Efekt Obertha
I co to do cholery jest?
Poniżej pokrótce (ale jednak dość podłużce) omówię jak należy latać na inne planety, oraz jak latać właśnie nie należy. Poradnik ten kieruję tylko do tych, których ciągnie do lotów poza Kerbin, budowniczowie stacji orbitalnych mogą sobie odpuścić. Dokonam porównania spalań paliwa podczas dwóch lotów, pierwszy metodą tradycyjną, drugi z wykorzystaniem efektu Obertha.
Zaczynajmy więc.
Naszym celem będzie zamknięcie orbity wokół planety Jool. Do lotu zostanie wykorzystana na szybko sklecona maszynka, której łączna pojemność zbiorników to 2200 jednostek paliwa. Oto ona:
Lot pierwszy w technice tradycyjnej.
Wyruszamy więc z orbity Kerbinu na orbitę okołosłoneczną. Ustawiamy pudło w odpowiednim miejscu i pełen ogień. Manewr będzie nas kosztował przyspieszenie o 870 m/s
Jesteśmy na okołosłonecznej. Teraz kolejny krok, czekamy na odpowiednią pozycję względem celu, ustawiamy manewr i zasuwamy. Podczas tego manewru nasza maszynka musi przyspieszyć o 2630 m/s.
Po przeleceniu 80% drogi ja zawsze dokonuję korekty kursu. Korekta jest po to, by nie hamować potem jak skończony idiota kosztem ogromnej ilości paliwa, by w ogóle cel nas złapał w szpony swojej grawitacji. Nie, my zrobimy korektę taką, by przelecieć nad Joolem dość nisko, wówczas jego grawitacja (która działa tym mocniej im jesteśmy bliżej celu) odwali za nas masę roboty. A więc korekta. 177 m/s i kolejne galony paliwa idą w palnik, ale jest to niewielki procent w porównaniu z tym co by nas czekało, gdybyśmy korekty jednak nie zrobili.
I teraz patrzcie co się stało gdy weszliśmy w fazę przejęcia grawitacyjnego:
Dzięki korekcie niewiele trzeba depnąć, by ją domknąć. W tym akurat przypadku koszt domknięcia to 499 m/s. I voila, jesteśmy na orbicie Joola!
Spaliliśmy przeszło 18 ton paliwa, cały zbiornik główny poszedł w diabły. To co zostało to prawie pełne zbiorniki zewnętrzne.
Sprytnie i oszczędnie poleciałem? Otóż wcale nie. Tak lata tylko niedouczony kretyn. Wiem o tym dobrze, bo sam tak do niedawna latałem.
EFEKT OBERTHA
Niejaki Hermann Oberth urodził się w 1889. Zainteresował się rakietami i nieźle kombinował, bo fizyk był z niego znakomity. W latach trzydziestych jego asystentem był niejaki Wernher von Braun. Wiecie co to za jeden? Ojciec amerykańskiego programu kosmicznego. Oberth razem z Braunem w czasie wojny zagwarantowali Angolom dostarczanie całodobowej rozrywki w ramach projektów rakietowych V-1 i V-2. Po wojnie oczywiście przeszli na jasną stronę mocy
No i co ten Oberth tam wykombinował w tych rakietach? Otóż wykombinował to:
\begin{align} e_k &= \frac{1}{2} V^2 \\ &= \frac{1}{2} (V_\text{esc} + \Delta v )^2 \\ &= \frac{1}{2} V_\text{esc} ^ 2 + \Delta v V_\text{esc} + \frac{1}{2} \Delta v^2 \end{align}
Nic z tego nie rozumiecie? Nie szkodzi, ja też nie. Ogólnie można sprowadzić całe Oberthowe dumanie do jednego zdania. Im szybciej rakieta leci, tym szybciej rakieta leci. Dlatego też najwydajniej dodawać w rakiecie gazu, gdy rakieta zasuwa. A gdzie rakieta zasuwa? Ano w peryapsie.
I dochodzimy do meritum. Loty na inne planety najbardziej wydajne będą, gdy manewr zostanie wykonany nie na orbicie okołosłonecznej, ale tuż nad Kerbinem. I teraz wielkie dzięki się należą dla gościa, który stworzył kalkulator do KSP wykorzystujący tenże efekt.
A OTO I ON!
fanfary
----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Do lotu z wykorzystaniem powyższego genialnego urządzenia będziemy potrzebowali dwóch rzeczy:
1. Kątomierza
2. Mózgu
Jeśli nie rozpoznajesz powyższych, to ten poradnik nie jest dla ciebie.
Przystępujemy do lotu numer dwa. Krok pierwszy. Odpalamy kalkulator. W polu po prawej stronie Origin domyślnie znajduje się Kerbin. Zostawiamy tak jak jest. Poniżej mamy pole Destination. Tam wybieramy nasz cel. Będzie to Jool. Wduszamy przeliczanie i mamy to co nas interesuje najbardziej; o ile trzeba będzie depnąć naszą rakietą - Ejection burn Δv. Żeby dostać się na orbitę Joola jak widać przyjdzie nam przyspieszyć o 1908 m/s. Ale ale! Jest jeszcze powyżej jedno istotne pole, mianowicie Parking Orbit domyślnie ustawione na 100 kilometrach. Otóż okazuje się, że regulując wysokość możemy wydatnie zmienić konieczne depnięcie. Dla rozmaitych celów rozmaita wysokość. Pogrzebcie w tym trochę. Mi wychodzi, że najlepszą orbitą parkingową będzie 420 kilometrów nad powierzchnią Kerbinu. Wynik przeliczeń wygląda więc tak:
Lewy obrazek pokazuje nam gdzie względem Kerbinu powinien znajdować się cel biorąc pod uwagę całość układu planetarnego. Prawy obrazek natomiast pokazuje nam w którym punkcie orbity Kerbinu należy manewr rozpocząć. I teraz właśnie rozpoczyna się zadanie dla naszego kątomierza. Przykładamy plastikowego spryciarza do monitora i tak regulujemy warpem, by wreszcie kąt między Kerbinem a Joolem wyniósł zadane 96 stopni. Najlepiej to zrobić gdy jest się jeszcze na platformie startowej, nie mamy wówczas ograniczeń w warpie.
Startujemy, nasza nośna zatarga żelastwo na zadane 420 km nad Kerbin, gdzie ładnie, równo składamy do kupy orbitę. Kątomierz w dłoń. Regulując zoomem ustawiamy pionową linię orbity, tak jak na obrazku z kalkulatora, po czym znajdujemy punkt pod kątem 109 stopni od pionu, tam będzie punkt manewru.
Teraz ustawiamy manewr tam gdzie wskazuje kalkulator i otrzymujemy to:
O ile trzeba nasze pudło przyspieszyć? Ano o 1952 m/s. Jak widzicie, jest pewna różnica względem kalkulatora. Wynika ona z tego, że nie ustawiałem kątomierza z dokładnością chirurga. Ot tak, na mniej więcej. Nic to, silniki pełna moc!
Po przeleceniu 80% drogi obowiązkowa korekta. Ogólnie wszystko tak samo jak przy locie poprzednim. 178 m/s.
Znowu ślicznie dogięta trajektoria lotu i manewr domykania za 425 m/s.
Orbita zamknięta! Cel osiągnięty!
A jak z oszczędnością? Popatrzcie:
W zbiorniku głównym mamy jeszcze 1/3 paliwa!
I tak właśnie latają debeściaki
Porównajmy.
Lot tradycyjny na wszystkie manewry zabrał nam 1496 jednostek paliwa.
Podczas gdy lot z wykorzystaniem manewru Obertha to zaledwie 995 jednostek.
No nie wiem jak dla was, ale dla mnie różnica jest kolosalna.
Co tu zrobić z tą maszyną... Wiem, wyląduje nią na Vall. - Ale proszę pana! To nie miało lądować! Nie ma nóżek, nie ma reflektorów, nie ma...
- Zamknij się! Siadamy!
----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
To tyle. Jeśli poradnik się przydał, łapka w górę:)
Kadaf.
