Ksp места старта на других планетах
Обновлено: 05.07.2024
Ноги этого вопроса растут из игровых задач. Например в карьере есть контракты типа "запустить спутник Кербина с заданными параметрами орбиты". И приводятся параметры орбиты: наклонение, долгота восходящего узла, аргумент перицентра и высота перицентра и апоцентра над поверхностью планеты.
Кроме того, ну мало кто из опытных и не очень игроков не летал на Минмус. Орбита Минмуса, в отличие от Мун, наклонена к плоскости орбиты Кербина (к эклиптике!) под углом 6 градусов. А долгота восходящего узла этой орбиты - 78 градусов.
Выходя на экваториальную орбиту довольно сложно спланировать экономный трансфер к Минмусу, даже используя MechJeb. Никто не говорит, что это нереально, но затраты выйдут довольно серьезыми, да и поймать нужную точкность для орбиты подхода к спутнику довольно тяжело.
Очевидное решение - выровнять плоскости орбит. Это можно сделать и руками, можно и MechJeb-ом. Но на круговой орбите в 80 км это потребует около 240 м/с дельты. А если для межпланетного трансфера требуется большее наклонение опорной орбиты? Ведь старт к планетам не всегда можно произвести из экваториальной плоскости.
Другое решение - сразу выйти на орбиту с нужной ориентацией. Это серьезно съэкономит топливо - заставим первые ступени РН не только забросить нас на нужную высоту, но и сразу построим нужную орбиту.
Другой вопрос - где брать данные о параметрах текущей орбиты? MechJeb и VOID показывают наклонение, но не долготу узлов. И вот тут нам на помощь приходит точный расчет.
1. Системы координат, отсчета времени и механика вращения небесных тел в KSP
Чтобы ориентироваться в пространстве, надо знать, как в каждый интересующий нас момент времени расположена планета, с которой мы стратуем. Вот так например, выглядит наша планета Земля
Горизонтальная плоскость на рисунке - плоскость эклиптики. Плоскость, наклоненная под углом delta - плоскость экватора Земли. Пересекаются они по прямой, направленной на точку весеннего равноденствия. Именно линия пересечения экватора Земли с плоскостью её орбиты и есть то направление, откуда в Солнечной системе отсчитываются все угловые координаты. Прямая NS - ось вращения Земли. Соответственно N - северный полюс, а S - южный. Если пренебречь прецессией и нутацией, то ось вращения Земли движется в пространстве поступательно и не меняет своей ориентации в пространстве. А линия углов экватора всегда смотрит в сторону точки весеннего равноденствия. Дуга NAS идущая через полюса есть нулевой меридиан Гринвича, относительно которого отсчитываются на Земле все долготы. Поскольку Земля вращается, то нулевой меридиан, в каждый момент времени повернут относительно точки весеннего равноденствия на некоторый угол t, называемый часовым углом. Этот угол характеризует так называемое звездное время.
Наконец положение нашего космодрома M определяется широтой - дуга BM (угол phi), и долготой - дуга AB (угол lambda).
Если говорить о других планетах Солнечной системы, то линия узлов их экваториальных плоскостей не направлена на точку весеннего равноденствия, а составляет с ней некоторый угол Omega, так, как показано на следующем чертеже.
Здесь формулы для расчета наклонения орбиты к плоскости эклиптики и долготы её восходящего узла придется воспользоваться довольно громоздкими формулами.
Что касается Кербальской системы, то тут пока что всё предельно просто - экваториальные плоскости всех планет лежат в плоскости эклиптики и всё выглядит так
Красной линией показана трасса орбиты на поверхности планеты. Очевидно, что положение узла орбиты зависит от того, на какой угол t повернута планета в момент запуска, а так же от долготы места запуска. Красный вектор vk - фактическая круговая скорость движения по орбите, получаемая при запуске (ограничимся рассмотрением круговых орбит). Зеленый вектор vs - скорость точки поверхности планеты, из которой производится запуск. Да-да, когда ракета отрывается от старта, она уже имеет орбитальную скорость равную окружной скорости вращения планеты в данном месте. Для KSC эта скорость примерно 174 м/с. Именно поэтому ракеты стараются пускать на восток, дабы получить халявную дельту. Эта скорость зависит от широты места старта phi
Здесь: omega - угловая скорость вращения планеты; R - экваториальный радиус планеты. Угловая скорость планеты легко вычисляется через известный параметр - период вращения планеты вокруг своей оси Tr
Кроме того, космодром лучше располагать поближе к экватору по двум причинам. Первая - большая окружная скорость из-за меньшей широты. Вторая - больший диапазон достижимых наклонений орбиты. Чтобы понять, почему так происходит, следует ответить на вопрос, а чем вообще определяется наклонение орбиты? Оно определяется азимутом запуска Az. Его можно рассчитать, зная широту места старта и желаемое наклонение, а так же требуемую орбитальную скорость
здесь у нас: i - желаемое наклонение орбиты, а угол обозначенный закорюкой с именем "кси" - азимут старта, который требовался бы, если бы планета не вращалась. Напомню, что азимутом называется угол между направлением нашего движения и касательной к меридиану, направленной в сторону севера. В KSP этот параметр называется истинным курсом - HDG.
Из второй формулы видно важную вещь - синус не может быть более единицы и менее минус единицы. А значит
При запуске с поверхности планеты, наклонение орбиты не может быть меньше, чем широта точки старта
Поэтому космодром лучше располагать на экваторе. А вот, например, для Байконура нельзя получить наклонение менее 45 градусов, ибо такова его широта. Ограничения на район падения ступеней увеличивает этот предел до 51 градуса. Американцам в этом смысле проще - 28 градусов широты и океан, куда ступени могут спокойно падать. На Кербине ещё проще - широта KSC составляет 6 минут южной широты, то есть доступны наклонения до 6 угловых минут.
Программное поддержания азимута в процессе выведения ракеты даст нам требуемое наклонение орбиты. И тут есть сложность - азимут будет изменятся, ведь меридианы искривляются по мере того как мы поднимаемся в более высокие широты. Поэтому, для точного выведения требуется периодически пересчитывать азимут, меняя курс.
Что касается долготы узла, то нам необходимо вычислить, на какой угол должен быть повернут космодром относительно точки весеннего равноденствия, чтобы обеспечивался требуемая долгота восходящего узла. Этот угол лежит в пределах от 0 до 360 градусов и его можно вычислить по формулам
Угол поворота точки старта связан с долготой места старта и углом поворота планеты (звездным временем)
Откуда мы найдем требуемые в момент старта угол поворота планеты
Подобрав время запуска, и соблюдая азимут запуска мы получим нужную нам орбиту.
Параметры орбиты Минмуса таковы: наклонение - 6 градусов, долгота восходящего узла - 78 градусов. Координаты точки запуска: широта минус 6 минут 10 секунд, долгота - минус 74 градуса 34 минуты 31 секунда. Исходя их этих формул рассчитаем азимут старта и угол поворота планеты, учитывая, что скорость вращения Кербина на данной широте - 174.53 м/с, а орбитальная скорость на высоте 80 км равна 2279 м/с. Воспользовавшись формулами получим следующие данные
У нас есть азимут пуска - 83.50 градуса. Хорошо. Нам так же стало известно, что нулевой меридиан Кербина должн быть повернут на угол 153.54 градуса. Когда нам стартовать? Это зависит от текущей даты. Допустим у нас 31 год 1 день 0 часов 0 минут 0 секунд. Переведем это время в секунды T = 276048000 секунд, прошедших от эпохи UT 0 (1 год 1 день 0 часов 0 минут 0 секунд). Расчитаем угол поворота Кербина в интересующую нас дату
Здесь - Tr = 21599.912 секунд - период вращения Кербина вокруг своей оси. Внимание: не 21600, а именно 21599.912!. Имеются в виду звездные сутки Кербина, его фактический период вращения относительно инерциальной системы отсчета. Взяв 21600 на больших промежутках времени мы получим большую ошибку.
Угол t0 в KSP называется initialRotation - начальный угол поворота планеты в эпоху UT 0. Для Кербина он равен 90 градусам, для Ив - 0 градусов, для Дюны - 230 градусов.
Если мы посчитаем угол tc, то получим значение много превышающее 360 градусов. Ещё бы, за 30 лет планета совершит не один оборот. Отбросим целое число оборотов, и получим угол поворота
равный 108.74 градуса. За 30 лет Кербин сделает 12780 оборотов вокруг оси и довернется ещё на 108.74 градуса.
Итого, выходит нам нужно подождать ещё некоторое время, когда Кербин довернется на dt = 153.54 - 108.74 = 44.8 градуса. За какое время он это сделает? Если 360 градусов занимает 21599.912 секунд, то с 44.8 мы управимся за 44 минуты 47 секунд. Итак, дата старта 31 год 1 день 0 часов 44 минуты 47 секунд. Проверим что получится.
Запуская KSP, ставим дату 31 год 1 день 0 часов 0 минут 0 секунд. Это удобно сделать с помощью HyperEdit. Теперь вопрос - чем выводить? Автопилот мехджеба не подходит - он отвратительно делает наклонение орбиты. Видимо он не учитывает ни вращения планеты, ни изменения азимута в процессе выведения. Так что используем Smart S.A.S от мехджеба, на которой выставим курс 83.5 градуса и тангаж в 90 градусов. Наклонение орбиты будем контролировать по утилите Orbit Info. Стартуем в 0:44:47 по кербальскому времени.
Теперь рулим по тангажу и одновременно следим за ступенями и наклонением орбиты. Когда оно достигает 6 градусов - отсекаем тягу. Сразу после отсечки программируем циркуляризацию орбиты.
Такой подход - вынужденная мера и неверен технически, но точного автопилота по наклонению у нас нет. После того как отработает циркуляризация идем в карту, выбираем Минмус в качестве цели и смотрим плоскости орбит
Отклонение от плоскости - 0.3 градуса. При необходимости это проще нивелировать, чем все 6 градусов. Таким образом мы достигли цели - вышли на орбиту, лежащую в плоскости орбиты Минмуса и можем строить трансфер.
Что мы выяснили? Что азимут запуска влияет на наклонение орбиты, а время запуска определяет долготу её узлов. Надеюсь читателю это пригодится.
Wallpaper of the Planets, there is still live Wallpaper. Very beautiful Wallpaper from the Kerbal Space Program game for your phone or computer. Read the FAQ section there is all the information and links to download live Wallpapers.
Da es scheinbar nicht möglich ist, die Tastaturbelegung nach dem Laden eines Spielstandes zu ändern oder sie sich übersichtlich anzeigen zu lassen, habe ich diese einfach mal tabellarisch erfasst.
Информация о высотах геостационарных орбит всех небесных тел в игре Kerbal Space Program.
В данном руководстве я расскажу как максимально экономично взлетать с Кербина.
Steam Points Hax (FREE) (GONE VIOLENT GONE SEXUAL) (NO CLICK BAIT)
Hey so i made this really rad guide so you cool kids can get a bunch of steam points for doing basically nothing. 1. Ok so the first step is to make sure you really shamelessly beg people for upvotes and awards, i meannnnnn REALLY beg them, its pretty pa.
Когда вы находитесь в VAB или SPH, когда вы наводите курсор мыши на кнопку «запуск», вы должны увидеть крошечную серую полоску под ней. Если навести курсор на эту полосу, появится раскрывающееся меню, в котором вы можете выбрать стартовую площадку или взлетно-посадочную полосу, с которой вы хотите вылететь. Если это не появляется, вам нужно включить альтернативные места запуска в опциях сложности игры в меню паузы.
Приношу свои извинения, если русский язык плохой, я не говорю на нем, просто используйте Google Translate для помощи.
26 ноя. 2018 в 6:47 26 ноя. 2018 в 10:05 Так оно есть. я вижу другие площадки, когда открываю карту и из центра наблюдения. Но не могу их никак выбрать. Даже сажал самолет ну убогую короткую и кривую полосу на острове напротив, но и так она не активировалась. 1 фев. 2020 в 11:51 оно у всех есть, и я тоже не понимаю как это делать 1 фев. 2020 в 19:19 Возможно, если игру начать сначала (когда уже есть эти дополнения), то они заработают? 28 фев. 2020 в 3:50 Под кнопкой запуска крафта, есть серый выступ, наводишь на него курсор, и выедет выбор Стартовых Столов/ВПП. Надеюсь помог. 28 фев. 2020 в 5:33Когда вы находитесь в VAB или SPH, когда вы наводите курсор мыши на кнопку «запуск», вы должны увидеть крошечную серую полоску под ней. Если навести курсор на эту полосу, появится раскрывающееся меню, в котором вы можете выбрать стартовую площадку или взлетно-посадочную полосу, с которой вы хотите вылететь. Если это не появляется, вам нужно включить альтернативные места запуска в опциях сложности игры в меню паузы.
Приношу свои извинения, если русский язык плохой, я не говорю на нем, просто используйте Google Translate для помощи.
28 фев. 2020 в 20:05 Когда вы находитесь в VAB или SPH, когда вы наводите курсор мыши на кнопку «запуск», вы должны увидеть крошечную серую полоску под ней. Если навести курсор на эту полосу, появится раскрывающееся меню, в котором вы можете выбрать стартовую площадку или взлетно-посадочную полосу, с которой вы хотите вылететь. Если это не появляется, вам нужно включить альтернативные места запуска в опциях сложности игры в меню паузы.Написано без каких-либо неясностей, без логических ошибок и очень понятно, утверждаю это как юрист. Именно твои уточнения, где именно в настройках выбрать пункт - исправили ситуацию.
Приношу свои извинения, если русский язык плохой, я не говорю на нем, просто используйте Google Translate для помощи. 28 фев. 2020 в 20:58Приношу свои извинения, если русский язык плохой, я не говорю на нем, просто используйте Google Translate для помощи.
Я вижу, что необходимо перепроверить перевод, чтобы убедиться, что он правильный! Я просто хотел сказать, что я не говорю по-русски и использую Google Translate. Мне нравится помогать людям играть в KSP! Я должен буду попробовать ваше предложение. 29 фев. 2020 в 7:55
google: and most importantly, as usual, I did not say: thank you so much for your message! (After all, earlier I only gave an assessment of the high quality of the information stated in your answer, but did not thank you).
yandex: and most importantly, as usual, I did not say: thank you very much for your message! (after all, earlier I only gave an assessment of the high quality of the information presented in your response, but did not thank you).
Сегодня Билл и Боб под руководством Дже. ,извините, капитана Джеба Кермана покажут, как долететь до Дюны, воткнуть флаг и вернуться обратно на Кербин. Итак, начнем!
Наша ракета:
3 ступени, не считая промежуточных, лендер и вторая ступень используют спаржевую систему разводки топлива.
1)Взлет и выход на орбиту (надеюсь, вы уже умеете это делать):
Да, морковок не хватило даже до НКО.
Все, что связано с модами я буду, по возможности, прятать под спойлер, но в некоторых случаях это сложно сделать, так как придется переписывать весь текст. Поэтому я дам их краткое описание и периодически они будут проскальзывать в тексте. Если вы не пользуетесь модами, то не обращайте внимание на их панели на скринах - Джеб расскажет, как летать на полном стоке. Описание модов под спойлером.
В этой точке создаем маневр (курсор навести на орбиту и нажать левую клавишу мыши).
Потянув за ползунок вектора/антивектора скорости (желтый, также называется прогрейд/ретрогрейд), вы можете увидеть, как изменится орбита, если вы дадите такой импульс. Фиолетовый ползунок позволяет менять наклонение орбиты (нормаль / антинормаль), а синий (radial in / radial out) - "сместить (повернуть) орбиту". В нашем случае тянем за вектор скорости. Вытягиваем его и отдаляем карту. С помощью второго (противоположного ползунка) делаем так, чтобы пунктирная траектория касалась орбиты Дюны. Если вы все сделали правильно, то вы увидите такую, радующую глаз, картину:
Если не получилось - покрутите маневр, подвигайте его по орбите - пересечение найдется.
Теперь про эффект Оберта. Его реальную формулировку расскажет википедия, а в игре он означает, что выгоднее дать один импульс на орбите стартовой планеты и сразу выстроить свою траекторию так, чтобы попасть на целевую планету, чем сначала выйти на солнечную орбиту, а там уже давать импульс до цели. Именно поэтому мы сразу выстроили нашу траекторию на орбите планеты, а не потом, на солнечной. Это дает реальную экономию топлива, и чем ниже ваша стартовая орбита - тем больше экономия.
3)Теперь можно убрать карту. Покрутите ваш аппарат, найдите на навболле синий маркер - маркер маневра. Справа от навболла пишется время до маневра, количество дV для осуществления маневра и примерное время, которое понадобится вашим движкам на выполнение маневра.
4)Но это еще не все. Выделите Дюну как цель и создайте маркер в точке AN или DN в зависимости от того, какая из них лежит на вашей траектории. Дело в том, что орбиты Кербина и других планет наклонены относительно друг друга, поэтому необходимо скорректировать эти различия. Точки совпадения плоскостей орбит называются descending/ascending node (DN/AN). Делаем так, чтобы плоскости нашей орбиты и орбиты Дюны совпадали:
В случае с Дюной различия в наклонении орбит не очень большие, а вот при полете к Джулу ваша орбита будет наклонена на несколько градусов, что повлечет за собой перерасход топлива на торможение, да и орбита кривая получится. Вот пример с другого полета, касательно Джула:
Попасть в атмосферу планеты без корректировок в ее гравиколодце (т.е. только на околосолнечной) проще, чем кажется:
Это было небольщое отступление, вернемся к нашему полету. Если попасть достаточно точно, то при подлете к Дюне орбита будет сразу экваториальной. Старайтесь сделать так, чтобы точка входа (intersept) была в плоскости экватора. Если вы хотите после трансфера получить наклонную орбиту вокруг Дюны, то сделайте так, чтобы intersept был выше Дюны, а траектория проходила через Дюну.
Вот, что останется от нашего корабля после этих маневров:
5)Теперь ждем пару месяцев (особые хардкорщики могут оставить комп включенным и позаниматься это время чем-нибудь другим).
Как видим, наша траектория немного кривовата (кривоватость напрямую зависит от пункта 4) Создаем маневр прямо перед собой. Делаем так, чтобы перигей вошел в атмосферу Дюны (здесь нам сильно поможет синий ползунок).
Скрин кривоват, но когда сами полетите, все интуитивно поймете:
Если при входе в зону влияния Дюны вы оказались в плоскости ее экватора, но траектория проходит ниже Дюны, то фиолетовый ползунок позволит ее поднять с небольшими затратами топлива. Именно поэтому в пункте 4 точку входа рекомендуется выровнять с экваториальной плоскостью.
Привет, Дюна!
Глубина погружения перигея в атмосферу определяется опытным путем, Джеб говорил, что должно быть около 10 км. F5/F9 вам в помощь.
Если бы не наши корректировки на солнечной орбите, нам бы пришлось тормозить двигателями, а орбита была-бы кривая. А так всю работу выполняет атмосфера. Можно дотормозить до обычной орбиты Дюны, а можно сразу сесть.
6)Посадка не сложная, но Джеб считает, что лучше использовать как оранжевые, так и синие парашюты, они позволяют плавно сбросить скорость, не оторвав важные детали корабля.
Втыкаем флаг, собирам науку или что у вас там.
Айк загадочно подмигивает нам с орбиты. А не слетать ли нам на него?
Но у Джеба на него другие планы.
7)Взлетаем и выходим на орбиту:
Кстати из-за погрешности линейки Джеба нормально сделать трансфер до Кербина с дюнацентрической орбиты не получалось, а благодаря удаче Джеба и Айку никакого перерасхода топлива не случилось:
Наш корабль совсем похудел. Но Джеб еще покажет, на что способна одна бочка топлива:
Немного криво вышло, но это поправимо:
Тут тоже опускаем перигей в атмосферу, около 20-30 км.
Привет, Кербин!
Тормозим в атмосфере:
А сзади наш любимый камушек, с которого все начинали. Джеб посмотрел на оставшуюся дельту и загадочно улыбнулся.
Билл и Боб задремали, а когда проснулись в один голос спросили: капитан, ты куда нас завел? И почему связь с центром отрубил?
Что, не скучаете по песочнице? - спросил Джеб.
Мягкая посадка:
В очередной раз воткнем флаг:
Когда-нибудь Джеб вернется сюда вместе с ровером, ведь с момента выхода новой версии он ни разу не катался. Но сейчас домой, на Кербин.
Сели в живописной местности:
А там, за холмом уже едет ровер, готовый дать Джебу руль, чтобы он смог вдоволь поколесить по родным горам.
В заключение хочу сказать, что все приемы, описанные здесь применимы при любом трансфере. Новичкам рекомендую начать с Джула, т.к. несмотря на то, что лететь до него дальше, его гравитация намного сильнее, и попасть в него несколько легче, чем в Дюну. Если вы освоили обычный трансфер, потренируйтесь в гравипращах. Только не об луны, а об планеты - тот же Джул вышвырнет вас за пределы солнечной системы.
Наглядный пример использования гайда смотрим на примере аппарата Pegasus .
Читайте также: