坎巴拉太空计划新手教程(6)

VAB系列第五部:月球计划

有关如何前往月球的传送门:坎巴拉太空计划新手教程(3)

本期内容繁多,图片不方便展示,故插了两个视频。4G党谨慎。

尝试登陆

大家还记得我们在教程(3)里送上Mun低轨的那颗通讯卫星吗?现在,在真的送小绿人登月之前,我们可以尝试用它登陆Mun并返回轨道。

作者打包票:

1. 只要你的二级引擎还存有1/3的油,燃料就不是问题。(如果没有的话,单程降落还是没问题的)

2. 没有起落架也没有问题。在低引力环境下,SAS能够在通讯卫星上装的动量轮的协助下保证直直地站立在Mun表面。(前提是落点不过于倾斜)。

再入轨也没有问题。通讯卫星的三级火箭绝对兹瓷。你甚至可以把它送回坎星高轨做长期的通讯卫星,或者送回坎星大气层,在剧烈的火花中结束这段旅程。

我们可以先变轨到6000米高度以节约更多的燃料,或者直接在10000米高度操作着陆。


第零步:按F5快速存盘。

第一步,在速度表上切换到地面速度。这很重要。当你的轨道速度为0时,Mun 还在你的脚下以每秒几米的速度自转。地面速度为0则直接相对Mun表面静止。

第二步,在Mun的向Kerbin面,调整到逆速度方向,减速为0。随后就是缓慢的自由落体时间了。保持SAS在逆速度方向。

第三步,控制下降速率。前期等速度增长到80-100m/s后就消除一次。即将落地时稳定速度在40m/s以下。如果一切顺利,可以存一次盘。

第四步,轻着陆。等地上出现航天器的影子后,减速至8m/s以下。很难控制航天器稳定在某个速度,需要多做微调。在落地的瞬间关闭引擎。


尝试返回

这个卫星并不能在Mun上做什么事情。欣赏完周围的风景后,我们就可以准备返回了。

与在坎星上一样,我们尽量向东发射。首先垂直向上一点点,调整火箭朝向(导航球上指北的橙线出现在左侧),随后按W向东偏30度喷射,直到轨道高度达到8000米。之后的入轨流程就与在坎星上一样了。我们进入了一个逆时针的Mun低轨。

现在问题来了:怎样最有效率地脱离Mun引力圈呢?

首先,无论在Mun圆轨道的哪一点,脱离的最佳方式都是直接加速直至逃逸。但是具体在哪个点逃逸取决于我们下一步的目的。

Mun圆轨道有一个近坎点和一个远坎点。

在逆时针轨道的近坎点,航天器相对坎星的速度为Mun的轨道速度与航天器绕行Mun的速度之差,远坎点为二者之和。

我们又可以注意到,假设我们在近坎点加速脱离Mun引力圈(沿着红色箭头),我们既可以最有效率地脱离,又可以最有效率地减少与坎星的相对速度。在第三部的变轨知识中我们了解到,降低轨道速度会降低轨道对面的高度。由于在脱离Mun引力圈时我们还保留了一部分获得自Mun自身的轨道速度(Mun拽着我们在它的轨道上前行),因此最终我们会得到这样一个轨道:

(示意图中橙色的逃逸轨道进入蓝色的最终轨道比较突兀。一方面由于KSP只考虑二体问题,另一方面由于示意图没有考虑到Mun在轨道上的移动)

如果把近地点降低到大气层内,我们就可以直接将这颗通讯卫星送回坎星(然后放烟花)。

如果在远坎点加速(沿着深蓝色箭头),则我们会最终获得一个高于Mun轨道的绕坎星轨道,甚至直接逃逸坎星引力圈。

在顺时针轨道中,上述内容全部相反,所需dv差别不大。

相似的原理还应用于引力弹射。我们以后再谈。

最终着陆+入轨视频:

https://www.zhihu.com/video/931117286337609728


载人

单人登月还用不到以猛犸引擎为代表的大尺寸系列部件。高玩们用电推和座椅之类的小型火箭登月返回的视频可以自行搜索。今天我们用一个中型火箭完成上述任务。对建造过程不熟悉的玩家请参考坎巴拉太空计划新手教程(1)

最上级:以返回舱为核心,搭配隔热盾(60烧灼剂)、两块小太阳能板、降落伞和一个天线。

最上级

本任务对电量需求不高,小太阳能板足矣。

三级火箭:主要负责登月的最后环节以及返程。其由一个小燃料罐和猎犬引擎组成,配上四个着陆架、电池环和动量轮。

三级火箭

猎犬引擎在真空中的比冲是所有液体引擎中数一数二的。其质量轻,个头小,推力适中,适合探索各类真空环境。

把梯子安装在分离环上,方便上下。

梯子

我们的载荷就这样制作完成了。右击着陆架将其收起,创建一个整流罩。

整流罩

然后堆一个二级火箭。二级火箭负责地月转移、Mun入轨以及降落前半程的减速。它有一定的dv冗余以适合新玩家,正常情况下最终不用光就会被抛弃。

二级火箭

再堆一个一级火箭。(分离环不要忘记)

一级火箭

安装六个助推器。(轻微暴力倾向)

六液体引擎助推器

加固,安装尾翼和发射架。

安装两组分离小固推,使得助推器在分离时远离一级火箭。

分离小固推

操作的全过程请见视频。如果对变轨前往月球的知识不理解的玩家,请参考坎巴拉太空计划新手教程(3)

1080p请移步:

KSP VAB 5_单机游戏_游戏_bilibili_哔哩哔哩www.bilibili.com图标https://www.zhihu.com/video/931121475230941184


定点着陆

想搭建月球基地的玩家遇到的最大问题就是定点着陆了(我是指不用MJ)。经常会因没考虑月球自转等原因导致落点相差几公里。作者将以燃料运输船从月球空间站返回月球基地为例,讲解过程。(对接教程在下集)

这个基地的工作流程是这样的:燃料站采矿并转化为燃料=>输送车将燃料输送至可重复使用的运输船=>运输船起飞并向在轨的空间站或其他航天器加注燃料=>运输船返回基地。

传输燃料
准备起飞
交会对接
准备返回


定点着陆有如下几个步骤。它和精确变轨很相似,先大机动,后小机动调整。

  1. 准备工作

请搭建一个动量轮扭矩充足,或搭载RCS系统的火箭。

月球基地最方便的位置就是在赤道上了。这样很容易获得降落窗口。(每一圈都有窗口)因此,我们应当按照第三部教程中所述,打入Mun赤道低轨。

为了节省燃料并增加落点的精确度,把轨道高度降到十公里以下。

2. 飞掠

减速拉出一个飞掠目标点上方的轨道,同时调整轨道倾角以确保轨道过目标点正上空。注意不要直接让落点位于目标点上。如果星球的自转速度较快(比如Kerbin),应当适当考虑提前量。如果星球有大气层也应当予以考虑。

在这个减速的过程中,你可以评估一下火箭的加速性能,为第二次手动机动做准备。

减速完成

然后切换速度显示到地面速度,保持SAS在逆速度方向,直至即将飞到目标点上空。

根据火箭的减速性能,选择合适的减速点。

3. 降落

减速到0然后缓缓下降。如果觉得无法达到目标点,则适当晚几秒钟再继续减速。如果火箭飞过了目标点,则减速到0后再往回加速一点。

在这个过程中,装了RCS或垂直引擎的火箭可以进一步调整落点。

最终落在了燃料站300米开外



下集预告

万里长征第一步:搭建空间站、捕捉小行星、或者前往Duna,先要学会交会对接!

发布于 2018-01-01