kspalculator
Version 0.11
Kspalculator est un outil qui détermine les meilleures conceptions de propulsion de fusée pour une étape d'une fusée, compte tenu d'un ensemble de contraintes et de préférences .
Les contraintes sont des propriétés du vaisseau spatial qui doivent être remplies. Ce sont la charge utile possible et le Delta-V ainsi que l'accélération minimale qui est atteinte dans un environnement avec une pression d'air donnée. Les préférences sont d'autres propriétés qu'une conception de propulsion pourrait remplir pour être préférée. Les exemples de préférences sont l'angle de vectorisation de poussée, la taille radiale, que le moteur puisse générer de l'énergie électrique, etc.
Ce qui est la meilleure conception dépend fortement de l'application spécifique. Une conception peut être meilleure qu'un autre, si elle est moins chère ou a une masse inférieure, mais elle peut également être considérée comme mieux si elle est créable en utilisant moins de technologie ou si elle répond mieux à certaines des préférences données. De toute évidence, il est impossible de trier toutes les conceptions de propulsion par leur «bonté», donc il pourrait y en avoir plus d'un qui est le meilleur au moins selon certains critères. Cet outil présente exactement toutes les meilleures conceptions.
Il y a un frontage Web officiel pour KSPalculator à: https://kspalculator.appspot.com/.
Kspalculator évalue toutes les conceptions possibles, vérifie si elles répondent aux exigences de l'utilisateur, puis vérifie s'il s'agit de la meilleure conception en utilisant la relation " A est meilleur que B iff a est meilleur que b par l'un des critères de l'utilisateur". Seuls les meilleurs conceptions sont ensuite présentées à l'utilisateur. De cette façon, l'utilisateur a une flexibilité maximale pour utiliser le type de propulsion qui répond le mieux à ses besoins, toujours sans être spammé par des solutions non optimales.
L'étape peut avoir des exigences différentes pour une accélération minimale pour différentes * phases de vol * à travers différentes pressions d'air et différentes exigences Delta-V. Par exemple, vous pourriez avoir besoin que le navire accélère de 1000 m / s avec une accélération de 3 m / s², et plus tard 500 m / s avec une accélération de 7 m / s².
En plus de considérer les moteurs à carburant liquide classiques ainsi que les boosters de carburant solides , Kspalculator considère également l'utilisation du moteur de fusée atomique LV-N Nerve , la propulsion électrique IX-6315 Dawn et le moteur monopropelant O-10 Puff .
Considéré comme des critères pour décider si une conception est meilleure que celle d'un autre
Même si le calcul de cela semble très sophistiqué, les meilleurs conceptions sont présentées à l'utilisateur généralement en moins d'une seconde . Les informations indiquées sur chaque conception comprennent une liste détaillée des caractéristiques de performance , c'est-à-dire le Delta-V réellement accessible (qui pourrait être légèrement plus que nécessaire, en raison de l'arrondi à la taille du réservoir), l' accélération à pleine poussée ainsi que la masse au début et à la fin de chaque phase de vol .
Il y a un frontage Web officiel pour KSPalculator à: https://kspalculator.appspot.com/.
Ici, nous expliquons comment utiliser l'outil de ligne de commande KSPalculator, mais les concepts de base ne varient pas.
Assurez-vous que vous avez installé Python, au moins la version 3.4.
Si vous avez installé PIP, vous pouvez installer Kspalculator en utilisant
PIP3 Installer Kspalculator
Alternativement, récupérez la version la plus récente de Kspalculator à https://github.com/aandergr/kspalculator/releases. L'installation est ensuite effectuée en décompressant les archives et en appelant
Python3 setup.py install
Kspalculator est invoqué sur la ligne de commande. La syntaxe est
Kspalculator [--boosters] [--cost] [Préférences] <LAUTURE> <delta-v [: Accélération [: pression]] [...]>
Lorsque payload est la charge utile en kg et Delta-v[:acceleration[:pressure]] sont des tuples du delta-V requis en m / s, de l'accélération en m / s² et de la pression de l'environnement en ATM (0,0 = vide, 1,0 = pression du niveau de la mer de Kerbin) pour chaque phase de vol. Vous devez spécifier au moins un de ces tuples. L'accélération et la pression sont facultatives et par défaut à zéro.
Si vous ajoutez --boosters , KSPalculatora envisager d'ajouter des boosters de carburant solides. Ceci est très utile pour les étapes du lanceur.
Les options de preferences sont:
--preferred-radius {tiny,small,large,extralarge} : rayon préféré de la scène. Minuscule = 0,625 m, petit = 1,25 m, grand = 2,5 m (rockomax), extralarge = 3,75 m (Kerbodyne),--electricity : préférez les moteurs qui produisent de l'électricité,--length ou --lander : préfèrent les moteurs courts ou radialement,--gimbal : préfèrent les moteurs ayant du cardan. Si vous spécifiez cette option deux fois, une plage de cardin plus élevée est considérée comme meilleure.--rcs ou --monopropellant : préférez les moteurs utilisant du carburant RCS (monopropellant), c'est-à-dire préfère le moteur bouffant O-10.Contrairement aux contraintes, les préférences ne sont pas des exigences difficiles pour qu'une suggestion de conception soit présentée. L'ajout de préférences ajoute uniquement des critères sous lesquels les conceptions peuvent être considérées comme meilleures que les autres. Cela signifie que, spécifiant plus de préférences, plus de conceptions seront suggérées.
Si vous spécifiez --cost , les résultats seront triés par leur coût au lieu de leur masse.
Pour une brève référence pour les options, appelez kspalculator --help . Pour afficher la version de l'outil ainsi que la version correspondante du programme Kerbal Space, appelez kspalculator --version .
Notez que Kspalculator calcule des conceptions optimales pour une seule étape (ou deux si vous autorisez les boosters, où le premier est une étape uniquement en utilisant des boosters de carburant solides). Il ne divisera jamais votre conception en plusieurs étapes.
Imaginez que nous construisons un Light Mun Lander, ayant une charge utile de 1320 kg. Il s'agit d'un pod de commande MK1, de quatre entretoises d'atterrissage LT-05, d'un parachute, d'un bouclier thermique, d'un découpleur de pile et de panneaux solaires. Nous voulons avoir deux étapes: la supérieure volant de la basse orbite de Kerbin à Mun, y atterrissant, puis retournant à Kerbin; et le plus bas lançant le stade de Lander de Kerbin Space Center à une orbite à faible kerbin.
Après avoir déterminé la charge utile de la scène, nous devons déterminer les exigences Delta-V, les exigences d'accélération et la pression de l'air aux différentes phases de vol.
Dans ce cas, la pression de l'air est facile: car le MUN n'a aucune atmosphère et que la scène commence à être déjà en orbite, il est clair que l'atterrisseur sera conçu pour voler uniquement dans le vide.
Delta-V nécessaire peut être facilement lu sur les cartes Delta-V ou calculée par des outils de calcul trouvés sur Internet (voir la section Liens plus loin dans ce document). Nous découvrons que nous avons besoin de 1170 m / s de l'orbite à faible kerbin à une orbite mun basse, puis 580 m / s pour l'atterrissage à Mun, 580 m / s pour commencer à Mun et plus tard 310 m / s pour le retour à Kerbin. De plus, dans cet exemple, nous voulons avoir 700 m / s Delta-V comme réserve.
Réfléchissons maintenant à l'accélération. Alors que nous atterrissons et commençons sur MUN, nous avons en effet des contraintes concernant l'accélération minimale, car nous devons contrer la gravité de Mun. Dans cet exemple, nous voulons avoir au moins 2 g = 3,3 m / s² d'accélération lorsque vous commencez à atterrir chez MUN (c'est-à-dire lorsqu'il a atteint l'orbite mun faible), et 3 g = 5,0 m / s² pour se lancer à Mun, G étant la gravité de surface de Mun, qui est d'environ 1,65 m / s² comme on peut le trouver dans la base de connaissances dans le jeu.
Avons-nous des préférences? Oui nous le faisons. Nous construisons un Lander en utilisant des jambes de micro-atterrissage LT-05, qui sont assez mauvaises, il serait donc agréable de préférer les moteurs qui ont une courte longueur. Ainsi, nous ajoutons - inducteur --length à l'invocation de Kspalculator. De plus, notre charge utile a une taille radiale petite , il serait donc cool si le système de propulsion avait également ce rayon. Nous ajoutons -R small . Notez que l'ajout de préférences n'empêche pas la liste des solutions qui ne répondent pas à ces préférences, c'est-à-dire que l'ajout de préférences conduit toujours à plus de sortie.
Cela, nous obtenons:
$ kspalculator 1320 -r petit - longueur 1170 580: 3,3 580: 5.0 310 700
48-7S Spark
Masse totale: 6145 kg (y compris la charge utile et les réservoirs pleins)
Coût: 1670
Carburant liquide: 840 unités (4725 kg masse de réservoir complet)
Exige: Propulsionsystems
Taille radiale: minuscule
Cardan: 3,0 °
Le moteur est suffisamment court pour être utilisé avec des mises à atterrissage LT-05
Performance:
[...]
LV-909 Terrier
Masse totale: 6320 kg (y compris la charge utile et les réservoirs pleins)
Coût: 1190
Carburant liquide: 800 unités (4500 kg masse de réservoir complet)
Exige: AdvancedRocketry
Taille radiale: petite
Cardan: 4,0 °
Le moteur est suffisamment court pour être utilisé avec des mises à atterrissage LT-05
Performance:
1: 1170 m / s @ vide 9,49 m / s² - 13,42 m / s² 6,3 t - 4,5 t
2: 580 m / s @ vide 13,42 m / s² - 15,92 m / s² 4,5 t - 3,8 t
3: 580 m / s @ vide 15,92 m / s² - 18,90 m / s² 3,8 t - 3,2 t
4: 310 m / s @ vide 18,90 m / s² - 20,72 m / s² 3,2 t - 2,9 t
5: 700 m / s @ vide 20,72 m / s² - 25,48 m / s² 2,9 t - 2,4 t
6: 51 m / s @ vide 25,48 m / s² - 25,86 m / s² 2,4 t - 2,3 t
[...]
LV-T30 Reliant
Masse totale: 11008 kg (y compris la charge utile et les réservoirs pleins)
Coût: 2825
Carburant liquide: 1500 unités (8438 kg masse de réservoir complet)
Exige: GeneralRocketry
Taille radiale: petite
Le moteur génère de l'électricité
Le moteur est assez court pour être utilisé avec des jambes de force LT-2
Performance:
[...]
[...]
(La sortie a été raccourcie)
Parmi les conceptions suggérées, tous sont les meilleurs selon certains critères. Le premier, utilisant Spark Engine, est celui qui a la masse totale la plus faible, mais dans cet exemple, nous ne voulons pas l'utiliser, par exemple parce que nous n'avons pas encore recherché de "systèmes de propulsion". Nous choisissons le design terrier comme nous le pensons mieux de nos besoins. Notez que l'outil suggère également le délégué en raison des exigences technologiques inférieures, ainsi que d'autres conceptions intéressantes que nous avons ignorées dans ce document pour économiser de l'espace.
Construisez maintenant la scène en ajoutant le réservoir de carburant de 800 unités et le moteur Terrier sous votre charge utile. Ajoutez ensuite un découpleur de pile (qui pèse 50 kg) lorsque nous construisons la phase de lanceur.
La charge utile pour l'étape du lanceur est de 6370 kg (c'est-à-dire le stade Lander plus un découpleur de pile de 50 kg). Les exigences de Delta-V et d'accélération sûres pour un lancement à une orbite à faible kerbin se sont révélées être de 905 m / s avec 13 m / s² à 1 atm, puis 3650 m / s avec 13 m / s² à 0,18 atm.
Nous voulons utiliser des boosters de carburant solides pour le lancement, donc nous ajoutons --boosters . De plus, nous préférons les moteurs avec une vectorisation de poussée car il peut être utile de contrer les turbulences pendant le lancement, donc nous ajoutons --gimbal . Small est toujours notre taille radiale préférée. Maintenant, nous déterminons les meilleurs conceptions de lanceurs:
$ kspalculator 6370 - Boosters - Gimbal -r Small 905: 13: 1 3650: 13: 0,18
Skipper Re-I
Masse totale: 89320 kg (y compris la charge utile et les réservoirs pleins)
Coût: 18258
Carburant liquide: 5600 unités (31500 kg masse de réservoir complet)
Nécessite: Heavyrocketry
Taille radiale: grande
Cardan: 2,0 °
Le moteur génère de l'électricité
Radialement attaché 2 * S1 Sfb SFB
SFBS monté sur un découpleur radial TT-70, cône de nez avancé, connecteur de jambe de force 2 * EAS-4 chacun
Performance:
* 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 STUD, monté radialement
Masse totale: 108520 kg (y compris la charge utile et les réservoirs pleins)
Coût: 19467
Carburant liquide: 4600 unités (25875 kg masse de réservoir complet)
Nécessite: Heavyrocketry
Taille radiale: petite
Cardan: 8,0 °
Le moteur est suffisamment court pour être utilisé avec des mises à atterrissage LT-05
Radialement attaché 3 * S1 Sfb SFB
SFBS monté sur un découpleur radial TT-70, cône de nez avancé, connecteur de jambe de force 2 * EAS-4 chacun
Vous pouvez limiter la poussée SFB à 79,5%
Performance:
* 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
[...]
(La sortie a été raccourcie)
Les astérisques dans les tables de performance indiquent que la phase de vol est effectuée par des boosters de carburant solides. La suggestion de limite de poussée SFB est la poussée minimale requise pour remplir vos contraintes d'accélération.
Construisez maintenant l'un des lanceurs suggérés par Kspalculator et nous sommes prêts à faire un saut géant pour Kerbinkind.
Frontend Web officiel pour Kspalculator: https://kspalculator.appspot.com/.
Belle feuille de triche, surtout contenant des cartes avec Delta-V requis: http://wiki.kerbalspaceprogram.com/wiki/cheat_sheet
Il y a un fil dans les forums du programme Kerbal Space sur KSPalculator.
Dans le cas où vous trouvez des problèmes ou avez des suggestions, veuillez nous aider à améliorer cet outil en les signalant à: https://github.com/aandergr/kspalculator/issues
