kspalculator
Version 0.11
O Kspalculator é uma ferramenta que determina os melhores projetos de propulsão de foguetes para um estágio de um foguete, dado um conjunto de restrições e preferências .
Restrições são propriedades da espaçonave que precisam ser cumpridas. Essas são a possível carga útil e o delta-V, bem como a aceleração mínima que é atingida em um ambiente com determinada pressão do ar. As preferências são propriedades adicionais que um projeto de propulsão pode cumprir para ser preferido. Exemplos de preferências são o ângulo de vetoramento de impulso, o tamanho radial, se o motor é capaz de gerar energia elétrica, etc.
Que é o melhor design depende fortemente do aplicativo específico. Um design pode ser melhor que outro, se for mais barato ou com uma massa mais baixa, mas também pode ser considerada melhor se for construída usando menos tecnologia ou se atingir melhor algumas das preferências dadas. Obviamente, é impossível classificar todos os projetos de propulsão por sua "bondade", então pode haver mais de um que é o melhor pelo menos por alguns critérios. Esta ferramenta apresenta exatamente todos os melhores designs.
Existe um front -end da Web oficial para o KspalCulator em: https://kspalculator.appspot.com/.
O KspalCulator avalia todos os projetos possíveis, verifica se eles atendem aos requisitos do usuário e verifica se é o melhor design usando a relação " A é melhor que o B IFF A é melhor que B por qualquer um dos critérios do usuário". Somente os melhores designs são apresentados ao usuário. Dessa forma, o usuário tem a máxima flexibilidade para usar o tipo de propulsão que atende melhor às suas necessidades, ainda sem ser spam por soluções não ideais.
O estágio pode ter requisitos diferentes para aceleração mínima para diferentes fases de vôo * através de diferentes pressões do ar e diferentes requisitos delta-V. Por exemplo, você pode precisar que a embarcação acelerando em 1000 m/s com uma aceleração de 3 m/s² e posteriormente 500 m/s com uma aceleração de 7 m/s².
Além de considerar os motores clássicos de combustível líquido , bem como os impulsionadores de combustível sólido , o Kspalculator também considera o motor de foguete atômico do NERV LV-N , o IX-6315 Dawn Electric Propulsão e o motor monopropelante de puff de O-10 .
Considerados critérios para decidir se um design é melhor do que outro
Embora calcular isso pareça altamente sofisticado, os melhores designs são apresentados ao usuário geralmente em menos de um segundo . As informações mostradas sobre cada design incluem uma listagem detalhada das características de desempenho , ou seja, o delta-V realmente acessível (que pode ser um pouco mais do que o necessário, devido à arredondamento dos tamanhos do tanque), a aceleração em pleno impulso e a massa no início e no final de cada fase de vôo .
Existe um front -end da Web oficial para o KspalCulator em: https://kspalculator.appspot.com/.
Aqui, explicamos como usar a ferramenta de linha de comando kspalculator, mas os conceitos básicos não variam.
Verifique se você tem Python, pelo menos a versão 3.4 instalada.
Se você instalou o PIP, pode instalar o Kspalculator usando
PIP3 Instale o kspalculator
Como alternativa, busque a versão mais recente do KspalCulator em https://github.com/aandergr/kspalculator/releases. A instalação é então feita descompactando o arquivo e chamando
python3 setup.py install
Kspalculator é chamado na linha de comando. Sintaxe IS
kspalculator [--boosters] [--custos] [Preferências] <Payload> <delta-v [: aceleração [: pressão]] [...]>>
Onde payload é a carga útil em kg e Delta-v[:acceleration[:pressure]] são tuplas de delta-v exigido em m/s, aceleração na pressão m/s² e pressão ambiental no ATM (0,0 = vácuo, 1.0 = pressão do nível do mar por kerbina) para cada fase de vôo. Você precisa especificar pelo menos uma dessas tuplas. A aceleração e a pressão são opcionais e padrão para zero.
Se você adicionar --boosters , o Kspalculator considerará adicionar impulsionadores de combustível sólidos. Isso é muito útil para os estágios do lançador.
As opções de preferences são:
--preferred-radius {tiny,small,large,extralarge} : raio preferido do palco. Minúsculo = 0,625 m, pequeno = 1,25 m, grande = 2,5 m (rockomax), extralarge = 3,75 m (kerbodyne),--electricity : prefira motores que gerem eletricidade,--length ou --lander : prefere motores curtos ou radialmente montados,--gimbal : prefira motores com cardan. Se você especificar esta opção duas vezes, uma faixa de cardan mais alta será considerada melhor.--rcs ou --monopropellant : prefira motores usando combustível RCS (monopropelante), ou seja, prefira o motor Puff O-10.Em contraste com as restrições, as preferências não são requisitos difíceis para que uma sugestão de design seja mostrada. A adição de preferências adiciona apenas critérios sob os quais os projetos podem ser considerados melhores que outros. Isso significa que, especificando mais preferências, mais projetos serão sugeridos.
Se você especificar --cost , os resultados serão classificados pelo custo deles em vez de por sua massa.
Para uma breve referência para opções, ligue para kspalculator --help . Para exibir a versão da ferramenta, bem como a versão correspondente do programa Kerbal Space, ligue para kspalculator --version .
Observe que o Kspalculator calcula os projetos ideais apenas para um estágio (ou dois se você permitir boosters, onde o primeiro é um estágio utilizando apenas impulsionadores de combustível sólido). Ele nunca dividirá seu design em vários estágios.
Imagine que construímos um Light Lander, com uma carga útil de 1320 kg. Essa é uma vagem de comando mk1, quatro suportes de pouso LT-05, um pára-quedas, um escudo térmico, um dissociação de pilha e painéis solares. Queremos ter dois estágios: o superior voando da órbita baixa de Kerbin para Mun, aterrissando lá e depois voando de volta para Kerbin; e o mais baixo que lançava o estágio Lander do Kerbin Space Center a Low Kerbin Orbit.
Depois de determinar a carga útil do estágio, precisamos descobrir os requisitos da Delta-V, os requisitos de aceleração e a pressão do ar nas diferentes fases de vôo.
Nesse caso, a pressão do ar é fácil: como o MUN não tem atmosfera e o palco começa o caminho já está em órbita, fica claro que o Lander será projetado para voar apenas pelo vácuo.
O Delta-V necessário pode ser facilmente lido nos mapas delta-v ou calculado pelas ferramentas de cálculo encontradas na Internet (consulte a seção Links posteriormente neste documento). Descobrimos que precisamos de 1170 m/s da órbita baixa de Kerbin a órbita baixa de Mun, depois 580 m/s para aterrissagem em MUN, 580 m/s para começar em MUN e depois 310 m/s para retornar a Kerbin. Além disso, neste exemplo, queremos ter 700 m/s delta-v como reserva.
Agora vamos pensar em aceleração. Quando pousamos e começamos no MUN, realmente temos restrições em relação à aceleração mínima, porque precisamos neutralizar a gravidade de Mun. Neste exemplo, queremos ter pelo menos 2 g = 3,3 m/s² de aceleração ao começar a pousar em MUN (ou seja, quando chegou a uma órbita de baixo MUN) e 3 g = 5,0 m/s² para ser lançada em MUN, sendo a Gravidade da Superfície de G , que é de cerca de 1,65 m/s², como pode ser encontrado na base de conhecimento do jogo.
Temos alguma preferência? Sim, nós fazemos. Estamos construindo um lander que utiliza suportes para Micro Landing LT-05, que são muito ruins, por isso seria bom preferir motores que tenham um longo período. Assim, adicionamos -sinalizador --length à invocação do kspalculator. Além disso, nossa carga útil tem tamanho radial pequeno , por isso seria legal se o sistema de propulsão também tivesse esse raio. Adicionamos -R small . Observe que a adição de preferências não impede a lista de soluções que não atendem a essas preferências, ou seja, a adição de preferências sempre leva a mais saída.
Fazendo isso, conseguimos:
$ kspalculator 1320 -r pequeno -comprimento 1170 580: 3,3 580: 5.0 310 700
48-7s Spark
Massa Total: 6145 kg (incluindo carga útil e tanques cheios)
Custo: 1670
Combustível líquido: 840 unidades (4725 kg de massa de tanque cheia)
Requer: PropulsionSystems
Tamanho radial: minúsculo
Gimbal: 3,0 °
O motor é curto o suficiente para ser usado com suportes de aterrissagem LT-05
Desempenho:
[...]
LV-909 Terrier
Massa Total: 6320 kg (incluindo carga útil e tanques cheios)
Custo: 1190
Combustível líquido: 800 unidades (4500 kg de massa de tanque cheia)
Requer: AdvancedRocketry
Tamanho radial: pequeno
Gimbal: 4,0 °
O motor é curto o suficiente para ser usado com suportes de aterrissagem LT-05
Desempenho:
1: 1170 m/s @ vácuo 9,49 m/s² - 13,42 m/s² 6,3 T - 4,5 T
2: 580 m/s @ vácuo 13,42 m/s² - 15,92 m/s² 4,5 t - 3,8 t
3: 580 m/s @ vácuo 15,92 m/s² - 18,90 m/s² 3,8 T - 3,2 T
4: 310 m/s @ vácuo 18,90 m/s² - 20,72 m/s² 3,2 T - 2,9 T
5: 700 m/s @ vácuo 20,72 m/s² - 25,48 m/s² 2,9 T - 2,4 T
6: 51 m/s @ vácuo 25,48 m/s² - 25,86 m/s² 2,4 T - 2,3 T
[...]
LV-T30 dependente
Massa Total: 11008 kg (incluindo carga útil e tanques cheios)
Custo: 2825
Combustível líquido: 1500 unidades (8438 kg de massa de tanque cheia)
Requer: GeneralRocketry
Tamanho radial: pequeno
O motor gera eletricidade
O motor é curto o suficiente para ser usado com suportes de aterrissagem LT-2
Desempenho:
[...]
[...]
(A saída foi reduzida)
Dos projetos sugeridos, todos são os melhores por alguns critérios. O primeiro, usando mecanismo Spark, é o que tem a menor massa total, mas neste exemplo não queremos usá -lo, por exemplo, porque ainda não pesquisamos "sistemas de propulsão". Escolhemos o design do Terrier, pois achamos que atende melhor às nossas necessidades. Observe que a ferramenta também sugere o dependente devido aos requisitos mais baixos de tecnologia, bem como a outros designs agradáveis que pulamos neste documento para economizar espaço.
Agora construa o palco adicionando o tanque de combustível de 800 unidades e o motor Terrier sob sua carga útil. Em seguida, adicione um descompletor de pilha (que pesa 50 kg) enquanto estamos construindo o estágio do lançador.
A carga útil para o estágio do lançador é de 6370 kg (ou seja, o estágio de Lander, mais 50 kg de pilha). Os requisitos seguros de delta-V e aceleração para um lançamento para a órbita de baixa kerbin foram considerados 905 m/s com 13 m/s² a 1 atm e depois 3650 m/s com 13 m/s² a 0,18 atm.
Queremos usar boosters de combustível sólido para o lançamento, por isso adicionamos --boosters . Além disso, preferimos motores com vetor de impulso, pois pode ser útil neutralizar as turbulências durante o lançamento, por isso adicionamos --gimbal . Pequeno ainda é nosso tamanho radial preferido. Agora determinamos os melhores designs de lançadores:
$ kspalculator 6370 --Boosters -Gimbal -R Small 905: 13: 1 3650: 13: 0,18
REI5 Skipper
Massa Total: 89320 kg (incluindo carga útil e tanques cheios)
Custo: 18258
Combustível líquido: 5600 unidades (31500 kg de massa de tanque cheia)
Requer: Heavyrocketry
Tamanho radial: grande
Gimbal: 2,0 °
O motor gera eletricidade
Radialmente anexado 2 * s1 kickback sfb
SFBS montado no Decuper radial TT-70, Cone de nariz avançado, conector de 2 * Eas-4
Desempenho:
*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 Thud, montado radialmente
Missa total: 108520 kg (incluindo carga útil e tanques cheios)
Custo: 19467
Combustível líquido: 4600 unidades (25875 kg de massa de tanque cheia)
Requer: Heavyrocketry
Tamanho radial: pequeno
Gimbal: 8,0 °
O motor é curto o suficiente para ser usado com suportes de aterrissagem LT-05
Radialmente anexado 3 * s1 kickback sfb
SFBS montado no Decuper radial TT-70, Cone de nariz avançado, conector de 2 * Eas-4
Você pode limitar o impulso do SFB a 79,5 %
Desempenho:
*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
[...]
(A saída foi reduzida)
Os asteriscos nas tabelas de desempenho indicam que a fase do vôo é feita por impulsionadores de combustível sólido. A sugestão do limite de impulso SFB é o impulso mínimo necessário para cumprir suas restrições de aceleração.
Agora construa um dos lançadores sugeridos pelo Kspalculator e estamos prontos para dar um salto gigante para Kerbinkind.
Frontend oficial da Web para Kspalculator: https://kspalculator.appspot.com/.
Boa folha de dicas, especialmente contendo mapas com o Delta-V necessário: http://wiki.kerbalspaceprogram.com/wiki/Cheat_Sheet
Há um thread nos fóruns do Programa Espacial Kerbal sobre o KspalCulator.
Caso você encontre problemas ou tenha sugestões, ajude -nos a melhorar essa ferramenta relatando -os em: https://github.com/aandergr/kspalculator/issues
