Aerobraking/zh-cn

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气动刹车是抵达某天体后采取的一种减速机动技术。

通常当飞船进入天体的引力范围球体时,飞船自身的相对速度很高,无法入轨,除非进行反向推进减速,而这又会消耗大量宝贵的燃料。为节约燃料,飞船既可以利用重力助推减速,或者进行气动刹车机动。

为进行气动刹车,需要调整飞船的轨道,让部分轨道位于大气层之内。空气阻力会降低飞船的速度,使它进入环绕天体的高离心率轨道。当轨道近点低于目标高度后,同时要注意保持轨道远点位于大气层之外,避免过量的气动刹车减速。

气动刹车一种危险的机动。如果飞船进入大气层的深度过大,它会减速过多,很容易坠毁。而如果减速偏少,飞船就无法进入预定的轨道。通常以该机动飞行最好能小心谨慎,因为即便轨道已位于行星的SoI以内,轨道上额外的气动刹车或许会进一步降低飞船的速度。[1]在目前的版本(0.19.1)中,大气层内的高速飞行会在飞船四周产生看起来很可怕的红色火焰,不过这其实完全就是纸老虎(除了张开的太阳能电池帆板外没什么东西会被损坏)。不过我们已经获悉,后续版本会加入再进入高热环节,它会对飞船产生实际的损伤。这一因素会使气动刹车变得更加危险。

飞船设计

气动刹车的主要难点在于控制飞船再入时的受到的热量并保持一个较低的重阻比。

热量控制

一个被设计进行气动刹车的飞船通常应带有一个防热盾来抵抗再入行星大气层时受到的热量,尤其是当飞船速度较高或深入大气层的时候。仅仅一个防热盾就足以提供足够的烧烛剂,它带走大部分的热量,让你不用装备过多的防热措施。别忘了将你的各种重要部件放在防热盾的保护之中!

稳定性

气动刹车会让飞船处于不稳定的状态,使它极有可能在飞行中不断打转,导致未受防热盾保护的部件过热受损,最终产出灾难性的失败。为了尽可能的增强稳定性,你应该把质量中心尽量靠前,或者减少飞船长度。RCS或者ASAS组件也是不错的选择。

重阻比

这决定了气动刹车的效果。由于1.0版本的气动更新,大气层变得比以往更难减速飞船。所以飞船需要有一个较低的质量和较大的阻力(提升表面积!)来进行有效的减速。有些情况下,一个比飞船半径更大的防热盾能有效的减少速度。

也请注意一个重阻比过低的飞船如果深入大气层将有无法再次进入轨道的风险。


查询具体行星的wiki,可以看到进行气动刹车所需要的理想高度。下列行星和卫星都具有可供气动刹车的大气层。

如果需要计算更加精确的气动刹车机动飞行参数,或许这个小工具会有帮助:aerobraking calculator

注释

  1. Not sure about my Chinese translation: Usually it is better to be careful, because even when the orbit turns out to keep it just barely in the SoI of the planet, the orbit allows it to perform additional aerobreaks to slow it down more.
Renzh (talk) 20:46, 23 June 2013 (CDT)