kspalculator
Version 0.11
KSPALCULULDER ist ein Werkzeug, das die besten Raketenantriebsdesigns für eine Rakete -Stufe ermittelt, wenn eine Reihe von Einschränkungen und Vorlieben .
Einschränkungen sind Eigenschaften des Raumfahrzeugs, die erfüllt werden müssen. Dies sind die mögliche Nutzlast und das Delta-V sowie die minimale Beschleunigung, die in einer Umgebung mit gegebenem Luftdruck erreicht wird. Präferenzen sind weitere Eigenschaften, die ein Antriebsdesign erfüllen könnte, um bevorzugt werden. Beispiele für Vorlieben sind der Schubvektoring -Winkel, die radiale Größe, ob der Motor in der Lage ist, elektrische Leistung usw. zu erzeugen usw.
Dies ist das beste Design hängt stark von der spezifischen Anwendung ab. Ein Design ist möglicherweise besser als ein anderer, wenn es billiger ist oder eine geringere Masse hat, aber es kann auch als besser angesehen werden, wenn es mit weniger Technologie baubar ist oder wenn es einige der angegebenen Vorlieben besser erfüllt. Offensichtlich ist es unmöglich, alle Antriebsdesigns nach ihrer "Güte" zu sortieren, daher könnte es mehr als eine geben, was zumindest nach einigen Kriterien am besten ist. Dieses Tool präsentiert genau alle besten Designs.
Es gibt einen offiziellen Web -Frontend für Kspalculator unter: https://kspalculator.appspot.com/.
KSPALCURDER bewertet alle möglichen Entwürfe, prüft, ob sie die Anforderungen des Benutzers erfüllen, und prüft dann , ob es das beste Design mit der Beziehung ist. " Nur die besten Designs werden dem Benutzer präsentiert. Auf diese Weise hat der Benutzer maximale Flexibilität, die Art des Antriebs zu verwenden, der seinen Bedürfnissen am besten dient, ohne von nicht optimalen Lösungen spammt zu werden.
Die Bühne kann unterschiedliche Anforderungen an die minimale Beschleunigung für verschiedene * Flugphasen * durch unterschiedliche Luftdruck und unterschiedliche Delta-V-Anforderungen haben. Zum Beispiel benötigen Sie möglicherweise, dass das Schiff um 1000 m/s mit einer Beschleunigung von 3 m/s² und später 500 m/s mit einer Beschleunigung von 7 m/s² beschleunigt wird.
Kspalculator berücksichtigt nicht nur die klassischen Motoren mit flüssigem Kraftstoffmotoren sowie festen Brennstoffe , sondern berücksichtigt auch die Verwendung des LV-N-Nervatomus-Raketenmotors , dem Elektroantrieb von IX-6315 und dem O-10 Puff Monopropellantische Motor .
Überlegte Kriterien, um zu entscheiden, ob ein Design besser ist als ein anderer
Obwohl dies berechnet wird, klingt dies sehr hoch entwickelt, werden dem Benutzer die besten Designs normalerweise innerhalb weniger als einer Sekunde präsentiert. Die Informationen zu jedem Design enthalten eine detaillierte Auflistung der Leistungsmerkmale , dh die tatsächlich erreichbare Delta-V (die möglicherweise aufgrund der Rundung auf Tankgrößen etwas mehr als erforderlich ist), die Beschleunigung bei Vollschub sowie die Masse zu Beginn und Ende jeder Flugphase .
Es gibt einen offiziellen Web -Frontend für Kspalculator unter: https://kspalculator.appspot.com/.
Hier erklären wir, wie das Kspalculator -Befehlszeilen -Tool verwendet wird, aber die grundlegenden Konzepte variieren nicht.
Stellen Sie sicher, dass Sie Python, mindestens Version 3.4, installiert haben.
Wenn Sie PIP installiert haben, können Sie den KSPALCURDER mithilfe der Installation verwenden
PIP3 -KSPALCURDER INSTALLEN
Alternativ können Sie die neueste Version von Kspalculator unter https://github.com/aandergr/kspalculator/releases abrufen. Die Installation erfolgt dann durch Entpacken des Archivs und Anrufe
python3 setup.py install
Der KSPALCULUL ist in der Befehlszeile aufgerufen. Syntax ist
Kspalculator [-Booster] [--cost] [Einstellungen] <Payload> <Delta-V [: Beschleunigung [: Druck]] [...]>
Wenn payload die Nutzlast in KG und Delta-v[:acceleration[:pressure]] ist, sind Tupel der erforderlichen Delta-V in M/s, Beschleunigung in m/s² und Umweltdruck in ATM (0,0 = Vakuum, 1,0 = Kerbin-Meeresspiegeldruck) für jede Flugphase. Sie müssen mindestens eine dieser Tupel angeben. Beschleunigung und Druck sind optional und standardmäßig auf Null.
Wenn Sie addieren --boosters , erwägt Kspalculator feste Kraftstoff -Booster. Dies ist sehr nützlich für Launcher -Phasen.
Optionen für preferences sind:
--preferred-radius {tiny,small,large,extralarge} : bevorzugter Radius der Bühne. Winzig = 0,625 m, klein = 1,25 m, groß = 2,5 m (Rockomax), extralarge = 3,75 m (Kerbodyne),--electricity : Bevorzugen Sie Motoren, die Strom erzeugen, Elektrizität,--length oder --lander : Bevorzugen Motoren, die kurz oder radial montiert sind,--gimbal : Bevorzugen Sie Motoren mit Gimbal. Wenn Sie diese Option zweimal angeben, wird ein höherer Gimbal -Bereich als besser angesehen.--rcs oder --monopropellant : Bevorzugen Sie Motoren mit RCS-Kraftstoff (Monopropellant), dh den O-10-Puffmotor bevorzugen.Im Gegensatz zu den Einschränkungen sind Präferenzen keine schwierigen Anforderungen für einen Entwurfsvorschlag. Das Hinzufügen von Präferenzen fügt nur Kriterien hinzu, unter denen Entwürfe als besser angesehen werden können als andere. Dies bedeutet, dass mehr Präferenzen angegeben werden, werden weitere Designs vorgeschlagen.
Wenn Sie --cost , werden die Ergebnisse nach ihren Kosten anstelle ihrer Masse sortiert.
Für eine kurze Referenz für Optionen rufen Sie kspalculator --help an. Um die Version des Tools sowie die entsprechende Version des Kerbal -Space -Programms anzuzeigen, rufen Sie kspalculator --version auf.
Beachten Sie, dass der KSPALCULULORE optimale Designs nur für eine Stufe berechnet (oder zwei, wenn Sie Booster zulassen, wobei die erste eine Stufe nur mit festen Brennstoff -Boodern ist). Es wird Ihr Design niemals in mehrere Phasen aufteilen.
Stellen Sie sich vor, wir bauen einen leichten Mun Lander, der eine Nutzlast von 1320 kg hat. Das ist ein MK1-Kommando, vier LT-05-Landungsstreben, ein Fallschirm, ein Hitzeschild, ein Stapelentkoppler und Sonnenkollektoren. Wir wollen zwei Phasen haben: die obere Fliege von der niedrigen Kerbin -Orbit nach Mun, landet dort und flog dann zurück nach Kerbin; und die niedrigere Start der Lander -Stufe vom Kerbin Space Center bis zur Low -Kerbin -Umlaufbahn.
Nachdem wir die Nutzlast der Bühne ermittelt haben, müssen wir die Delta-V-Anforderungen, die Beschleunigungsanforderungen und den Luftdruck in den verschiedenen Flugphasen herausfinden.
In diesem Fall ist der Luftdruck einfach: Da der Mun keine Atmosphäre hat und die Bühne bereits im Orbit in den Weg ist, ist klar, dass der Lander nur durch Vakuum fliegen wird.
Der erforderliche Delta-V kann leicht auf Delta-V-Karten gelesen oder durch Berechnungswerkzeuge im Internet berechnet werden (siehe Abschnitt Links später in diesem Dokument). Wir finden heraus, dass wir 1170 m/s vom niedrigen Kerbin -Orbit bis zu einem niedrigen Mun -Orbit, dann 580 m/s für die Landung bei Mun, 580 m/s für die Beginn der Mun und später 310 m/s für die Rückkehr nach Kerbin benötigen. Darüber hinaus möchten wir in diesem Beispiel 700 m/s Delta-V als Reserve haben.
Denken wir nun über die Beschleunigung nach. Wenn wir auf Mun landen und anfangen, haben wir tatsächlich Einschränkungen hinsichtlich der minimalen Beschleunigung, da wir Muns Schwerkraft entgegenwirken müssen. In diesem Beispiel möchten wir mindestens 2 g = 3,3 m/s² Beschleunigung haben, wenn wir in Mun anfangen (dh bei der Erreichen eines niedrigen Mun-Orbits) und 3 g = 5,0 m/s², um bei Mun zu starten, wobei G Mun's Oberflächengravitation entspricht, was etwa 1,65 m/s² ist, wie in der In-Game-Wissensbase herausgefunden werden kann.
Haben wir irgendwelche Vorlieben? Ja, das tun wir. Wir bauen einen Lander, der LT-05 Micro Landing Streben verwendet, die ziemlich schlecht sind. Es wäre also schön, Motoren zu bevorzugen, die eine kurze Länge haben. Somit fügen wir dem Kspalculator -Aufruf --length -Flag hinzu. Darüber hinaus hat unsere Nutzlast eine radiale Größe klein , daher wäre es cool, wenn das Antriebssystem auch diesen Radius hätte. Wir fügen -R small . Beachten Sie, dass das Hinzufügen von Präferenzen die Auflistung von Lösungen, die diese Einstellungen nicht entsprechen, nicht verhindern. Das Hinzufügen von Einstellungen führt immer zu mehr Ausgaben.
Wenn wir dies tun, bekommen wir:
$ kspalculator 1320 -r klein -length 1170 580: 3,3 580: 5.0 310 700
48-7s Spark
Gesamtmasse: 6145 kg (einschließlich Nutzlast und vollständige Panzer)
Kosten: 1670
Flüssigbrennstoff: 840 Einheiten (4725 kg Volltankmasse)
Erfordert: GEBORSSYSTEMEN
Radialgröße: winzig
Gimbal: 3,0 °
Der Motor ist kurz genug, um mit LT-05-Mikrolandungsstreben verwendet zu werden
Leistung:
[...]
LV-909 Terrier
Gesamtmasse: 6320 kg (einschließlich Nutzlast und vollständige Panzer)
Kosten: 1190
Flüssiger Kraftstoff: 800 Einheiten (4500 kg Volltankmasse)
Benötigt: AdvancedRocketry
Radialgröße: klein
Gimbal: 4,0 °
Der Motor ist kurz genug, um mit LT-05-Mikrolandungsstreben verwendet zu werden
Leistung:
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 m/s @ Vacuum 15,92 m/s² - 18,90 m/s² 3,8 t - 3,2 t
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 Reliant
Gesamtmasse: 11008 kg (einschließlich Nutzlast und vollständige Panzer)
Kosten: 2825
Flüssigbrennstoff: 1500 Einheiten (8438 kg Volltankmasse)
Erfordert: GeneralRocketry
Radialgröße: klein
Motor erzeugt Strom
Motor ist kurz genug, um mit LT-2-Landungsstreben verwendet zu werden
Leistung:
[...]
[...]
(Ausgang wurde verkürzt)
Von den vorgeschlagenen Designs sind alle nach einigen Kriterien die besten. Der erste mit Spark Engine ist derjenige, der die niedrigste Gesamtmasse hat, aber in diesem Beispiel möchten wir sie nicht verwenden, zum Beispiel, weil wir noch keine "Antriebssysteme" untersucht haben. Wir wählen das Terrier -Design, da wir glauben, dass es unseren Bedürfnissen am besten erfüllt. Beachten Sie, dass das Tool aufgrund der geringeren Technologieanforderungen sowie einigen anderen netten Designs, die wir in diesem Dokument übersprungen haben, um Platz zu sparen, auch vorschlägt, dass die technologischen Anforderungen angewiesen sind.
Erstellen Sie nun die Bühne und fügen Sie den Kraftstofftank mit 800 Einheiten und den Terriermotor unter Ihrer Nutzlast hinzu. Fügen Sie dann einen Stapelentkoppler (das 50 kg gewichtet) hinzu, während wir die Launcher -Bühne bauen.
Die Nutzlast für die Launcher -Stufe beträgt 6370 kg (dh die Lander -Stufe plus 50 kg Stapelentkopplung). Sichere Delta-V- und Beschleunigungsanforderungen für einen Start in den niedrigen Kerbenumlaufbahnen haben sich als 905 m/s mit 13 m/s² bei 1 atm und dann 3650 m/s mit 13 m/s² bei 0,18 atm festgestellt.
Wir möchten feste Brennstoff -Booster für den Start verwenden, also fügen wir hinzu --boosters . Darüber hinaus bevorzugen wir Motoren mit Schubvektoring, da es hilfreich sein kann, Turbulenzen während des Starts entgegenzuwirken. Daher fügen wir hinzu --gimbal . Klein ist immer noch unsere bevorzugte radiale Größe. Jetzt bestimmen wir die besten Launcher -Designs:
$ kspalculator 6370 -Booster -Gimbal -r klein 905: 13: 1 3650: 13: 0,18
Rei5 Skipper
Gesamtmasse: 89320 kg (einschließlich Nutzlast und vollständige Panzer)
Kosten: 18258
Flüssigbrennstoff: 5600 Einheiten (31500 kg Volltankmasse)
Erfordert: hevyrocketry
Radialgröße: groß
Gimbal: 2,0 °
Motor erzeugt Strom
Radial angeschlossen 2 * S1 -Kickback SFB
Sfb
Leistung:
*1: 905 m/s @ 1,00 atm 13,30 m/s² - 21,35 m/s² 89,3 t - 55,6 t
*2: 213 m/s @ 0,18 atm 23,59 m/s² - 26,08 m/s² 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 dampfen, radial montiert
Gesamtmasse: 108520 kg (einschließlich Nutzlast und vollständige Panzer)
Kosten: 19467
Flüssigbrennstoff: 4600 Einheiten (25875 kg Volltankmasse)
Erfordert: hevyrocketry
Radialgröße: klein
Gimbal: 8,0 °
Der Motor ist kurz genug, um mit LT-05-Mikrolandungsstreben verwendet zu werden
Radial angeschlossen 3 * S1 -Kickback SFB
Sfb
Sie können den SFB -Schub auf 79,5 % einschränken
Leistung:
*1: 905 m/s @ 1,00 atm 16,42 m/s² - 26,35 m/s² 108,5 t - 67,6 t
*2: 637 m/s @ 0,18 atm 29,12 m/s² - 39,36 m/s² 67,6 t - 50,0 t
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
[...]
(Ausgang wurde verkürzt)
Die Sternchen in den Leistungstabellen zeigen, dass die Flugphase von festen Brennstoff -Boostern durchgeführt wird. Der SFB -Schubgrenze -Vorschlag ist der Mindestschub, der zur Erfüllung Ihrer Beschleunigungsbeschränkungen erforderlich ist.
Erstellen Sie nun einen der von Kspalculator vorgeschlagenen Launcher und wir sind bereit, einen riesigen Sprung für Kerbinkind zu machen.
Offizieller Web -Frontend für KSPALCULUL: https://kspalculator.appspot.com/.
Nettes Cheat-Blatt, insbesondere mit Karten mit den erforderlichen Delta-V: http://wiki.kerbalspaceProgram.com/wiki/cheat_sheet
In den Foren des Kerbal Space Program über Kspalculator befindet sich ein Thread.
Falls Sie Probleme finden oder Vorschläge haben, helfen Sie uns, dieses Tool zu verbessern, indem Sie diese unter: https://github.com/aandergr/kspalculator/issues melden
