English Новый сайт

Расширенный поиск

[ Новые сообщения · Пользователи · Правила ]
Страница 1 из 241232324»
Форум » SpaceEngine » Геймплей » Физика космического полёта
Физика космического полёта
SpaceEngineerДата: Суббота, 23.04.2011, 03:17 | Сообщение # 1
Автор Space Engine
Группа: Администраторы
Российская Федерация
Сообщений: 5541
Награды: 54
Статус: Offline
[Обновление: 10 января 2015]

Материнский корабль

Подробнее о конструкции корабля - в теме Концепт базового корабля.

1) Досветовые двигатели

Двигатели реактивные, но конечно не химические. Т.е. источник энергии и реактивная масса (рабочее вещество, рабочее тело) - это разные понятия. Например, рабочее тело - водород, разгоняемый в двигателях электромагнитным полем (плазменные двигатели), энергия для поля поступает из отдельной энергетической установки (ректора).

Двигатели очень мощные и высокоимпульсные, сообщают кораблю ускорение до 10-20g и имеют с одной заправки запас характеристической скорости до 10000 км/с (это суммарная возможность изменения скорости: например корабль с одной заправки сможет 10 раз разогнаться до 500 км/с и затормозить). Это характеристики максимально усовершенствованного корабля в игре. Рабочее тело двигателей - водород, вода или что-то другое, легко добываемое в космосе.

Заправка водородом может осуществляться при пролёте через атмосферу газового гиганта. Корабль подлетает к гиганту с определенной скоростью, раскрывает воздухозаборник, и наполняет баки. Причём выгоднее запрвляться у лёгких гигантов типа Нептуна - меньше потом тратится водорода для того, чтобы улететь от него. Другой вариант - добыча водорода из воды или льда, которого много на ледяных спутниках холодных планет и в кометах.

Водород в жидкой и твёрдой фазе имеет очень маленькую плотность, поэтому для него нужны огромные баки. Например по одному из рассчётов (см. ниже), нужен бак диаметром 1200 км, или 200 баков диаметром 200 м. Поэтому в игре будет применяться технология хранения водорода в т.н. вырожденном ("металлическом") состоянии, как в недрах газовых гигантов. Плотность водорода в этом состоянии сравнима с плотностью воды, и диаметр бака сокращается до 460 м, или 12 баков диаметром 200 м.

Пример расчёта массокинетических характеристик корабля:


  • Размер корабля: диаметр 400 м, длина 1500 м
  • Масса корабля без водорода: 1.5*1011 кг
  • Масса водорода: 6.0*1010 кг
  • Ускорение: 50 м/с2
  • Тяга: 7.5*1012 Н
  • Характеристическая скорость: 10000 км/с
  • Скорость истечения водорода: 30000 км/с
  • Расход водорода: 251000 кг/с
  • Время полного расхода водорода: 2.7 суток
  • Плотность жидкого водорода: 70 кг/м3
  • Диаметр бака для жидкого водорода: 1200 м (или 203 бака диаметром 200 м)
  • Плотность металлического водорода: 1150 кг/м3
  • Диаметр бака для металлического водорода: 460 м (или 12 баков диаметром 200 м)


2) Сверхсветовой двигатель

Сверхсветовой двигатель возможен в 2 вариантах - "прыжковый" и Алькубьерре.

Прыжковый двигатель. Корабль не может прыгать сразу на световой год, а может осуществлять частую серию которких прыжочков на миллионы-миллиарды км. Между прыжками проходит 1 миллисекунда, в это время заряжаются конденсаторы прыжкового двигателя. Для пилота это быдет выглядеть, как непрерывное (потому что 1000 прыжков в секунду) сверхсветовое движение без релятивистских искажений (потому что реальная физическая скорость корабля может быть хоть нулевая). Короче так, как сейчас выглядит межзвёздный полёт в SE сейчас. Большие корабли могут совершать за раз более далёкие прыжки, или с большей частотой, т.е. развивать большую "гиперскорость".

На дальность прыжка влияют локальные гравитационные поля. Поэтому при подлёте к планете или звезде корабль уменьшает "гиперскорость". Полёт внутри планетной системы медленнее, чем в межзвёздном пространстве, а в ядре галактики медленнее, чем на переферии.

Прыжок сохраняет энергию и импульс корабля. Можно представлять себе гиперполёт как обычный досветовой полёт по законам механики, но с ускоренным временем. Пусть например надо перелететь от Земли к Марсу. Рассчитывается орбита, моменты включения и выключения двигателя. Корабль разгоняется до скорости перелёта, как если бы летел с досветовой скоростью. Затем включается гипердвигатель, и перелёт осуществляется за несколько секунд, как если бы в игре ускорить время в миллион раз. Когда корабль оказывается вблизи Марса, гипердвигатель выключается, корабль тормозит, уменьшая перелётную скорость до орбитальной скорости Марса, и таким образом выходит на орбиту.

Таким образом, нельзя прыгнуть (или перелететь в гиперрежиме) с поверхности или орбиты планеты сразу далеко в космос: для этого надо разогнаться хотя бы до второй космической. Нельзя прыгнуть с орбиты или поверхности одной планеты на орбиту или поверхность другой. Энергия должна сохраняться, и при перелёте должна быть не меньше, чем потенциальная энергия, необходимая для выхода из гравитационного поля начальной планеты. При расчёте полёта надо учитывать относительные скорости точки отправления и цели - они складываются из скорости звёзд, скорости планет, и скорости корабля. Также надо учитывать потенциальную энрегию корабля в грав. поле: суммируются вклады от всех планет и солнц в системе, и вклад от галактики, если перелёт межзвёздный.

Короче говоря, перед гиперперелётом корабль должен разогнаться для выхода из гравитационного поля планеты и/или звезды и для компенсации разности скоростей начальной и целевой планеты/звезды. При полёте к соседним звёздам нужно набрать порядка 30 км/с. При ускорении корабля 10g разгон до такой скорости займёт 300 секунд = 5 минут. А сам гипреперелёт займёт несколько секунд или минут. Для перелёта на другой край галактики нужно набрать примерно 500 км/с, т.к. скорость обращения звёзд вокруг центра галактики около 250 км/с. Это значит, что такой перелёт займёт довольно много времени и возможно потребует дозаправки реактивной массой (водородом) где-то по пути. Перелёт в далёкую галактику будет занимать часы или даже дни, потому что кораблю надо будет компенсировать хаббловскую скорость галактики, а делается это только реактивными двигателями. Если характеристическая скорость корабля 1000 км/с, а галактика удаляется от точки старта со скоростью 10000 км/с, то придётся сделать 10 промежуточных остановок в галактиках по пути для дозаправки и разгона, чтобы набрать 10000 км/с.

Взаимодействие поля ускорения времени с межзвёздным веществом:
http://spaceengine.org/_fr/0/se_fieldTest_3.swf

Двигатель Алькубьерре. Тут всё сложнее и физика пока не очень понятна, надо читать статьи. Вероятно, энергетика этого двигателя столь велика, что корабль смог бы поднять сам себя с поверхности планеты, как на антиграве. Но хотелось бы избежать такой техномагии.

3) Источник энергии

Досветовой и сверхсветовой двигатели используют энергию от реакора (например, электричество). Реактор может быть как отдельным устройством, так и совмещённым с двигательной установкой. Например, термоядерные двигатели могут быть оснащены МГД генераторами, вырабатывающими электричество, когда двигатель работает. Но это значит, что кораблю нужен мощный накопитель энергии или вспомагательный реактор для функционирования при выключенных двигателях. МГД генераторы выдают гораздо большую мощность, чем вспомогательный реактор, так что гипердвигатель заряжается от них быстрее. Это можно использовать: перед гиперполётом корабль всё равно должен изменить свою физическую скорость с помощью главных двигателей, во время этого процесса можно зарядить гипердвигатель.


SpaceEngineerДата: Суббота, 23.04.2011, 03:53 | Сообщение # 2
Автор Space Engine
Группа: Администраторы
Российская Федерация
Сообщений: 5541
Награды: 54
Статус: Offline
[Обновление: 10 января 2015]

Челнок для посадки на планеты

Челнок, предназначенный для посадки на планеты с атмосферой, оборудован реактивными двигателями для полёта в вакууме и воздушно-реактивными двигателями для полёта в атмосфере. Возможна совмещённая конструкция двигателей. Доступны различные технологии:

  • Электрореактивные (разгон молекул рабочго тела в электрическом поле, используя энергию реактора)
  • Плазменные (нагрев рабочго тела до десятков тысяч градусов в магнитном сопле, используя энергию реактора)
  • Ядерно-тепловые (нагрев рабочего тела в активной зоне реактора)
  • Ядерные (непосредственный выброс продуктов ядерных или термоядерных реакций из активной зоны реактора)
  • На энегрии фазового перехода (металлический водород превращается в газ с выделением до 300 МДж на кг)

    Первые три типа могут быть прямоточными, т.е. использовать в качестве рабочего тела газ из атмосферы планеты во время атмосферного полёта, а в космическом полёте переходить на водород или другое вещество из баков. Четвёрный тип может быть совмещён с третьим в единую многорежиную установку.

    Гиперпрыжки шаттл совершать не может.

    Возможны два варианта конструкции челнока: самолётный (горизонтальная посадка с использованием аэродинамики) и ракетный (вертикальная посадка на хвост с использованием тяги двигателей, как ракетные корабли из классической фантастики XX в.).

    Челнок, предназначанный для посадки только на безатмоферные тела, аналогичен ракетному варианту, но гораздо легче (т.к. безатмосферные тела обычно обладают низкой гравитацией) и не требует аэродинамических форм. Атмосферный челнок тоже может осуществлять посадку на безатмоферные тела, если это возможно без использования воздушно-реактивных двигателей.

    Самолётный вариант

    Шаттл имеет вид самолёта или американского "Шаттла": горизонтальная конструкция, крылья для создания аэродинамической подъёмной силы, ракетные двигатели в задней части корпуса и воздушно-реактивные двигатели на крыльях или под дном аппарата.

  • Взлёт. Корабль каким-то образом отрывается от поверхности (с помощью небольших двигателей вертикального взлёта или поворота вектора тяги главных двигателей), затем включает воздушно-реактивные двигатели, набирает ими скорость и высоту. Воздушно-реактивные двигатели используют воздух планеты как реактивную массу, не тратя водород из баков. В верхних слоях атмосферы скорость достигает 10-20% от первой космической (орбитальной), затем включаются ракетные (космические) двигатели, с помощью которых корабль достигает первой космической. Космические двигатели используют как реактивную массу водород, хранящийся в баках в металлической форме. Далее производится манёвр перехвата базового корабля и стыковка. Выход на орбиту занимает 5-10 минут (при ускорении 2-3 g), а вот перехват базового корабля может потребовать часы и несколько витков орбиты. Поэтому базовый корабль может сам скорректировать свою орбиту и осуществить быстрый перелёт к точке встречи с помощью гипердвигателя.

  • Посадка. Сначала корабль сбрасывает орбитальную скорость с помощью космических ракетных двигателей, затем входит в атмосферу под острым углом. Дальнейший полёт происходит в атмосфере с большой скоростью, в результате корабль сильно нагревается из-за трения о воздух. Тепловой щит в нижней части шаттла предохраняет его от перегрева. Сброс скорости осуществляется за счёт трения о воздух, для увеличения эффективности шаттл может совершать волнообразные движения влево-вправо. Когда скорость становится ниже скорости звука, включаются воздушно-реактивные двигатели и дальнейший полёт до точки посадки происходит в режиме самолёта. Посадка осуществляется с помощью двигателей вертикального взлёта или поворотом вектора тяги главных двигателей.

  • Преимущества. Использование воздушно-реактивных двигателей снижает массу корабля и необходиое для взлёта количество водорода. Полёт в атмосфере в режиме самолёта вообще не расходует водород и не ограничен по расстоянию.

  • Недостатки. Ускорение при взлёте и орбитальном полёте направленно "назад", а при посадке, атмосферном полёте и стоянке на поверхности - "вниз": требуется особая внутренняя планировка. Торможение при посадке - аэродинамическое, что приводит к опасному нагреву, а большое отклонение корпуса может разрушить корабль. Взлёт и посадка без ВПП возможна только с помощью специальных двигателей вертикального взлёта или отклонением вектора тяги главных двигателей (дополнительная механика уменьшает надёжность).

    Ракетный вариант

    Шаттл имеет вид ракеты: вертикальная конструкция, в нижней части корпуса атмосферные стабилизаторы и реактивные двигатели, закреплённые на них, либо один двигатель в нижней части корпуса. Стабилизаторы также выполняют функцию посадочных опор.

  • Взлёт. Взлёт осуществляется как у обычной ракеты, вертикально вверх. На начальных этапах полёта корабль может использовать воздух планеты как реактивную массу, взлетая на воздушно-реактивных двигателях. По достижении верхних слоёв атмосферы курс корабля становится более горизонтальным и включаются космические реактивные двигатели, далее всё аналогично самолётному варианту.

  • Посадка. В отличие от самолётного варианта, не используется аэродинамическое торможение, посадка напоминает "взлёт наоборот". Корабль сбрасыват орбитальную скорость, тормозя главными двигателями, входит в атмосферу хвостом вперёд на сравнительно небольшой скорости и плавно опускается на поверхность, садясь на хвост. Всё время работают космические реактивные двигатели, поэтому такой корабль должен нести больший запас реактивной массы по сравнению с самолётным вариантом.

  • Преимущества. Ускорение во всех режимах всегда направлено "вниз" (к двигателям) - идеален для перевозки пассажиров. При посадке не происходит нагрева корпуса. Посадка может осуществляться на любую твёрдую поверхность. Монолитная конструкция без движущихся частей (кроме регулируемых посадочных опор) увеличивает надёжность. Может садиться и взлетать с любых тел - с атмосферой и без.

  • Недостатки. Требуется больший запас водорода по сравнению с самолётным вариантом. Атмосферные манёвры ограничены, т.к. полёт возможен только в ракетном режиме с расходованием водорода.

  • Delta_QДата: Суббота, 23.04.2011, 11:19 | Сообщение # 3
    Исследователь
    Группа: Разработчики
    Российская Федерация
    Сообщений: 207
    Награды: 1
    Статус: Offline
    1) Тяговые движки
    Ядерный ракетный двигатель
    Есть множество способов.
    Таким образом можно использовать тот же водород не как классический способ его разогрева и выброса, а сделать термоядерный импульсный двигатель. При этом термоядерный импульсный двигатель (ТИД) будет сильней чем использование классического двигателя.
    Вариации топлива:
    Дейтерий
    Избыток массы = 13135,7216(3)кэВ Удельная энергия связи (на нуклон) = 1112,283(0) кэВ
    _____________________________
    Тритий
    Избыток массы = 14949,8060(23)кэВ Удельная энергия связи (на нуклон) = 2827,266(1)кэВ
    _____________________________
    Гелий-3 Избыток массы = 14931,2148(24)кэВ Удельная энергия связи (на нуклон) = 2572,681(1)кэВ
    _____________________________
    Водород-4
    Избыток массы = 25900(100)кэВ Удельная энергия связи (на нуклон) = 1400(26)кэВ

    А. С. Дмитриев, кандидат физико-математических наук В. А. Кошелев КОСМИЧЕСКИЕ ДВИГАТЕЛИ БУДУЩЕГО

    т.е. мы можем сделать не 1 а несколько видов двигателей основываясь на разных технических решениях.

    Добавлено (23.04.2011, 11:19)
    ---------------------------------------------
    2) Концепция "варпа" что я описывал ранее замечательно вписывается в эту концепцию.
    А) Ориентация корабля корабля по векторы прыжка
    Б) Разгон корабля до расчётной скорости
    В) Подготовка (зарядка накопителя и настройка силовой установки)
    Г) Активация Силовой установки. Активация установки не мгновенная а с переходными процессами усиления и ослабления поля. (Эффект разгона и торможения и полёт среди звёзд будет как уже реализовано в Движке)


    Win7 x64
    Intel i7 870@2.93GHz, RAM 12.0GB
    GeForce 560Ti 1024MB
    _____________________
    In nomine patris, et filii, et spiritus sanctis.


    Сообщение отредактировал Delta_Q - Суббота, 23.04.2011, 11:37
    SpaceEngineerДата: Суббота, 23.04.2011, 14:49 | Сообщение # 4
    Автор Space Engine
    Группа: Администраторы
    Российская Федерация
    Сообщений: 5541
    Награды: 54
    Статус: Offline
    Фишка водорода в том, что это самый лёкгий атом, его легче всего нагреть или ускорить. Дейтерий, тритий и тем более гелий-3 очень редки во Вселенной. Это просто приведёт к тому, что кораблю игрока придётся неделю крутиться вокруг газового гиганта, чтоб наполнить баки. Возможна идея заправочных станций - автоматические боты таскают на неё дейтерий или гелий-3 из атмосферы гиганта, а игроки стыкуются и заправляются за деньги. Но ничто не помешает игроку построить свою собственную станцию. Правда станции будут находиться в известных системах, в неизученных придётся заправляться самостоятельно.

    В твоей концепции прыжок мгновенный, т.е. только что корабль был в системе А, на следующем кадре он уже в системе В. Или я не так понял? Мгновенные прыжки и врата не катят, не будет видно красоты межзвёздного полёта:)


    Delta_QДата: Суббота, 23.04.2011, 17:43 | Сообщение # 5
    Исследователь
    Группа: Разработчики
    Российская Федерация
    Сообщений: 207
    Награды: 1
    Статус: Offline
    Нет в той системе что я предлагал процесс прыжка не мгновенный.
    Силовая установка не формирует Коэффициент плотности пространства мгновенно а этот процесс является переходной как в любом импульсе есть фронт нарастания и затухания. Так и тут, корабль будет иди с некой скоростью предположим 100км/с когда активируется установка она не создает сразу заданное искривление а процесс является плавно нарастающим и плавно затухающим.

    Т.е. Разгон - Запуск - ускорение - процесс полёта - торможение - отключение СУ

    __________
    Про энергетику:
    А много ли нужно этого Трития/Гелия-3 для работы? (насколько я понял там дозы измеряются граммами ну единицами килограммов) . В общем надо уточнить данные.
    Получить его не проблема с любого спутникиа/планет не имеющего атмосферы.


    Win7 x64
    Intel i7 870@2.93GHz, RAM 12.0GB
    GeForce 560Ti 1024MB
    _____________________
    In nomine patris, et filii, et spiritus sanctis.


    Сообщение отредактировал Delta_Q - Суббота, 23.04.2011, 17:57
    kimitsu42Дата: Четверг, 05.05.2011, 18:20 | Сообщение # 6
    Космический пилот
    Группа: Команда SE
    Российская Федерация
    Сообщений: 132
    Награды: 0
    Статус: Offline
    Нептун, а у тебя звезды движутся?

    Обьяснения временами заводят в тупик. Я правильно понял:

    1) Прыгаем от своей звезды к соседней. Нам обычными двигателями надо компенсировать их относительные скорости. Прыгаем к приближающейся звезде - жмем тормоза. Прыгаем под нос к убегающей звезде и видим как она стремительно от нас убегает - выравниваем скорости и допрыгиваем.

    2) Прыгаем с поверхности планеты на орбиту и начинаем падать на нее. Выигрыш только в избегании атмосферы.

    3) Прыгаем с поверхности одной планеты, на поверхность другой планеты, движущейся в данный момент с той же скоростью и в том же направлении - все прекрасно, кроме того что такой момент бывает крайне редко.

    4) Прыгаем с орбиты на орбиту между разными планетами. Если подобрали такую точку орбиты, на которой наша скорость и направление совпадают с теми, которые требуются для нахождения на ней - мы молодцы. Дальше обычными двигателями переходим на нужную нам орбиту.

    Хм... кстати, по идее, когда планеты летят сонаправлено, у них можно найти точки на орбитах, прыжок между которыми окажется бесплатным.

    Да ведь можно же выходить на орбиту в любую точку, не включая реактивный двигатель. Требуется всего два прыжка. Если с поверхности прыгнуть на орбиту, у нас нет скорости для удержания на ней - начинаем падать. Когда наша скорость становится достаточной для нахождения на орбите - прыгаем в то место орбиты, где направление падения станет направление полета по орбите.
    Хотя нет, не два прыжка. Мы упадем на планету быстрее чем разгонимся до нужной скорости. Значит надо будет прыгать и прыгать пока нас не разгонит, а потом сесть на орбиту. Фактически мы награбливаем энергию у планеты. Или отдаем лишнюю - тогда будем двигаться по орбите в противоположном направлении. Из-за такого баловства орбита планеты будет смещаться, пускай и на миллиметры.

    Чтоб была понятней моя идея: возьмем циферблат часов. Планета находится в центре. Мы хотим прыгнуть на орбиту и лететь по часовой стрелке. Считаем какая скорость нужна на интересующей нас высоте. Прыгаем в точку "12 часов". Относительно планеты мы неподвижны. Нас притягивает и мы падаем. Повторяем прыжки в точку 12 до тех пор, пока скорость падения не станет нужной. Теперь прыгаем в точку "3 часа" на нужную высоту. Направление и скорость движения совпадает со скоростью, которая была бы у нас, если бы мы тут уже летали. Мы летим по орбите как и хотели.


    AMD Athlon II X3 3GHz + 4GB DDR3 + ATI Radeon HD 5770 1024 MB + Win7 64bit

    Сообщение отредактировал kimitsu42 - Четверг, 05.05.2011, 18:31
    SpaceEngineerДата: Четверг, 05.05.2011, 19:15 | Сообщение # 7
    Автор Space Engine
    Группа: Администраторы
    Российская Федерация
    Сообщений: 5541
    Награды: 54
    Статус: Offline
    Звёзды не движутся, но для игры можно будет им приписать скорость. Всё равно чтоб заметить движение звёзд, нужно ждать миллионы лет, а в игре нельзя будет управлять ходом времени (ибо онлайн).

    Такой читерский вечный двигатель не получится - нарушсется закон сохранения энергии (вспоминается игра Portal). Чтобы прыгнуть на 100 километров вверх, нужно разогнаться вертикально до такой скорости, при которой корабль сам бы по параболе долетел до той точки. Кинетическая энергия в начальной точке переходит в потенциальную энергию в конечной. Чтобы прыгнуть на низкую круговую орбиту вокруг Земли, нужно разогнаться до первой космической 7.9 км/с. Но в атмосфере сложно разогнаться до такой скорости:) Поэтому физика игры требует наличия космических кораблей на реактивной или ещё какой-то тяге, способных вылететь из атмосферы и уже в космосе разгоняться до требуемых десятков км/с перед прыжком к другой планете. Стационарный наземный портал планета-планета невозможен.


    kimitsu42Дата: Четверг, 05.05.2011, 20:16 | Сообщение # 8
    Космический пилот
    Группа: Команда SE
    Российская Федерация
    Сообщений: 132
    Награды: 0
    Статус: Offline
    В том то и дело что получается вечный двигатель. Энергия на прыжок у нас халявная - ею и пользуемся. Значит где-то неправильно понимаю идею прыжка.

    "Чтобы прыгнуть на 100 километров вверх, нужно разогнаться вертикально до такой скорости, при которой корабль сам бы по параболе долетел до той точки. Кинетическая энергия в начальной точке переходит в потенциальную энергию в конечной."

    То есть сначала разгоняемся, жмем кнопку и оказываемся там где должны были оказаться через какое-то время по инерции?
    Если мы летим на орбите, жмем кнопку, то оказываемся... в другой точке орбиты? Сохраняя энергию постоянной, мы бы ведь там и оказались бы. Но тогда взлететь с планеты не получится. Надо сначала разогнаться, а потом прыгать. Если прыгнуть не разгоняясь - размажемся по планете. Правильно?

    Тогда межпланетный перелет: вместо разгон - полет по инерции - торможение, делаем разгон - серия прыжков - торможение.
    Фактически это выглядит как ускоритель времени. Вместо долгого инерциального полета - серия прыжков.

    Добавлено (05.05.2011, 20:16)
    ---------------------------------------------

    Quote
    В системах с плотной межпланетной средой не стоит разворачиваться боком. Но это можно обойти, совершив гиперпрыжок в чистое пространство, развернувшись там, и прыгнув обратно.

    Эхх, всетаки прыгнуть в желаемую точку можно. Но засчет чего?

    Летят параллельно три корабля. Третий корабль летит рядом со вторым, и ему нужно к первому. Что делать? Просто нажать кнопку? Реактивные двигатели включать не надо?


    AMD Athlon II X3 3GHz + 4GB DDR3 + ATI Radeon HD 5770 1024 MB + Win7 64bit

    Сообщение отредактировал kimitsu42 - Четверг, 05.05.2011, 20:17
    SpaceEngineerДата: Четверг, 05.05.2011, 21:37 | Сообщение # 9
    Автор Space Engine
    Группа: Администраторы
    Российская Федерация
    Сообщений: 5541
    Награды: 54
    Статус: Offline
    Quote (kimitsu42)
    То есть сначала разгоняемся, жмем кнопку и оказываемся там где должны были оказаться через какое-то время по инерции?

    Именно.

    Quote (kimitsu42)
    Если мы летим на орбите, жмем кнопку, то оказываемся... в другой точке орбиты? Сохраняя энергию постоянной, мы бы ведь там и оказались бы.

    Не обязательно, можно оказаться на другой орбите. Ведь импульс сохраняется (направление вектора скорости). Если мы двигались по круговой орбите по часовой стрелке со скоростью 8 км/с и прыгнули с 12 часов на 3, то окажется, что корабль летит вертикально прочь от планеты со скоростью 8 км/с.

    Quote (kimitsu42)
    Но тогда взлететь с планеты не получится. Надо сначала разогнаться, а потом прыгать.

    Да, не получится. В этом-то идея такой механики, она заставляет игроков пользоваться кораблями. Иначе засем они нужны, если можно было бы просто прыгать с планеты на планету?

    Quote (kimitsu42)
    Если прыгнуть не разгоняясь - размажемся по планете. Правильно?

    Нет, прыгнуть вообще не получится. Т.е. неподвижный на земле корабль прыгнет просто в ту же самую точку, где стоял.

    Quote (kimitsu42)
    Тогда межпланетный перелет: вместо разгон - полет по инерции - торможение, делаем разгон - серия прыжков - торможение. Фактически это выглядит как ускоритель времени. Вместо долгого инерциального полета - серия прыжков.

    Да, именно так. По сути гиперперелёт это просто сжатие времени. Гиперпрыжок можно представить как обычный полёт по законам Ньютона между точкой входа в гиперрежим и точкой выхода, только мгновенный.


    kimitsu42Дата: Четверг, 05.05.2011, 22:05 | Сообщение # 10
    Космический пилот
    Группа: Команда SE
    Российская Федерация
    Сообщений: 132
    Награды: 0
    Статус: Offline
    За вопросами скрывалось немного другое понимание.

    Quote (SpaceEngineer)
    То есть сначала разгоняемся, жмем кнопку и оказываемся там где должны были оказаться через какое-то время по инерции?
    Именно.

    Не совсем так. Мы не должны там оказаться, мы попадем туда, куда захотим.

    Пролетая четверть оборота по орбите мы поворачиваем вектор скорости на 90 градусов. Если вместо полета мы прыгнули в эту точку - то он не повернулся. Тоесть после прыжка мы летим вертикально вверх, а не дальше по орбите.

    Quote (kimitsu42)
    Нет, прыгнуть вообще не получится. Т.е. неподвижный на земле корабль прыгнет просто в ту же самую точку, где стоял.

    Получится прыгнуть недалеко и на туже высоту. Если прыгнуть далеко - не совпадет направление импульса от вращения планеты. Если мы шарик - мы будем быстро катиться по поверхности.

    Quote (SpaceEngineer)
    Тогда межпланетный перелет: вместо разгон - полет по инерции - торможение, делаем разгон - серия прыжков - торможение. Фактически это выглядит как ускоритель времени. Вместо долгого инерциального полета - серия прыжков.

    Здесь имелось ввиду что мы прыжками сжимаем время необходимое на полет.

    плохой вариант: разгон - серия прыжков - торможение - лишний расход топлива.
    хороший вариант: серия прыжков - разгон/торможение - тратим ровно столько, сколько надо на компенсацию разницы
    нам не надо разгоняться, а потом тормозить. Нам надо выровнять скорость.

    Это не просто сжатие времени. Это произвольное изменение координат. С компенсацией разницы полной энергии тела в двух точках.


    AMD Athlon II X3 3GHz + 4GB DDR3 + ATI Radeon HD 5770 1024 MB + Win7 64bit
    Delta_QДата: Пятница, 06.05.2011, 03:25 | Сообщение # 11
    Исследователь
    Группа: Разработчики
    Российская Федерация
    Сообщений: 207
    Награды: 1
    Статус: Offline
    Время не сжимается. Происходит воздействие на пространство.

    Данный механизм можно объяснить так:
    Пространство в котором распространяются разного рода взаимодействия (Свет, электромагнитное, гравитация и т.д.) заполнено "эфиром". Пространство по своей структуре не однородно. т.е. плотность заполнения меняется от этого и получаем разного рода эффекты.
    Пример: почему в линзе свет меняет направление движения фотонов? Потому, что стекло из которого сделана линза имеет другую плотность и скорость света в стекле меньше чем в газах. Тот же принцип и в призме применяемых для разложения света на спектры.
    Тот же эффект происходит и при "гравитационной линзе", пространство вокруг массивного тела меняет плотность возле себя за счёт массы и тем самым изменяет скорость распространения света. Масса уменьшает плотность энергии пространства создавая как бы тем самым боле разряженное пространство. А это вызывает эффект напоминающий процесс движения газов из области высокого давления в область низкого.

    Технология заключается в том, чтобы по курсу движения корабля создать так называемое разряженное пространство от эфира. В узком направлении (чтоб уменьшит затраты энергии), таким образом, что материальному объекту для перемещения нужно пройти не Триллионы километров а всего несколько десятков или сотен.

    Данную теорию можно объяснить и Общей теорией относительности (ОТО). Эйнштейн предлагал возобновить применение термина, хотя и несколько изменив его смысл, понимая отныне под эфиром физическое пространство ОТО, так как, очевидно, увидел некоторое родство между старой концепцией эфира и концепцией ОТО.


    Win7 x64
    Intel i7 870@2.93GHz, RAM 12.0GB
    GeForce 560Ti 1024MB
    _____________________
    In nomine patris, et filii, et spiritus sanctis.


    Сообщение отредактировал Delta_Q - Пятница, 06.05.2011, 03:27
    kimitsu42Дата: Пятница, 06.05.2011, 09:51 | Сообщение # 12
    Космический пилот
    Группа: Команда SE
    Российская Федерация
    Сообщений: 132
    Награды: 0
    Статус: Offline
    Quote (Delta_Q)
    Время не сжимается. Происходит воздействие на пространство.

    Да, правильней было бы написать "Это не сжатие времени. Это произвольное изменение координат." смысл высказывания исказился.
    У меня было несколько пониманий принципа работы:
    1) мы прыгаем в произвольном направлении, сохраняя импульс относительно глобальных координат. мы, находясь неподвижно на поверхности планеты, движемся вращательно с поверхностью, летим по орбите, летим вместе с солнцем, галактикой... мы можем изменить свои координаты прыжком, но импульс сохранится и его надо менять реактивным двигателем или гравитацией.
    2) мы не управляем направлением прыжка напрямую. после прыжка мы оказываемся там, где оказались бы не прыгая. внутри прыжка наше движение зависит от нашего текущего импульса. закон сохранения энергии - мы движемся по инерции так, что наша суммарная энергия не меняется. выглядит как сжатие времени.

    первый вариант - не описывает всех условий, так как после прыжка у нас как правило меняется скорость.
    второй вариант - вообще не верен. мы управляем точкой финиша. но закон сохранения работает. прыгая в ту точку, в которой оказались бы, двигаясь по инерции, мы сохраняем импульс и его направление. если бы мы не прыгнули - импульс остался бы, но изменил направление под действием гравитации.

    3) правильный вариант - объединение двух предыдущих. мы можем изменить свои координаты прыжком. если мы прыгнем в эквипотенциальную точку, наш импульс и направление не изменится. если же мы прыгаем в точку, где наша потенциальная энергия выше (приблизились к телу, на орбите которого мы находимся), наша кинетическая энергия компенсирует разницу энергий - на выходе мы будем иметь большую скорость, не меняя направления.

    потенциальная энергия всегда отрицательна. находясь бесконечно далеко от источников гравитации мы поддерживаем ее нулевой уровень. приближаясь к планете - наш минус увеличивается. он отражает количество энергии, которое нам понадобится чтобы выбраться из гравитационного колодца планеты. если мы полетим в черную дыру, потенциальная энергия уйдет в минус бесконечность. за счет уменьшения потенциальной энергии (повышения по модулю) повышается наша кинетическая энергия - мы разгоняемся. находясь на круговой орбите мы поддерживаем нашу потенциальную и кинетическую энергию на одном уровне.

    А вот теперь проблема для игры:
    мы находимся на круговой орбите. расстояние до тела - постоянно - постоянна и Еп. скорость не меняется - не меняется и Ек.
    мы прыгаем строго вверх на орбиту повыше. минуса Еп уменьшаются, уменьшаются плюсы у Ек - наша скорость падает. но сумма энергий и там и там совпадает. наша скорость падает ровно до того уровня, который нужен на этой орбите.

    таким образом мы можем вообще говоря прыгать к любому обьекту. всегда можно найти точку, направление и скорость движения в которой будут являться круговой орбитой.

    Это еще хуже чем чит с разгоном от падения на планету для разгона - он не учитывал изменение энергии.
    Здесь куда ни прыгни - везде можно занять желаемую орбиту.


    AMD Athlon II X3 3GHz + 4GB DDR3 + ATI Radeon HD 5770 1024 MB + Win7 64bit
    SHWДата: Пятница, 06.05.2011, 11:37 | Сообщение # 13
    Строитель Миров
    Группа: Команда SE
    Пират
    Сообщений: 618
    Награды: 10
    Статус: Offline
    Quote (kimitsu42)
    мы прыгаем строго вверх на орбиту повыше. минуса Еп уменьшаются, уменьшаются плюсы у Ек - наша скорость падает. но сумма энергий и там и там совпадает. наша скорость падает ровно до того уровня, который нужен на этой орбите.

    Вы не правы, при увеличении радиуса орбиты суммарная энергия увеличивается. Иначе поднять орбиты спутников ничего не стоило бы. Даже больше, орбиты не были бы стабильными и плавали бы на большие расстояния из-за малейших возмущений.

    А насчёт полёта гиперпрыжками, я думаю, лучше не менять импульс, а считать затраты на изменение потенциальной энергии. То есть если мы двигаемся по эквипотенциальной поверхности, затраты около нулевые, если падаем в потенциальную яму, нам надо эффективно рассеивать высвободившеюся энергию, если прыгаем из ямы, то наоборот сосать энергию как можно больше. Соответственно, если мощность получения/отдачи энергии фиксированная, то скорость (дальность) гиперпрыжков тем ниже, чем мы ближе к центру галактики/звёздам/планетам.
    Такой вариант напоминает концепцию Вернора Винджа. У него тоже скорость гиперпрыжков падала к центру галактики, вплоть до "медленной зоны", где они не были возможны совсем.


    Win7 Pro x64
    Intel Core2Quad 2.5GHz 4GiB RAM
    NVidia GForce 9800 1 GiB


    Сообщение отредактировал SHW - Пятница, 06.05.2011, 11:48
    Digit1990Дата: Пятница, 06.05.2011, 12:27 | Сообщение # 14
    Исследователь
    Группа: Администраторы
    Российская Федерация
    Сообщений: 260
    Награды: 0
    Статус: Offline
    SHW
    Не могли бы вы оценить порядок энергий необходимых для:
    - полета между планетами
    - 10 парсеков
    ?


    Per aspera ad Astra
    kimitsu42Дата: Пятница, 06.05.2011, 12:54 | Сообщение # 15
    Космический пилот
    Группа: Команда SE
    Российская Федерация
    Сообщений: 132
    Награды: 0
    Статус: Offline
    Quote (SHW)
    Вы не правы, при увеличении радиуса орбиты суммарная энергия увеличивается. Иначе поднять орбиты спутников ничего не стоило бы. Даже больше, орбиты не были бы стабильными и плавали бы на большие расстояния из-за малейших возмущений.

    Кажется моя ошибка в том, что разница потенциальных энергий двух круговых орбит не покрывает разницы кинетической энергии. Буду вспоминать формулы и считать.


    AMD Athlon II X3 3GHz + 4GB DDR3 + ATI Radeon HD 5770 1024 MB + Win7 64bit
    Форум » SpaceEngine » Геймплей » Физика космического полёта
    Страница 1 из 241232324»
    Поиск:

    >