Re: [閒聊] KSP行星間來回的一些小疑問

[iamstudent (stu)]

昨天終於成功建造太空飛機從Eve軌道丟進大氣層
https://drive.google.com/open?id=0B0rhInbU22aTNDFBTHdrMk41OW8
可以成功穿過Eve的大氣層到達地表

https://drive.google.com/open?id=0B0rhInbU22aTSnVxTGM2WnZJREk
經歷過無數次的失敗之後
大概也有個心得與概念了，就來分享一下
太空飛機衝進Eve會失敗不外乎兩種死法： 1.過熱 2.解體
降落之前先把軌道AP與PE都壓到最低剛好90km大氣層邊緣可以大幅提高成功率
不要做出太大動作進行轉向就不太會解體
剩下主要問題都在對付過熱上


出發之前就做了7～8次Kerbal飛行測試
https://drive.google.com/open?id=0B0rhInbU22aTMFllZXhnR2hNR1U
就先觀察到一個現象:太空飛機Reentry時最熱的地方是機首
其次則是身體部份的油箱
所以就針對這些地方增加散熱片進行改進

機翼的前緣其實比油箱還要更燙
但是機翼的耐熱能力非常強
所以不太需要分配散熱裝置在機翼上
就把機翼的散熱器都拔掉了

出發之前還可以趁機對機體進行調整與重新設計
最開始我的設計是是類似海鷗的機翼
https://drive.google.com/open?id=0B0rhInbU22aTbFR3SUFXUndzMXM
機翼先往上揚，再往外延伸出去
藍色的浮心會在機體的黃色重心上方，甚至根本在機身之外
希望可以讓飛機飛行很穩定，如果有傾斜就會出現力矩自動回正
油箱集中在中間，引擎和機首在前後平衡
即使燃料耗盡之後重心位置也幾乎沒有前後改變
不會飛到半路要一直拉機鼻或是壓機鼻

雖然這個機體設計在低速飛行很穩定
但是有很多缺陷，最後被我捨棄掉
機翼的浮心也看作是阻力來源，鷗翼的浮心在飛機上方
如果油門全力給它催下去，飛機會往上揚接著後空翻一圈
這個問題還算小事情，可以把引擎也提高以減低力矩
更糟糕的情況是如果飛機失速，那個機翼會變成像降落傘一樣吊住飛機
一般飛機可以靠向下俯衝取回速度與控制，但是這台就會平平的打轉與下墜
機頭壓不下去也拉不起來，只能等死

我try到最後比較成功的佈局是這樣的
https://drive.google.com/open?id=0B0rhInbU22aTVW02S0Q0bjVRVGM
1 平的機翼就好，推力中心、重心、浮心三點一直線，不要造成力矩

2 飛機前面也要有升降舵，不然Reentry的時候機首拉不起來
尾巴的升降舵迎風阻力比較大，前面也要有一個能夠對抗的力量才能平衡

3 垂直的尾翼似乎沒什麼用，改成V字型比較好
因為飛機的左右轉向除了在地面上幾乎沒有用
垂直尾翼只改變飛機左右朝向，放開之後飛機還是往前飛不會轉向
真的要讓飛機左右轉向的辦法是往側面翻滾
然後機鼻往上拉，靠機翼的浮力當向心力才能轉向
既然這樣，把尾巴的方向舵做成V形，增加機體的滾轉能力還比較有意義

4 飛機在大氣層邊緣到太空的邊界沒有辦法靠方向舵轉向
這裡的大氣太稀薄，有RCS要改變方向會好用很多

5 能收縮的太陽能面板可以放在飛機背上
如果Reentry飛機仰角不要太小，風都不會吹到背上
如果可以的話，盡量往中間到尾部放置，避開機首前部區域

6 機翼的機輪可以放在重心後面一點就好，起飛容易拉起
但是尾部也要再放一組機輪，預防起降仰角過大敲掉尾巴

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做好完全準備之後就把飛機送往Eve了
但是真的丟下去才是惡夢的開始
前面說飛機Reentry最熱的地方是機首，其實不太精確
到了Eve之後就明白了，是駕駛艙的正下方機腹一帶

當初設計的時候，希望小綠人一出飛機就可以爬樓梯去拿科學資料
所以把貨倉緊接著在駕駛艙後方
而科學設備、電池、同位素發電機都放在貨倉裡面
這樣只要貨倉一開就可以做實驗，相當方便
這個佈局看起來很合理，但是在Eve做Reentry的時候就有大麻煩了
貨倉剛好在整台飛機最熱的地方，而熱會從貨倉的底部慢慢傳進去
貨倉還沒壞，但是內部的設備通通燒掉了 orz
https://drive.google.com/open?id=0B0rhInbU22aTZTdyeEZ2VGFZZDQ
https://drive.google.com/open?id=0B0rhInbU22aTNU90WXhvWm5tVTA
上部過熱的地方就是貨倉的裝備
下方過熱的部份則是機腹掛著的油箱
油箱有掛散熱器，而且沒那麼不耐熱
但是設備儀器就不行了，很快就碰砰的一個個爆掉
雖然貨倉的散熱板已經是機體油箱的四倍了，但是看來還是不夠

try了很多次都在空中炸掉
本來想放棄然後補強貨倉散熱再來
突然想到，如果把貨倉打開
然後把貨倉內礦物煉油器上面的散熱器開起來如何？
把仰角拉更高一點，讓風不要吹到裡面。結果這樣居然就過了
https://drive.google.com/open?id=0B0rhInbU22aTU1pXaUZ6X2lBOGc
https://drive.google.com/open?id=0B0rhInbU22aTQWtDR3M2ZlgzMWM
我不確定是不是因為前方升降舵剛好擋住貨倉的門，造成保護效果
總之貨倉沒燒掉，設備也全部保住了

我後來好奇去查一下到底太空梭怎麼回地球的
http://goo.gl/0ga90P
先把引擎朝前，機鼻朝後逆推減速
讓軌道近拱點Pe高度降低到大氣層內
然後掉進大氣層之前，把機體轉正，機鼻朝前、機腹朝下
也有查到太空梭Reentry時的仰角是40度
不過據說實際上很難穩定維持，機鼻會一直上下搖的樣子
另外還有查到一張有趣的圖 http://goo.gl/LmIYyO
這是太空梭Reentry的溫度圖片
我是很驚訝居然KSP的熱模擬有做出這點

我懷疑KSP是否有偷偷把這個圖做成樣板放到遊戲裡面去
所以做了一個測試：把Reentry的仰角拉到超過90度
結果會變成機尾最熱，然後機尾油箱炸掉之後把尾翼帶走就整台失控解體了
所以這邊我確定KSP的熱摩擦是靠動態模擬計算出來的
只是不知道他們怎麼辦到的


我接下來就希望靠這飛機在Eve上採礦
然後跑遍所有地質區域收集科學資料
只是剛剛登陸在Lowlands之後赫然發現挖不到礦
之前火箭成功登陸Eve的地點是Midlands，可以挖到礦物煉出氫氧
可能我多try幾個地方登陸實驗看看

以前我都認為長腳的挖礦機可以在任何位置都採到礦物
結果就再也不帶探礦衛星
這個作法似乎對Mun與Minmus成立
我在Duna、Ike、Gilly也都沒碰過問題就跑遍所有地質區了
這次不知道為何就踢到鐵板

另外想請教一下
那個短波探礦器的功用性
似乎是可以開啟附近的礦物掃描地圖
這東西有價值帶嗎？

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※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc), 來自: 218.161.70.227
※ 文章網址: https://www.ptt.cc/bbs/Steam/M.1470855337.A.C6D.html
※ 編輯: iamstudent (218.161.70.227), 08/11/2016 03:28:49
推 BravoCharlie: 好詳細給推,不過我的SSTO還飛不出地球QQ
→ iamstudent: 要飛出地球比較簡單，裝一下幫你估計deltaV的模組
→ iamstudent: 有4500 m/s的delta V就可以進入Kerbal低地軌道了
→ iamstudent: 而且Kerbal大氣層內有氧氣可以用噴射發動機，超省油
→ iamstudent: 不過我要說一下，我那台飛機只是想要在Eve上快速移動
→ iamstudent: 可能會讓人誤會以為可以直接飛去Eve，並不是這樣的
→ iamstudent: 我是用之前登陸Eve的火箭把那台飛機推去Eve軌道丟下
https://drive.google.com/open?id=0B0rhInbU22aTQ3ZQblZNOVhkRTQ
https://drive.google.com/open?id=0B0rhInbU22aTVXlOcUR0ZUc2aGc
我沒打算用那台飛機返回Eve軌道，只想在Eve地表收集科學資料而已
之後會用上次登陸Eve用的火箭把人帶回家，飛機就留在Eve放棄
用到這麼大的火箭其實是一種浪費，因為這台太空飛機比上次登陸Eve的子船輕太多了
中間橘色的大量燃料罐就被我留在Eve軌道當太空補給站了
※ 編輯: iamstudent (140.113.167.77), 08/11/2016 14:43:36
→ iamstudent: 另外還有一個我覺得很奇怪的地方是現實的太空梭平衡性
→ iamstudent: 我有嘗試過三角翼的佈局，浮心會在飛機很後面
→ iamstudent: 這樣到底是怎麼平衡的，實在很奇怪。
→ iamstudent: 引擎全部擺後面就可以把重心也往後拉，對應浮心偏後
→ iamstudent: 可是太空梭並沒有前面的升降舵，俯仰控制到底怎麼辦到
→ iamstudent: 感覺相當奇特，這樣應該會很不穩吧？
現在我知道這個答案了
實際上一個飛行器就算沒有機翼
也一樣有可能取得升力去平衡重力做長時間飛行
很多沒有機翼的飛彈也都能作到這一點

有一種飛行器佈局設計稱為舉升體 lifting body
X-24A就是這種設計的飛機 https://goo.gl/9YmtDg
它完全沒有水平機翼

KSP也有人做出類似的飛行器
飛行原理是維持機首一定攻角
然後讓迎面的空氣撞擊機腹就能產生升力了

當然，這種飛行方式並不適合低速巡航
所以不會看到一般商業飛行器使用舉升體佈局

推 tsubasawolfy: KSP每個部件都獨立計算熱跟空氣動力..CPU殺手
→ tsubasawolfy: 另外看要不要試試看Scott的方法 多次大氣邊緣空氣
→ tsubasawolfy: 煞車 不要一次鑽進去
→ iamstudent: 不用多次大氣煞車，我已經把AP PE都壓低到90.1公里
→ iamstudent: 丟進大氣層絕對不可能再次甩出去，已經是位能最低軌道
→ iamstudent: 我現在問題不再是飛機，而是地表採礦
→ iamstudent: 以前我的經驗是就算探礦衛星顯示沒有礦的地區
→ iamstudent: 真的去挖，其實多少都還是會有礦物
→ iamstudent: 我是第一次遇到完全挖沒礦的地點，而且似乎附近都一樣
※ 編輯: iamstudent (218.161.70.227), 10/26/2016 22:45:16