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KSP中, 有许多可能会使非专业人员感到迷惑的关于物理和轨道的术语。并且,许多其他科学术语和简写被用来描述常用术语。
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KSP中使用了大量物理学和轨道飞行的术语,面对这些词语时,非专业人员无疑是会异常困惑,更不要说还有大量的其他科学词汇和缩写了。
  
此表格被设计成一个包含了使你走上专业宇航员之路所必须的术语的简洁的表单。
+
本页就是一个相关术语简洁的查询表单,希望能帮助你顺利的走上专业宇航员之路。
  
== 有用的术语 ==
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== 数学 ==
  
=== 数学和几何 ===
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<div style="float:right;">[[File:cartesian.svg|thumb|upright|left|笛卡尔坐标系——使用直角坐标]][[File:polar.svg|thumb|upright|极坐标系——使用角度和长度]]</div>
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;椭圆(Elliptical)
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:椭圆形,环绕轨道的常见状态。
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;双曲线(Hyperbolic)
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:开放的光滑曲线,通常对应的是逃逸轨道。
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;法向量(Normal Vector)
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:一条与平面垂直的向量。(在赤道轨道上,法向量指向北极的方向)
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;标量(scalar)
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:一个没有方向的数值。标量一般会有测量单位的后缀,表明这个标量的量纲。 比如 3&nbsp;米每秒(m/s), 3&nbsp;米(m),3&nbsp;秒(s) 都是标量:它们分别是速率(区分于速度)、路程(区分于位移)和时间的单位,但不含方向。
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;向量, 矢量(vector)
 +
:一个方向和大小的集合。比如前进方向和速率放在一起就是速度。一个向量如何被表示取决于采用的坐标系,以及多少个维度被使用。  <35°, 12>是一个二维的极坐标向量,而<14, 9, -20>则是一个三维笛卡尔(直角)坐标向量。也有其他的坐标系,但这些是最常用的。
  
<div style="float:right;">[[File:cartesian.svg|thumb|upright|left|Cartesian coordinate system - Uses rectangular coordinates]][[File:polar.svg|thumb|upright|Polar coordinate system - Uses only angles and one length]]</div>
+
:<35°, 12>是一个12个单位长的箭头,从原点(零点,角度在这里没有意义,因为这是一个没有长度的点)出发,结束在一个与偏离极轴(通常是x轴,逆时针旋转为正角度)35°的点。
;椭圆(Elliptical)
 
:椭圆形的,一般用于你的轨道的参考。
 
;法向量(Normal vector)
 
:一条与平面垂直的向量。
 
;标量(Scalar)
 
:一个没有方向的数值。标量一般会有测量单位的后缀,表明这个标量的量纲。 比如 3&nbsp;米每秒(m/s), 3&nbsp;米(m),3&nbsp;秒(s) 都是标量:他们有不同的表示速度,长度/距离和时间的单位,但是都没有方向。
 
;向量(Vector)
 
:一个方向和大小的集合。比如前进方向和速率放在一起就是速度。一个向量如何被表示取决于采用的坐标系,以及多少个维度被使用。  <35°, 12>是一个二维的极坐标向量,而<14, 9, -20>则是一个三维笛卡尔(直角)坐标向量。也有其他的坐标系,但这些是最常用的
 
  
:<35°, 12>看起来像是一个12个单位长的箭头,从原点(零点,角度在这里没有意义,因为这是一个没有长度的点)出发,结束在一个与偏离极轴(通常是x轴,逆时针旋转为正角度)35°的点。
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:<14, 9, -20>是一个从原点(<0,0,0>)出发,在一个x坐标为14,y坐标为9,z坐标为20的点终止的箭头。
  
:<14, 9, -20>看起来像是一个从原点(<0,0,0>)出发,在一个x坐标为14,y坐标为9,z坐标为20的点终止的箭头。
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:使用直角坐标系的优点是你可以准确地知道向量的终止位置在哪里,但是计算向量的长度则比较麻烦。而在极坐标系中,向量长度十分易得,终止位置却较难得出。
  
:使用直角坐标系的优点是你可以准确的知道向量的终止位置在哪里,但是计算向量的长度则比较麻烦。而在极坐标系中,向量长度十分易得,终止位置却很难得出。
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:'''速度''''''加速度''''''力'''、'''动量'''等物理量都是矢量。
 
 
:这些物理量都是向量:'''速度''', '''加速度''', '''力'''
 
  
 
一个三维坐标系需要:
 
一个三维坐标系需要:
* 一个原点。
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* 一个参考系原点。
 
* 3个单位向量。这些向量定义了沿着坐标轴的基本量度和坐标轴的方向。
 
* 3个单位向量。这些向量定义了沿着坐标轴的基本量度和坐标轴的方向。
 
* 3个标量,这可以是角度或坐标,用来描述坐标空间中的位置。
 
* 3个标量,这可以是角度或坐标,用来描述坐标空间中的位置。
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=== Orbital Terms ===
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== 轨道 ==
[[File:Orbit.svg|thumb|upright=2.25|Visualization of the most common orbital parameters]]
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[[File:Orbit.svg|thumb|upright=2.25|常用轨道参数图解]]
;Apoapsis
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;<span id="ap">轨道远拱点(apoapsis)</span>
:In an elliptical orbit, the point of the orbit farthest from the planet.
+
;<span id="pe">轨道近拱点(periapsis)</span>
;<span id="pe">Periapsis</span>
+
;拱点
:In an elliptical orbit, the point of the orbit closest to the planet.
+
{{See also|Orbit|section=Apoapsis and periapsis}}
;Peri-* and Apo-*
+
:每个椭圆轨道都有两个拱点。'''periapsis''' (<tt>q</tt>)(近拱点)是距离轨道中心天体最近的点(轨道的最低点),'''apoapsis''' (<tt>Q</tt>) (远拱点)是另一侧距离轨道中心天体最远的点(轨道的最高点)。天体总是在椭圆的两个焦点之一上,远近拱点高度等于长轴两端到某一焦点的距离减去天体半径。
:When speaking of orbits, oftentimes you replace the "-apsis" of Periapsis and Apoapsis with something signifying which planet you are speaking of. In this game, -kee and -kerb are both commonly used to describe orbits around Kerbin resulting Perikee/Perikerb and Apokee/Apokerb.
+
 
;<span id="an">Ascending Node</span>
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;近-* 和 远-* (peri-* and apo-*
:The point at which the orbit crosses the reference plane moving north.  Here, "north" means the direction of the orbit normal of the reference plane.
+
:谈到轨道,我们通常都用具体的天体名称来指明轨道中心。因此,在这个游戏中,对于环绕Kerbin的轨道,我们会用近Kerbin点(Perikee, Perikerb)、远Kerbin点(Apokee, Apokerb)这样的名称。
;Descending Node
+
 
:The point at which the orbit crosses the reference plane moving south.
+
;<span id="an">升交点(ascending node)</span>
;<span id="ecc">Eccentricity</span>
+
:以中心天体为参考系,飞行器穿过赤道面,向“北极”运动的点。“北”向,是参考轨道中心天体的坐标系。
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;降交点(descending node)
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:以中心天体为参考系,飞行器穿过赤道面,向“南极”运动的点。
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;<span id="ecc">离心率(eccentricity)</span>
 +
{{See also|Orbit|section=Eccentricity}}
 
<math style="float:right;padding:0.5em;">\text{ecc} = 1 - \frac{2}{\frac{Ap}{Pe}+1}</math>
 
<math style="float:right;padding:0.5em;">\text{ecc} = 1 - \frac{2}{\frac{Ap}{Pe}+1}</math>
:A scalar describing how non-circular an orbit is.
+
:描述轨道近圆几何特征的参数。
:* ecc = 0 → circular orbit.
+
:* ecc = 0 → 圆形轨道;
:* 0 < ecc < 1 → elliptical orbit.
+
:* 0 < ecc < 1 → 椭圆轨道;
:* ecc = 1 → parabolic orbit - this is an escape orbit.
+
:* ecc = 1 → 抛物线轨道 - 这是一种逃逸轨道;
:* ecc > 1 → hyperbolic orbit - this is an escape orbit.
+
:* ecc > 1 → 双曲线轨道 - 这是另一种逃逸轨道;
;<span id="inc">Inclination</span>
+
;<span id="inc">轨道倾角(inclination)</span>
:The angle between an orbital plane relative to a reference plane (e.g. an orbit with 90° inclination to an equatorial reference plane would be called polar).
+
{{See also|Orbit|section=Inclination}}
;Low Kerbin Orbit
+
:轨道平面与参考平面的夹角。(例如,90° 赤道平面倾角轨道就是所谓的极地轨道。)
:Also known merely as LKO. A "low orbit" exists for most planetoids with a gravity well. It describes an orbit that is low, but stable (above atmosphere). Low orbits are used as stepstones, after ascent and before burning to another rendezvous object (planet/vessel), as it allows to perform the exit burn at any point of the orbit. The upside is that it requires the least possible amount of fuel to reach a low orbit.
+
;<span id="lo">低轨道</span>
;<span id="zenith">Zenith</span>
+
: 这种轨道的高度刚好可以脱离环绕天体对于轨道的不利影响,如空气阻力。低轨道通常都作为后续机动的“停泊轨道”,位于上升段和向其他最终的目的地出发之间,在轨道的任意点都可以进行飞船脱离轨道的点火推进。其优点就是抵达低轨道所需要的燃料是最少的。环绕 [[Kerbin]] 的低轨道高度通常介于 70km 到 100km。理论上而言,对于没有大气层的天体,其低轨道只需高于地表,但考虑到地形碰撞的影响,一般都高于 10km。在低轨道只能选择小比率快进[[time warp]]。
:"Up" in ground-relative coordinates, i.e. the direction your rocket points at when at the launchpad, aka: "the highest point in the sky".
+
;<span id="on">轨道节点</span> ''(天文学定义)''
;Nadir
+
:飞行器穿过轨道平面的点。飞行器在升交点穿过参考轨道平面,向轨道平面的法线方向运动。 通常升交点指向北极,降交点(反法线方向)指向南极。
:opposite direction of "Zenith".
+
;<span id="node">轨道节点</span> ''(游戏中)''
;Orbital Nodes
+
:轨道中的特定点,如近点、远点,以及与其他轨道的交汇点等等。
:Specific points of reference in any orbit such as Apoapsis, Periapsis, intersect points with other orbits etc.
+
;轨道法向(orbit normal)
;Orbit Normal
+
:轨道平面的正交方向矢量。飞船速度矢量方向与重力矢量方向的矢量和就是轨道法向。其遵照右手规则,飞船在轨道逆时针飞行时,其轨道法向朝“上”,顺时针则朝下。而“上”也就是“北”,或“N+”,“下”也叫做“逆法向”,“南”或者 “N-”。
:A normal vector of the Orbital Plane. Produced by cross multiplying the ship's velocity and gravity. Since this follows the right hand rule, from a perspective where the ship is orbiting counter-clockwise it will point "up", while for a ship orbiting "clockwise" it will point down. "Up" is also often labeled as "North" or "N+", and in tandem with that "Down" is labeled "Anti-Normal", "South" or "N-".
+
;轨道平面(orbital plane)
;Orbital Plane
+
:描述轨道环绕飞行平面的虚拟圆盘(通常用于表述轨道倾角)。
:The imaginary disk described by the path of an orbit around a body (commonly used when describing inclinations).
+
;<span id="orbspeed">轨道速度</span>
;<span id="prograde">Prograde</span>
+
:轨道速度指的是环绕一个大质量天体重力中心的飞行器速度,可以用来表示在一个天体周围建立一个完整轨道所需要的速度,或是飞行器在轨道上某一点的瞬时速度。
:The "Direct" direction of your orbital path. Since orbits are elliptical, it's actually the tangent of the orbit where the ship is.
+
;<span id="prograde">顺行(prograde)</span>
;<span id="retrograde">Retrograde</span>
+
:轨道路径的前进方向。由于轨道为椭圆形,因此实际上它的方向是飞船所处轨道位置的切线方向。
:The reverse of Prograde, "backwards".
+
;<span id="retrograde">逆行(retrograde)</span>
;Reference Plane
+
:顺行的反向。
:Any plane used as a reference for describing your current orbit. For local orbits around a planet, this is often the equatorial plane. When multiple bodies in a solar system are involved, the ecliptic plane can be used.  For intercepting another orbiting body, the orbital plane of the body to be intercepted is used. An orbital plane can be fully described by giving the inclination and the longitude of the ascending node relative to a reference plane.
+
;参考平面(reference plane)
;<span id="sma">Semi-major axis</span>
+
:所有飞行器在描述其所处轨道时都需要一个参考平面。对于行星轨道,通常是采用其赤道平面作为参照。类似太阳系的多天体平面为参考时,以黄道平面作为参考平面。在以其他轨道为目标飞行时,应采用目标轨道平面。轨道偏心率和上升点经度(以参考平面为坐标系)即可确定轨道平面。
:The major-axis is the long axis of an ellipse, and the semi-major axis is half of this. In KSP the semi-major axis is calculated with <math>\text{sma} = \text{radius} + \frac{Ap+Pe}{2}</math>. It's the average of the Apoapsis and Periapsis computed relative to the center of the body. As both are relative to the bodies surface, the radius must be added. All orbits with the same semi-major axis have the same period, regardless of their eccentricity.
+
;<span id="sma">半长轴(semi-major axis)</span>
;Sub-Orbital
+
<math class="float-right">\text{a} = \text{R} + \frac{Q+q}{2}</math>
:Describes an orbit where the periapsis is below the surface of a planetary body, leading to an impact on said body.
+
{{See also|Orbit|section=Semi-major axis}}
;<span id="TWR">Thrust-Weight-Ratio</span>
+
:长轴是过焦点与椭圆相交的线长,而半长轴就是椭圆长轴的一半。轨道运行体的半长轴就是其中心椭圆轨道(近点+天体半径)、(远点距离+天体半径)的平均值。由于轨道远近点都是相对于轨道中心物体表面的距离,因此需要在公式中加入其半径。半长轴相同的轨道运行周期相同,无论离心率如何。
:<math style="float:right;padding:.5em;">\text{TWR} = \frac{T}{W} = \frac{T}{m \cdot g}</math>The Ratio between the total mass of the vehicle and the available thrust of all propulsion devices of the vehicle/current stage. A TWR > 1 means the craft will have enough thrust to accelerate and ascend. A TWR below 1 won't be able to counteract gravity and drag at low altitudes, though a low TWR might totally suffice in space. Because the weight (W) of the craft depends on the current gravitational acceleration (g) the TWR depends on the position of the craft. The acceleration at Mün's surface is only 16.6 % of Kerbin's acceleration so at the surface a TWR<sub>Kerbin</sub>&nbsp;=&nbsp;1 would be a TWR<sub>Mün</sub>&nbsp;=&nbsp;6.
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;<span id="sidereal period">恒星年</span>
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:恒星年是一个天体或者飞行器围绕恒星转动一周所用的时间。这个周期在惯性参考系下成立。(不考虑广义相对论和系统自身的转动)
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;亚轨道(sub-orbit)
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:亚轨道近点位于行星表面之下,亚轨道飞行最终会与该行星发生交会碰撞。
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;<span id="synodic period">朔望周期</span>
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:朔望周期是一个天体在同一位置重新出现的时间周期,通常和两个以上的天体相关。 例如从地球上观察反射太阳光的月球,显现出相同的形状所需的时间。 朔望周期是[[Mun|Mun]]两次与Kerbol–Kerbin连成线的时间间隔. 月球的朔望周期和轨道周期不一样,因为地球在围着太阳转。
 
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=== Space Maneuvers ===
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== 飞行器姿态(Ship Orientation) ==
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飞行器姿态用来描述一个特定飞行器的状态。 这些术语通常以驾驶舱作为观察中心
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;姿态(Attitude)
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:飞行器和飞行速度矢量方向的角度。
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;天顶(Zenith)
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:从天体重心出发经过飞行器的矢量。代指飞行器的上方
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;天底(Nadir)
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:从飞行器出发指向天体重心的矢量。代指飞行器的下方,天顶的反方向。
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;左舷(Port)
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:飞行器左侧
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;右舷(Starboard)
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:飞行器右侧
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;前方(Front)
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:飞行器前方通常指向速度的方向
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;后方(Aft)
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:前方的反方向
  
;Atmospheric Braking
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== 太空机动(Space Maneuvers) ==
:→ Main article: [[Aerobraking]]
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:Lowering the periapsis so it is inside a planetary atmosphere. This will lead to the vessel being slowed by atmospheric drag. Can lead to reentry (see below), but also is used to reduce the necessary burn time for significant orbit alterations.
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;大气层制动(atmospheric braking)
;Burn
+
:→ 全文: [[Aerobraking|空气制动]]
:firing of the engines, usually to alter trajectory in some way.
+
:降低轨道近点,使其进入行星的大气层。这种飞行方式可以利用空气阻力降低飞行器的速度。它可以用于再进入(参考下文),也可以应用于轨道的调整,同时节约燃料。
;Circularizing
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;石头制动(Lithobraking)
:a maneuver (firing of the engines) that makes an orbit's eccentricity 0, or close to zero. This is usually achieved by a burn close to an apsis.
+
{{See also||{{Wikipedia|Lithobraking}}}}
;Re-entry
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:类似于空气刹车的制动方式,只不过从空气换成了地面。用这个有点戏谑的词表示这种减速方式不是为了把东西摔的稀巴烂。 lithos'', 是 “rock” 或者 “stone”的意思.
:Re-entering atmosphere and using drag to decelerate a vessel to a groundwards trajectory. This usually causes intense heat stress on the object as the vessel requires sufficient speed to not "bounce" back from the atmosphere into space. Currently re-entry is only partially implemented with effects but heat and bounce are not yet implemented. (There are mods however)
+
;<span id="atmospheric entry">大气再入</span>
;Retroburn
+
{{Main article|Atmospheric entry}}
:A burn performed "backwards", e.g. with the engines facing towards prograde and nose towards retrogade (hence the name). This is a common maneuver to used to lower the height of the orbit without altering any other orbital parameters.
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:运用空气阻力给飞行器减速,创造一条落地的轨道。当飞行器速度很大时,会产生大量的摩擦热,所以必须进行防热处理,防止飞行器“弹”回太空。再入(Re-entry)通常指通过大气再入回到Kerbin,大气再入是更广义的词;
 +
;点火(burn)
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:点燃发动机,通常目的是进行轨道调整。
 +
;圆化调整(circularizing)
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:这种机动(发动机点火推进)的目的是把轨道的偏心率调整到近似于零。通常是在轨道近/远点打开发动机推力来实现。
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;引力弹弓(Gravity assist)
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:飞行器通过天体的双曲线轨道,和天体的引力势井作用,改变速度的大小和方向。飞行器速度大小增加,速度方向朝着天体运行方向改变。更大的天体质量和更低的近点(Pe)会造成更大的改变。(不撞上去)
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;捕获
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:进入一个天体的引力范围。 sphere of influence (SOI)
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;机动节点
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{{Main article|Maneuver node}}
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:在大地图里计划一个机动,预测点火[[#burn|burn]]以后的新轨道,以便更好的执行机动。
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;径向向内点火(Radial-in burn)
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:一次向着天体重心的点火 (与法线(Normal)和顺行(Prograde)都垂直). 它会逆时针转动轨道,直到低点(Pe)穿过天体重心。与径向向外点火相反( radial-out burn) 这是返回地面最快的方式,但不是最有效率的。
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;径向向外点火
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:一次向天体重心反方向的点火。它会顺时针转动轨道,直到低点(Pe)穿过天体重心。 与径向向内点火相反
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;再入(re-entry)
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{{See also|#atmospheric entry|大气再入}}
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;反向点火(retroburn)
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:向飞船前进的反方向点火推进,例如,把发动机喷口转向顺行方向,飞船头部对准逆行方向。这是一个常用的机动,可以在不改变其他轨道参数的情况下降低轨道速度。
  
 
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=== Physics ===
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== 物理 ==
 
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;加速度(acceleration)
;Acceleration
+
:速度的改变率(位移对于时间进行一阶求导得到了速度,二阶求导得到了加速度)。加速度是矢量,单位为“米/秒<sup>2</sup>”(m/s<sup>2</sup>.
:Rate of change to your velocity. Acceleration is a vector, measured in "m/s<sup>2</sup>".
+
;弹道轨迹(ballistic trajectory)
;Ballistic trajectory
+
:普通下落物体的轨道为抛物线,一般的天体轨道为椭圆,逃逸轨道为双曲线。在火箭飞行中,它就是指飞行器只受重力影响,本身没有任何动力(如推力)的飞行轨道。
:A falling object's trajectory is ballistic. In rocketry it usually indicates that the object in question is only influenced by gravity and does not exert any force (ie. thrust) of its own.
+
;速度改变量(Δv, delta-v)
;Delta-v (Δv)
+
:飞行器速度的实际改变量或可能改变量。测量单位为米每秒(m/s)。质量增大在单位时间内会降低Δv,而增加推力可以在单位时间内提高Δv。这是一个有效计算推进效率的参量。例如,飞行器脱离Kerbin大气层并进入稳定轨道所需要的Δv大约是4,000 m/s。
:The change in velocity that has or can be exerted by your spacecraft. This is measured in meters per second (m/s). More mass can reduce the delta-v, while more propulsion can increase it. This makes it a useful value to calculate efficiency of launch vehicles. For example, a launch vehicle requires about 4,000 m/s of delta-v to escape Kerbin's atmosphere and achieve a stable orbit.
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:定义为:<math>\Delta{v} = \int_{t_0}^{t_1} {\frac {|T|} {m}}\, dt</math>
;Energy
+
:''T'' 是推力,''m'' 是实际的质量
:The energy of an object in an orbit is the sum of its potential and kinetic energy. Potential energy is <math>E_p = -\frac{G \cdot M \cdot m}{R}</math> and Kinetic Energy <math>E_k = -\frac{1}{2} \cdot m \cdot v^2</math> where ''G'' is the [[w:Gravitational constant|gravitational constant]], ''M'' is the mass of the planet, ''m'' is the mass of the vehicle, ''R'' is the distance from the center of the planet and ''v'' is the velocity. So <math>E_k = -\frac{1}{2} \cdot m \cdot v^2 - \frac{G \cdot M \cdot m}{R}</math>. When the energy is greater than zero the vehicle is on an escape trajectory.  All orbits with the same semi-major axis have the same energy.
+
:无外力和方向变化时,其结果就是速度的变化:
;Escape Velocity
+
: <math>\Delta{v} = \int_{t_0}^{t_1} {\frac {|T|} {m}}\ dt =  \int_{t_0}^{t_1} {|a|}\ dt = | {v}_1 - {v}_0 |\,</math>
:The velocity needed to escape a given planet's gravity well, as given by <math>v_e = \sqrt{\frac{2GM}{r}},</math> where G is the [[w:Gravitational constant|gravitational constant]], M is the mass of the planet, and r is the radius of the planet.
+
:如果以比冲计算的话:
;g-force (G)
+
: <math>\Delta{v} = | {v}_1 - {v}_0 |_{max}\ = -\int_{t_0}^{t_1} {I_{sp} \cdot g\ \cdot \frac{\dot{m}} {m}}\ dt = {I_{sp} \cdot g \cdot ln( \frac {m_0} {m_1})}\,</math>
:A measurement of acceleration as expressed in the sea-level force of Earth's gravity with 1&nbsp;G being about 9.81&nbsp;m/s². An object at Earth's surface is accelerated at 1&nbsp;G. The object weighs twice as much when at 2&nbsp;G acceleration and is weightless when accelerated with 0&nbsp;G. In orbit and without an engine running all objects experience no acceleration which can be expressed as 0&nbsp;G.
+
;能量(energy)
;Gravity
+
{{See also||{{Wikipedia|Specific orbital energy}}}}
:The force exerted by all objects with mass. Very weak. Usually only objects with very high mass - ie. planets, moons - have any noticeable effect. Diminishes with the square of distance from the center of mass. So for an object twice as far, experiences only 1/2<sup>2</sup> = 1/4 of the gravity.
+
:在轨飞行器的能量是其动能和势能之和。势能的计算公式是 <math>E_p = -\frac{G \cdot M \cdot m}{R}</math>,动能的计算公式是 <math>E_k = -\frac{1}{2} \cdot m \cdot v^2</math>,这里''G''[[w:zh-cn:万有引力常数|万有引力常量]]''M''是行星的质量,''m''是飞行器的质量,''R''是距行星中心的距离,而''v''就是飞行器的速度。则在轨飞行器的能量计算公式就是<math>E = E_k + E_p = \frac{1}{2} m v^2 - \frac{G M m}{R}</math>。无推动时能量和保持不变:接近轨道近拱点时,势能转化为动能。而经过近拱点之后,动能就开始向势能转化。总能量大于零,飞行器就进入逃逸轨道。
;Gravity Well
+
:KSP中圆锥曲线近似的模拟轨道,体现了开普勒定律的基本概念。 椭圆是平面上到两个固定点(焦点)的距离之和为常数的点之轨迹。 其中一个焦点是天体的重心。 当飞行器向天体移动,飞行器的重力势能向动能转化。如果轨道是椭圆,当飞行器远离天体向另一个焦点移动,动能向重力势能转化。如果飞行器在两个焦点之间直线移动,远/近点刚好和两个焦点重合。在一个焦点上,重力势能为0,另一个焦点上动能为0。如果轨道正好是圆形,轨道上每一点都是远/近点.
:The area around a planet affected by gravity. Actually extends to infinity, but as gravity decreases exponentially with distance, it is only significant within the planet's sphere of influence.
+
:还有一个特殊的量表示轨道能量 (<math>\epsilon</math>) ,但不考虑飞行器质量: <math>E_p = \epsilon_p m</math>, <math>E_k = \epsilon_k m</math>, <math>E = \epsilon \, m = (\epsilon_k + \epsilon_p) m = -\frac{G M}{2 a}</math>.所有具有相同半长轴 (''a'')的轨道有相同的轨道能量。
;[[Orbit]]
+
;逃逸速度(escape velocity)
:When an object has sufficient tangential velocity (and is outside the atmosphere, so drag won't slow it down) so that it will keep falling "next" to the planet (never touching ground) its trajectory is called an orbit. Stable orbits are elliptical (a circle is an ellipse with zero eccentricity). If the objects tangential speed exceeds escape velocity it's orbit will be either para- or hyperbolic.
+
:脱离行星引力范围所需要的速度,其计算公式为 <math>v_e = \sqrt{\frac{2GM}{r}}</math> ,G是[[w:zh-cn:万有引力常数|万有引力常量]],M是行星的质量,r是行星半径。
;<span id="isp">Specific Impulse (I<sub>sp</sub>)</span>
+
;g力(G-force)
:<math style="float:right">I_{sp}= \frac{T}{\dot m}, [I_{sp}] = \frac{m}{s}</math>The I<sub>sp</sub> defines how effective a propulsion system is. The higher the I<sub>sp</sub> the more powerful is the thrust applied to the rocket with the same fuel mass. The I<sub>sp</sub> is usually given in ''seconds'' but actually the physically correct unit is ''distance per time'' which is usually given in ''meters per second'' or ''feet per second''. To avoid confusion which unit of speed is used, the physical correct I<sub>sp</sub> (in ''distance/time'') is divided by the surface gravity of Earth/Kerbin (9.81&nbsp;m/s²). This results in a value given in ''seconds''. To use this I<sub>sp</sub> in formulas it must to be converted back into ''distance per time'' which requires multiplying with the surface gravity of Earth/Kerbin again. As this value is only used to convert between those two units, the '''specific impulse doesn't change when the gravity changes'''.
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:g力是一个加速度的量度,不过其考虑了重力的影响。地球海平面测量得到的重力加速度约为9.81 m/s²,将此定义为1G。地球表面物体的加速度大约都是1G。如果某物体受到的加速度为2G,其重量增加一倍。在轨运行并关闭发动机的航天器处于自由落体状态,此时为0G。(严格来说他们还是受到了重力产生的加速度,只不过加速度是径向向内的,不过不计算在G力里。)
:As the specific impulse is the ratio of thrust and fuel flow <math>\frac{Ns}{kg}</math> is sometimes given as the unit. This is mathematically another form of <math>\frac{m}{s} = kg \cdot \frac{m}{s^2} \cdot \frac{s}{kg}</math> because force is the multiplication of mass and acceleration defining <math>N = kg \cdot \frac{m}{s^2}</math>. So <math>1 \frac{Ns}{kg} = 1 \frac{m}{s}</math> with the later begin simply only in SI base units.
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;引力(gravity)
;Sphere of influence
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:以物体的引力质量为力荷的力。本身非常微弱,只是那些质量很高的物体才能产生明显的引力,如行星、月亮等。其大小与物体中心距离的平方呈反比。所以距离增加到原先的两倍,其引力会降低到1/2<sup>2</sup>=1/4。
:The radius around a celestial body where its gravity well is non-neglectable. Commonly known as SoI/SOI.
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;引力井(gravity wall)
;Tangential velocity
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:行星引力的作用范围。实际上这个区域是无限延伸的,但是由于引力会随着距离的增大急剧降低,其范围只是引力明显起作用的区域。但是采用圆锥曲线近似模拟的KSP里没有模拟出多个天体之间引力势井的影响。
:The component of your velocity that's perpendicular to your trajectory. Instantaneous velocity - velocity when the time of measurement approaches zero - is always tangential to your trajectory.
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;[[Orbit/zh-cn|轨道(orbit)]]
;Trajectory
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:当某物体具有足够大的切线速度(而且其位于大气层之外,无明显的空气阻力减速时),它会绕行星运行,并且不会落向该行星,这个运动轨迹就是轨道。稳定的轨道都是椭圆形(偏心率在0和1之间,圆形轨道就是一个偏心率为零的椭圆轨道)。如果其切线速度大于逃逸速度,那么它的轨道就成为抛物线(偏心率正好为1)或双曲线轨道(偏心率大于1)。
:A trajectory is the path that a moving object follows through space as a function of time.
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;<span id="isp">比冲(specific impulse, I<sub>sp</sub></span>
;Velocity
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:<math style="float:right">I_{sp}= \frac{T}{\dot m}, [I_{sp}] = \frac{m}{s}</math>比冲 I<sub>sp</sub> 是对一个推进系统的燃烧效率的描述。比冲越高,单位燃料所产生的推力越大。通常比冲的单位可以用''''来表示,不过其正确的物理学单位为 ''距离每单位时间'',通常用 ''米每秒'' ''英尺每秒''。为避免与速度的单位混淆,物理学上会把比冲除以地球(或Kerbin)表面的重力加速度(9.81 m/s²)再使用。这样比冲的单位就是''''。在公式中实际使用比冲时,它必须转化为正确的物理学单位——''距离每单位时间'',即再乘以地球(或Kerbin)表面的重力加速度(9.81 m/s²)。这种比冲值只是为了单位的转换,'''比冲并不随引力的变化而变化'''
:Rate of change of your position. Your speed and direction. Velocity is a vector, measured in meters per second (m/s).
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:比冲是推力和燃料流量的比值,所以有时候会以<math>\frac{Ns}{kg}</math>作为其单位。这只是另一种数学形式,<math>\frac{m}{s} = kg \cdot \frac{m}{s^2} \cdot \frac{s}{kg}</math> ,而力是质量和加速度之乘积,即<math>N = kg \cdot \frac{m}{s^2}</math>,所以在国际单位制下可以得到 <math>1 \frac{Ns}{kg} = 1 \frac{m}{s}</math>
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;作用范围(sphere of influence, SoI, SOI)
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:以该天体为主要引力源的球体范围。游戏中在特定天体的作用范围内的飞船只考虑该天体的引力。
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;切向速度(tangential velocity)
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:物体沿其飞行轨迹切线方向的速度分量。瞬时速度的方向永远是运动轨迹的切线方向。
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;<span id="TWR">推重比(thrust-weight-ratio, TWR)</span>
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{{See also|Thrust-to-weight ratio}}
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:<math style="float:right;padding:.5em;">\text{TWR} = \frac{T}{W} = \frac{T}{m \cdot g}</math>飞船总质量与动力段所有发动机总推力的比值。若TWR>1,飞船可以完成加速和上升。若TWR<1,飞船是无法克服重力和低飞行高度空气阻力的,不过低 TWR 在太空或许可以足够保证飞行器的运动。因为飞船重量(W)与其所处位置的重力加速度(g)成正比,TWR也跟具体位置有关。[[Mün]]表面的重力加速度只是Kerbin表面重力加速度的16.6%,因此,TWR<sub>Kerbin</sub>&nbsp;=&nbsp;1相当于TWR<sub>Mün</sub>&nbsp;=&nbsp;6。
 +
;轨迹(trajectory)
 +
:轨迹是运动物体以时间为变量所得到的空间位置所组成的路径。
 +
;速度(velocity)
 +
:位移随时间的变化率。速度是矢量,单位为米每秒(m/s)。
  
==See also==
+
== 另见 ==
* [[Tutorials]]
+
* [[Tutorials/zh-cn|教程]]
 +
* [[Acronyms and Initialisms|缩略词]]
 +
* [[Deep Space Kraken|深空海妖(en)]]

Latest revision as of 05:39, 30 May 2022

KSP中使用了大量物理学和轨道飞行的术语,面对这些词语时,非专业人员无疑是会异常困惑,更不要说还有大量的其他科学词汇和缩写了。

本页就是一个相关术语简洁的查询表单,希望能帮助你顺利的走上专业宇航员之路。

数学

笛卡尔坐标系——使用直角坐标
极坐标系——使用角度和长度
椭圆(Elliptical)
椭圆形,环绕轨道的常见状态。
双曲线(Hyperbolic)
开放的光滑曲线,通常对应的是逃逸轨道。
法向量(Normal Vector)
一条与平面垂直的向量。(在赤道轨道上,法向量指向北极的方向)
标量(scalar)
一个没有方向的数值。标量一般会有测量单位的后缀,表明这个标量的量纲。 比如 3 米每秒(m/s), 3 米(m),3 秒(s) 都是标量:它们分别是速率(区分于速度)、路程(区分于位移)和时间的单位,但不含方向。
向量, 矢量(vector)
一个方向和大小的集合。比如前进方向和速率放在一起就是速度。一个向量如何被表示取决于采用的坐标系,以及多少个维度被使用。 <35°, 12>是一个二维的极坐标向量,而<14, 9, -20>则是一个三维笛卡尔(直角)坐标向量。也有其他的坐标系,但这些是最常用的。
<35°, 12>是一个12个单位长的箭头,从原点(零点,角度在这里没有意义,因为这是一个没有长度的点)出发,结束在一个与偏离极轴(通常是x轴,逆时针旋转为正角度)35°的点。
<14, 9, -20>是一个从原点(<0,0,0>)出发,在一个x坐标为14,y坐标为9,z坐标为20的点终止的箭头。
使用直角坐标系的优点是你可以准确地知道向量的终止位置在哪里,但是计算向量的长度则比较麻烦。而在极坐标系中,向量长度十分易得,终止位置却较难得出。
速度加速度动量等物理量都是矢量。

一个三维坐标系需要:

  • 一个参考系原点。
  • 3个单位向量。这些向量定义了沿着坐标轴的基本量度和坐标轴的方向。
  • 3个标量,这可以是角度或坐标,用来描述坐标空间中的位置。

轨道

常用轨道参数图解
轨道远拱点(apoapsis)
轨道近拱点(periapsis)
拱点
→ See also: “Apoapsis and periapsis” section in Orbit
每个椭圆轨道都有两个拱点。periapsis (q)(近拱点)是距离轨道中心天体最近的点(轨道的最低点),apoapsis (Q) (远拱点)是另一侧距离轨道中心天体最远的点(轨道的最高点)。天体总是在椭圆的两个焦点之一上,远近拱点高度等于长轴两端到某一焦点的距离减去天体半径。
近-* 和 远-* (peri-* and apo-*)
谈到轨道,我们通常都用具体的天体名称来指明轨道中心。因此,在这个游戏中,对于环绕Kerbin的轨道,我们会用近Kerbin点(Perikee, Perikerb)、远Kerbin点(Apokee, Apokerb)这样的名称。
升交点(ascending node)
以中心天体为参考系,飞行器穿过赤道面,向“北极”运动的点。“北”向,是参考轨道中心天体的坐标系。
降交点(descending node)
以中心天体为参考系,飞行器穿过赤道面,向“南极”运动的点。
离心率(eccentricity)
→ See also: “Eccentricity” section in Orbit

描述轨道近圆几何特征的参数。
  • ecc = 0 → 圆形轨道;
  • 0 < ecc < 1 → 椭圆轨道;
  • ecc = 1 → 抛物线轨道 - 这是一种逃逸轨道;
  • ecc > 1 → 双曲线轨道 - 这是另一种逃逸轨道;
轨道倾角(inclination)
→ See also: “Inclination” section in Orbit
轨道平面与参考平面的夹角。(例如,90° 赤道平面倾角轨道就是所谓的极地轨道。)
低轨道
这种轨道的高度刚好可以脱离环绕天体对于轨道的不利影响,如空气阻力。低轨道通常都作为后续机动的“停泊轨道”,位于上升段和向其他最终的目的地出发之间,在轨道的任意点都可以进行飞船脱离轨道的点火推进。其优点就是抵达低轨道所需要的燃料是最少的。环绕 Kerbin 的低轨道高度通常介于 70km 到 100km。理论上而言,对于没有大气层的天体,其低轨道只需高于地表,但考虑到地形碰撞的影响,一般都高于 10km。在低轨道只能选择小比率快进time warp
轨道节点 (天文学定义)
飞行器穿过轨道平面的点。飞行器在升交点穿过参考轨道平面,向轨道平面的法线方向运动。 通常升交点指向北极,降交点(反法线方向)指向南极。
轨道节点 (游戏中)
轨道中的特定点,如近点、远点,以及与其他轨道的交汇点等等。
轨道法向(orbit normal)
轨道平面的正交方向矢量。飞船速度矢量方向与重力矢量方向的矢量和就是轨道法向。其遵照右手规则,飞船在轨道逆时针飞行时,其轨道法向朝“上”,顺时针则朝下。而“上”也就是“北”,或“N+”,“下”也叫做“逆法向”,“南”或者 “N-”。
轨道平面(orbital plane)
描述轨道环绕飞行平面的虚拟圆盘(通常用于表述轨道倾角)。
轨道速度
轨道速度指的是环绕一个大质量天体重力中心的飞行器速度,可以用来表示在一个天体周围建立一个完整轨道所需要的速度,或是飞行器在轨道上某一点的瞬时速度。
顺行(prograde)
轨道路径的前进方向。由于轨道为椭圆形,因此实际上它的方向是飞船所处轨道位置的切线方向。
逆行(retrograde)
顺行的反向。
参考平面(reference plane)
所有飞行器在描述其所处轨道时都需要一个参考平面。对于行星轨道,通常是采用其赤道平面作为参照。类似太阳系的多天体平面为参考时,以黄道平面作为参考平面。在以其他轨道为目标飞行时,应采用目标轨道平面。轨道偏心率和上升点经度(以参考平面为坐标系)即可确定轨道平面。
半长轴(semi-major axis)

→ See also: “Semi-major axis” section in Orbit
长轴是过焦点与椭圆相交的线长,而半长轴就是椭圆长轴的一半。轨道运行体的半长轴就是其中心椭圆轨道(近点+天体半径)、(远点距离+天体半径)的平均值。由于轨道远近点都是相对于轨道中心物体表面的距离,因此需要在公式中加入其半径。半长轴相同的轨道运行周期相同,无论离心率如何。
恒星年
恒星年是一个天体或者飞行器围绕恒星转动一周所用的时间。这个周期在惯性参考系下成立。(不考虑广义相对论和系统自身的转动)
亚轨道(sub-orbit)
亚轨道近点位于行星表面之下,亚轨道飞行最终会与该行星发生交会碰撞。
朔望周期
朔望周期是一个天体在同一位置重新出现的时间周期,通常和两个以上的天体相关。 例如从地球上观察反射太阳光的月球,显现出相同的形状所需的时间。 朔望周期是Mun两次与Kerbol–Kerbin连成线的时间间隔. 月球的朔望周期和轨道周期不一样,因为地球在围着太阳转。

飞行器姿态(Ship Orientation)

飞行器姿态用来描述一个特定飞行器的状态。 这些术语通常以驾驶舱作为观察中心

姿态(Attitude)
飞行器和飞行速度矢量方向的角度。
天顶(Zenith)
从天体重心出发经过飞行器的矢量。代指飞行器的上方
天底(Nadir)
从飞行器出发指向天体重心的矢量。代指飞行器的下方,天顶的反方向。
左舷(Port)
飞行器左侧
右舷(Starboard)
飞行器右侧
前方(Front)
飞行器前方通常指向速度的方向
后方(Aft)
前方的反方向

太空机动(Space Maneuvers)

大气层制动(atmospheric braking)
→ 全文: 空气制动
降低轨道近点,使其进入行星的大气层。这种飞行方式可以利用空气阻力降低飞行器的速度。它可以用于再进入(参考下文),也可以应用于轨道的调整,同时节约燃料。
石头制动(Lithobraking)
→ See also: Lithobraking on Wikipedia
类似于空气刹车的制动方式,只不过从空气换成了地面。用这个有点戏谑的词表示这种减速方式不是为了把东西摔的稀巴烂。 lithos, 是 “rock” 或者 “stone”的意思.
大气再入
→ Main article: Atmospheric entry
运用空气阻力给飞行器减速,创造一条落地的轨道。当飞行器速度很大时,会产生大量的摩擦热,所以必须进行防热处理,防止飞行器“弹”回太空。再入(Re-entry)通常指通过大气再入回到Kerbin,大气再入是更广义的词;
点火(burn)
点燃发动机,通常目的是进行轨道调整。
圆化调整(circularizing)
这种机动(发动机点火推进)的目的是把轨道的偏心率调整到近似于零。通常是在轨道近/远点打开发动机推力来实现。
引力弹弓(Gravity assist)
飞行器通过天体的双曲线轨道,和天体的引力势井作用,改变速度的大小和方向。飞行器速度大小增加,速度方向朝着天体运行方向改变。更大的天体质量和更低的近点(Pe)会造成更大的改变。(不撞上去)
捕获
进入一个天体的引力范围。 sphere of influence (SOI)
机动节点
→ Main article: Maneuver node
在大地图里计划一个机动,预测点火burn以后的新轨道,以便更好的执行机动。
径向向内点火(Radial-in burn)
一次向着天体重心的点火 (与法线(Normal)和顺行(Prograde)都垂直). 它会逆时针转动轨道,直到低点(Pe)穿过天体重心。与径向向外点火相反( radial-out burn) 这是返回地面最快的方式,但不是最有效率的。
径向向外点火
一次向天体重心反方向的点火。它会顺时针转动轨道,直到低点(Pe)穿过天体重心。 与径向向内点火相反
再入(re-entry)
→ See also: 大气再入
反向点火(retroburn)
向飞船前进的反方向点火推进,例如,把发动机喷口转向顺行方向,飞船头部对准逆行方向。这是一个常用的机动,可以在不改变其他轨道参数的情况下降低轨道速度。

物理

加速度(acceleration)
速度的改变率(位移对于时间进行一阶求导得到了速度,二阶求导得到了加速度)。加速度是矢量,单位为“米/秒2”(m/s2).
弹道轨迹(ballistic trajectory)
普通下落物体的轨道为抛物线,一般的天体轨道为椭圆,逃逸轨道为双曲线。在火箭飞行中,它就是指飞行器只受重力影响,本身没有任何动力(如推力)的飞行轨道。
速度改变量(Δv, delta-v)
飞行器速度的实际改变量或可能改变量。测量单位为米每秒(m/s)。质量增大在单位时间内会降低Δv,而增加推力可以在单位时间内提高Δv。这是一个有效计算推进效率的参量。例如,飞行器脱离Kerbin大气层并进入稳定轨道所需要的Δv大约是4,000 m/s。
定义为:
T 是推力,m 是实际的质量
无外力和方向变化时,其结果就是速度的变化:
如果以比冲计算的话:
能量(energy)
→ See also: Specific orbital energy on Wikipedia
在轨飞行器的能量是其动能和势能之和。势能的计算公式是 ,动能的计算公式是 ,这里G万有引力常量M是行星的质量,m是飞行器的质量,R是距行星中心的距离,而v就是飞行器的速度。则在轨飞行器的能量计算公式就是。无推动时能量和保持不变:接近轨道近拱点时,势能转化为动能。而经过近拱点之后,动能就开始向势能转化。总能量大于零,飞行器就进入逃逸轨道。
KSP中圆锥曲线近似的模拟轨道,体现了开普勒定律的基本概念。 椭圆是平面上到两个固定点(焦点)的距离之和为常数的点之轨迹。 其中一个焦点是天体的重心。 当飞行器向天体移动,飞行器的重力势能向动能转化。如果轨道是椭圆,当飞行器远离天体向另一个焦点移动,动能向重力势能转化。如果飞行器在两个焦点之间直线移动,远/近点刚好和两个焦点重合。在一个焦点上,重力势能为0,另一个焦点上动能为0。如果轨道正好是圆形,轨道上每一点都是远/近点.
还有一个特殊的量表示轨道能量 () ,但不考虑飞行器质量: , , .所有具有相同半长轴 (a)的轨道有相同的轨道能量。
逃逸速度(escape velocity)
脱离行星引力范围所需要的速度,其计算公式为 ,G是万有引力常量,M是行星的质量,r是行星半径。
g力(G-force)
g力是一个加速度的量度,不过其考虑了重力的影响。地球海平面测量得到的重力加速度约为9.81 m/s²,将此定义为1G。地球表面物体的加速度大约都是1G。如果某物体受到的加速度为2G,其重量增加一倍。在轨运行并关闭发动机的航天器处于自由落体状态,此时为0G。(严格来说他们还是受到了重力产生的加速度,只不过加速度是径向向内的,不过不计算在G力里。)
引力(gravity)
以物体的引力质量为力荷的力。本身非常微弱,只是那些质量很高的物体才能产生明显的引力,如行星、月亮等。其大小与物体中心距离的平方呈反比。所以距离增加到原先的两倍,其引力会降低到1/22=1/4。
引力井(gravity wall)
行星引力的作用范围。实际上这个区域是无限延伸的,但是由于引力会随着距离的增大急剧降低,其范围只是引力明显起作用的区域。但是采用圆锥曲线近似模拟的KSP里没有模拟出多个天体之间引力势井的影响。
轨道(orbit)
当某物体具有足够大的切线速度(而且其位于大气层之外,无明显的空气阻力减速时),它会绕行星运行,并且不会落向该行星,这个运动轨迹就是轨道。稳定的轨道都是椭圆形(偏心率在0和1之间,圆形轨道就是一个偏心率为零的椭圆轨道)。如果其切线速度大于逃逸速度,那么它的轨道就成为抛物线(偏心率正好为1)或双曲线轨道(偏心率大于1)。
比冲(specific impulse, Isp
比冲 Isp 是对一个推进系统的燃烧效率的描述。比冲越高,单位燃料所产生的推力越大。通常比冲的单位可以用来表示,不过其正确的物理学单位为 距离每单位时间,通常用 米每秒英尺每秒。为避免与速度的单位混淆,物理学上会把比冲除以地球(或Kerbin)表面的重力加速度(9.81 m/s²)再使用。这样比冲的单位就是。在公式中实际使用比冲时,它必须转化为正确的物理学单位——距离每单位时间,即再乘以地球(或Kerbin)表面的重力加速度(9.81 m/s²)。这种比冲值只是为了单位的转换,比冲并不随引力的变化而变化
比冲是推力和燃料流量的比值,所以有时候会以作为其单位。这只是另一种数学形式, ,而力是质量和加速度之乘积,即,所以在国际单位制下可以得到
作用范围(sphere of influence, SoI, SOI)
以该天体为主要引力源的球体范围。游戏中在特定天体的作用范围内的飞船只考虑该天体的引力。
切向速度(tangential velocity)
物体沿其飞行轨迹切线方向的速度分量。瞬时速度的方向永远是运动轨迹的切线方向。
推重比(thrust-weight-ratio, TWR)
→ See also: Thrust-to-weight ratio
飞船总质量与动力段所有发动机总推力的比值。若TWR>1,飞船可以完成加速和上升。若TWR<1,飞船是无法克服重力和低飞行高度空气阻力的,不过低 TWR 在太空或许可以足够保证飞行器的运动。因为飞船重量(W)与其所处位置的重力加速度(g)成正比,TWR也跟具体位置有关。Mün表面的重力加速度只是Kerbin表面重力加速度的16.6%,因此,TWRKerbin = 1相当于TWRMün = 6。
轨迹(trajectory)
轨迹是运动物体以时间为变量所得到的空间位置所组成的路径。
速度(velocity)
位移随时间的变化率。速度是矢量,单位为米每秒(m/s)。

另见