游戏中动量轮的运作原理到底是什么？

sakiel.li

另外,你在主贴中提到了的"将动量轮放在靠近重心的地方效果比较好"这个结论在现实中是正确的,原因就在于你上面提到的系统惯量

动量轮离质心越远，系统的旋转惯量就越大，也就是系统要旋转起来所需的力矩越大，所以相同的动量轮产生的效果就会越小。

但是，不论动量轮放在哪里，它对飞船产生的作用是不变的，也就是它自能令飞船绕系统的总质心旋转，而不是动量轮的质心，这就是我引用的那篇文章“动量装置的控制作用与它在星体中的位置无关”这句话的意思

而且，不论动量轮放在哪里，它对飞船产生的旋转力矩都是一样的，只不过对于旋转惯量不同的飞船，相同的力矩产生的旋转效果不同而已

sakiel.li

至于游戏有没有考虑飞船的转动惯量对动量轮效果的影响，需要实际在游戏里测试一下。
但是由于动量轮的重量比较轻，改变动量轮位置对全船的转动惯量的影响比较小，不一定能察觉得出来，所以我做了两艘尺寸与重量完全一样，但转动惯量差异明显的飞船：

第一艘是哑铃型的，重量集中在两端：



第二艘则是纺锤形的，重量集中在中间：



显然，第一艘的转动惯量要比第二艘大的多。而它们都使用同一个无人核心。我特意挑了一个动量轮最小的核心，以凸显效果的差异。

测试方法是先用MJ把飞船指向速度正向并完全静止（稍微时间加速一下就可以了），然后命令MJ把飞船指向速度负向并计时，看多长时间转向完毕

测试结果哑铃型的用了超过250秒，而纺锤形的只用了85秒

显然，游戏里也是有考虑转动惯量对动量轮效果的影响的

sgg163

震动手柄里面就是

FRIGHTER

sakiel.li 发表于 2013-8-3 18:00
我晕,前面我已经说得很清楚了,动量轮与主体之间的力属于整个系统的内力,不会对系统的质心的运动速度大小 ...

Editing

多说没意思
图也画了，说也说了半天了。

实在觉得理解不了我也懒得说了。你觉得一个马达装在一根木棍的一端而不是中间，开启马达，木棍会沿着自己的质心旋转而不是马达链接的地方吗？即使马达没有被固定住？（假设马达无限小和轻以至于不会让木棍质心发生偏移。）动量轮提供的就是类似马达这样的扭力，而不是RCS那样的推力。如果动量轮是像RCS那样直接提供推力那没啥好说的，肯定沿着质心转没问题。如果你死活觉得动量轮随便装在哪里都没问题。那自己去想办法解释我上面画的那张受力分析图吧。从受力方向上看无论如何产生的都不应该是一个以重心为中心的扭转力矩。而现实里的动量轮一般分成三组，分别让轴线穿过质心。各控制一个方向上的转动。

394966931

FRIGHTER 发表于 2013-8-3 22:03
Editing

多说没意思

Frighter我觉得你的说法有一定的问题..
就棍子的问题来说吧 棍子连在马达上不是自由的 情况1：马达是固定的 那么改变棍子质心的力是由固定马达的物体提供 情况二：马达和棍子是自由的 漂浮在无重力环境中 那么马达的转动是不会改变这个系统（棍子和马达）质心的位置的 因为没有任何外力施加在该系统上
我想你应该静下心来仔细思考一下..嗯

反倒RCS提供的却是更接近外力的一种力 不小心控制就会改变系统重心

FRIGHTER

394966931 发表于 2013-8-3 22:30
Frighter我觉得你的说法有一定的问题..
就棍子的问题来说吧 棍子连在马达上不是自由的 情况1：马达是固定 ...

容我想一想= =

sakiel.li

FRIGHTER 发表于 2013-8-3 22:03
Editing

多说没意思

多说没意思，这句话应该由我来说。

只要明白系统内力的概念，这根本不是什么问题，几句话就能说得清。枉我发着烧还半夜找资料跟你辩，真是浪费时间。睡觉去……

HoneyFox

FRIGHTER 发表于 2013-8-3 17:42
我觉得你好像没理解错

我画图说明吧

你这幅图里。。。飞船受到转子赋予的如箭头所示的两个力，其实把那个圆圈去掉，然后在这两个箭头的起点位置上装两个linear RCS port并朝箭头反方向喷，效果是一样的。。。

MRhythm

系统内力得出结论是很方便啦, 但是能从工程角度作一下动量轮转动时的受力分析么. 不然总是只知其然不知其所以然.

394966931

MRhythm 发表于 2013-8-4 00:47
系统内力得出结论是很方便啦, 但是能从工程角度作一下动量轮转动时的受力分析么. 不然总是只知其然不知其所 ...

26楼已经从力矩的角度说得很清楚了..