【周末挑战】第三周：纯固推火箭

TimChen

绝对原版，连信息查看插件都不用，包括dv信息都考眼睛估算，近地点80738，远地点81554，应为没有使用任何插件，所以其他数据是拿不到了

那个轨道精度好难控制,如果把用插件把DV信息显示一下,然后配合顶部那些分级启动的引擎进行调整,应该可以精度更高

TimChen

394966931 发表于 2013-8-23 22:17
这只是正常方案....还有一些奇葩方案...嘿嘿 发挥创造力吧

试了一下纯靠眼力,不管设计时还是执行时都不考第三方插件来提供DV数据,哈哈,

目前正在思考奇葩的方案中.....

byzod

于是，折腾了一晚上发现楼上上上已经早于我4个小时完成了，膜拜之……
不过我的登月过程没有借助任何第三方力量，只有设计时使用MJ进行了Δv核算

图床用的新浪相册，第一次用不知道看不看得到

首先，简单心算一下就知道，大固推和小固推都是坑爹的，大的不值得为10的比冲增加过多的重量，小的比冲也太低了点……所以，要想高效地用固推上天，中型的是最佳选择
但是！固推最大的问题不是比冲低，而是无法控制！登月本身是一个非常精致的活，尤其是地月转移轨道，登过月的应该知道，AP接近月球轨道时，10的Δv就会差之毫厘谬之千里，为了在转移轨道追上月球，我们还需要一点小固推来进行微调。具体的设计我会放在最后说


首先，发射前……



发射后的30秒内我用掉了40%的燃料，过了30秒又用了40%



再过了30秒，又用掉了40%的燃料，此时高度才20km。前20km用掉的燃料占总燃料的近80%，这就是重力和空气阻力的力量！
不得不说kerbin的大气只有68km真是太好了，地球那1000km的大气真是要人命啊



固推的低比冲使得我们的Δv相当紧张，没时间整圆轨道了，在上升到AP之前（此时PE还是负的）就必须开始规划地月转移轨道，准确的说，是一出大气层就应该立刻开始，此时速度高，可以充分利用Oberth效应提供的额外加速效果



倒数第二级（末级是用来降落的）加速完成的轨道，效果相当令人满意
你或许发现我没有在高速区加速，而是在跑了一半才加速，根据Oberth效应这不是浪费了吗？
其实这也是Oberth效应的反利用，由于倒数第二级是个中型固推，30s下来，以现在的质量差不多能提供900m/s的Δv，但是在kerbin附近改变转移轨道只需要700，多出来的200足以让我们完全地错过mun。利用走到一半速度低加速效果差的Oberth效应，在特定地点我们可以让转移轨道需要的Δv上升到900，和固推效能接近！这样的操作使得出力固定的固推的实际加速效果也可以有一个弹性变化，不用完全在地面设计好，有更高的容错
此外，如果固推效能低于预期我们只能通过小固推来弥补，但是如果高于预期，可以采用高速旋转的小技巧使得加速效果沿圆周积分，从而积分值约等于0，即大致地取消其加速效果。这也是为什么我即使尽可能地减轻重量，最后还是带上了一个大号ASAS的原因
事实上， 通过以上两种技巧的组合，在地月转移轨道时我没有使用小固推补正就达到了满意的轨道



进入mun的SOI后发现，我们的轨道是一个直接相撞的，甚好甚好，可以省去麻烦的圆周减速了，尤其是对于固推来说，圆周减速实在是太困难



趁现在还能看见阳光，赶紧拍个照。事实上由于我们的着陆点不幸地处于阴影处，尝试了3次才成功着陆：第一次的牺牲知道了着陆点的实际海拔，第二次的牺牲知道了开启末级中固推的大概合适高度



降落过程中！很遗憾没有截更多的图，因为即使已经知道了开启中固推的大概位置，但是毕竟是大概的，误差起码有10km，降落过程仍然必须全神贯注地用剩余的小固推以2个一组为单位进行速度微调



2个一组的小固推大概能提供22的Δv，结果即使微调着，我们仍以15m/s的高速撞上了月球地面！固推被完全损坏，剩余的小固推也被炸飞，四处散落。但是，宇航员安全！



安全着陆！！！



虽然这位kerman兄暂时是回不去了，但是航天中心的同志们是不会把他拉下的，等他安全回到kerbal，迎接他的将是香槟、荣誉和打赌赢得的300kerbal币：）



火箭设计：
由于固推坑爹属性，所以我们必须削减不必要的重量
这次的WeekendCarnival号只包含绝对必要的组件：电池、太阳能板、ASAS，油罐和引擎，以及加强钢筋，其余一律去掉！
控制舱之所以选择飞机头，原因只有一个：抗撞速度是45m/s，远远高于常规登陆舱的8m/s或16m/s，因为固推不易控制，可以想象我们一定是硬着陆的。又因为本着节省重量的理念，降落支腿我们也不带，所以必须选用耐操的控制舱进行强行硬着陆
为了榨取尽可能多的Δv，分级位置和级燃料数量都经过多次试验优化，为了确保小固推的微调效果，4组共32个小固推进行了全手工的分组，以满足对称的推力和尽可能小的分组
或许你注意到了第二级（图中17级）的控制翼……的位置很奇怪。实际上，这些控制翼的作用不是控制方向——那个是交给ASAS来做的——而是：散热！是的，散热，不知道游戏的传热是怎么算的，更加密集的第一级不会过热，但是第二级烧到第15秒左右就会开始快速过热，因此只能加装散热翼以确保成功发射。



不得不说，坑爹固推确实很便宜，这么一大坨成本也就50多M……


总的来说这次挑战颇有难度，但是也很有意思~希望能看见更加牛逼的设计~

394966931

byzod 发表于 2013-8-24 01:07
于是，折腾了一晚上发现楼上上上已经早于我4个小时完成了，膜拜之……
不过我的登月过程没有借助任何第三方 ...

漂亮，反利用Oberth效应和圆周积分令我印象深刻
相信抗撞强度有80的钢梁会提供给你更好的保护
甘拜下风

ps:用飞船的质量和一个中型的固推如何算得大致的DeltaV？需要用纸笔或者计算器么？

kzfoxx

我研究出来一个高抗冲着陆仓，最大测试速度160m/s生还
现在开始造火箭，占个楼

davidz

普通任务与登月任务同时完成

发射前

第二级启动

第三级准备启动

修园轨道，我的中固推都挂在分离架子上面，当变轨完成的瞬间，不管火箭是否烧完，都直接分离掉

完整后的绕地轨道（普通任务完成）

切换至奔月轨道，同样是采取及时分离火箭的方法保证入轨精准

落月轨道，没做修正，直接就能落月了

开始最后减速，至2、3百米上空时速度归零，抛弃火箭

最后一段距离用小固推调整降落速度，最后降落速度大概5m/s

落月完成（困难任务完成）

出来露个脸

白左

394966931 发表于 2013-8-24 01:22
漂亮，反利用Oberth效应和圆周积分令我印象深刻
相信抗撞强度有80的钢梁会提供给你更好的保护
甘拜下风[O ...

对游戏而言就是Isp*9.82*ln(m1/m0), 对中固推,就是240*9.81*ln(飞船质量/飞船质量-3.2475)

在太空中心算可以采用近似公式, 用推力/(前后平均质量)*30秒来估算
例如我地月转移时约12吨, 那么烧完一个固推就约能获得250/(12+8.8)/2*30=721
火箭公式的结果是730.97
实际上这是一个用线性逼近对数曲线的估计, 对估计而言误差已经可以接受了

如果要全心算的话,前后质量差3.2也可以按3来算, 但是误差会大很多(估计714, 火箭公式678)

394966931

附：困难模式占楼....晚上回来编辑= =

很恶の恶魔

汇报成绩： 远地81.01 近地79.29 偏心率0.001

很恶の恶魔

很恶の恶魔 发表于 2013-8-24 16:33
汇报成绩： 远地81.01 近地79.29 偏心率0.001

原本带着降落伞计划返回的，但是上去后电池没电了。。。。所以提醒大家注意，带块太阳能吧，要是半路上没电就蛋疼了。

简单说下经验：
吧火箭打上去不难，应该说很简单，用俯仰角度调整上升速度就可以了。
困难模式难点有两个，一个是生成适合调整的绕地轨道，一个是轨道的细微调整。
生成轨道，注意火箭放平的高度基本就可以了，多余的燃料就扔了吧。
细微调整，计算意义不大，操控精度跟不上，小固推带够，用水平面方向的角度调整固推的加速度 ，注意存档，有些耐心都会有不错的成绩。