الصفحة الرئيسية>موارد بناء الموقع>بيانات الموقع
تنزيل

Kspalculator

KspalCulator هي أداة تحدد أفضل تصميمات الدفع الصواريخ لمرحلة واحدة من الصاروخ ، بالنظر إلى مجموعة من القيود والتفضيلات .

القيود هي خصائص المركبة الفضائية التي يجب الوفاء بها. هذه هي الحمولة الحمولة المحتملة والدلتا-V وكذلك الحد الأدنى للتسارع الذي يتم الوصول إليه في بيئة مع ضغط هواء معين. التفضيلات هي خصائص أخرى قد يفي بتصميم الدفع من أجل تفضيلها. أمثلة على التفضيلات هي زاوية ناقلات الدفع ، والحجم الشعاعي ، وما إذا كان المحرك قادرًا على توليد الطاقة الكهربائية ، إلخ.

وهو أفضل تصميم يعتمد بشكل كبير على التطبيق المحدد. قد يكون التصميم أفضل من آخر ، إذا كان أرخص أو يحتوي على كتلة أقل ، ولكن قد يعتبر أيضًا أفضل إذا كان قابلاً للبناء باستخدام تقنية أقل أو إذا كان من الأفضل تحقيق بعض التفضيلات المحددة. من الواضح أنه من المستحيل فرز جميع تصميمات الدفع من خلال "الخير" ، لذلك قد يكون هناك أكثر من واحد هو الأفضل على الأقل من خلال بعض المعايير. تقدم هذه الأداة كل أفضل التصميمات.

هناك واجهة ويب رسمية لـ KspalCulator على: https://kspalculator.appspot.com/.

سمات

يقوم KspalCulator بتقييم جميع التصميمات الممكنة ، ويتحقق مما إذا كانت تفي بمتطلبات المستخدم ، ثم يتحقق مما إذا كان أفضل تصميم باستخدام العلاقة " A أفضل من B IFF A أفضل من B من قبل أي من معايير المستخدم". ثم يتم تقديم أفضل التصميمات إلى المستخدم. وبهذه الطريقة ، يتمتع المستخدم بأقصى قدر من المرونة لاستخدام نوع الدفع الذي يخدم أفضل احتياجاته ، ولا يزال دون أن يرسله عن طريق حلول غير مثالية.

قد يكون للمرحلة متطلبات مختلفة للحد الأدنى من التسارع لمراحل الطيران * المختلفة * من خلال ضغوط الهواء المختلفة ومتطلبات دلتا-V مختلفة. على سبيل المثال ، قد تتطلب تسارع الوعاء بمقدار 1000 م/ث مع تسارع 3 م/ثانية ، ثم 500 م/ث مع تسارع 7 م/ثانية.

إلى جانب النظر في محركات الوقود السائل الكلاسيكية وكذلك معززات الوقود الصلبة ، فإن KspalCulator تعتبر أيضًا استخدام محرك الصواريخ Atomic LV-N NERG ، ومحرك OX-6315 Dawn الكهربائي ومحرك O-10 Puff Monopropellant .

تعتبر معايير لتقرير ما إذا كان التصميم أفضل من آخر

  • كتلة،
  • يكلف،
  • سواء كانت قابلة للبناء مع التكنولوجيا المتاحة أسهل ،
  • ما إذا كان Gimbal (ناقلات الدفع) متاحًا ، أو نطاق التوجه المتجه ،
  • سواء كان يستخدم monopropellant كوقود ، والذي يستخدم أيضًا من قِبل دخول نظام التحكم في التفاعل (RCS) ،
  • ما إذا كان محركه يولد الطاقة الكهربائية ،
  • طول المحرك ، كما قد يكون ذا مغزى عند بناء الأراضي ،
  • سواء كان يفي بتفضيل حجم المستخدم.

على الرغم من أن حساب هذا يبدو متطورًا للغاية ، إلا أن أفضل التصميمات يتم تقديمها للمستخدم عادة في أقل من ثانية . تتضمن المعلومات المعروضة حول كل تصميم قائمة مفصلة لخصائص الأداء ، أي الدلتا-V التي يمكن الوصول إليها فعليًا (والتي قد تكون أكثر قليلاً من المطلوب ، بسبب التقريب إلى أحجام الخزانات) ، والتسارع في الدفع الكامل بالإضافة إلى الكتلة في بداية ونهاية كل مرحلة طيران .

الاستخدام

واجهة المستخدم الرسومية

هناك واجهة ويب رسمية لـ KspalCulator على: https://kspalculator.appspot.com/.

نوضح هنا كيفية استخدام أداة سطر أوامر KspalCulator ، لكن المفاهيم الأساسية لا تختلف.

تثبيت

تأكد من أن لديك Python ، على الأقل الإصدار 3.4 مثبت.

إذا قمت بتثبيت PIP ، فيمكنك تثبيت KspalCulator باستخدام

 PIP3 تثبيت KspalCulator

بدلاً من ذلك ، قم بإحضار أحدث إصدار من KspalCulator على https://github.com/aandergr/kspalculator/release. ثم يتم التثبيت عن طريق إلغاء زيادة الأرشيف والاتصال

 Python3 Setup.py تثبيت

الاستخدام الأساسي

يتم استدعاء KspalCulator على سطر الأوامر. بناء الجملة

 kspalculator [-boosters] [--cost] [تفضيلات] <Payload> <delta-v [: تسريع [: ضغط]] [...]>

عندما تكون payload هي الحمولة في KG و Delta-v[:acceleration[:pressure]] هي tuples من Delta-V المطلوبة في m/s ، تسارع في m/s² وضغط البيئة في أجهزة الصراف الآلي (0.0 = فراغ ، 1.0 = ضغط مستوى سطح البحر kerbin) لكل مرحلة طيران. عليك تحديد واحد على الأقل من هذه tuples. التسارع والضغط اختياري وافتراضي إلى الصفر.

إذا قمت بإضافة --boosters ، ستنظر KspalCulator في إضافة معززات الوقود الصلبة. هذا مفيد جدا لمراحل قاذفة.

خيارات preferences هي:

  • --preferred-radius {tiny,small,large,extralarge} : نصف القطر المفضل للمرحلة. صغير = 0.625 م ، صغير = 1.25 م ، كبير = 2.5 م (Rockomax) ، expralarge = 3.75 م (kerbodyne) ،
  • --electricity : تفضل المحركات التي تولد الكهرباء ،
  • --length أو --lander : تفضيل المحركات التي يتم تركيبها على بعد أو مثبتة شعاعيًا ،
  • --gimbal : تفضيل المحركات وجود gimbal. إذا قمت بتحديد هذا الخيار مرتين ، فإن نطاق gimbal أعلى يعتبر أفضل.
  • --rcs أو- --monopropellant : تفضيل المحركات باستخدام وقود RCS (أحادي) ، أي تفضل محرك نفخة O-10.

على عكس القيود ، فإن التفضيلات ليست متطلبات صعبة لتوضيح اقتراح التصميم. تضيف إضافة التفضيلات فقط معايير يمكن بموجبها اعتبار التصميمات أفضل من غيرها. هذا يعني ، تحديد المزيد من التفضيلات ، سيتم اقتراح المزيد من التصميمات.

إذا حددت --cost ، سيتم فرز النتائج حسب تكلفتها بدلاً من كتلتها.

للحصول على مرجع موجز للخيارات ، اتصل بـ kspalculator --help . لعرض إصدار الأداة وكذلك الإصدار المقابل من برنامج Kerbal Space ، اتصل بـ kspalculator --version .

لاحظ أن KspalCulator يحسب التصميمات المثلى لمرحلة واحدة فقط (أو اثنتين إذا سمحت بالتعزيز ، حيث تكون المرحلة الأولى فقط تستخدم معززات الوقود الصلبة). لن يقسم التصميم الخاص بك أبدًا إلى مراحل متعددة.

مثال

تخيل أننا نبني Light Mun Lander ، حيث يبلغ عدد الحمولة التي يبلغ طولها 1320 كجم. هذا هو جراب قيادة MK1 ، وأربعة دعامات هبوط LT-05 ، ومظلة ، ودرع الحرارة ، ومكدس decoupler والألواح الشمسية. نريد أن يكون لدينا مرحلتان: الجزء العلوي الذي يطير من مدار كيربين المنخفض إلى مون ، والهبوط هناك ، ثم يعود إلى كيربين ؛ والأسفل الذي يطلق مرحلة Lander من مركز Kerbin Space إلى مدار Kerbin المنخفض.

بعد تحديد الحمولة النافعة للمرحلة ، نحتاج إلى معرفة متطلبات Delta-V ومتطلبات التسارع وضغط الهواء في مراحل الطيران المختلفة.

في هذه الحالة ، يكون ضغط الهواء سهلًا: نظرًا لأن MUN ليس لديه أي جو وتبدأ المرحلة في طريقها بالفعل في المدار ، فمن الواضح أن Lander سيتم تصميمه للطيران عبر الفراغ فقط.

يمكن قراءة Delta-V المطلوبة بسهولة في خرائط Delta-V أو حسابها بواسطة أدوات الحساب الموجودة في الإنترنت (انظر قسم الروابط لاحقًا في هذا المستند). اكتشفنا ، أننا نحتاج إلى 1170 م/ث من مدار كيربين منخفض إلى مدار MUN المنخفض ، ثم 580 م/ث للهبوط في MUN ، 580 م/ث لبدء MUN ثم 310 م/ث للعودة إلى Kerbin. بالإضافة إلى ذلك ، في هذا المثال ، نريد أن يكون لدينا 700 م/ث دلتا-V كاحتياطي.

الآن دعونا نفكر في التسارع. مع هبوطنا ونبدأ في MUN ، لدينا بالفعل قيود بشأن الحد الأدنى من التسارع ، لأننا نحتاج إلى مواجهة خطورة مون. في هذا المثال ، نريد أن يكون لدينا ما لا يقل عن 2 غرام = 3.3 م/ثانية مربع عند البدء في الهبوط في MUN (أي عند الوصول إلى مدار MUN المنخفض) ، و 3 G = 5.0 M/S² للبدء في MUN ، G Conner's Mun Surface ، والتي تبلغ حوالي 1.65 م/ثانية كما يمكن العثور عليها في قاعدة المعرفة في الغلبية.

هل لدينا أي تفضيلات؟ نعم نحن نفعل. نحن نقوم ببناء أرض باستخدام دعامات الهبوط الصغيرة LT-05 ، والتي تعد سيئة للغاية ، لذلك سيكون من الجيد تفضيل المحركات التي لها طول قصير. وبالتالي ، نضيف العلم --length إلى الاحتجاج KspalCulator. بالإضافة إلى ذلك ، فإن الحمولة النافعة لدينا لها حجم شعاعي صغير ، لذلك سيكون رائعًا إذا كان نظام الدفع هذا نصف القطر. نضيف -R small . لاحظ أن إضافة التفضيلات لا تمنع قائمة الحلول التي لا تفي بهذه التفضيلات ، أي إضافة تفضيلات تؤدي دائمًا إلى مزيد من الإخراج.

القيام بذلك ، نحصل على:

 $ Kspalculator 1320 -r صغير -طول 1170 580: 3.3 580: 5.0 310 700
48-7S شرارة
    إجمالي الكتلة: 6145 كجم (بما في ذلك الحمولة الصافية والدبابات الكاملة)
    التكلفة: 1670
    الوقود السائل: 840 وحدة (4725 كجم كتلة دبابة كاملة)
    يتطلب: أنظمة Parulsionsy
    الحجم الشعاعي: صغير
    Gimbal: 3.0 °
    المحرك قصير بما يكفي لاستخدامه مع دعامات الهبوط الصغيرة LT-05
    أداء:
    [...]

LV-909 Terrier
    إجمالي الكتلة: 6320 كجم (بما في ذلك الحمولة الصافية والدبابات الكاملة)
    التكلفة: 1190
    الوقود السائل: 800 وحدة (4500 كجم كتلة خزان كاملة)
    يتطلب: AdvancedRocketry
    الحجم الشعاعي: صغير
    Gimbal: 4.0 °
    المحرك قصير بما يكفي لاستخدامه مع دعامات الهبوط الصغيرة LT-05
    أداء:
      1: 1170 m/s @ vacuum 9.49 m/s² - 13.42 m/s² 6.3 t - 4.5 t
      2: 580 m/s @ vacuum 13.42 m/s² - 15.92 m/s² 4.5 t - 3.8 t
      3: 580 م/ث @ فراغ 15.92 م/ثانية مربع - 18.90 م/ث² 3.8 طن - 3.2 ر
      4: 310 m/s @ vacuum 18.90 m/s² - 20.72 m/s² 3.2 t - 2.9 t
      5: 700 m/s @ vacuum 20.72 m/s² - 25.48 m/s² 2.9 t - 2.4 t
      6: 51 m/s @ vacuum 25.48 m/s² - 25.86 m/s² 2.4 t - 2.3 t

[...]

LV-T30 يعتمد
    إجمالي الكتلة: 11008 كجم (بما في ذلك الحمولة الصافية والدبابات الكاملة)
    التكلفة: 2825
    الوقود السائل: 1500 وحدة (8438 كجم كتلة خزان كاملة)
    يتطلب: GeneralRocketry
    الحجم الشعاعي: صغير
    المحرك يولد الكهرباء
    المحرك قصير بما يكفي لاستخدامه مع دعامات الهبوط LT-2
    أداء:
    [...]

[...]

(تم تقصير الإخراج)

من التصميمات المقترحة ، كلها الأفضل من خلال بعض المعايير. أولها ، باستخدام Spark Engine ، هي التي لديها أدنى كتلة إجمالية ، ولكن في هذا المثال لا نريد استخدامه ، على سبيل المثال لأننا لم نبحث "أنظمة الدفع" حتى الآن. نختار التصميم الخليع كما نعتقد أنه يخدم أفضل احتياجاتنا. لاحظ أن الأداة تقترح أيضًا الاعتماد بسبب متطلبات التكنولوجيا المنخفضة ، وكذلك بعض التصميمات اللطيفة الأخرى التي تخطيناها في هذا المستند لتوفير المساحة.

قم الآن ببناء المرحلة إضافة خزان وقود 800 وحدة ومحرك Terrier تحت الحمولة النافعة. ثم أضف مكدس Decoupler (الذي يوزع 50 كجم) حيث نحن نبني مرحلة المشغل.

الحمولة الحمولة لمرحلة المشغل هي 6370 كجم (أي مرحلة Lander Plus 50 كجم مكدس Decoupler). تم اكتشاف متطلبات آمنة Delta-V ومتطلبات التسارع لإطلاق مدار Kerbin المنخفض 905 م/ث مع 13 م/ثانية عند 1 ATM ثم 3650 م/ث مع 13 م/ثانية عند 0.18 ATM.

نريد استخدام معززات الوقود الصلبة للإطلاق ، لذلك نضيف --boosters . بالإضافة إلى ذلك ، نفضل محركات ذات اتجاهات الدفع لأنه قد يكون من المفيد مواجهة الاضطرابات أثناء الإطلاق ، لذلك نضيف --gimbal صغير لا يزال لدينا حجم شعاعي المفضل لدينا. الآن نحدد أفضل تصميمات قاذفة:

 $ Kspalculator 6370 -Boosters -Gimbal -r Small 905: 13: 1 3650: 13: 0.18
إعادة I5 قائد
    إجمالي الكتلة: 89320 كجم (بما في ذلك الحمولة الصافية والدبابات الكاملة)
    التكلفة: 18258
    الوقود السائل: 5600 وحدة (31500 كجم كتلة خزان كاملة)
    يتطلب: heavyroctionry
    الحجم الشعاعي: كبير
    Gimbal: 2.0 °
    المحرك يولد الكهرباء
    مرفق شعاعي 2 * S1 Kickback SFB
    SFBs مثبتة على TT-70 DeCoupler ، مخروط الأنف المتقدم ، 2 * EAS-4 موصل STRUT
    أداء:
     *1: 905 م/ث @ 1.00 ATM 13.30 م/ثانية مربع - 21.35 م/ثانية.
     *2: 213 م/ث @ 0.18 ATM 23.59 م/ثانية مربع - 26.08 م/ثانية 55.6 T - 50.3 T
      3: 3437 m/s @ 0.18 atm 15.55 m/s² - 47.68 m/s² 40.9 t - 13.3 t
      4: 107 m/s @ 0.18 atm 47.68 m/s² - 49.37 m/s² 13.3 t - 12.9 t

4 * MK-55 Thud ، شنت شعاعيًا
    إجمالي الكتلة: 108520 كجم (بما في ذلك الحمولة الصافية والدبابات الكاملة)
    التكلفة: 19467
    الوقود السائل: 4600 وحدة (25875 كجم كتلة دبابة كاملة)
    يتطلب: heavyroctionry
    الحجم الشعاعي: صغير
    Gimbal: 8.0 °
    المحرك قصير بما يكفي لاستخدامه مع دعامات الهبوط الصغيرة LT-05
    مرفق شعاعي 3 * S1 Kickback SFB
    SFBs مثبتة على TT-70 DeCoupler ، مخروط الأنف المتقدم ، 2 * EAS-4 موصل STRUT
    قد تحد من دفع SFB إلى 79.5 ٪
    أداء:
     *1: 905 m/s @ 1.00 atm 16.42 m/s² - 26.35 m/s² 108.5 t - 67.6 t
     *2: 637 م/ثانية @ 0.18 ATM 29.12 م/ثعب - 39.36 م/ثانية
      3: 3013 m/s @ 0.18 atm 13.15 m/s² - 36.68 m/s² 35.8 t - 12.9 t
      4: 2 M/s @ 0.18 ATM 36.68 M/S² - 36.71 M/S² 12.9 T - 12.8 T

[...]

(تم تقصير الإخراج)

تشير العلامات النجمية في جداول الأداء إلى أن مرحلة الطيران تتم بواسطة معززات الوقود الصلبة. اقتراح حد التوجه SFB هو الحد الأدنى للتوجه المطلوب للوفاء بقيود التسارع.

الآن قم ببناء أحد القاذفات التي يقترحها KspalCulator ونحن على استعداد للقيام بقفزة عملاقة لـ Kerbinkind.

روابط مفيدة

واجهة الويب الرسمية لـ KspalCulator: https://kspalculator.appspot.com/.

ورقة غش لطيفة ، خاصة تحتوي على خرائط مع Delta-V المطلوبة: http://wiki.kerbalspaceprogram.com/wiki/Cheat_Sheet

يوجد موضوع في منتديات برنامج Kerbal Space حول KspalCulator.

في حالة العثور على أي مشاكل أو لديك اقتراحات ، يرجى مساعدتنا في تحسين هذه الأداة عن طريق الإبلاغ عنها على: https://github.com/aandergr/kspalculator/issues

يوسع
معلومات إضافية
تطبيقات ذات صلة
نوصي لك
أخبار ذات صلة الكل