Топливо выбирают не по удельному импульсу. Импульс — только одно из четырёх свойств, и на реальном аппарате остальные три решают чаще: плотность (сколько влезет в бак), хранимость (переживёт ли топливо полгода полёта) и тяга (успеешь ли отработать манёвр).
Числа ниже сверены по конфигам сборки, не по общим знаниям о KSP. Разбор самих двигателей — в Двигатели и топливо.
Семейства топлива в «Операторе»
| Топливо | Isp вакуум | Тяга | Где применять |
|---|---|---|---|
| Твёрдое (SolidFuel) | 264–320 | до 800 кН | стартовые ускорители; не выключается и не дросселируется |
| ЖТ + окислитель | 310–350 | до 240 кН | рабочая лошадь: все ступени, посадка, что угодно |
| Метан + окислитель | 335 | 85 кН | компромисс: плотнее водорода, импульс выше керосина |
| Водород + окислитель | 370–443 | до 550 кН | верхние ступени и разгонные блоки |
| Монотопливо | 240–340 | 2–60 кН | маневрирование, коррекция, малые ступени, RCS |
| Ксенон + ЭЧ | 4200 | 0,2 кН | ионные зонды: месяцы работы ради огромного Δv |
| Аргон + ЭЧ | до 6000 | доли кН | то же, но дешевле ксенона (дальше по дереву) |
| Литий, дейтерий, гелий-3, антиматерия | 3400–2 500 000 | разная | поздняя игра, Far Future Technologies |
Плотность решает больше, чем кажется
Плотность из конфигов ресурсов, тонн на единицу:
| Ресурс | Плотность | Во сколько раз легче ЖТ |
|---|---|---|
| Твёрдое топливо | 0,0075 | — |
| ЖТ и окислитель | 0,005 | — |
| Монотопливо | 0,004 | 1,25 |
| Метан | 0,000426 | 12 |
| Водород | 0,0000709 | 70 |
| Ксенон | 0,0001 | 50 |
Смысл в том, что бак меряется единицами объёма, а не килограммами. Водород даёт импульс 443 против 350 — прибавка около четверти. Но чтобы залить сопоставимую массу топлива, бак нужен многократно больше по объёму. На верхней ступени носителя это окупается, на маленьком спутнике — почти никогда: пустой бак съест выигрыш.
Отсюда правило: водород выигрывает там, где есть место, и проигрывает там, где есть только масса.
Кипение: главный подвох криогеники
В сборке включено испарение (boiloffEnabled = True). Все криогенные баки теряют 0,005 % топлива в час:
| Срок | Потери |
|---|---|
| сутки | 0,12 % |
| неделя | 0,84 % |
| 100 дней | 12 % |
| год | 37 % |
Для запуска и выхода на орбиту это ноль. Для аппарата, который проведёт на орбите месяцы, — приговор.
У криобаков есть активное охлаждение, но оно ест электричество (порядка 0,045 ЭЧ на единицу топлива в секунду). Для разгонного блока, работающего часы, это приемлемо. Для спутника, который должен корректировать орбиту через год, — проще взять другое топливо.
Монотопливо, ЖТ и окислитель не кипят вообще. Хранятся сколько угодно, без питания.
Задача → топливо
| Что делаешь | Чем | Почему |
|---|---|---|
| Оторваться от стола | твёрдое + ЖТ/окислитель | нужна тяга, а не импульс |
| Вывести на орбиту | ЖТ + окислитель | универсально, баки плотные |
| Разгонный блок к Муну и дальше | водород + окислитель | место есть, полёт короткий — кипение не успевает |
| Последняя ступень спутника | монотопливо | лёгкий бак, не кипит, тот же запас питает RCS |
| Коррекция орбиты через месяцы | монотопливо | единственное, что точно доживёт |
| Удержание строя в созвездии | монотопливо | десятки коротких включений, топливо хранится годами |
| Посадка на Мун | ЖТ + окислитель | нужен дросселируемый двигатель и точная тяга |
| Межпланетный зонд | ксенон | Δv в километры при копеечной массе, если не спешишь |
| Станция, буксир на годы | монотопливо или ионный | всё криогенное испарится |
Разбор: чем добивать спутник
Ситуация типовая — аппарат уже на опорной орбите, нужно поднять его на целевую и потом годами держать в допуске.
Считаем для полезной нагрузки 294 кг и бака CL-R15 на 40 единиц монотоплива с двигателем Mk-31 «Artemis» (Isp 340, тяга 15 кН, масса 20 кг):
стартовая масса 499 кг
сухая масса 339 кг
Δv = 340 · 9,81 · ln(499/339) = 1289 м/с
Почти 1300 м/с на аппарате в полтонны. Этого хватает и на подъём с опорной орбиты на высокую, и на годы коррекций.
Альтернативы для того же аппарата:
| Вариант | Isp | Масса двигателя | Приговор |
|---|---|---|---|
| Mk-31 «Artemis», монотопливо | 340 | 20 кг | ✅ лёгкий, не кипит, питает RCS |
| LV-909 «Терьер», ЖТ+окислитель | 345 | 500 кг | импульс тот же, движок тяжелее в 25 раз |
| LV-303 «Мопс», ЖТ+окислитель | 330 | 200 кг | импульс ниже, масса выше |
| KEREB-D «Olaf», водород | 385 | 50 кг | импульс лучший, но топливо испаряется |
Выигрыш «Olaf» по импульсу — 13 %. Проигрыш по кипению за год — 37 %. Для спутника-долгожителя выбор очевиден.
Про электрические двигатели
Ксенон и аргон дают импульс в десять раз выше химии, но тяга там сотые доли килоньютона. Практические следствия:
- Манёвр на 500 м/с растягивается на часы игрового времени — узел придётся разбивать на несколько витков.
- Нужен серьёзный источник энергии: панели на дальних орбитах слабеют, к внешним планетам нужен реактор (Энергетика и тепло).
- Автопилот и таймварп с ними дружат плохо — тут и пригождается скрипт kOS, который отработает длинный прожиг сам.
Брать их стоит, когда Δv измеряется километрами, а время не поджимает: межпланетные зонды, буксиры, перевод станции на другую орбиту.
Чего в сборке нет
Реальных смесей топлив, ullage и зажигания с ограниченным числом попыток — это Realism Overhaul, другая сборка и другая игра. В «Операторе» топливо ведёт себя по-стоковому: включил и полетел.
Короткое правило на каждый день: разгон — водород, работа — керосин, жизнь — монотопливо.