攻略教程五:全載具零件組裝篇(2) 坎巴拉太空計劃詳細攻略教程 系統解析祕籍MOD大全
2.推進(propulsion)
推進部分,根據不同的分類方法,也可以分幾個子類。按照用途來分,就是三類,燃料箱,發動機和輸送管;按照燃料的種類來分,也是三類,固體、液體和RCS。
火箭發動機同時燃燒氧化劑和燃料,噴氣發動機透過進氣道吸入空氣燃燒燃料(Fuselages),兩者的區別在於是否需要從外部獲得空氣。
因爲火箭燃料自帶氧化劑,所以可以不需要從大氣吸入氧氣也可以燃燒,因此可以在大氣層外使用。
現代火箭發動機技術分固液兩類,這在KSP中也得到體現。故名思議,兩種燃料最直接的不同在於其儲存狀態。相對應的,兩種燃料也使用不同的發動機。
但是我們可以看到選單裏只有液體發動機,卻沒有固體發動機。這是因爲固體燃料罐和它的發動機是一體的,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候已經將燃料和氧化劑混合好了,直接點燃即可產生推力。而液體燃料在燃料箱中是分別儲存的,使用的時候需要液體發動機將兩者混合然後再燃燒。
固推的優點在於其結構簡單儲存容易成本低,但其缺點也是非常明顯的。固體發動機一經點燃,即要完全燃燒完所有燃料纔會熄滅,期間推力不可調節。
現實中,可以透過精細設計固體燃料的形狀來實現多次燃燒,但是在KSP中,這一技術不存在,所有的固推在點燃以後一次性燃燒完所有燃料。
因此,固推在遊戲中更多的是作爲助推器而使用。相對於固推,液推的好處是明顯的。首先,它是可控的,不僅發動機的推力可調,在需要的時候,發動機也可以完全關閉並重新點燃。對於精確的軌道控制來說,這一能力是必不可少的。
發動機的參數可以透過閱讀遊戲中的介紹來獲得,也可以去查詢wiki上的記錄。一般來說,發動機有兩個重要的參數,推重比(TWR, Thrust to weight ratio)和比衝(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1的時候,火箭才能離地。有不少發動機具有優秀的效率,是星際飛行的良好選擇,但是其推重比很小,故不適宜用於火箭發射。
2)比衝是衡量一個發動機效率的一個參數,定義爲:單位時間內使用的推進劑所能帶來的力。比衝越高代表效率越好,亦即可以用相同質量的燃料產生更多的動量。
在攜帶同樣的燃料量的情況下,使用比衝高的發動機可以爲飛行器帶來更高的速度。一個重要的例子是核動力發動機,其推力遠小於普通化學能發動機,但是其比衝要高很多,因此它是星際旅行的優秀伴侶。
但是需要注意的是,並不是比衝越高越好。這裏有另一個例子,遊戲中有一種發動機叫做離子發動機,俗稱電推,其比衝遠遠高於其它發動機,但是其推力只有0.5kn,這讓加速時間變得長得無法容忍。
這幾天新人潮衝擊KSP吧,我稍微看了下帖子,也去B站看了幾個新的教學視頻,其中有一個很大的誤解,就是喜歡拿固推和液推來比推力大小。有這麼比的嗎?液推下屬那麼多種發動機,你用哪個來說話?
KSP中也虛構了些東西,比如那個核動力發動機。現實中的確曾經有過核動力發動機的設計,透過裂變的能量加熱燃料產生推力。在有的設計中也有打算透過有計劃的核爆來產生逆向推力的計劃。
這裏把RCS燃料單獨的作爲一個分類獨立出來。RCS全稱Reaction Control System,透過定向噴出RCS氣體,RCS產生推力來爲飛行器提供額外的力量控制器姿態。RCS燃料罐和RCS噴嘴配合使用。
最後就是燃料輸送管。透過管道連接,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計,有時候可以產生四兩撥千斤的效果,這一技術會在第四章中說明。
3.控制(control)
相較於0.20及以前版本,0.21裏的控制組件的功能有了很大變化,所以有必要重新寫說明。左上的兩個零件,是ASAS模組,不僅可以提供扭矩,也可以幫助鎖定航向。
右上的尖頭的是航空包,用於輔助控制飛機,本身不提供扭矩。左下的是動量輪,用於提供額外的扭矩,但不會能提供ASAS功能。右下的兩個是 RCS噴嘴,需和RCS燃料罐搭配使用。
上面所說的ASAS模組、航空報和動量輪在執行中都需要消耗電能,所以必須要和供電設備配合使用。
ASAS 模組可以爲飛船提供ASAS功能,啓用的時候,可以幫助飛船鎖定方向,這在加速或者着陸過程中很重要。
動量輪則可以爲飛船提供額外的扭矩控制力。原先一個小小的無人艙扭不動龐大的火箭,但是增加了幾個動量輪以後,就變得可以了。一般來說,ASAS模組只需要一個,但是動量輪可以安裝多個。
4.結構(structual)
結構這個分類沒啥好說的,基本上就是各式各樣的組件幫助你搞出一些複雜的飛行器。需要深入說的是這裏頭的兩種分離器(Decoupler)。
分離器的用途是分離火箭的不同部分。一般而言,一枚成熟的火箭有數個分級,燃燒一部分燃料使火箭升空並達到某個速度,然後分離空的燃料箱減輕火箭的重量使加速更快。
要注意的一點是,並不是分級越多越有利,分離器和發動機也是有重量的。
5.氣動(aerodynamic)
氣動主要是飛機服務的,但是在火箭設計中也會應用到,比如說在火箭的下面級上,就可以增加一些氣動面來輔助穩定航向。
這裏特別提到鼻錐和進氣道。現實中鼻錐的作用是使結構流線型減少空氣阻力,但是因爲KSP中空氣阻力是按照非常坑爹的方式計算的,所以安裝鼻錐並不會使你的火箭減少阻力。
進氣道是爲噴氣發動機提供空氣的。KSP中設計飛機的常見錯誤就是沒有安裝進氣道。
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