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《坎巴拉太空計劃》相關物理知識解析
2022-06-11

本文給大家分享一下關於《坎巴拉太空計劃》中的一些小技巧,主要是幫助各位玩家在遇到類似情況的時候能夠及時應對,下面是本文介紹的技巧心得,萬盛游戲攻略網歡迎大家來進行技巧查找和心得運用。

這是一款對物理知識要求比較高的游戲,在坎巴拉太空計劃裡,玩家需要了解一些相關的火箭離地,入軌,降落等物理知識,下面是游戲中相關知識的詳細解析。

相關物理知識解析

速度增量

宇宙旅行最重要的概念, 類似於我們平常說的航程,一箱油能跑多遠。 由於宇宙旅行處於工程設計的極限領域,設計容差非常的小,不能像汽車那樣沒事帶一大箱油到處跑, 一般是用多少剛好就帶多少。 況且太空裡沒油了也去不了加油站,基本上只有死路一條,所以上太空之前一定要搞清楚這個概念。

汽車,飛機,馬車啥的我們都用距離來衡量它們的航程,能走多遠,這是因為大氣層內無論是飛還是在地面上跑都要持續使用能量保持前進,否則都會有阻力減速,最終停止。 但是宇宙裡面由於沒有阻力,有一點點動力都可以無限前進, 所以火箭的“航程”是不用距離表示的。 取而代之的是速度增量,一個速度值,一般用米/秒。

這是因為在宇宙裡可以不消耗燃料停泊的地方只有軌道上,而不同的軌道的軌道速度不同,所以變換軌道需要改變自身的速度。 宇宙飛船的速度增量,就是在真空中累計可以改變自己速度的量。 另外從地面發射入軌基本就是相當於從靜止不動加速到軌道時速,是需要速度增量的(發射過程有一定的損耗和浪費,所以實際使用的增量要大於軌道時速)。

從Kerbin地面發射到低軌道,原版游戲大概需要4500的速度增量。 如果安裝了FAR真實氣動,加上鼻錐整流罩之類的可以降低到3700左右。 而低軌道的實際軌道速度差不多是2300.

從Kerbin變軌到Mun登陸再返回差不多需要6700的速度增量。

從Kerbin逃逸到Duna登陸再返回差不多需要7000多的速度增量,這是因為抵達Duna的時候可以利用大氣層減速,從而節省了抵達時剎車用的速度增量。

地面推重比

相對比較簡單的概念,推重比就是推力除以重量。 等於1的時候表示推力和重量相等,大於1的時候推力大於重力,才可以在行星表面垂直起飛。 從地面發射入軌的話推重比越大越省油。 但是推力大的發動機一般都更重,而重量會使你廢油, 過大的速度也會產生大氣阻力損耗。 所以一定要把握好最佳推重比才能高效入軌。 一般在1.5~2.5之間。

比沖、推比

可以認為是耗油量,只不過數字越大越省油。 所謂比沖就是每單位質量噴射擠丟出去以後帶來的反作用力。 想像一下你自己坐在一輛購物車裡往後丟保齡球,你丟的越用力,自身前進的也就越遠,雖然同樣是只丟出1個保齡球。

這裡不使用丟出的速度是因為速度越快,增加反作用力需要的能量就越大,就越難進一步提升效率。 所以我們用另外一個更可預測的線性發展的值,比沖

其實現實裡的引擎比沖變化的方式是同樣的油耗,造成的推力不同。 而游戲裡是推力相同,油耗不同。

游戲裡顯示的大氣推比和真空推比,其實是大氣壓1的時候的推比,和大氣壓0的時候的推比,中間是有過渡的。 而且在大氣壓更高的星球推比有可能進一步下降。

火箭在大氣層內推比低的原因是噴嘴形狀設計, 大氣層內噴射擠容易向周圍歪,而不是直線向後,導致能量浪費。

變軌

其實並不難理解, 你可以認為宇宙裡所有路線都是橢圓形的(圓形是橢圓形的一種)。 在橢圓形的一頭加速,另外一頭就會拉長, 減速的話另外一頭就會往回縮。

拋物線也是橢圓形,只不過有一多半在地面以下, 所以入軌只不過是要把另外一面給拉到地面以外,所以要在它的對面加速,也就是拋物線的頂點。

軌道傾角的變更方法就是在要提升的那邊之前90度(對面是180度)的地方向上噴射,你要提升的那一面就會提升。 如果是要配合某個軌道的傾角,則在軌道側面看起來交叉的地方加速,這個點游戲會標記出來。

多級火箭

如果你想建造效率更高的火箭,需要了解為什麼火箭要分級。 需要分級的原因其實很簡單, 因為越是大的燃料罐就需要越大的引擎, 而兩者都是越大越重。 一枚火箭起飛的時候可能需要很大的燃料罐和很大的引擎,但是飛到一半的時候,由於燃料減少了,重量減少了,就不再需要那麼大的引擎和燃料,這使得多余出來的燃料罐和大馬力發動機稱為死重,降低了發射效率。

然而一枚火箭如果分級過多,每一級由於都需要有自己的引擎(傳統分級方式),燃料罐和分離裝置, 增加了重量,也會降低發射效率。

所以說想要效率高,就是要在這兩者之間尋找平衡點。 如果世界上有沒重量的燃料罐,或者沒重量的引擎,那麼分級就是完全沒有必要的了。

各種火箭配置的缺陷:

傳統分級的一大缺陷,就是上面一級的引擎在起飛的時候不能用,導致前面一級需要更大的引擎,增加了重量。

美帝的航天飛機,由於要攜帶著發射用的大推力引擎上天並且再回來, 而且還要攜帶一個有時候是空著的貨艙,導致效率低。

基本上就是這樣的思路,設計高效火箭就是要搞清楚降低效率的那些原因,然後設法用更高效的方式去代替。光是堆更多的火箭是沒有前途的。

最優化設計

設計火箭要學會的一種思維方式,就是只帶上你絕對需要的部件, 一個部件如果你不知道為什麼要帶,就不要帶。 比如說很多人喜歡習慣性的裝上很多RCS, 如果你不對接,而且沒有轉向問題的話就不要帶RCS,太重。

在你裝每一個,每一個部件之前,都問自己,我為什麼需要這個部件,在哪裡需要,有沒有更輕的替代品? 就像之前說的,這不是汽車,屬於現代科技的極限地帶,不能像開車旅游一樣啥都帶著到時候看著辦。

升心,重心,推力中心

重心和推力中心不難理解,如果不對准的話就會打轉。 這個對宇宙飛船非常敏感,但是飛機卻不怎麼敏感,歪很多都可以繼續飛,因為有氣動面來制約方向。

比較重要的是這個升心。 其實飛機的升心應該靠後而不是靠前。 靠前確實更加容易起飛但是這樣會導致飛機不穩定,原因如下:

假設我們有一個根沒有阻力的機身,沒有任何翅膀,那麼它無論是什麼朝向,其實都是無所謂的,空氣都不會對他產生扭力。

但是如果它的前端裝了翅膀,或者說垂直尾翼。 再想像一下,如果飛行的時候這個飛機稍微歪了一點,前端的氣動面就會開始兜風,導致飛機繼續歪,最終整個飛機會翻跟頭。

但是如果這些氣動面都裝在機身後面,無論怎麼歪,整體都會有自動修正的傾向,就像裝了尾翼的箭矢。

理解這個以後,飛機升心為什麼要在中心後面就很明顯了。 因為這樣無論你飛機怎麼歪,氣流都會把它向著正確的方向歪, 使你的飛機自身穩定。 注意這個效果是三維的,不光在垂直方向管用,水平方向也管用。 這就是為什麼垂直尾翼要放在機尾而不是機頭,因為放在後面能使水平方向自身穩定。

飛機起飛

新手可能會遇到的一個頭疼的問題。 既然升心不能靠前,那我如何起飛呢? 一拉機頭飛機上的副翼就把飛機向下壓,這樣永遠也飛不起來啊?

其實起飛不應該依靠前置的控制面抬起機頭。 起飛的正確方式應該是以飛機後輪為支點,像跷跷板一樣下壓尾部,從而提升整體的升力來起飛。 這就要求後輪不能太靠後,而且不能在最後面的我可控制氣動面的後面。

在後輪必須非常靠後的情況,比如說老式的那些螺旋槳戰斗機,可以通過架高前輪,讓飛機一直有一個仰角的方式來起飛。

或者你可以試驗一些更瘋狂的起飛方式,發揮自己的想象力,裝上助推火箭,可升降前輪之類的東西。 總之升心還是要保持在重心後面就可以。

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