kspalculator
Version 0.11
Kspalculator เป็นเครื่องมือที่กำหนดการออกแบบการขับเคลื่อนจรวด ที่ดีที่สุด สำหรับหนึ่งขั้นตอนของจรวดเนื่องจากชุดของ ข้อ จำกัด และ การตั้งค่า
ข้อ จำกัด เป็นคุณสมบัติของยานอวกาศซึ่งต้องปฏิบัติตาม นี่คือน้ำหนักบรรทุกที่เป็นไปได้และ Delta-V รวมถึงการเร่งความเร็วขั้นต่ำซึ่งถึงในสภาพแวดล้อมที่มีความดันอากาศที่กำหนด การตั้งค่า เป็นคุณสมบัติเพิ่มเติมการออกแบบแรงขับอาจเป็นไปตามที่ต้องการ ตัวอย่างสำหรับการตั้งค่าคือมุมเวกเตอร์แรงขับขนาดรัศมีไม่ว่าเครื่องยนต์จะสามารถสร้างพลังงานไฟฟ้าได้ ฯลฯ
ซึ่งเป็นการออกแบบ ที่ดีที่สุด ขึ้นอยู่กับแอปพลิเคชันเฉพาะอย่างมาก การออกแบบอาจจะดีกว่าอีกอันหนึ่งหากมีราคาถูกกว่าหรือมีมวลต่ำกว่า แต่ก็อาจถือได้ดีกว่าถ้าสามารถสร้างได้โดยใช้เทคโนโลยีที่น้อยลง เห็นได้ชัดว่ามันเป็นไปไม่ได้ที่จะจัดเรียงการออกแบบการขับเคลื่อนทั้งหมดด้วย "ความดี" ของพวกเขาดังนั้นอาจมีมากกว่าหนึ่งซึ่งเป็นอย่างน้อยที่สุดตามเกณฑ์บางอย่าง เครื่องมือนี้นำเสนอการออกแบบที่ดี ที่สุดทั้งหมด
มีส่วนหน้าเว็บอย่างเป็นทางการสำหรับ kspalculator ที่: https://kspalculator.appspot.com/
Kspalculator ประเมินการออกแบบที่เป็นไปได้ทั้งหมดตรวจสอบว่าพวกเขาปฏิบัติตามข้อกำหนดของผู้ใช้หรือไม่จากนั้นตรวจสอบว่าเป็นการออกแบบที่ดีที่สุดโดยใช้ความสัมพันธ์หรือไม่ " A ดีกว่า B IFF A ดีกว่า B ตาม เกณฑ์ ของผู้ใช้" เฉพาะ การออกแบบที่ดีที่สุด เท่านั้นที่นำเสนอต่อผู้ใช้ ด้วยวิธีนี้ผู้ใช้มีความยืดหยุ่นสูงสุดในการใช้ประเภทของการขับเคลื่อนซึ่งตอบสนองความต้องการของเขาได้ดีที่สุดโดยไม่ได้รับการสแปมโดยโซลูชั่นที่ไม่เหมาะสม
ขั้นตอนอาจมีข้อกำหนดที่แตกต่างกันสำหรับการเร่งความเร็วขั้นต่ำสำหรับ ขั้นตอนการบินที่แตกต่างกัน * ผ่านแรงกดดันทางอากาศที่แตกต่างกันและข้อกำหนด Delta-V ที่แตกต่างกัน ตัวอย่างเช่นคุณอาจต้องใช้เรือเร่งความเร็ว 1,000 m/s ด้วยการเร่งความเร็ว 3 m/s²และต่อมา 500 m/s ด้วยการเร่งความเร็ว 7 m/s²
นอกเหนือจากการพิจารณา เครื่องยนต์เชื้อเพลิงเหลวแบบคลาสสิก เช่นเดียวกับ boosters น้ำมันเชื้อเพลิงที่เป็นของแข็ง KSPalculator ยังพิจารณาว่าใช้ มอเตอร์จรวดอะตอม LV-N Nerv , IX-6315 Dawn Electric Propulsion และ เครื่องยนต์พัฟ monopropellant O-10
พิจารณาเกณฑ์ในการตัดสินใจว่าการออกแบบดีกว่าอีกวิธีหนึ่งหรือไม่
แม้ว่าการคำนวณเสียงนี้จะมีความซับซ้อนสูงการออกแบบที่ดีที่สุดจะถูกนำเสนอให้กับผู้ใช้โดยปกติภายในเวลา ไม่ถึงหนึ่งวินาที ข้อมูลที่แสดงเกี่ยวกับการออกแบบแต่ละรายการรวมถึงรายชื่อรายละเอียดของ ลักษณะการปฏิบัติงาน เช่น Delta-V ที่เข้าถึงได้จริง (ซึ่งอาจมากกว่าที่ต้องการเล็กน้อยเนื่องจากการปัดเศษเป็นขนาดถัง) การเร่งความเร็วที่แรงขับเต็ม และ มวล ที่จุดเริ่มต้นและจุดสิ้นสุดของแต่ละ เฟส
มีส่วนหน้าเว็บอย่างเป็นทางการสำหรับ kspalculator ที่: https://kspalculator.appspot.com/
ที่นี่เราอธิบายวิธีการใช้เครื่องมือบรรทัดคำสั่ง kspalculator แต่แนวคิดพื้นฐานไม่แตกต่างกัน
ตรวจสอบให้แน่ใจว่าคุณติดตั้ง Python อย่างน้อยเวอร์ชัน 3.4
หากคุณติดตั้ง PIP คุณสามารถติดตั้ง kspalculator โดยใช้
pip3 ติดตั้ง kspalculator
อีกทางเลือกหนึ่งเรียก KSpalculator เวอร์ชันล่าสุดที่ https://github.com/aandergr/kspalculator/releases การติดตั้งจะทำโดยการคลายซิปไฟล์เก็บถาวรและการโทร
Python3 setup.py ติดตั้ง
Kspalculator ถูกเรียกใช้ในบรรทัดคำสั่ง ไวยากรณ์คือ
kspalculator [-boosters] [-ต้นทุน] [การตั้งค่า] <Payload> <delta-v [: การเร่งความเร็ว [: ความดัน]] [... ]>>
โดยที่ payload คือน้ำหนักบรรทุกเป็นกิโลกรัมและ Delta-v[:acceleration[:pressure]] เป็นสิ่งที่จำเป็นของเดลต้า -V ที่ต้องการใน M/s การเร่งความเร็วใน m/s²และความดันสิ่งแวดล้อมใน ATM (0.0 = สูญญากาศ, 1.0 = ความดันระดับน้ำทะเล Kerbin) สำหรับแต่ละเฟสเที่ยวบิน คุณต้องระบุอย่างน้อยหนึ่งใน tuples เหล่านี้ การเร่งความเร็วและความดันเป็นทางเลือกและเริ่มต้นเป็นศูนย์
หากคุณเพิ่ม --boosters , kspalculator จะพิจารณาเพิ่ม boosters น้ำมันเชื้อเพลิงที่เป็นของแข็ง สิ่งนี้มีประโยชน์มากสำหรับขั้นตอนตัวเรียกใช้งาน
ตัวเลือกสำหรับ preferences คือ:
--preferred-radius {tiny,small,large,extralarge} : รัศมีที่ต้องการของเวที tiny = 0.625 m, เล็ก = 1.25 m, ใหญ่ = 2.5 m (rockomax), extralarge = 3.75 m (kerbodyne),--electricity : ชอบเครื่องยนต์ที่ผลิตกระแสไฟฟ้า--length หรือ --lander : ชอบเครื่องยนต์ที่มีการติดตั้งสั้นหรือมีรัศมี--gimbal : ชอบเครื่องยนต์ที่มี gimbal หากคุณระบุตัวเลือกนี้สองครั้งช่วง gimbal ที่สูงขึ้นถือว่าดีกว่า--rcs หรือ --monopropellant : ชอบเครื่องยนต์โดยใช้เชื้อเพลิง RCS (monopropellant) เช่นชอบเครื่องยนต์พัฟ O-10ตรงกันข้ามกับข้อ จำกัด การตั้งค่าไม่ใช่ข้อกำหนดที่ยากสำหรับคำแนะนำการออกแบบที่จะปรากฏขึ้น การเพิ่มการตั้งค่าเพิ่มเกณฑ์ที่การออกแบบอาจพิจารณาได้ดีกว่าอื่น ๆ ซึ่งหมายความว่าการระบุการตั้งค่าเพิ่มเติมจะแนะนำการออกแบบ เพิ่มเติม
หากคุณระบุ --cost ต้นทุนผลลัพธ์จะถูกจัดเรียงตามค่าใช้จ่ายแทนมวลของพวกเขา
สำหรับการอ้างอิงสั้น ๆ สำหรับตัวเลือกโทร kspalculator --help ในการแสดงเวอร์ชันของเครื่องมือเช่นเดียวกับโปรแกรม Kerbal Space เวอร์ชันที่สอดคล้องกันให้โทร kspalculator --version
โปรดทราบว่า Kspalculator คำนวณการออกแบบที่ดีที่สุดสำหรับขั้นตอนเดียวเท่านั้น (หรือสองถ้าคุณอนุญาตให้ boosters ซึ่งครั้งแรกคือเวทีที่ใช้ประโยชน์จากน้ำมันเชื้อเพลิงที่เป็นของแข็งเท่านั้น) มันจะไม่แบ่งการออกแบบของคุณออกเป็นหลายขั้นตอน
ลองนึกภาพเราสร้าง Light Mun Lander โดยมีน้ำหนักบรรทุก 1320 กิโลกรัม นั่นคือพ็อดคำสั่ง MK1 สี่เสา LT-05 Landing Struts, ร่มชูชีพ, โล่ความร้อน, สแต็ก decoupler และแผงโซลาร์เซลล์ เราต้องการมีสองขั้นตอน: ส่วนบนที่บินจากวงโคจร Kerbin ต่ำไปยัง Mun ลงจอดที่นั่นแล้วบินกลับไปที่ Kerbin; และผู้ที่ต่ำกว่าเปิดตัว Lander Stage จาก Kerbin Space Center ไปยัง Orbit Kerbin ต่ำ
หลังจากกำหนดน้ำหนักของเวทีแล้วเราจำเป็นต้องหาข้อกำหนดของเดลต้า-วีข้อกำหนดการเร่งความเร็วและความดันอากาศที่เฟสเที่ยวบินที่แตกต่างกัน
ในกรณีนี้ความดันอากาศเป็นเรื่องง่าย: เนื่องจาก MUN ไม่มีบรรยากาศใด ๆ และเวทีเริ่มต้นในวงโคจรแล้วเป็นที่ชัดเจนว่าแลนเดอร์จะได้รับการออกแบบให้บินผ่านสูญญากาศเท่านั้น
Delta-V ที่จำเป็นสามารถอ่านได้อย่างง่ายดายที่แผนที่ Delta-V หรือคำนวณโดยเครื่องมือการคำนวณที่พบในอินเทอร์เน็ต (ดูส่วนลิงก์ในภายหลังในเอกสารนี้) เราพบว่าเราต้องการ 1170 m/s จากวงโคจร Kerbin ต่ำถึง Orbit MUN ต่ำจากนั้น 580 m/s สำหรับการลงจอดที่ MUN, 580 m/s สำหรับการเริ่มต้นที่ MUN และต่อมา 310 m/s สำหรับการกลับไปที่ Kerbin นอกจากนี้ในตัวอย่างนี้เราต้องการมี Delta-V 700 m/s เป็นสำรอง
ตอนนี้ลองคิดเกี่ยวกับการเร่งความเร็ว ในขณะที่เราลงจอดและเริ่มต้นที่ MUN เรามีข้อ จำกัด เกี่ยวกับการเร่งความเร็วขั้นต่ำเพราะเราจำเป็นต้องต่อต้านแรงโน้มถ่วงของ Mun ในตัวอย่างนี้เราต้องการเร่งความเร็วอย่างน้อย 2 กรัม = 3.3 m/s²เมื่อเริ่มลงจอดที่ MUN (เช่นเมื่อถึง Orbit MUN ต่ำ) และ 3 g = 5.0 m/s²เพื่อเปิดตัวที่ Mun, G เป็นแรงโน้มถ่วงของพื้นผิวของ Mun
เรามีความชอบหรือไม่? ใช่เราทำ เรากำลังสร้าง Lander ที่ใช้เสา LT-05 Micro Landing Struts ซึ่งค่อนข้างแย่ดังนั้นจึงเป็นการดีที่จะชอบเครื่องยนต์ที่มีความยาวสั้น ๆ ดังนั้นเราจึงเพิ่มค่าสถานะ --length ในการเรียกใช้ Kspalculator นอกจากนี้น้ำหนักบรรทุกของเรามีขนาดรัศมี ขนาดเล็ก ดังนั้นมันจะเจ๋งถ้าระบบขับเคลื่อนมีรัศมีนี้ด้วย เราเพิ่ม -R small โปรดทราบว่าการเพิ่มการตั้งค่า ไม่ได้ ป้องกันรายการโซลูชันที่ไม่ตรงตามการตั้งค่าเหล่านี้เช่นการเพิ่มการตั้งค่ามักจะนำไปสู่ผลลัพธ์ที่มากขึ้น
ทำเช่นนั้นเราได้รับ:
$ kspalculator 1320 -r ขนาดเล็ก -ความยาว 1170 580: 3.3 580: 5.0 310 700
48-7S Spark
มวลรวม: 6145 กิโลกรัม (รวมถึงน้ำหนักบรรทุกและถังเต็ม)
ราคา: 1670
เชื้อเพลิงเหลว: 840 หน่วย (4725 กิโลกรัมมวลเต็มถัง)
ต้องใช้: ระบบขับเคลื่อน
ขนาดรัศมี: เล็ก
gimbal: 3.0 °
เครื่องยนต์สั้นพอที่จะใช้กับ LT-05 Micro Landing Struts
ผลงาน:
-
LV-909 Terrier
มวลรวม: 6320 กิโลกรัม (รวมถึงน้ำหนักบรรทุกและถังเต็ม)
ราคา: 1190
เชื้อเพลิงเหลว: 800 หน่วย (มวลถังเต็ม 4500 กิโลกรัม)
ต้องการ: AdvancedRocketry
ขนาดรัศมี: เล็ก
gimbal: 4.0 °
เครื่องยนต์สั้นพอที่จะใช้กับ LT-05 Micro Landing Struts
ผลงาน:
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 REDIANT
มวลรวม: 11008 กิโลกรัม (รวมถึงน้ำหนักบรรทุกและถังเต็ม)
ราคา: 2825
เชื้อเพลิงเหลว: 1,500 หน่วย (8438 กิโลกรัมมวลเต็มถัง)
ต้องการ: GeneralRocketry
ขนาดรัศมี: เล็ก
เครื่องยนต์ผลิตกระแสไฟฟ้า
เครื่องยนต์สั้นพอที่จะใช้กับเสา LT-2 Landing Struts
ผลงาน:
-
-
(เอาท์พุทสั้นลง)
จากการออกแบบที่แนะนำทั้งหมดเป็นเกณฑ์ที่ดีที่สุด คนแรกที่ใช้เครื่องยนต์ Spark เป็นคนที่มีมวลรวมต่ำสุด แต่ในตัวอย่างนี้เราไม่ต้องการใช้มันเช่นเพราะเรายังไม่ได้ค้นคว้า "ระบบขับเคลื่อน" เราเลือกการออกแบบเทอร์เรียเนื่องจากเราคิดว่ามันตอบสนองความต้องการของเราได้ดีที่สุด โปรดทราบว่าเครื่องมือนี้ยังแนะนำการพึ่งพาเนื่องจากความต้องการด้านเทคโนโลยีที่ต่ำกว่าเช่นเดียวกับการออกแบบที่ดีอื่น ๆ ที่เราข้ามในเอกสารนี้เพื่อประหยัดพื้นที่
ตอนนี้สร้างเวทีเพิ่มถังน้ำมันเชื้อเพลิง 800 หน่วยและเครื่องยนต์เทอร์เรียภายใต้น้ำหนักบรรทุกของคุณ จากนั้นเพิ่มสแต็ก decoupler (ซึ่งมีน้ำหนัก 50 กิโลกรัม) ในขณะที่เรากำลังสร้างเวทีตัวเรียกใช้งาน
น้ำหนักบรรทุกสำหรับขั้นตอนการเรียกใช้งานคือ 6370 กิโลกรัม (เช่นเวที Lander บวก 50 กก. สแต็ค decoupler) ข้อกำหนด Delta-V ที่ปลอดภัยและการเร่งความเร็วสำหรับการเปิดตัวสู่วงโคจร Kerbin ต่ำได้รับการค้นพบว่าเป็น 905 m/s ด้วย 13 m/s²ที่ 1 atm และจากนั้น 3650 m/s ด้วย 13 m/s²ที่ 0.18 atm
เราต้องการใช้ boosters น้ำมันเชื้อเพลิงที่เป็นของแข็งสำหรับการเปิดตัวดังนั้นเราจึงเพิ่ม --boosters นอกจากนี้เราต้องการเครื่องยนต์ที่มีเวกเตอร์แรงขับเนื่องจากอาจเป็นประโยชน์ในการต่อต้านความปั่นป่วนในระหว่างการเปิดตัวดังนั้นเราจึงเพิ่ม --gimbal ขนาดเล็ก ยังคงเป็นขนาดรัศมีที่เราต้องการ ตอนนี้เราพิจารณาการออกแบบตัวเรียกใช้งานที่ดีที่สุด:
$ kspalculator 6370 -boosters -gimbal -r เล็ก 905: 13: 1 3650: 13: 0.18
I5 Skipper อีกครั้ง
มวลรวม: 89320 กิโลกรัม (รวมถึงน้ำหนักบรรทุกและถังเต็ม)
ราคา: 18258
เชื้อเพลิงเหลว: 5600 หน่วย (31500 กิโลกรัมมวลเต็มถัง)
ต้องใช้: heavyrocketry
ขนาดรัศมี: ใหญ่
gimbal: 2.0 °
เครื่องยนต์ผลิตกระแสไฟฟ้า
ติดอยู่กับ Radially 2 * S1 Kickback SFB
SFBs ติดตั้งบน Decoupler เรเดียล TT-70, กรวยจมูกขั้นสูง, 2 * EAS-4 strut connector
ผลงาน:
*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 ติดตั้งเรดิอ
มวลรวม: 108520 กิโลกรัม (รวมถึงน้ำหนักบรรทุกและถังเต็ม)
ราคา: 19467
เชื้อเพลิงเหลว: 4600 หน่วย (25875 กิโลกรัมมวลเต็มถัง)
ต้องใช้: heavyrocketry
ขนาดรัศมี: เล็ก
gimbal: 8.0 °
เครื่องยนต์สั้นพอที่จะใช้กับ LT-05 Micro Landing Struts
ติดอยู่กับ Radially 3 * S1 Kickback SFB
SFBs ติดตั้งบน Decoupler เรเดียล TT-70, กรวยจมูกขั้นสูง, 2 * EAS-4 strut connector
คุณอาจ จำกัด แรงขับ SFB เป็น 79.5 %
ผลงาน:
*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
-
(เอาท์พุทสั้นลง)
เครื่องหมายดอกจันในตารางประสิทธิภาพบ่งชี้ว่าเฟสของเที่ยวบินนั้นทำโดย boosters น้ำมันเชื้อเพลิงที่เป็นของแข็ง ข้อเสนอแนะการ จำกัด แรงขับ SFB คือแรงผลักดันขั้นต่ำที่จำเป็นในการปฏิบัติตามข้อ จำกัด การเร่งความเร็วของคุณ
ตอนนี้สร้างหนึ่งในปืนกลที่ได้รับการแนะนำโดย Kspalculator และเราพร้อมที่จะก้าวกระโดดครั้งใหญ่สำหรับ Kerbinkind
ส่วนหน้าเว็บอย่างเป็นทางการสำหรับ KSpalculator: https://kspalculator.appspot.com/
แผ่นโกงที่ดีโดยเฉพาะอย่างยิ่งที่มีแผนที่ที่มี delta-v ที่จำเป็น: http://wiki.kerbalspaceprogram.com/wiki/cheat_sheet
มีเธรดในฟอรัม Kerbal Space Program เกี่ยวกับ Kspalculator
ในกรณีที่คุณพบปัญหาใด ๆ หรือมีข้อเสนอแนะโปรดช่วยเราปรับปรุงเครื่องมือนี้โดยการรายงานที่: https://github.com/aandergr/kspalculator/issues
