Difference between revisions of "Terminology/zh-tw"

From Kerbal Space Program Wiki
Jump to: navigation, search
(Created page with "KSP中使用了大量物理學和軌道飛行的術語,面對這些詞語時,非專業人員無疑是會異常困惑,更不要說還有大量的其他科學詞彙和縮...")
 
Line 1: Line 1:
KSP中使用了大量物理學和軌道飛行的術語,面對這些詞語時,非專業人員無疑是會異常困惑,更不要說還有大量的其他科學詞彙和縮寫了。本頁就是一個相關術語簡潔的查詢表單,希望能幫助你順利的走上專業宇航員之路。== 有用的術語 ===== 數學 ===<div style="float:right;">[[File:cartesian.svg|thumb|upright|left|笛卡爾坐標系——使用直角坐標]][[File:polar.svg|thumb|upright|極坐標系——使用角度和長度]]</div>;橢圓(ellipse):橢圓是圓錐曲線的一種,是距確定的兩點的距離之和恆定的一點的運動軌跡。;法向量(normal vector):一條與平面垂直的向量。;標量(scalar):一個沒有方向的數值。標量一般會有測量單位的後綴,表明這個標量的量綱。比如3&nbsp;米每秒(m/s), 3&nbsp;米(m),3&nbsp;秒(s) 都是標量:它們分別是速率(區分於速度)、路程(區分於位移)和時間的單位。;向量, 矢量(vector):一個方向和大小的集合。比如前進方向和速率放在一起就是速度。一個向量如何被表示取決於採用的坐標系,以及多少個維度被使用。 <35°, 12>是一個二維的極坐標向量,而<14, 9, -20>則是一個三維笛卡爾(直角)坐標向量。也有其他的坐標系,但這些是最常用的:<35°, 12>是一個12個單位長的箭頭,從原點(零點,角度在這裡沒有意義,因為這是一個沒有長度的點)出發,結束在一個與偏離極軸(通常是x軸,逆時針旋轉為正角度)35°的點。:<14, 9, -20>是一個從原點(<0,0,0>)出發,在一個x坐標為14,y坐標為9,z坐標為20的點終止的箭頭。:使用直角坐標系的優點是你可以準確地知道向量的終止位置在哪裡,但是計算向量的長度則比較麻煩。而在極坐標系中,向量長度十分易得,終止位置卻較難得出。:'''速度'''、'''加速度'''、'''力'''、'''動量'''等物理量都是矢量。一個三維坐標系需要:* 一個原點。* 3個單位向量。這些向量定義了沿著坐標軸的基本量度和坐標軸的方向。* 3個標量,這可以是角度或坐標,用來描述坐標空間中的位置。{{clear}}----=== 軌道 ===[[File:Orbit.svg|thumb|upright=2.25|常用軌道參數圖解]];<span id="ap">軌道遠點(apoapsis)</span>:橢圓軌道上,距離軌道中心天體最遠的點。;<span id="pe">軌道近點(periapsis)</span>:橢圓軌道上,距離軌道中心天體最近的點。;近-* 和 遠-* (peri-* and apo-*):談到軌道,我們通常都用具體的天體名稱來指明軌道中心。因此,在這個遊戲中,對於環繞Kerbin的軌道,我們會用近Kerbin點(Perikee, Perikerb)、遠Kerbin點(Apokee, Apokerb)這樣的名稱。;<span id="an">升交點(ascending node)</span>:以中心天體為參考系,軌道開始向“北”運動的點。 “北”向,是參考軌道中心天體的坐標系。;降交點(descending node):以中心天體為參考系,軌道開始向南運動的點。;<span id="ecc">離心率(eccentricity)</span><math style="float:right;padding:0.5em;">\text{ecc} = 1 - \frac{2}{\frac{Ap}{Pe}+1}</math>:描述軌道幾何特徵的參數。:* ecc = 0 → 圓形軌道;:* 0 < ecc < 1 → 橢圓軌道;:* ecc = 1 → 拋物線軌道- 這是一種逃逸軌道;:* ecc > 1 → 雙曲線軌道- 這是另一種逃逸軌道;;<span id="inc">軌道傾角(inclination)</span>:軌道平面與參考平面的夾角。 (例如,90° 赤道平面傾角軌道就是所謂的極地軌道。);近Kerbin軌道(low Kerbin orbit, LKO):大多數天體的低軌道都存在於其重力範圍內。該軌道高度低,但是穩定(高於大氣層)。低軌道通常都是後續飛行的基礎,位於上升段和向其他最終的目的地出發之間,在軌道的任意點都可以進行飛船脫離軌道的點火推進。其優點就是抵達低軌道所需要的燃料是最少的。;<span id="zenith">天頂(zenith)</span>:地面座標系統中“正上方”的點,也就是火箭在發射場等待發射時指向的點,亦即,“天空中最高的點”。;天底(nadir):“天頂”的反向點。;軌道點(orbital nodes):軌道中的特定點,如近點、遠點,以及與其他軌道的交匯點等等。;軌道法向(orbit normal):軌道平面的正交方向矢量。飛船速度矢量方向與重力矢量方向的矢量和就是軌道法向。其遵照右手規則,飛船在軌道逆時針飛行時,其軌道法向朝“上”,順時針則朝下。而“上”也就是“北”,或“N+”,“下”也叫做“逆法向”,“南”或者“N-”。;軌道平面(orbital plane):描述軌道環繞飛行平面的虛擬圓盤(通常用於表述軌道傾角)。;<span id="prograde">順行(prograde)</span>:軌道路徑的前進方向。由於軌道為橢圓形,因此實際上它的方向是飛船所處軌道位置的切線方向。;<span id="retrograde">逆行(retrograde)</span>:順行的反向。;參考平面(reference plane):所有飛行器在描述其所處軌道時都需要一個參考平面。對於行星軌道,通常是採用其赤道平面作為參照。類似太陽系的多天體平面為參考時,以黃道平面作為參考平面。在以其他軌道為目標飛行時,應採用目標軌道平面。軌道偏心率和上升點經度(以參考平面為坐標系)即可確定軌道平面。;<span id="sma">半長軸(semi-major axis)</span>:長軸是過焦點與橢圓相交的線長,而半長軸就是橢圓長軸的一半。在 KSP 中,半長軸的計算公式是:<math>\text{sma} = \text{radius} + \frac{Ap+Pe}{2}</math> 。軌道運行體的半長軸就是其中心橢圓軌道近點、遠點距離的平均值。由於軌道遠近點都是相對於軌道中心物體表面的距離,因此需要在公式中加入其半徑。半長軸相同的軌道運行週期相同,無論離心率如何。;亞軌道(sub-orbit):亞軌道近點位於行星表面之下,亞軌道飛行最終會與該行星發生交會碰撞。;<span id="TWR">推重比(thrust-weight-ratio, TWR)</span>:<math style="float:right;padding:.5em;">\text{TWR} = \frac{T}{W} = \frac{T}{m \cdot g}</math>飛船總質量與動力段所有發動機總推力的比值。若TWR>1,飛船可以完成加速和上升。若TWR<1,飛船是無法克服重力和低飛行高度空氣阻力的,不過低TWR 在太空或許可以足夠保證飛行器的運動。因為飛船重量(W)與其所處位置的重力加速度(g)成正比,TWR也跟具體位置有關。 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相當於TWR<sub>Mün</sub>&nbsp;=&nbsp;6。----=== 太空機動 ===;大氣層制動(atmospheric braking):→ 全文: [[Aerobraking|空氣制動]]:降低軌道近點,使其進入行星的大氣層。這種飛行方式可以利用空氣阻力降低飛行器的速度。它可以用於再進入(參考下文),也可以應用於軌道的調整,同時節約燃料。;點火(burn):點燃發動機,通常目的是進行軌道調整。;圓化調整(circularizing):這種機動(發動機點火推進)的目的是把軌道的偏心率調整到近似於零。通常是在軌道近/遠點打開發動機推力來實現。;再入(re-entry):就是再進入大氣層,並利用空氣阻力減速,使飛船進入地面返回軌道。由於需要足夠高的速度來避免大氣層把飛船“反彈”會太空,這種機動通常都會面臨著劇烈的升溫壓力。在目前的遊戲版本中,再進入過程只是個半成品,升溫和大氣反彈都沒有實現。 (不過有相關的MOD實現這個特性);反向點火(retroburn):向飛船前進的反方向點火推進,例如,把發動機噴口轉向順行方向,飛船頭部對準逆行方向。這是一個常用的機動,可以在不改變其他軌道參數的情況下降低軌道速度。----=== 物理 ===;加速度(acceleration):速度的改變率。加速度是矢量,單位為“米/秒<sup>2</sup>”(m/s<sup>2</sup>).;拋物線軌道(ballistic trajectory):下落物體的軌道就是拋物線。在火箭飛行中,它就是指飛行器只受重力影響,本身沒有任何動力(如推力)的飛行軌道。;速度改變量(Δv, delta-v):飛行器速度的實際改變量或可能改變量。測量單位為米每秒(m/s)。質量增大在單位時間內會降低Δv,而增加推力可以在單位時間內提高Δv。這是一個有效計算推進效率的參量。例如,飛行器脫離Kerbin大氣層並進入穩定軌道所需要的Δv大約是4,000 m/s。;能量(energy):在軌飛行器的能量是其動能和勢能之和。勢能的計算公式是<math>E_p = -\frac{G \cdot M \cdot m}{R}</math>,動能的計算公式是 <math>E_k = -\frac{1}{2} \ cdot m \cdot v^2</math>,這裡''G''是 [[w:zh-cn:萬有引力常數|萬有引力常量]],''M''是行星的質量,''m''是飛行器的質量,''R''是距行星中心的距離,而''v''就是飛行器的速度。 <math>E_k = -\frac{1}{2} \cdot m \cdot v^2 - \frac{G \cdot M \cdot m}{R}</math>,總能量大於零,飛行器就進入逃逸軌道。相同半長軸的軌道能量相等。;逃逸速度(escape velocity):脫離行星引力範圍所需要的速度,其計算公式為<math>v_e = \sqrt{\frac{2GM}{r}}</math> ,G是[[w:zh-cn:萬有引力常數|萬有引力常量]],M是行星的質量,r是行星半徑。;g力(G-force):g力是一個加速度的量度,不過其考慮了重力的影響。地球海平面測量得到的重力加速度約為9.81 m/s²,將此定義為1G。地球表面物體的加速度大約都是1G。某物體如果其加速度為2G,其重力則增加一倍。在軌運行並關閉發動機的航天器處於自由落體狀態,此時為0G。;引力(gravity):以物體的引力質量為力荷的力。本身非常微弱,只是那些質量很高的物體才能產生明顯的引力,如行星、月亮等。其大小與物體中心距離的平方呈反比。所以距離增加1 倍,其引力會降低到1/2<sup>2</sup>=1/4。;引力井(gravity wall):行星引力的作用範圍。實際上這個區域是無限延伸的,但是由於引力會隨著距離的增大急劇降低,其範圍只是引力明顯起作用的區域。;[[Orbit/zh-cn|軌道(orbit)]]:當某物體具有足夠大的切線速度(而且其位於大氣層之外,無明顯的空氣阻力減速時),它會繞行星運行,並且不會落向該行星,這個運動軌跡就是軌道。穩定的軌道都是橢圓形(圓形軌道就是一個偏心率為零的橢圓軌道)。如果其切線速度大於逃逸速度,那麼它的軌道就成為拋物線或雙曲線軌道。;<span id="isp">比衝(specific impulse, I<sub>sp</sub>)</span>:<math style="float:right">I_{sp}= \frac{T}{\dot m}, [I_{sp}] = \frac{m}{s}</math>比衝I< sub>sp</sub> 是對一個推進系統的燃燒效率的描述。比衝越高,單位燃料所產生的推力越大。通常比衝的單位可以用''秒''來表示,不過其正確的物理學單位為''距離每單位時間'',通常用''米每秒'' 或''英尺每秒''。為避免與速度的單位混淆,物理學上會把比衝除以地球(或Kerbin)表面的重力加速度(9.81 m/s²)再使用。這樣比衝的單位就是''秒''。在公式中實際使用比衝時,它必須轉化為正確的物理學單位——''距離每單位時間'',即再乘以地球(或Kerbin)表面的重力加速度(9.81 m/s²)。這種比沖值只是為了單位的轉換,'''比衝並不隨引力的變化而變化'''。:比衝是推力和燃料流量的比值,所以有時候會以<math>\frac{Ns}{kg}</math>作為其單位。這只是另一種數學形式,<math>\frac{m}{s} = kg \cdot \frac{m}{s^2} \cdot \frac{s}{kg}</math> ,而力是質量和加速度之乘積,即<math>N = kg \cdot \frac{m}{s^2}</math>,所以在國際單位制下可以得到<math>1 \frac{Ns}{kg } = 1 \frac{m}{s}</math>。;作用範圍(sphere of influence, SoI, SOI):以該天體為主要引力源的球體範圍。遊戲中在特定天體的作用範圍內的飛船隻考慮該天體的引力。;切向速度(tangential velocity):物體沿其飛行軌跡切線方向的速度分量。瞬時速度的方向永遠是運動軌蹟的切線方向。;軌跡(trajectory):軌跡是運動物體以時間為變量所得到的空間位置所組成的路徑。;速度(velocity):位移隨時間的變化率。速度是矢量,單位為米每秒(m/s)。==另見==* [[Tutorials/zh-cn|教程]]
+
 
 +
KSP中使用了大量物理學和軌道飛行的術語,面對這些詞語時,非專業人員無疑是會異常困惑,更不要說還有大量的其他科學詞彙和縮寫了。
 +
 
 +
本頁就是一個相關術語簡潔的查詢表單,希望能幫助你順利的走上專業宇航員之路。
 +
 
 +
 +
 
 +
== 有用的術語 ==
 +
 
 +
 +
 
 +
=== 數學 ===
 +
 
 +
 +
 
 +
<divstyle="float:right;">[[File:cartesian.svg|thumb|upright|left|笛卡爾坐標系——使用直角坐標]][[File:polar.svg|thumb|upright|極坐標系——使用角度和長度]]</div>
 +
 
 +
;橢圓(ellipse)
 +
 
 +
:橢圓是圓錐曲線的一種,是距確定的兩點的距離之和恆定的一點的運動軌跡。
 +
 
 +
;法向量(normal vector)
 +
 
 +
:一條與平面垂直的向量。
 +
 
 +
;標量(scalar)
 +
 
 +
:一個沒有方向的數值。標量一般會有測量單位的後綴,表明這個標量的量綱。比如3&nbsp;米每秒(m/s),3&nbsp;米(m),3&nbsp;秒(s) 都是標量:它們分別是速率(區分於速度)、路程(區分於位移)和時間的單位。
 +
 
 +
;向量, 矢量(vector)
 +
 
 +
:一個方向和大小的集合。比如前進方向和速率放在一起就是速度。一個向量如何被表示取決於採用的坐標系,以及多少個維度被使用。<35°, 12>是一個二維的極坐標向量,而<14,9, -20>則是一個三維笛卡爾(直角)坐標向量。也有其他的坐標系,但這些是最常用的
 +
 
 +
 +
 
 +
:<35°, 12>是一個12個單位長的箭頭,從原點(零點,角度在這裡沒有意義,因為這是一個沒有長度的點)出發,結束在一個與偏離極軸(通常是x軸,逆時針旋轉為正角度)35°的點。
 +
 
 +
 +
 
 +
:<14, 9, -20>是一個從原點(<0,0,0>)出發,在一個x坐標為14,y坐標為9,z坐標為20的點終止的箭頭。
 +
 
 +
 +
 
 +
:使用直角坐標系的優點是你可以準確地知道向量的終止位置在哪裡,但是計算向量的長度則比較麻煩。而在極坐標系中,向量長度十分易得,終止位置卻較難得出。
 +
 
 +
 +
 
 +
:'''速度'''、'''加速度'''、'''力'''、'''動量'''等物理量都是矢量。
 +
 
 +
 +
 
 +
一個三維坐標系需要:
 +
 
 +
* 一個原點。
 +
 
 +
* 3個單位向量。這些向量定義了沿著坐標軸的基本量度和坐標軸的方向。
 +
 
 +
* 3個標量,這可以是角度或坐標,用來描述坐標空間中的位置。
 +
 
 +
 +
 
 +
{{clear}}
 +
 
 +
----
 +
 
 +
 +
 
 +
=== 軌道 ===
 +
 
 +
[[File:Orbit.svg|thumb|upright=2.25|常用軌道參數圖解]]
 +
 
 +
;<span id="ap">軌道遠點(apoapsis)</span>
 +
 
 +
:橢圓軌道上,距離軌道中心天體最遠的點。
 +
 
 +
;<span id="pe">軌道近點(periapsis)</span>
 +
 
 +
:橢圓軌道上,距離軌道中心天體最近的點。
 +
 
 +
;近-* 和 遠-* (peri-* and apo-*)
 +
 
 +
:談到軌道,我們通常都用具體的天體名稱來指明軌道中心。因此,在這個遊戲中,對於環繞Kerbin的軌道,我們會用近Kerbin點(Perikee,Perikerb)、遠Kerbin點(Apokee,Apokerb)這樣的名稱。
 +
 
 +
;<span id="an">升交點(ascending node)</span>
 +
 
 +
:以中心天體為參考系,軌道開始向“北”運動的點。 “北”向,是參考軌道中心天體的坐標系。
 +
 
 +
;降交點(descending node)
 +
 
 +
:以中心天體為參考系,軌道開始向南運動的點。
 +
 
 +
;<span id="ecc">離心率(eccentricity)</span>
 +
 
 +
<mathstyle="float:right;padding:0.5em;">\text{ecc} = 1 -\frac{2}{\frac{Ap}{Pe}+1}</math>
 +
 
 +
:描述軌道幾何特徵的參數。
 +
 
 +
:* ecc = 0 → 圓形軌道;
 +
 
 +
:* 0 < ecc < 1 → 橢圓軌道;
 +
 
 +
:* ecc = 1 → 拋物線軌道- 這是一種逃逸軌道;
 +
 
 +
:* ecc > 1 → 雙曲線軌道- 這是另一種逃逸軌道;
 +
 
 +
;<span id="inc">軌道傾角(inclination)</span>
 +
 
 +
:軌道平面與參考平面的夾角。 (例如,90° 赤道平面傾角軌道就是所謂的極地軌道。)
 +
 
 +
;近Kerbin軌道(low Kerbin orbit, LKO)
 +
 
 +
:大多數天體的低軌道都存在於其重力範圍內。該軌道高度低,但是穩定(高於大氣層)。低軌道通常都是後續飛行的基礎,位於上升段和向其他最終的目的地出發之間,在軌道的任意點都可以進行飛船脫離軌道的點火推進。其優點就是抵達低軌道所需要的燃料是最少的。
 +
 
 +
;<span id="zenith">天頂(zenith)</span>
 +
 
 +
:地面座標系統中“正上方”的點,也就是火箭在發射場等待發射時指向的點,亦即,“天空中最高的點”。
 +
 
 +
;天底(nadir)
 +
 
 +
:“天頂”的反向點。
 +
 
 +
;軌道點(orbital nodes)
 +
 
 +
:軌道中的特定點,如近點、遠點,以及與其他軌道的交匯點等等。
 +
 
 +
;軌道法向(orbit normal)
 +
 
 +
:軌道平面的正交方向矢量。飛船速度矢量方向與重力矢量方向的矢量和就是軌道法向。其遵照右手規則,飛船在軌道逆時針飛行時,其軌道法向朝“上”,順時針則朝下。而“上”也就是“北”,或“N+”,“下”也叫做“逆法向”,“南”或者“N-”。
 +
 
 +
;軌道平面(orbital plane)
 +
 
 +
:描述軌道環繞飛行平面的虛擬圓盤(通常用於表述軌道傾角)。
 +
 
 +
;<span id="prograde">順行(prograde)</span>
 +
 
 +
:軌道路徑的前進方向。由於軌道為橢圓形,因此實際上它的方向是飛船所處軌道位置的切線方向。
 +
 
 +
;<span id="retrograde">逆行(retrograde)</span>
 +
 
 +
:順行的反向。
 +
 
 +
;參考平面(reference plane)
 +
 
 +
:所有飛行器在描述其所處軌道時都需要一個參考平面。對於行星軌道,通常是採用其赤道平面作為參照。類似太陽系的多天體平面為參考時,以黃道平面作為參考平面。在以其他軌道為目標飛行時,應採用目標軌道平面。軌道偏心率和上升點經度(以參考平面為坐標系)即可確定軌道平面。
 +
 
 +
;<span id="sma">半長軸(semi-major axis)</span>
 +
 
 +
:長軸是過焦點與橢圓相交的線長,而半長軸就是橢圓長軸的一半。在 KSP 中,半長軸的計算公式是:
 +
 
 +
<math>\text{sma} = \text{radius} +\frac{Ap+Pe}{2}</math>
 +
 
 +
軌道運行體的半長軸就是其中心橢圓軌道近點、遠點距離的平均值。由於軌道遠近點都是相對於軌道中心物體表面的距離,因此需要在公式中加入其半徑。半長軸相同的軌道運行週期相同,無論離心率如何。
 +
 
 +
;亞軌道(sub-orbit)
 +
 
 +
:亞軌道近點位於行星表面之下,亞軌道飛行最終會與該行星發生交會碰撞。
 +
 
 +
;<span id="TWR">推重比(thrust-weight-ratio,TWR)</span>
 +
 
 +
:<mathstyle="float:right;padding:.5em;">\text{TWR} = \frac{T}{W} =\frac{T}{m \cdot g}</math>飛船總質量與動力段所有發動機總推力的比值。若TWR>1,飛船可以完成加速和上升。若TWR<1,飛船是無法克服重力和低飛行高度空氣阻力的,不過低TWR在太空或許可以足夠保證飛行器的運動。因為飛船重量(W)與其所處位置的重力加速度(g)成正比,TWR也跟具體位置有關。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相當於TWR<sub>Mün</sub>&nbsp;=&nbsp;6。
 +
 
 +
----
 +
 
 +
 +
 
 +
=== 太空機動 ===
 +
 
 +
 +
 
 +
;大氣層制動(atmospheric braking)
 +
 
 +
:→ 全文: [[Aerobraking|空氣製動]]
 +
 
 +
:降低軌道近點,使其進入行星的大氣層。這種飛行方式可以利用空氣阻力降低飛行器的速度。它可以用於再進入(參考下文),也可以應用於軌道的調整,同時節約燃料。
 +
 
 +
;點火(burn)
 +
 
 +
:點燃發動機,通常目的是進行軌道調整。
 +
 
 +
;圓化調整(circularizing)
 +
 
 +
:這種機動(發動機點火推進)的目的是把軌道的偏心率調整到近似於零。通常是在軌道近/遠點打開發動機推力來實現。
 +
 
 +
;再入(re-entry)
 +
 
 +
:就是再進入大氣層,並利用空氣阻力減速,使飛船進入地面返回軌道。由於需要足夠高的速度來避免大氣層把飛船“反彈”會太空,這種機動通常都會面臨著劇烈的升溫壓力。在目前的遊戲版本中,再進入過程只是個半成品,升溫和大氣反彈都沒有實現。(不過有相關的MOD實現這個特性)
 +
 
 +
;反向點火(retroburn)
 +
 
 +
:向飛船前進的反方向點火推進,例如,把發動機噴口轉向順行方向,飛船頭部對準逆行方向。這是一個常用的機動,可以在不改變其他軌道參數的情況下降低軌道速度。
 +
 
 +
----
 +
 
 +
=== 物理 ===
 +
 
 +
;加速度(acceleration)
 +
 
 +
:速度的改變率。加速度是矢量,單位為“米/秒<sup>2</sup>”(m/s<sup>2</sup>).
 +
 
 +
;拋物線軌道(ballistic trajectory)
 +
 
 +
:下落物體的軌道就是拋物線。在火箭飛行中,它就是指飛行器只受重力影響,本身沒有任何動力(如推力)的飛行軌道。
 +
 
 +
;速度改變量(Δv, delta-v)
 +
 
 +
:飛行器速度的實際改變量或可能改變量。測量單位為米每秒(m/s)。質量增大在單位時間內會降低Δv,而增加推力可以在單位時間內提高Δv。這是一個有效計算推進效率的參量。例如,飛行器脫離Kerbin大氣層並進入穩定軌道所需要的Δv大約是4,000 m/s。
 +
 
 +
;能量(energy)
 +
 
 +
:在軌飛行器的能量是其動能和勢能之和。勢能的計算公式是<math>E_p = -\frac{G \cdotM \cdot m}{R}</math>,動能的計算公式是<math>E_k = -\frac{1}{2} \ cdot m \cdotv^2</math>,這裡''G''是[[w:zh-cn:萬有引力常數|萬有引力常量]],''M''是行星的質量,''m''是飛行器的質量,''R''是距行星中心的距離,而''v''就是飛行器的速度。<math>E_k = -\frac{1}{2} \cdot m \cdot v^2 - \frac{G \cdot M \cdotm}{R}</math>,總能量大於零,飛行器就進入逃逸軌道。相同半長軸的軌道能量相等。
 +
 
 +
;逃逸速度(escape velocity)
 +
 
 +
:脫離行星引力範圍所需要的速度,其計算公式為<math>v_e =\sqrt{\frac{2GM}{r}}</math> ,G是[[w:zh-cn:萬有引力常數|萬有引力常量]],M是行星的質量,r是行星半徑。
 +
 
 +
;g力(G-force)
 +
 
 +
:g力是一個加速度的量度,不過其考慮了重力的影響。地球海平面測量得到的重力加速度約為9.81 m/s²,將此定義為1G。地球表面物體的加速度大約都是1G。某物體如果其加速度為2G,其重力則增加一倍。在軌運行並關閉發動機的航天器處於自由落體狀態,此時為0G。
 +
 
 +
;引力(gravity)
 +
 
 +
:以物體的引力質量為力荷的力。本身非常微弱,只是那些質量很高的物體才能產生明顯的引力,如行星、月亮等。其大小與物體中心距離的平方呈反比。所以距離增加1倍,其引力會降低到1/2<sup>2</sup>=1/4。
 +
 
 +
;引力井(gravity wall)
 +
 
 +
:行星引力的作用範圍。實際上這個區域是無限延伸的,但是由於引力會隨著距離的增大急劇降低,其範圍只是引力明顯起作用的區域。
 +
 
 +
;[[Orbit/zh-cn|軌道(orbit)]]
 +
 
 +
:當某物體具有足夠大的切線速度(而且其位於大氣層之外,無明顯的空氣阻力減速時),它會繞行星運行,並且不會落向該行星,這個運動軌跡就是軌道。穩定的軌道都是橢圓形(圓形軌道就是一個偏心率為零的橢圓軌道)。如果其切線速度大於逃逸速度,那麼它的軌道就成為拋物線或雙曲線軌道。
 +
 
 +
;<span id="isp">比衝(specific impulse,I<sub>sp</sub>)</span>
 +
 
 +
:<math style="float:right">I_{sp}=\frac{T}{\dot m}, [I_{sp}] = \frac{m}{s}</math>比衝I<sub>sp</sub> 是對一個推進系統的燃燒效率的描述。比衝越高,單位燃料所產生的推力越大。通常比衝的單位可以用''秒''來表示,不過其正確的物理學單位為''距離每單位時間'',通常用''米每秒'' 或''英尺每秒''。為避免與速度的單位混淆,物理學上會把比衝除以地球(或Kerbin)表面的重力加速度(9.81m/s²)再使用。這樣比衝的單位就是''秒''。在公式中實際使用比衝時,它必須轉化為正確的物理學單位——''距離每單位時間'',即再乘以地球(或Kerbin)表面的重力加速度(9.81 m/s²)。這種比沖值只是為了單位的轉換,'''比衝並不隨引力的變化而變化'''。
 +
 
 +
:比衝是推力和燃料流量的比值,所以有時候會以<math>\frac{Ns}{kg}</math>作為其單位。這只是另一種數學形式,<math>\frac{m}{s}= kg \cdot \frac{m}{s^2} \cdot \frac{s}{kg}</math> ,而力是質量和加速度之乘積,即<math>N= kg \cdot \frac{m}{s^2}</math>,所以在國際單位制下可以得到<math>1\frac{Ns}{kg } = 1 \frac{m}{s}</math>。
 +
 
 +
;作用範圍(sphere of influence, SoI, SOI)
 +
 
 +
:以該天體為主要引力源的球體範圍。遊戲中在特定天體的作用範圍內的飛船隻考慮該天體的引力。
 +
 
 +
;切向速度(tangential velocity)
 +
 
 +
:物體沿其飛行軌跡切線方向的速度分量。瞬時速度的方向永遠是運動軌蹟的切線方向。
 +
 
 +
;軌跡(trajectory)
 +
 
 +
:軌跡是運動物體以時間為變量所得到的空間位置所組成的路徑。
 +
 
 +
;速度(velocity)
 +
 
 +
:位移隨時間的變化率。速度是矢量,單位為米每秒(m/s)。
 +
 
 +
==另見==
 +
 
 +
* [[Tutorials/zh-cn|教程]]

Revision as of 20:35, 3 November 2014

KSP中使用了大量物理學和軌道飛行的術語,面對這些詞語時,非專業人員無疑是會異常困惑,更不要說還有大量的其他科學詞彙和縮寫了。

本頁就是一個相關術語簡潔的查詢表單,希望能幫助你順利的走上專業宇航員之路。


有用的術語

數學

<divstyle="float:right;">
笛卡爾坐標系——使用直角坐標
極坐標系——使用角度和長度
</div>
橢圓(ellipse)
橢圓是圓錐曲線的一種,是距確定的兩點的距離之和恆定的一點的運動軌跡。
法向量(normal vector)
一條與平面垂直的向量。
標量(scalar)
一個沒有方向的數值。標量一般會有測量單位的後綴,表明這個標量的量綱。比如3 米每秒(m/s),3 米(m),3 秒(s) 都是標量:它們分別是速率(區分於速度)、路程(區分於位移)和時間的單位。
向量, 矢量(vector)
一個方向和大小的集合。比如前進方向和速率放在一起就是速度。一個向量如何被表示取決於採用的坐標系,以及多少個維度被使用。<35°, 12>是一個二維的極坐標向量,而<14,9, -20>則是一個三維笛卡爾(直角)坐標向量。也有其他的坐標系,但這些是最常用的


<35°, 12>是一個12個單位長的箭頭,從原點(零點,角度在這裡沒有意義,因為這是一個沒有長度的點)出發,結束在一個與偏離極軸(通常是x軸,逆時針旋轉為正角度)35°的點。


<14, 9, -20>是一個從原點(<0,0,0>)出發,在一個x坐標為14,y坐標為9,z坐標為20的點終止的箭頭。


使用直角坐標系的優點是你可以準確地知道向量的終止位置在哪裡,但是計算向量的長度則比較麻煩。而在極坐標系中,向量長度十分易得,終止位置卻較難得出。


速度加速度動量等物理量都是矢量。


一個三維坐標系需要:

  • 一個原點。
  • 3個單位向量。這些向量定義了沿著坐標軸的基本量度和坐標軸的方向。
  • 3個標量,這可以是角度或坐標,用來描述坐標空間中的位置。




軌道

常用軌道參數圖解
軌道遠點(apoapsis)
橢圓軌道上,距離軌道中心天體最遠的點。
軌道近點(periapsis)
橢圓軌道上,距離軌道中心天體最近的點。
近-* 和 遠-* (peri-* and apo-*)
談到軌道,我們通常都用具體的天體名稱來指明軌道中心。因此,在這個遊戲中,對於環繞Kerbin的軌道,我們會用近Kerbin點(Perikee,Perikerb)、遠Kerbin點(Apokee,Apokerb)這樣的名稱。
升交點(ascending node)
以中心天體為參考系,軌道開始向“北”運動的點。 “北”向,是參考軌道中心天體的坐標系。
降交點(descending node)
以中心天體為參考系,軌道開始向南運動的點。
離心率(eccentricity)

<mathstyle="float:right;padding:0.5em;">\text{ecc} = 1 -\frac{2}{\frac{Ap}{Pe}+1}</math>

描述軌道幾何特徵的參數。
  • ecc = 0 → 圓形軌道;
  • 0 < ecc < 1 → 橢圓軌道;
  • ecc = 1 → 拋物線軌道- 這是一種逃逸軌道;
  • ecc > 1 → 雙曲線軌道- 這是另一種逃逸軌道;
軌道傾角(inclination)
軌道平面與參考平面的夾角。 (例如,90° 赤道平面傾角軌道就是所謂的極地軌道。)
近Kerbin軌道(low Kerbin orbit, LKO)
大多數天體的低軌道都存在於其重力範圍內。該軌道高度低,但是穩定(高於大氣層)。低軌道通常都是後續飛行的基礎,位於上升段和向其他最終的目的地出發之間,在軌道的任意點都可以進行飛船脫離軌道的點火推進。其優點就是抵達低軌道所需要的燃料是最少的。
天頂(zenith)
地面座標系統中“正上方”的點,也就是火箭在發射場等待發射時指向的點,亦即,“天空中最高的點”。
天底(nadir)
“天頂”的反向點。
軌道點(orbital nodes)
軌道中的特定點,如近點、遠點,以及與其他軌道的交匯點等等。
軌道法向(orbit normal)
軌道平面的正交方向矢量。飛船速度矢量方向與重力矢量方向的矢量和就是軌道法向。其遵照右手規則,飛船在軌道逆時針飛行時,其軌道法向朝“上”,順時針則朝下。而“上”也就是“北”,或“N+”,“下”也叫做“逆法向”,“南”或者“N-”。
軌道平面(orbital plane)
描述軌道環繞飛行平面的虛擬圓盤(通常用於表述軌道傾角)。
順行(prograde)
軌道路徑的前進方向。由於軌道為橢圓形,因此實際上它的方向是飛船所處軌道位置的切線方向。
逆行(retrograde)
順行的反向。
參考平面(reference plane)
所有飛行器在描述其所處軌道時都需要一個參考平面。對於行星軌道,通常是採用其赤道平面作為參照。類似太陽系的多天體平面為參考時,以黃道平面作為參考平面。在以其他軌道為目標飛行時,應採用目標軌道平面。軌道偏心率和上升點經度(以參考平面為坐標系)即可確定軌道平面。
半長軸(semi-major axis)
長軸是過焦點與橢圓相交的線長,而半長軸就是橢圓長軸的一半。在 KSP 中,半長軸的計算公式是:

軌道運行體的半長軸就是其中心橢圓軌道近點、遠點距離的平均值。由於軌道遠近點都是相對於軌道中心物體表面的距離,因此需要在公式中加入其半徑。半長軸相同的軌道運行週期相同,無論離心率如何。

亞軌道(sub-orbit)
亞軌道近點位於行星表面之下,亞軌道飛行最終會與該行星發生交會碰撞。
推重比(thrust-weight-ratio,TWR)
<mathstyle="float:right;padding:.5em;">\text{TWR} = \frac{T}{W} =\frac{T}{m \cdot g}</math>飛船總質量與動力段所有發動機總推力的比值。若TWR>1,飛船可以完成加速和上升。若TWR<1,飛船是無法克服重力和低飛行高度空氣阻力的,不過低TWR在太空或許可以足夠保證飛行器的運動。因為飛船重量(W)與其所處位置的重力加速度(g)成正比,TWR也跟具體位置有關。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相當於TWRMün = 6。


太空機動

大氣層制動(atmospheric braking)
→ 全文: 空氣製動
降低軌道近點,使其進入行星的大氣層。這種飛行方式可以利用空氣阻力降低飛行器的速度。它可以用於再進入(參考下文),也可以應用於軌道的調整,同時節約燃料。
點火(burn)
點燃發動機,通常目的是進行軌道調整。
圓化調整(circularizing)
這種機動(發動機點火推進)的目的是把軌道的偏心率調整到近似於零。通常是在軌道近/遠點打開發動機推力來實現。
再入(re-entry)
就是再進入大氣層,並利用空氣阻力減速,使飛船進入地面返回軌道。由於需要足夠高的速度來避免大氣層把飛船“反彈”會太空,這種機動通常都會面臨著劇烈的升溫壓力。在目前的遊戲版本中,再進入過程只是個半成品,升溫和大氣反彈都沒有實現。(不過有相關的MOD實現這個特性)
反向點火(retroburn)
向飛船前進的反方向點火推進,例如,把發動機噴口轉向順行方向,飛船頭部對準逆行方向。這是一個常用的機動,可以在不改變其他軌道參數的情況下降低軌道速度。

物理

加速度(acceleration)
速度的改變率。加速度是矢量,單位為“米/秒2”(m/s2).
拋物線軌道(ballistic trajectory)
下落物體的軌道就是拋物線。在火箭飛行中,它就是指飛行器只受重力影響,本身沒有任何動力(如推力)的飛行軌道。
速度改變量(Δv, delta-v)
飛行器速度的實際改變量或可能改變量。測量單位為米每秒(m/s)。質量增大在單位時間內會降低Δv,而增加推力可以在單位時間內提高Δv。這是一個有效計算推進效率的參量。例如,飛行器脫離Kerbin大氣層並進入穩定軌道所需要的Δv大約是4,000 m/s。
能量(energy)
在軌飛行器的能量是其動能和勢能之和。勢能的計算公式是Failed to parse (unknown function "\cdotM"): {\displaystyle E_p = -\frac{G \cdotM \cdot m}{R}} ,動能的計算公式是Failed to parse (unknown function "\cdotv"): {\displaystyle E_k = -\frac{1}{2} \ cdot m \cdotv^2} ,這裡G萬有引力常量M是行星的質量,m是飛行器的質量,R是距行星中心的距離,而v就是飛行器的速度。Failed to parse (unknown function "\cdotm"): {\displaystyle E_k = -\frac{1}{2} \cdot m \cdot v^2 - \frac{G \cdot M \cdotm}{R}} ,總能量大於零,飛行器就進入逃逸軌道。相同半長軸的軌道能量相等。
逃逸速度(escape velocity)
脫離行星引力範圍所需要的速度,其計算公式為 ,G是萬有引力常量,M是行星的質量,r是行星半徑。
g力(G-force)
g力是一個加速度的量度,不過其考慮了重力的影響。地球海平面測量得到的重力加速度約為9.81 m/s²,將此定義為1G。地球表面物體的加速度大約都是1G。某物體如果其加速度為2G,其重力則增加一倍。在軌運行並關閉發動機的航天器處於自由落體狀態,此時為0G。
引力(gravity)
以物體的引力質量為力荷的力。本身非常微弱,只是那些質量很高的物體才能產生明顯的引力,如行星、月亮等。其大小與物體中心距離的平方呈反比。所以距離增加1倍,其引力會降低到1/22=1/4。
引力井(gravity wall)
行星引力的作用範圍。實際上這個區域是無限延伸的,但是由於引力會隨著距離的增大急劇降低,其範圍只是引力明顯起作用的區域。
軌道(orbit)
當某物體具有足夠大的切線速度(而且其位於大氣層之外,無明顯的空氣阻力減速時),它會繞行星運行,並且不會落向該行星,這個運動軌跡就是軌道。穩定的軌道都是橢圓形(圓形軌道就是一個偏心率為零的橢圓軌道)。如果其切線速度大於逃逸速度,那麼它的軌道就成為拋物線或雙曲線軌道。
比衝(specific impulse,Isp
比衝Isp 是對一個推進系統的燃燒效率的描述。比衝越高,單位燃料所產生的推力越大。通常比衝的單位可以用來表示,不過其正確的物理學單位為距離每單位時間,通常用米每秒英尺每秒。為避免與速度的單位混淆,物理學上會把比衝除以地球(或Kerbin)表面的重力加速度(9.81m/s²)再使用。這樣比衝的單位就是。在公式中實際使用比衝時,它必須轉化為正確的物理學單位——距離每單位時間,即再乘以地球(或Kerbin)表面的重力加速度(9.81 m/s²)。這種比沖值只是為了單位的轉換,比衝並不隨引力的變化而變化
比衝是推力和燃料流量的比值,所以有時候會以作為其單位。這只是另一種數學形式, ,而力是質量和加速度之乘積,即,所以在國際單位制下可以得到
作用範圍(sphere of influence, SoI, SOI)
以該天體為主要引力源的球體範圍。遊戲中在特定天體的作用範圍內的飛船隻考慮該天體的引力。
切向速度(tangential velocity)
物體沿其飛行軌跡切線方向的速度分量。瞬時速度的方向永遠是運動軌蹟的切線方向。
軌跡(trajectory)
軌跡是運動物體以時間為變量所得到的空間位置所組成的路徑。
速度(velocity)
位移隨時間的變化率。速度是矢量,單位為米每秒(m/s)。

另見