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标题: [蛋疼计算]关于MS大气中不带伞空降的速度及计算用excel文件 [打印本页]

作者: I_Shinji 时间: 2008-11-1 15:33 标题: [蛋疼计算]关于MS大气中不带伞空降的速度及计算用excel文件

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。

[ 本帖最后由 I_Shinji 于 2008-11-3 14:52 编辑 ]

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作者: FA怪叔叔 时间: 2008-11-1 16:41

计算么，很好很强大。。。话说鄙人已经在重力战线的帖子里提过了。。大约是7分30秒（熟肉版）的时候，那个扎古确实是很诡异的向上飞了一截在落地的。。。。0.6G的数据，确实很有可能有问题。

作者: denghw600222 时间: 2008-11-1 17:33

呃。。这个计算题还是自己算不叫有趣啊，不过还是谢谢LZ的推导了。。。

作者: 持镰者 时间: 2008-11-1 18:47

IGLOO2中就是低空空投。这个计算同样可以用来推断MS的跳跃能力，因为其高度不可能超过缓冲能力范围。

作者: cxasuka 时间: 2008-11-1 18:58

~~好好好~~好疼~~lz竟然去计算了~~连人体特定姿态得风阻系数都查了~~~~~~~~~

ps1:躺下来的姿势矢量喷口角度ms也没法全力向重力方向反推~~

ps2:即便gm/78类的东西~~高空的话也要考虑是落地先还是推进剂耗完先~~虽然实际推进剂量没什么考证依据？

ps3:这计算器真是造福数据蛋疼党~~收走了~~~

作者: 巴巴利中尉 时间: 2008-11-5 12:17

楼主是学理科的吧？真是强悍！但是在08MS小队里片头动画的时候陆战高达那背包算是怎么回事？用完就扔，但看那体积，应该不止那点燃料啊

作者: 持镰者 时间: 2008-11-5 17:44

中间是连接部，两侧的火箭才是机能部分。高跳低开，相当高的高度就要开始缓冲喷射配合降落伞减速，这么大体积都算好的了。

作者: 巴巴利中尉 时间: 2008-11-6 05:11

懂了。还是可变形的好，不用考虑这种问题

作者: Nameless 时间: 2008-11-6 09:22

QUOTE:

原帖由 巴巴利中尉 于 2008-11-5 12:17 发表

楼主是学理科的吧？真是强悍！但是在08MS小队里片头动画的时候陆战高达那背包算是怎么回事？用完就扔，但看那体积，应该不止那点燃料啊

在高達戰記裏，3rd小隊著陸後還沒有扔掉它，繼續當輔助推進器用的

作者: kiddo 时间: 2008-11-6 18:11

ρ = 空气的密度，这个是一个至少关于高度H的变量，此外似乎紊流场的浮力不是这么算的，还有g也不是一个常量
等等，楼主说是低空，那就是差不多了，谢谢楼主的计算

作者: I_Shinji 时间: 2008-11-7 13:37

其实，不管高空中空气阻力多小，下落速度多快，最后还是要落到地面的。地面附近的空气阻力基本就是那个数字。再快的速度，在落地前也会被降到我计算出的那个平衡速度的。所以，只要以落地为前提，（假设地面在海平面上）那些落地速度的计算还是有效的。

作者: RX-78-8 时间: 2008-11-9 09:05

突然在想~~既然高空空投都是陨石级别的东西了~~~那公国或是联邦怎么就没人人想过搞个前哨战里那种微型版殖民地降下作战呢？？？

作者: 持镰者 时间: 2008-11-9 10:12

2月份ZEON一直在用月面的质量投射器发射陨石飞弹钻南极条约的空子进行对地攻击，直到投射器被EFSF摧毁为止

作者: gargar2 时间: 2008-11-15 09:50

超高空的无伞空降当然是不行的更不用说单机突入大气层的那几只。。。比量产型的推力大得太多了

作者: 匿名 时间: 2008-11-15 10:26

只要推重比高于一，决定因素是燃料搭载量。

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