。即使你是打算在两边分别放一个单独的零件。在整个教程中这个选项都应该打开（注：当圆圈变成六边形时表示打开了）（事实上，只有极少数的情况下才需要关闭这个选项。）

物理指示器

在两枚黄色按钮下面还有三个绿色的按钮。从左至右它们分别会让你能够获得关于质量中心，升力重心以及推力中心的可视标志。名字已经充分说明了它们各自的作用了。不过升力中心主要用于设计大气层内飞行器（也就是飞机），对火箭没什么用。另外两个则非常有用，可以用来检查重心和推力是否合适。质量中心应该处在你火箭最底层的三分之一处，或者尽量接近你的推力中心。如果它太高了，你的火箭就会头重脚轻并很难控制。由于燃料的消耗和分离的级，质量中心会在飞行过程中发生变化。

旋转组件

这个在控制里有所说明，但我还是打算来一个简短的注解。你可以通过WASDQE键随心所欲的旋转任何组件，所有旋转都是以90度为单位的，除非你按住Shift才能以较小的角度转动（注：目测是5度）

航天器设计

在创建一个新火箭的时候，你首先要选择一个合适的指令舱。指令舱的选择取决于你希望设计一款无人的探测器还是载人的飞船。如果你想把你的小绿人送进太空，那么你就要选择一个载人的指令舱。反之如果你希望在你探索太空的过程中不要出现小绿人的伤亡，那么就选择一款无人的指令舱吧。再次强调一下，火箭的吨位是越小越好。

动量轮

动量轮通过对航天器施加反作用力来控制航天器的旋转。其旋转的中心取决于动量轮安装的位置，因此应保证动量轮安装在航天器的中心位置。动量轮工作不会消耗燃料，但需要消耗电。所有的指令舱都会包含基本的动量轮。动量轮提供的扭矩与航天器的质量成正比（质量越大，扭矩越大）。游戏中的动量轮提供的扭矩远大于现实世界中，因此更加容易控制航天器。

当航天器的载荷非常大时，你需要增加额外的动量轮来提高航天器的稳定性。 在“控制”面板中你可以找到额外的动量轮组件。

姿态稳定系统（SAS）

姿态稳定系统（SAS）和高级姿态稳定系统（ASAS）是坎巴拉太空计划里独有的系统。它们能够自动的辅助稳定你的火箭，并可以在飞行的任何时候通过默认设置的“T”键开关。在开启时SAS系统会尝试保持火箭当前的指向（不是速度方向）因此你将会发现你很难操作火箭进行转向。

SAS的稳定能力有限，不要指望它能让一个重心严重偏斜的火箭也正常升空。虽然SAS的力量可以通过简单的堆更多的SAS模块来改善，然而我们不建议你增加这么多的负载来实现一个在设计良好的火箭上根本不需要的设计（注：带一个ASAS还是有必要的）。

SAS会自动的操作火箭上任何能够提供控制能力的组件（例如有矢量推力的引擎，或是控制翼片，当然，后者只能在大气层中使用）大多数的液体引擎都会提供一定的矢量推力，通常来说这些引擎的矢量推力就足够让你的火箭能维持控制了。

电力

火箭上大部分的设备都或多或少的需要电力。

最简单的供电方法就是装足够多的电池组。电池组的位置可以随意安排，整个火箭都被视为”通电的“并且可以从火箭上任何一处的电池组获得电力。无论中间隔了多远

然而，电池组的电能是有限的。如果你想要让一个卫星在太空中活动很长的一段时间，那么你最好还是在上面安装一些能发电的设备。在目前的版本中有三种方法可以获得电能。

• 温差发电机
• 所有的液体燃料引擎都会在工作室产生一定的电力
• 各种太阳能电池板

长轨道周期的卫星使用太阳能板，太阳能板有很高的输出而且没有任何的消耗，重量也比较轻。但是，它们非常的庞大，所以要给它们足够的空间来展开并且几乎不能承受任何物理压力（例如，撞击，颠簸）。需要更加紧凑坚固的结构的星球探测器则更倾向于使用温差发电机。温差发电机的发电时间近乎无限，而代价是相对更重了一些。 当你决定在卫星上使用太阳能的时候，我们强烈建议你在卫星上配备足够的电池以便于在当卫星绕到星球暗面而无法从太阳获取能量时提供持续的能源。当卫星重新回到向阳面时，太阳能板能自动的为电池充电。两三个小型电池包或一个大的电池环通常就能很好的应付这种情况。

对称的安装两块 OX-4型太阳能板或四块OX-STAT太阳能板 通常就能满足大部分的需要了。对称同时也能保证至少有一片太阳能板能朝向太阳，不管火箭朝向什么方向。

姿态调节喷口（RCS）

RCS是一个简单的通过喷出压缩气体产生推力的推进系统。压缩气体以一种被称为”Monopropellant "(简称Monoprop或Mono)的超压缩状态下。所以它不像其他引擎那样需要消耗燃料和氧化剂。这种引擎的推力非常小，它们设计的初衷是要为太空中的火箭提供精确的转向推力（不需要考虑克服风阻或重力的问题，所以一点点推力就够了）。另一种方面的应用则是为低重力真空环境（例如陨石或月球）上的探测器提供推力。一个配有大量喷口的轻型探测器将会很容易控制。它有两个主要的优点：* 尽管它们需要专门的燃料（意味着额外的重量），喷口本身却非常轻而且是全方位的。而且完全不用考虑燃料的流通问题，RCS喷口也可以布置在任何位置而不一定要与RCS燃料舱直接相连（注：也就是说任何位置的RCS喷口都可以从火箭上任何位置的RCS燃料舱取得燃料）* 另一个（可能也是最大的）有点则是它们的燃料消耗非常非常低，即使只是一小罐（25个单位）的monoprop就能维持几分钟的推力。安装之后RCS不会默认开启，你同样可以在飞行的任何时间通过“R”键来开启或关闭RCS系统。如果RCS和SAS系统同时开启，那么SAS可以利用RCS来辅助调节航向。如果你需要快速进行方向的调整，这将会非常有用。但记得千万不要长时间的开着RCS，SAS系统很喜欢不停的做一些微小的RCS推进来持续的修正航向（注：这将导致你很快就把RCS燃料耗光）如果你不需要快速的转向或精准的控制（例如将来会接触到的对接）那么你完全可以不装RCS系统并省下数吨的重量（驾驶舱里有飞轮，可以提供一些基本的调节能力）。

如果你打算装上RCS系统，那么你还需要考虑一些问题：由于RCS喷口的推力很小，你将会需要很多的RCS喷口。一个大约三吨的卫星就需要6~8个RCS喷口。虽然之前说过RCS喷口几乎是全方位的，但是为了更好更快的完成转向等动作，你还是需要合理的摆放你的RCS喷口。关于喷口的布置，我建议你开启“质量中心”的指示器，然后使用4对称或3对称的模式，将一组喷口放在你负载的顶部，另一组放在负载的底部。

科研组件

这个部分基本没什么作用，但是它们能提供一些科学上的信息用于研究。它们同样会带来额外的负载和阻力，所以我在这个教程里先无视了它们。

降落伞

如果你不打算让你的卫星永远都呆在宇宙里，或者希望你的小绿人能平安返回地面，那再也没有比装降落伞更好的方法了。在你的航天器顶上装一个降落伞是最好的降落方法。如果你的航天器外星是长条状的，那么可能在质心上装一个降落伞会比较好。降落伞的力量很强，能借助大气的力量让你的航天器平安的在大气层内减速。不要担心降落伞在激活后怎么是缩成一团的，他们只会在最后的500米才完全打开，只有极重的航天器才会需要使用MK25重型降落伞，并且需要在之前先减速到一定的程度。如果你的航天器正以极高的速度坠落而降落伞突然完全展开，那么很有可能你的降落伞会被扯掉。所以寻找一个流畅而安全的降落轨道。