游戏介绍
朱诺新起源破解版(完整版)是一款主打高自由度的航空航天沙盒模拟游戏,拥有极为逼真的物理引擎,可以让玩家借助内置的载具设计工具,从零开始搭建出各种复杂的航空航天器,包括多级火箭、航天飞机、卫星等,然后将其发射到太空轨道中,体验航天建造的全过程。而且,游戏还为玩家提供了全新设计的编程语言,让玩家可以为自己的飞船编程,拓展玩家的编程能力。
正文前我们先了解一个数值:干质比。干质比指的是一级火箭加满燃料的重量/未加燃料时的重量。这个值越高,表明你装相同质量燃料需要的储箱质量越少。干质比的数值一般越大越好。
一、发动机分析
对火箭末级而言,比冲对运力的影响最大,干质比次之。
当分析发动机综合性能的时候,可以采取量化分析的方式。例如,建造一个上下底面直径都为5米,高为5米的储箱,再向上添加发动机并调整发动机的设置,对比相关指标的变化。我们这里直接采用DeltaV来作对比,以下是一些实验结果。
当然,自变量也可以是室压,燃料,喷管类型等等。这里只是提供一个思路。
从图中数据我们不难发现,在真空中,喉部截面积最小,喷管最长的发动机性能最好,这也是在上文中提到的一个一般通用的结论。但在大气层内结果会不一样,各位可根据情况自行分析。
二、关于发动机种类
从上图中可以发现挤压循环的性能是最好的,反倒是以高比冲著称的全流量分级循环几乎每一项都在倒数,这主要是因为发动机自重较大导致干质比过低,影响了性能。
若要将比冲,造价等一同作为评估的指标,我们可以定义一个新参数,计算方法为
这个值其实是没有任何意义的,仅用作对比,但它的确可以帮你设计一枚性价比更高的火箭。以下是使用该方法计算出来的发动机参数
在这里面全流量分级循环又一次垫底了。这主要是因为开发商对造价的设定尚不是很合理,导致使用的循环方式越靠前,性价比反而更高,这一点在实际操作中很容易体会到。目前我们使用较昂贵的发动机主要是为了增大发射过程中的推力。
三、有关各液体发动机循环模式的分析
1、挤压。非常便宜和轻,但是室压较低,稍微拉长喷管就会导致海平面比冲变成两位数,但真空比冲仅次于全流量分级循环。不适宜用在大气层内飞行,也不适宜用在需要较大推力的地方(如大质量着陆器登录月面)。适用于小型上面级,卫星发动机,两吨以下的着陆器。
2、电泵。基本同上,推力更大,比冲低一些,但至少它可以用来制造地面发动机。
3、燃气发生器循环I。对地面发动机而言适用范围最广,造价也比较低,相比上一项,比冲低一些,推力大一些。
4、燃气发生器循环II。比冲在所有循环种类中最低,推力比上一项更大。另外燃II循环本质上就是使用气膜冷却的燃气发生器循环,不知为什么要特意分开。
5、分级循环和全流量分级循环。比冲第三,第一,推力第二,第一。造价昂贵,性价比不高。一般用于大型上面级或可回收的一级。
有时候制造真空发动机时,发现把喷管设为最长,喉部截面积设为最小时,推力不足或体积过大。这时不妨换用分级循环甚至全流量分级循环。
四、储箱
储箱在这里没有什么技术含量,各种燃料的储箱(除电池)质量都是一样的。当上下底面为正圆,上下底面直径越接近储箱长度时,干质比越高。另外像图中一样用多个储箱叠成球形并不能提高干质比,因为储箱上下底也是要计算质量的。
五、分级
将发动机与储箱组合在一起,这便成为了一个“分级”。
要研究一级火箭的性能,一般先将发动机,储箱和载荷结合取得所需的DeltaV,再进行调整。
如下图,搭载20吨载荷时,取25米长的储箱和15米的储箱,发动机不变的情况下,DeltaV仅相差约70m/s,那我们就可以认为25米的储箱是不合理的。很多人犯过一个错误,把某一级做的过长,最终导致效率很低,不如把多出来的质量做成新的一级。
储箱的的合理体积范围是由发动机的比冲决定的。比冲越低,合理的体积就越小。
另外在研究合理体积时一定要带着上面的分级或载荷研究,否则很容易产生误差(当该分级没有负载时,载荷就是空储箱和发动机,此时减小储箱等于载荷质量减小,最终导致缩小储箱体积时DeltaV变化并不大)
六、助推器构型
这里列举几个常见的构型,构型名称使用火箭名称代替
1、长三乙型
源自长二捆,助推和芯级使用的发动机基本相同,燃烧时间也基本相等。由于拥有的助推提供的额外推力,芯级得以有增加长度的空间。这种构型一般用于改造现有运载火箭。现在的长七也是这种构型,主要是为了满足火箭模块化要求。实际上在游戏里一般建议把燃烧时间差不多的储箱合成一个储箱,这样可以提高干质比。
2、长五型
以长五为例,助推提供起飞90%的推力,而芯级的比冲更高,并提供入轨的DeltaV。在助推器分离后,芯级提供的推力足以支持飞行需求。现实中航天飞机、能源号运载火箭、以及西方大多数使用固体助推的火箭都类似于该构型。联盟火箭也类似该构型,其芯级提供的DeltaV较多,但芯级发动机比冲并不高。
3、CBC型
CBC即通用芯级,助推与芯级的配备一致。现实中,发射后芯级会节流,之后再某一时间再进入全推力状态。现实中这样做主要是为了节省开发费用,同时也方便批量生产;但在SR中,你并不能单独给芯级节流,因此CBC本质上只是把一个储箱拆成了好几个,效率并不高。
航空航天沙盒
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