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坎巴拉太空計(jì)劃-飛船衛(wèi)星等載具的零件組裝教程

發(fā)布時(shí)間:2014-04-02 來(lái)源:互聯(lián)網(wǎng)

 

  推進(jìn)部分,根據(jù)不同的分類方法,也可以分幾個(gè)子類。按照用途來(lái)分,就是三類,燃料箱,發(fā)動(dòng)機(jī)和輸送管;按照燃料的種類來(lái)分,也是三類,固體、液體和RCS。

  火箭發(fā)動(dòng)機(jī)同時(shí)燃燒氧化劑和燃料,噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)通過(guò)進(jìn)氣道吸入空氣燃燒燃料(Fuselages),兩者的區(qū)別在于是否需要從外部獲得空氣。

  因?yàn)榛鸺剂献詭а趸瘎钥梢圆恍枰獜拇髿馕胙鯕庖部梢匀紵?,因此可以在大氣層外使用?

  現(xiàn)代火箭發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)分固液兩類,這在KSP中也得到體現(xiàn)。故名思議,兩種燃料最直接的不同在于其儲(chǔ)存狀態(tài)。相對(duì)應(yīng)的,兩種燃料也使用不同的發(fā)動(dòng)機(jī)。

  但是我們可以看到菜單里只有液體發(fā)動(dòng)機(jī),卻沒(méi)有固體發(fā)動(dòng)機(jī)。這是因?yàn)楣腆w燃料罐和它的發(fā)動(dòng)機(jī)是一體的,合稱固體火箭助推器(Solid Rocket Booster)。

  固體燃料在注入到燃料罐中的時(shí)候已經(jīng)將燃料和氧化劑混合好了,直接點(diǎn)燃即可產(chǎn)生推力。而液體燃料在燃料箱中是分別儲(chǔ)存的,使用的時(shí)候需要液體發(fā)動(dòng)機(jī)將兩者混合然后再燃燒。

  固推的優(yōu)點(diǎn)在于其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單保存容易成本低,但其缺點(diǎn)也是非常明顯的。固體發(fā)動(dòng)機(jī)一經(jīng)點(diǎn)燃,即要完全燃燒完所有燃料才會(huì)熄滅,期間推力不可調(diào)節(jié)。

  現(xiàn)實(shí)中,可以通過(guò)精細(xì)設(shè)計(jì)固體燃料的形狀來(lái)實(shí)現(xiàn)多次燃燒,但是在KSP中,這一技術(shù)不存在,所有的固推在點(diǎn)燃以后一次性燃燒完所有燃料。

  因此,固推在游戲中更多的是作為助推器而使用。相對(duì)于固推,液推的好處是明顯的。首先,它是可控的,不僅發(fā)動(dòng)機(jī)的推力可調(diào),在需要的時(shí)候,發(fā)動(dòng)機(jī)也可以完全關(guān)閉并重新點(diǎn)燃。對(duì)于精確的軌道控制來(lái)說(shuō),這一能力是必不可少的。

  發(fā)動(dòng)機(jī)的參數(shù)可以通過(guò)閱讀游戲中的介紹來(lái)獲得,也可以去查詢wiki上的記錄。一般來(lái)說(shuō),發(fā)動(dòng)機(jī)有兩個(gè)重要的參數(shù),推重比(TWR, Thrust to weight ratio)和比沖(Isp, Specific impulse)。

  1)推重比,顧名思義,即使推力除以重量。只有在推重比超過(guò)1的時(shí)候,火箭才能離地。有不少發(fā)動(dòng)機(jī)具有優(yōu)秀的效率,是星際飛行的良好選擇,但是其推重比很小,故不適宜用于火箭發(fā)射。

  2)比沖是衡量一個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)效率的一個(gè)參數(shù),定義為:?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)使用的推進(jìn)劑所能帶來(lái)的力。比沖越高代表效率越好,亦即可以用相同質(zhì)量的燃料產(chǎn)生更多的動(dòng)量。

  在攜帶同樣的燃料量的情況下,使用比沖高的發(fā)動(dòng)機(jī)可以為飛行器帶來(lái)更高的速度。一個(gè)重要的例子是核動(dòng)力發(fā)動(dòng)機(jī),其推力遠(yuǎn)小于普通化學(xué)能發(fā)動(dòng)機(jī),但是其比沖要高很多,因此它是星際旅行的優(yōu)秀伴侶。

  但是需要注意的是,并不是比沖越高越好。這里有另一個(gè)例子,游戲中有一種發(fā)動(dòng)機(jī)叫做離子發(fā)動(dòng)機(jī),俗稱電推,其比沖遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其它發(fā)動(dòng)機(jī),但是其推力只有0.5kn,這讓加速時(shí)間變得長(zhǎng)得無(wú)法容忍。

  這幾天新人潮沖擊KSP吧,我稍微看了下帖子,也去B站看了幾個(gè)新的教學(xué)視頻,其中有一個(gè)很大的誤解,就是喜歡拿固推和液推來(lái)比推力大小。有這么比的嗎?液推下屬那么多種發(fā)動(dòng)機(jī),你用哪個(gè)來(lái)說(shuō)話?

  KSP中也虛構(gòu)了些東西,比如那個(gè)核動(dòng)力發(fā)動(dòng)機(jī)。現(xiàn)實(shí)中的確曾經(jīng)有過(guò)核動(dòng)力發(fā)動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì),通過(guò)裂變的能量加熱燃料產(chǎn)生推力。在有的設(shè)計(jì)中也有打算通過(guò)有計(jì)劃的核爆來(lái)產(chǎn)生逆向推力的計(jì)劃。

  這里把RCS燃料單獨(dú)的作為一個(gè)分類獨(dú)立出來(lái)。RCS全稱Reaction Control System,通過(guò)定向噴出RCS氣體,RCS產(chǎn)生推力來(lái)為飛行器提供額外的力量控制器姿態(tài)。RCS燃料罐和RCS噴嘴配合使用。

  最后就是燃料輸送管。通過(guò)管道連接,可以在不同的燃料箱中建立燃料輸送渠道。在KSP中,利用巧妙的燃料管道設(shè)計(jì),有時(shí)候可以產(chǎn)生四兩撥千斤的效果,這一技術(shù)會(huì)在第四章中說(shuō)明。

  3.控制(control)

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