看了igloo2中那个诡异的扎古无伞空降后, 蛋疼得找了个几个公式写了个代码计算无伞空降的MS着陆的速度。
首先先要解释一个名词, 平衡速度。 物体在大气中下落的过程中,受到2个作用力,重力,还有空气阻力。 (MS的话,还要加上火箭推力。) 下落速度越快,物体受到的空气阻力越大。 在到达一定的速度后, 物体受到的空气阻力就和重力平衡。 这个速度就是所谓的平衡速度。
假设MS从高空中不开火箭直接跳下来, 跳出时候高度大于到达MS的平衡速度所需要的高度的话,那就可以确定MS着陆速度就是MS的平衡速度。 用这个公式, 可以我们就可以算出这个速度
Vt =平衡速度
m = 掉落中的物体的质量
g = 重力加速度
Cd = 风阻系数
ρ = 空气的密度
A = 掉落物体迎风面面积
推导过程可以参考
这里
我们用MS-06J作为例子。 根据MAHQ的资料, 06J的全装备质量是74.5吨。重力加速度是9.81m/s^2。 风阻系数我用了1.3。 因为人横躺着的风阻系数是1~1.3, 人形的扎古应该和人差不多。 空气密度我用了20摄氏度,1大气压下的空气密度,1.024kg/m^3。 扎古的迎风面面积,我假设扎古横躺着下来时候的,大概35平方米(横躺着得到的平衡速度最低)
这样,我们得到的速度是。 588.0495km/hr !这已经是陨石等级的东西了吧|||
那么,我们把booster全开, 这样可以做到软着落吗?
根据mahq的资料, 06J的thruster可以做到0.65G的最大推力。 假设这0.65G的推力全部作用在躺着下来的扎古背后(实际情况还做不到)下落过程中thruster保持全开。这样,就可以让扎古的重力加速度变成0.35G, 也就是3.43m/s^2。 听起来好像很厉害吧。 那么,我们继续代入上面的公式。得到的答案是,
347.8926km/hr ! 这个速度也和911的那个飞机差不多速度了|||
从上面的计算中,可以得出结论,06J绝对不可能高空无伞空降。 不然不管开不开thruster,都是摔大饼。 最多也就是摔成pizza和摔成韭菜合饼的区别。
那么,既然高空不行,低空总可以吧。 那么,我们就再来看看下面这个公式。
这个公式可以算出在脱离母机N秒后, MS的下降速度。
我们继续代入06j的资料。 在横躺着下降5秒后, thruster在这5秒钟内全部对着地面全开的情况下, 06J的下降速度已经达到了61.16095km/hr 相当于公路上汽车的速度了。 以这个速度撞向地面话,估计对驾驶员来说,一定不会舒服的。 所以,06J要不带伞安全空降,留空时间绝对超不过5秒。
P.S. 附带了计算用的excel文档,里面带入了06j的数据。 可以带入其他MS的数据来计算它们的降落速度。 GM凭借着那诡异的0.9G加速度还有比扎古少很多的质量,基本可以做到高空软着落了。
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本帖最后由 I_Shinji 于 2008-11-3 14:52 编辑 ]