Является ли атомный двигатель NERV наилучшим?

Наткнулся на занятное видео, в котором автор произвел тестирование эффективности всех существующих в игре ракетных двигателей, но вот параметр, по которому он сравнивал двигатели — несколько необычен. Если у вас нет 30 минут на видео, то под катом более-менее краткая расшифровка.

После введения в игру новой аэродинамики уже нельзя просто взять и отправить корабль произвольной массы к Eve (и тем более к Laythe), полагаясь на аэродинамическое торможение. Совершенно не важно, какой тепловой щит вы установите, он банально сгорит при попытке притормозить в атмосфере на несколько километров в секунду. Это первый факт.



Второй факт: по какой-то лишь им одним известной причине Squad занимает принципиальную позицию в вопросе встраивания в игру инженерных модов и автопилота. А именно — он не собирается делать этого никогда. Конечно, существует Mechjeb, но его долгосрочная поддержка под вопросом, и он слишком сильно влияет на игровой процесс. Таким образом, для большинства игроков основной способ производить орбитальные маневры — вручную.

Представьте себе, что вам надо в начале разогнать, а потом затормозить объект на несколько километров в секунду. Сколько бесценного времени вашей жизни это займет? Автор видео задался тем же вопросом.

Ионные двигатели автор видео отбросил без объяснений, т.к. любой корабль разумной массы потребует на разгон и торможение ионными двигателями целую вечность.
Минималистичный охотник за ресурсами, состоящий из «мозгов», двигателя, бака с ксеноном, солнечных панелей достаточной мощности и тарелки сканера, общей массой около тонны.

Чтобы израсходовать весь запас топлива и получить свои ~16 км/с dV (допустим, мы собрались к Laythe) ему потребуется три часа. Коррекций придется делать много, т.к. двигатель получает энергию от солнечных панелей, а спутник периодически будет попадать в тень планеты. Т.е. это займет еще больше времени.

Если использовать в качестве источника энергии РИТЕГ, то ускоряться можно будет постоянно. Но тогда потребуется либо уменьшить тягу и ускоряться дольше, либо установить больше РИТЕГов, добавить топлива, чтобы сохранить dV, и опять таки ускоряться дольше. Для сканера с иллюстрации выше «меньше тяги» означает два РИТЕГ и восемнадцать часов работы двигателя, а «100%» тяги — двенадцать РИТЕГ, дополнительный бак топлива и шесть часов ускорения.

Печальный факт. С одной стороны, в KSP проблематично сделать функциональную межпланетную станцию массой меньше тонны, с другой — спутники на ионных двигателях, даже с mechjeb — бесконечно затратны по времени.
Скорее всего по той же (низкая тяга) причине автор не тестировал мелкие «спутниковые» двигатели, вроде Spark и Twitch. «Парный» Thud и жидкостный бустер Twin-Boar автор не тестировал. Твердотопливные бустеры подвела низкая топливной эффективности. По очевидным причинам в тестирование не попали реактивные двигатели, за исключением двухрежимной Рапиры.

Один момент, на объяснение который автор потратил довольно много времени. Дело в том, что с выходом 1.0 LV-N NERVA не только переименовали в NERV и сменили ему модель. Для работы ему больше не требуется окислитель. Таким образом, тесты в паре с обычным баком двухкомпонентного топлива ставят NERV в неравные условия по сравнению с жидкостными двигателями, т.к. при равной массе стенда масса рабочего тела получается существенно ниже, а «мертвый» вес — больше.

Учитывая, что плотность любого топлива в игре одинакова, чтобы поставить NERV в равные условия с остальными двигателями потребовалось заменить девятитонный Rockomax-x200 16, который автор использовал во всех остальных тестах, на четыре бака Mk1, что в сумме дало 9 тонн общей массы баков и 1600 единиц топлива. Чтобы сжечь 1600 единиц топлива единственному NERV потребуется порядка 17 минут непрерывной работы. Это долго. Существует ли более удобный двигатель, позволяющий выполнять маневры быстрее, не слишком теряя в топливной эффективности?

Ответ — в таблице ниже:



Разумеется, когда речь заходит о топливной эффективности, NERV предсказуемо самый эффективный двигатель, за счет (с более, чем двухкратным отрывом) самого высокого ISP.

Однако не стоит забывать, что все двигатели не только имеют различную топливную эффективность, но и TWR, и чем это значение выше, тем быстрее двигатель выполнит свою работу, а мы пойдем пить чай. Значит ли это, что лучше всего поставить самый мощный Mammoth? Нет (по крайней мере не для относительно небольших межпланетных станций) ведь он имеет очень большой вес и не высокую топливную эффективность.

Нужен некий компромисс. Что же интересного сделал автор? Он ранжировал двигатели от 1 до 12 по ускорению и по топливной эффективности. И хотя итоговый рейтинг получился «в попугаях», полученное соотношение не изменится вне зависимости от того, какой будет начальная масса. Poodle и Dart — лучший выбор экономного, но торопливого кербонавта.

P.S.: Я конечно всегда подозревал, что Рапира — плохой двигатель почти для всего, но не ожидал, что она окажется на столько хуже среднего. Искренне надеюсь, что SABRE — ее прототип из реальной жизни, в итоге окажется лучше.