Ракета

Иллюстрация ракеты, состоящей из керосинового двигателя, жидкостного топливного бака, бака жидкого окислителя, командной капсулы.

Космическая ракета — одно из главных нововведений в Rocketry Upgrade, представляющее из себя единственный способ достичь далеких космических тел.

Основы ракетостроения

Для получения возможности строить простейшие ракетные модули требуется изучение технологии «Основная ракетная техника». На первых порах вам будет доступен только паровой двигатель, который позволит посетить ближайшие космические тела, и изучить их для дальнейшего развития космической программы.

Для начала небесное тело следует изучить при помощи телескопа. После этого его можно будет посетить.

Двигательная система

Паровой двигатель имеет встроенный топливный бак на 900 кг пара, который упрощает конструкцию ракеты, но не может быть расширен, что дает крайне ограниченную дальность полета. Поэтому посетить можно будет лишь ближайшие космические тела.

Для увеличения дальности полета можно использовать твердотопливный ускоритель, который заправляется железом и оксилитом по 400 кг.

Более продвинутые двигатели позволят летать еще дальше, но для них уже требуется наличие баков с топливом и твёрдым либо жидким окислителем. Один бак окислителя может поддерживать три топливных бака, так как его ёмкость равна 2700 кг, а каждый топливный бак имеет ёмкость в 900 кг. В качестве окислителя применяются оксилит и жидкийкислород, второй предпочтительнее — он увеличивает эффективность двигателя на треть, позволяя летать дальше на одном и том же количестве топлива. В качестве топлива используется — керосин для керосинового двигателя и жидкий водород для водородного двигателя. Также можно настроить предельную ёмкость каждого вида баков.

Следует отметить, что в случае, если количества топлива и окислителя не совпадают, то излишек пропадёт. Такое же явление наблюдается, если топлива и окислителя больше, чем нужно для полета до цели.

Полезная нагрузка

Требуется проверить информацию.

Необходимо проверить точность фактов и достоверность сведений, изложенных в этом разделе, иначе информация может быть поставлена под сомнение и удалена.

Конкретная проблема: Проверить потерю стресса дубликантами-космонавтами и дубликантами-космотуристами.

Одним из важнейших модулей полезной нагрузки будет служить научный модуль, который позволит развивать космическую программу и изучать космические тела и их геологический состав.

Чтобы ракеты могли перевозить грузы с исследованных планет, потребуются грузовые отсеки, по одному на каждую разновидность ресурсов.

Также к полезной нагрузке следует отнести экскурсионный модуль, позволяющий брать на борт одного дубликанта-космического туриста, который не обязательно доложен быть космонавтом. При этом дубликант снимет стресс^{[уточнить]}.

Строение ракеты

В качестве первого нижнего модуля всегда должен быть двигатель. В качестве последнего верхнего модуля всегда должна быть командная капсула. Все остальные модули могут быть размещены между двигателем и командной капсулой в любом порядке.

Твердотопливный ускоритель не может быть использован в качестве основного двигателя, зато их можно разместить несколько штук и в любой части ракеты (между двигателем и командной капсулой).

Для обеспечения доступа к командой капсуле и экскурсионному модулю требуется наличие рядом трапа. Иначе в них можно будет попасть только при помощи ракетокостюмов.

Предполетная подготовка

Для запуска ракеты требуется выполнение всех условий:

1. Присутствие дубликанта-космонавта в командной капсуле. Также можно выбрать конкретного дубликанта для полета.
2. В командную капсулу должен быть погружен один атмокостюм. Ракетокостюм не может послужить заменой. Также дубликант-космонавт может зайти в капсулу с уже надетым на себя атмокостюмом, но требование при этом все равно останется.
3. На космической карте должно быть выбрано космическое тело для полета.
4. В баках должно быть достаточное для достижения выбранного космического тела количество топлива и окислителя (в зависимости от типа двигателя).
5. Ракета должна иметь свободный доступ к космосу: на ее пути вверх не должно быть естественных твердых блоков, плиток, других построек с функцией плитки (такие как солнечная панель) и закрытых дверей и шлюзов, иначе ракета не сможет взлететь.
6. Если эта ракета уже совершила полёт, перед повторным запуском все её грузовые отсеки должны быть опустошены.

Расчёт дальности полёта

Для удобства расчёта дальности полёта ракеты можно воспользоваться онлайн-калькулятором.

Все параметры, относящиеся к дальности полёта ракеты, можно посмотреть на космической карте, с левой стороны, выбрав ракету.

Дальность полёта определяется двумя факторами — общая тяга минус штраф веса.

Тяга

Свойства ракеты

Основным параметром является эффективность двигателя, определяющая, какую тягу он может создать на каждый килограмм использованного топлива.

Тип двигателя	Эффективность двигателя, км / кг
Паровой	20
Твёрдотопливный	30
Керосиновый	40
Водородный	60

Паровой двигатель не требует окислителя, создаваемая им тяга равна эффективности, умноженной на массу пара в его баке.

$\text {Тяга}_\text {пар.двигателя} = \text {Эффективность}_\text {пар.двигателя} \cdot M_\text{пара}$

Для керосинового и водородного двигателя важны параметры масса окисляемого топлива и эффективность окислителя. Игра подсчитывает общую массу топлива в топливных баках, и общую массу окислителя в баках окислителя. Минимум их этих чисел и является массой окисляемого топлива.

Эффективность окислителя равна 100 % для оксилита и 133 % для жидкого кислорода. Если используется сразу оба вида окислителя одновременно, средняя эффективность окислителя равна:

${\text{Эффективность}}_{\text{окислителя}}={\frac {{100\%}\cdot M_{\text{оксилита}}+{133\%}\cdot M_{\text{кислорода}}}{M_{\text{оксилита}}+M_{\text{кислорода}}}}$

Таким образом, тяга, создаваемая керосиновым и водородным двигателем, равна:

$\text{Тяга}_\text{двигателя} = \text{Эфф.}_\text{двигателя} \cdot \text{Эфф.}_\text{окислителя} \cdot Min [ M_\text{топлива}, M_\text{окислителя} ]$

Для каждого твердотопливного ускорителя его тяга считается отдельно:

$\text{Тяга}_\text{ускорителя} = \text{Эффективность}_\text{ускорителя} \cdot Min [ M_\text{железа}, M_\text{оксилита} ]$

Общая тяга определяется суммой тяги, создаваемой основным двигателем и всеми твердотопливными ускорителями.

$\text {Тяга}_\text {общая} = \text{Тяга}_\text {двигателя} + \sum \text {Тяга}_\text {ускорителей}$

Штраф веса

Игра подсчитывает общую массу ракеты как сумму собственной массы всех её модулей (масса без топлива), плюс сумму топлива, окислителя и прочего содержимого во всех топливных баках, баках окислителя и твердотопливных ускорителях (масса топлива). Масса пассажиров — космонавта и туристов, а также их одежды и экипировки, не учитывается. Штраф веса, выраженный в км, зависит от общей массы, выраженной в кг, и численно равен:

$\text {Штраф} = Max \left [ \text {М}_\text {общая}, \left ( \frac { \text {М}_\text {общая} } {300} \right ) ^ \text {3.2} \right ]$

До массы ракеты примерно 4000 кг штраф пропорционален её массе, но при дальнейшем увеличении массы начинается лавинообразное увеличение штрафа.

В свойствах ракеты на космической карте, под строчкой «штраф веса», есть градиентная полоса. Точка на ней отмечает текущее значение штрафа для этой ракеты. Водя курсором по этой полосе, можно приблизительно оценить, какой будет штраф при иной массе, что может быть полезно при планировании добавления / убирания еще модулей и изменения количества топлива / окислителя.

Зависимость штрафа от общей массы ракеты.

Оценка штрафа по градиентной полосе.

Выводы

Топливо и окислитель должны быть загружены в баки в пропорции 1:1, избыток топлива либо окислителя не увеличит тягу двигателя, но увеличит общую массу ракеты, и тем самым штраф к дальности полёта.

Аналогично, в каждый ускоритель топливо-железо и окислитель-оксилит также должны быть загружены в пропорции 1:1.

Если в топливные баки попала жидкость, не подходящая для используемого двигателя как топливо — лучше её слить, лишняя масса ни к чему.

По возможности, лучше использовать жидкий кислород вместо оксилита, так как он при той же массе позволит создать тягу на 33 % больше.

В некоторых случаях может быть разумно заправить немного меньше топлива и окислителя, а вместо них взять больше полезной нагрузки. например научных или экскурсионных модулей.

Невозможно запустить о-очень большую и тяжелую ракету. Для любого типа двигателя, рано или поздно наступит момент, когда добавление дополнительной порции топлива приведет к увеличению штрафа в большей степени, чем эта дополнительная порция добавит тяги.

Ракета пошла!

При строительстве ракеты и окружающей её обслуживающей инфраструктуры следует учитывать несколько важных моментов.

Взаимодействие с постройками

Во первых, как уже указывалось, твердые блоки, плитки, постройки с функцией плитки и закрытые двери и шлюзы, препятствуют запуску ракеты. Однако, если двери были закрыты, или например, заказанные для строительства плитки (или солнечная панель) — были построены в тот момент, когда ракета уже начала взлетать, то она выломает эти постройки. При посадке ракета также будет выламывать оказавшиеся на её пути закрытые двери, плитки и твердые блоки (например реголит, оставшийся от взрывов метеоритов). Также она сломает неубранный трап.

С «нормальными» постройками (без функции плитки), а также со всеми видами обычных, улучшенных и логических проводов, газовыми и жидкостными трубами, конвейерами, и так — далее сама по себе ракета никак не взаимодействует, но! тут есть другой важный нюанс:

Работа ракетного двигателя

В процессе своей работы любой двигатель, включая твердотопливные ускорители, выбрасывает в окружающее пространство горячие газы в количестве 50 кг в секунду. Паровой двигатель выбрасывает пар, керосиновый двигатель и твердотопливные ускорители выбрасывают углекислый газ, водородный двигатель выбрасывает пар. На картинке точка выхода газов отмечена синим.

Кроме того, двигатель принудительно разогревает пространство под собой, шириной 3 клетки и высотой 9 клеток, отмечено на картинке красным. Каждый игровой «тик» (5 раз в секунду) каждая клетка пространства получает дополнительное количество теплоты в кДТЕ, численно равное температуре выхлопа двигателя в кельвинах, поделенное на указанное на картинке для этой клетки число.

Например, центральная клетка непосредственно под керосиновым двигателем, будет получать 1500 кДТЕ тепла каждый «тик», или 7500 кДТЕ/с. Суммарное тепловыделение во всей области будет чуть больше 50000 кДТЕ/с. Для сравнения, жидкостный нагреватель греет на 4000 кДТЕ/с.

Ракета не нагревает постройки в вакууме.

Стоит отметить, что нагреванию подвержены именно клетки под ракетой, а не постройки. Таким образом, если непосредственно под ракетным двигателем не находятся плитки, газы, жидкости, шлюзы и прочие объекты, которые игра считает «клетками», там можно располагать любые постройки — трубы, провода, транзитные трубы и т. д. — и они не будут нагреваться.

Однако существует предел нагрева — 2927°C, для всех типов двигателей.

Двигатель	Температура выхлопа	Предельная температура	Дополнительное тепло для центральной клетки	Суммарное тепло по всей области
Паровой двигатель	150°C	2927°C	425.5 кДТЕ/с	14226.4 кДТЕ/с
Твердотопливный ускоритель	1227°C		1500 кДТЕ/с	50151.8 кДТЕ/с
Керосиновый двигатель	1227°C		1500 кДТЕ/с	50151.8 кДТЕ
Водородный двигатель	1727°C		2000 кДТЕ/с	66869 кДТЕ/с

Извергаемые двигателем горячие газы, да еще дополнительно подогретые, могут повредить постройки перегревом, а также банально расплавить неподверженные перегреву постройки, такие как лестницы, плитки, провода и трубы, сенсоры и Логические элементы. Поэтому в зоне пролёта ракеты следует применять устойчивые к высоким температурам материалы, такие как обсидиан, вольфрамит, вольфрам, термий, изолятор, алмаз.