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现实主义大修 Wiki 翻译版 | Ferram 的运载火箭教程

HelixCopex

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技术 坎巴拉 RO 模组 Wiki 的翻译版本 - 运载火箭教程部分。这个部分由大名鼎鼎的气动模组 FAR 的作者 Ferram 撰写,保真保适配。其中的某些内容已经较为过时或有欠缺,译者进行了补充。
Article
⚠️ 本文最后更新于2024年04月19日,已经过了228天没有更新,若内容或图片失效,请留言反馈

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本文是一系列翻译文章的一部分。查看该系列目录

首先,如果你没有使用 FAR (Ferram’s Aerodynamic Research),我的空气动力学模型修复模组,那就装上它;你会需要它的,如果你想让你的火箭发射有任何实际意义的话。你还需要为你的非流线型载荷安装自定义整流罩 (Procedural Fairings) 模组。你同样需要 KER 或者 MJ (MechJeb) 来获取 Δv 读数,以及或许还有发射过程中的数据,这样你就能评估你这次发射表现如何。一些部件模组,比如 KW、AIES 和 Novapunch 也很不错,但只用引擎就行,别管其他东西。你将会需要很多可以选择的引擎。

至此,一旦你开始在 RSS 中设计和建造火箭,你在原版 KSP 里学到的关于设计和发射运载火箭的知识就完全是垃圾。(原版中)基本原理是正确的,但细节是错误的。

为 RSS 设计基础火箭

首先,你需要建造一个简单的两级或是两级半火箭,来把一个带有电池和四根天线的斯普特尼克发射到轨道上;你将从斯普特尼克 1 开始,没什么比发射这种载荷更简单了,这样你就不需要巨量的燃料。

你将建造第二级,它将有 4.7 km/s 的 Δv。在卫星下方安装一个载荷整流罩基座 (Payload Fairing Base),之后在基座下方安装一个可伸缩 (stentchy)1油箱。给你的上面级找一个小型引擎,推力大约在 200 kN 到 450 kN 之间。装好引擎后,在分级菜单中选择可伸缩油箱,并为油箱注入适合于你引擎的混合燃料。之后,放大油箱,直到 KER 或者 MJ 显示它具有 4.5 km/s 的 Δv。之后检查推重比,确保它大约在 0.7 左右;如果太高了,它会在燃料快烧完的时候造成 G 值(过大)的问题;如果太低了,它会导致你没法入轨。

完成这些工作以后,就可以使用自定义整流罩适配器 (Procedural Fairing Adapter) 来制作一个级间段;确保你把整流罩顶部的连接点连在了引擎底部。在和下面一个分级的链接位置适当放大整流罩和适配器的尺寸;之后加上整流罩部件,然后把适配器和整流罩调整到同一个分级中。

之后,对于你的一级来说,在级间段下方安装一个可伸缩油箱,然后找一个大推力引擎;确保它的海平面比冲足够好,要做到这点,就不要抓一个重型上面级发动机过来用2。把这个引擎装在底部,然后以适用于这个引擎的推进剂填满油箱,同样地缩放燃料箱尺寸,直到这个分级也能产生大约 4.5 km/s 的 Δv。查看该分级的推重比,如果在 1.4 左右,那么就可以发射了。如果(怎么缩放油箱都)没法达到,那就在一级两侧装上一对侧向分离器,然后加上可伸缩固推。

如果你加了固推,请把它的燃烧时间设置到约为 80 ~ 100 秒,然后缩放它们,使它们能够带来约为 1.5 的初始推重比。记得在分级列表中右键选择它们,然后给它们选择一个比冲更高的引擎配置。确保在固推烧完以后火箭的推重比大概是 1 ;如果不是,那么就增加这些固推的燃烧时间,再重新缩放它们,让推力回到原来的水平。之后,在固推的顶部安装鼻锥,并加上分离发动机3。然后调整你的分级。

为 RSS 设计基础重力转向和上升配置4

你不会想垂直飞到 10 km 高度然后再转向;那会浪费很多燃料。你也不会想要降低节流阀,因为这样也会浪费燃料(重力损耗增加)。相反,要全程全速前进,在你速度达到约 50 m/s 时(对于初始推重比约为 1.7 的火箭来讲)或是约 100 m/s 时 (对于初始推重比约为 1.3 的火箭来讲)开始重力转向,并对准轨道顺向方向,直到你冲出大气层。如果操作正确,你将以 45° 的水平面倾角和约 1 km/s 的速度飞出大气层。

你不能先滑行到远地点,再进行入轨机动;你没有时间做这种机动。相反,你必须保持点火到入轨为止。把火箭瞄准向一个略高于远地点的位置,这样就能推迟你到达远地点的时间。如果你目标轨道较低,那你可能需要在远地点之后再进行入轨机动(以消耗大量燃料进行轨道补偿的方式)。如果你觉得你在掉回大气层之前没法入轨,那你就没法入轨,请提高火箭与当前轨道的夹角,来推迟到达远地点,而且要尽快这样做,来减少转向损失。

这需要一些练习,但你会很快掌握它。你可以在 105 km 高度进入稳定轨道,如果你想的话(大气阻力从这里开始消失),但为了有时间完成上升过程,最好先上升到大约 300 ~ 400 km,这样你也有时间来降低你的轨道。

真实燃料 (Real Fuels) 介绍

引擎燃料配方可以通过在动作组菜单中选择 引擎 以后,用这个按钮左侧弹出的窗口更改。一共有三种基本的燃料配方类型,它们各有优劣:

液氧-煤油 (Kerosene + LOX):简单、高密度、大推力的燃料组合。比冲范围从下面级引擎在海平面上的 260 s 到上面级引擎在真空中的 350 s。液氧 (LOX) 的温度较低,在任何持续数天以上的任务中都会蒸发。

液氢-液氧:超低温,密度较小,但比冲极高。比冲范围从下面级引擎在海平面上的 360 s 到上面级引擎在真空中的 470 s。液氢温度极低,即使刚发射几个小时也会出现明显的蒸发现象。但如果你携带的液氢够多,那还可以坚持几天5。对于这种东西来讲,燃料箱最后会变得巨大,这意味着如果你不考虑气动设计,那就有可能使(火箭飞行)变得不稳定。

超燃混合物,偏二甲肼+四氧化二氮 (N2O4),甲基肼+N2O4,混肼+N2O4:密度极大,非低温,推力大,比冲低。比冲范围从下面级引擎在海平面上的 245 s 到上面级引擎在真空中的 320 s。它们(在室温下)完全不会蒸发,因此是长时间飞行任务的标准选择。此外,它们在接触后会立即反应,不需要单独的点火器。这在你使用引擎点火器模组时很有用。

你需要对引擎进行适当配置,才能让它们完成以上的工作6。引擎配置可以在 (Reddit 或者百度贴吧) 的 RealFuels 讨论串找到,包括原版引擎、真实的引擎,或是拟真但不存在于现实的引擎。

本文是一系列翻译文章的一部分。查看该系列目录

  1. 可能作者的意思是可自定义的油箱。
  2. 右键可以查看引擎的海平面 (Sealevel) 比冲和真空 (Vacuum) 比冲。现实中的一级引擎一般具有相似的海平面比冲和真空比冲,而上面级引擎的真空比冲显著更高,或是海平面比冲低到吓人。
  3. 用于分离固推的小固推,与侧向分离器设置在同一分级。
  4. 该部分讲述了 MechJeb 中适用于 RO 的自动发射的原理 (Primer Vector), 如果你不想了解,那直接使用 MJ 的自动发射即可。效果是一样的。
  5. 通过增加燃料罐的保温层数(也意味着增加干重)能够减缓氢氧燃料蒸发的速率。
  6. 这似乎是对于没有原生适配 RO 的引擎来讲。
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    博主

    HelixCopex
    翻译这篇时感到文风很强势,有种“我来教你做事”的感觉,有点让人不爽。
    不过 Ferram 谁啊,他还真有资格教我做事
    ㄟ( ▔, ▔ )ㄏ
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