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《坎巴拉太空计划》垂直起降飞行器制作方法

时间：2014/02/25 10:47:59 编辑：雷神

坎巴拉太空计划里面对于各种载具的制作是游戏最大玩点之一，同时还可以通过扩展mod增加更多功能，最近有玩家制作出了垂直起降的飞行器，下面是制作方法详细解析。

垂直起降飞行器制作方法

VTOL即Vertical Take-Off and Landing即垂直起降。一般指战斗机或轰炸机，如何让飞机能突破跑道的限制，实现其自由的起落。我对VTOL比较感兴趣，下面以我的个人见解借助游戏中拼出的两三架飞行器，来教大家制作简易的VTOL。

垂直起降，首先，飞行器需要垂直起飞，那么我们必须将起飞引擎的推力中心和飞行器的重心竖直方向对齐或重合，即游戏中黄球和红球见下图

必须重合的用意就是让这个飞行器在竖直方向受力合力通过重心来保持飞行器的平衡。受力分析涉及到工程力学中平面汇交力系、力矩、力偶矩、平面一般力系简化和分析、力线平移、合力矩定理和平衡方程，及少量的空间力系问题。

这里简单的介绍一下力偶力矩，让大家明白为什么引擎推力中心和重心不重合会导致飞行器的不平衡。力矩的概念，起源于阿基米德对杠杆的研究的概念，起源于阿基米德对杠杆的研究。

力矩(torque)：位矢(L)和力（F）的叉乘(M)。物理学上指使物体转动的力乘以到转轴的距离。即：M=L×F。其中L是从转动轴到着力点的矢量, F是矢量力；力矩也是矢量。

力偶：作用于同一刚体上的一对大小相等、方向相反、但不共线的一对平行力称为力偶。下图既是力偶的示意

VTOL飞行器的竖直引擎会有一个在竖直平面内的一个合力，如果合力与飞行器的重力不共线，那么根据力偶的概念可以看出，如果推力和重力相等却不共线，飞行器会旋转，根据力矩的概念，如果推力与重力不共线，飞行器也会绕某个点旋转，所以做出的飞机在垂直起降方面非常的不稳定。

上图工厂里是原版存档自带的VTOL飞行器，包含VTOL的基础结构。

但是只能垂直地面起飞和竖直降落还不行，飞行器必须有水平的作用力才算完整。那么我们需要加上水平的引擎推动组合体。下面是原版组件拼的一个简易VTOL飞行器

拼好简单的试飞

让我们来看一看它的受力

上图中因为加了水平的引擎，看不到这样红球和黄球就不能重合了。那么我们来在安置顺序上做一些调整。

首先我们不装竖直引擎，先拼出一个”横着的火箭”，然后我们将机翼放上去，随便哪种机翼都可以，因为它可以算一个辅助

我们将黄球和蓝球重合，与飞机制作贴里的机翼安装指导有点不同，这里必须将黄球和蓝球重合。竖直方向上升力看起来不是竖直向上的，我们让水平方向的矢量通过黄球水平的两心。

对齐后取下水平引擎，如下图

此时重心前移了吧，这时我们来安装竖直引擎，这次红球和蓝球竖直方对齐向连心线竖直，水平引擎去掉后重心会改变，但是我们的升力中心不会变，因为机翼没有动，机翼决定升力，这时的升力中心就是装上竖直引擎后的重心，所以让红球和蓝球竖直对齐。竖直引擎放在重心两侧对称基本不影响重心的变化。如下图

设置好动作组后，我们可以试飞一下，会发现，垂直起飞没有问题，但是着陆，着陆时又机翼的飞行器会向前飞行

所以，我们必须加入引擎口超前的引擎，并用动作组设置单独的开关快捷键，如下图

这样，一个简易的垂直起降飞行器就做好了，然后我们以此类推，可以做比较大的垂直起降。

调整油箱的用油顺序来调整邮箱的重心基本不变，但是总重心由于飞行器的前后不可能完全对称，这时前后分部件的重力与油箱重力合力的中心会因为重力作用点的改变力矩也会改变，总重心会变。总重心的一点改变会导致重心与引擎推力中心的不重合产生不为零的合力矩，飞行器会因为合力矩不为零而不稳定旋转。这就是飞机在油消耗掉的时候会不稳定的原因。有些飞机可以通过手动操作调平，而有些必须用一些方法使飞行器平衡，那么我们可以改变一下飞机的结构来维持平衡，如下图