王國(guó)之淚 MK2(馬克兔)/奎恩引擎/木輪引擎/船帆引擎 飛行器的重量/推力/載重/速度綜述
MK系列飛行器的定義
MK系列飛行器是指由主要由風(fēng)扇機(jī)+操作桿組成的小型單兵飛行器,名稱來(lái)源于GTA5 的飛行摩托 暴君MK2。
最經(jīng)典的是2風(fēng)扇的MK2(馬克兔),MK3就是3風(fēng)扇,MK4是4風(fēng)扇,以此類推。

新型奎恩引擎(大輪胎+神廟扇葉)飛行器,我稱之為省電載重王MK2 max,后面會(huì)詳細(xì)介紹:

風(fēng)扇機(jī)的推力與升空
研究推力先要確定重量,最早看到的是gdnre的:
基于便攜鍋簡(jiǎn)易天平的王國(guó)之淚物品重量測(cè)試 https://ngabbs.com/read.php?tid=36361105
后來(lái)我自己解包獲得了更準(zhǔn)確的重量數(shù)據(jù):
[首發(fā) 解包數(shù)據(jù)]塞爾達(dá)傳說(shuō):王國(guó)之淚 左納烏裝置的重量、能耗/耗電量、壽命/持續(xù)時(shí)間
跟MK飛行器有關(guān)的重量:
1、林克體重100,克洛格體重40,神廟水晶300
2、操作桿、魔像頭、各種武器頭(大炮、激光、火龍頭、冰龍頭等)都是重100
3、風(fēng)扇機(jī)重300
4、除了加朵花照明,其他裝置都是浪費(fèi)造價(jià)和能耗,應(yīng)該通過(guò)優(yōu)化結(jié)構(gòu)調(diào)整重心來(lái)提升飛行器的操控。
風(fēng)扇機(jī)的推力
1、測(cè)試推斷風(fēng)扇機(jī)推力是650
2、要保持在一個(gè)垂直高度,需要重量≈推力,即推重比為1
3、要以明顯的速度升空,重量不能超過(guò)600,即推重比≥1.083
4、上升速度 ≈ 15*ln(推重比),測(cè)試數(shù)據(jù)比較粗糙所以公式也沒(méi)那么精確。推重比1.083時(shí)上升速度為2/分鐘,MK2空載后拉時(shí)是8.5/分鐘,19個(gè)風(fēng)扇帶一個(gè)不倒翁時(shí)推重比≈2 上升速度10.6/分鐘。
于是可以推導(dǎo)出MK1~MK5的最大載荷,即可掛載的武器數(shù)量:

飛行姿態(tài)與推力角度
我認(rèn)為的理想飛行姿態(tài):
1、默認(rèn)姿態(tài)時(shí),保持高度,水平直飛。
2、后拉搖桿時(shí),垂直上升,滿足爬升需求。
3、前推搖桿時(shí),俯沖下降,能快速降低高度。
4、停機(jī)時(shí),垂直下落,但保持穩(wěn)定姿態(tài)不脫手,能實(shí)現(xiàn)復(fù)飛。
5、轉(zhuǎn)彎半徑小,能靈活的避障或盤旋攻擊,盤旋時(shí)能保持高度。
以基礎(chǔ)版MK2為例,除了第4點(diǎn),其他都已實(shí)現(xiàn),所以是適用性最廣泛的飛行器。



而飛行姿態(tài),涉及推力的角度:
經(jīng)測(cè)試推斷推力的角度符合現(xiàn)實(shí)物理規(guī)律:推力與垂線夾角為θ時(shí),垂直推力是cosθ,水平推力是sinθ。
比如45°放置時(shí),垂直推力為cos45°≈0.7倍。
要保持理想飛行姿態(tài),就是垂直推力≈總重,那么可以得出理想的傾斜角度:

當(dāng)然,我們知道了理想角度,也沒(méi)法直接讓飛行器按角度飛,不倒翁也只能實(shí)現(xiàn)0、45°、90°這樣的固定角度。
理想角度是一個(gè)指導(dǎo)性指標(biāo),幫我們估算在某個(gè)載荷條件下,合理的重心位置。
然后反復(fù)微調(diào)結(jié)構(gòu)試飛,最終發(fā)現(xiàn)默認(rèn)姿態(tài)實(shí)現(xiàn)了保持高度的水平直飛,才實(shí)現(xiàn)了這個(gè)理想角度。
補(bǔ)充幾個(gè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的小問(wèn)題:
1、大炮炸膛問(wèn)題(炮彈射出即爆炸),似乎是把大炮直連激光上導(dǎo)致的,如果大炮直連魔像頭就不會(huì)。
2、一個(gè)魔像頭掛太多武器,一是魔像頭不索敵時(shí)左右轉(zhuǎn)動(dòng)容易導(dǎo)致飛行器搖晃轉(zhuǎn)向;二是容易各種斷裂(碰撞、跌落、扭脖子等)
水平飛行速度
我們已經(jīng)知道了上升速度與推重比有關(guān),且有上限,那么水平飛行速度應(yīng)該也是類似的。
水平速度跟推重比更接近一個(gè)線性關(guān)系,水平速度 ≈ 15 * 推重比 - 8.5
MK2默認(rèn)姿態(tài)的水平速度為13/分鐘,而9個(gè)風(fēng)扇機(jī)只帶1個(gè)不倒翁水平吹風(fēng)時(shí)達(dá)到最大值20/分鐘,加到19個(gè)風(fēng)扇讓然是20/分鐘。

MK max:奎恩引擎(大輪胎+神廟扇葉)
最早是看奎恩哥整出來(lái)的,用兩個(gè)大輪胎做差速輪,讓神廟扇葉達(dá)到轉(zhuǎn)速門檻實(shí)現(xiàn)升空,所以也被稱作奎恩引擎、秦王綠皮科技之類。這個(gè)神廟扇葉是從阿卡萊旋渦狀半島的神廟里偷的。
個(gè)人測(cè)試結(jié)論:
1、推力是扇葉產(chǎn)生的,所以動(dòng)力源是用大輪胎還是神廟馬達(dá)沒(méi)有區(qū)別。
2、扇葉達(dá)到轉(zhuǎn)速門檻后推力恒定是11000,繼續(xù)疊輪胎提轉(zhuǎn)速并沒(méi)有變化。
3、疊加扇葉會(huì)疊加推力,但因?yàn)檩喬](méi)有增加所以耗電量并不會(huì)增加。
4、2個(gè)輪胎的能耗是1,而1個(gè)風(fēng)扇機(jī)的能耗是5.2,即使是1個(gè)扇葉,載重效率也是風(fēng)扇機(jī)的88倍。
MK1 max的實(shí)現(xiàn)
本來(lái)只用單組風(fēng)扇會(huì)不斷加速自旋而無(wú)法控制,我通過(guò)兩個(gè)不倒翁的對(duì)抗性平衡,消除了單組風(fēng)扇的自旋問(wèn)題,帶來(lái)了穩(wěn)定的控制。也有UP測(cè)試將2個(gè)不倒翁呈八字形放置會(huì)更好,具體結(jié)構(gòu)大家可以自行測(cè)試比較。


對(duì)于MK1 max來(lái)說(shuō),重量不是問(wèn)題,限制條件只剩下左納烏裝置不能超過(guò)20而已。本質(zhì)上這就是輛飛天2輪車,有這還整啥鍋懸掛、蘋果懸掛、凍肉滑行?

MK1 max的優(yōu)勢(shì):
1、能耗和載重逆天,只有2輪車的能耗,載重近乎無(wú)限
2、通過(guò)雙不倒翁橫置后,操控穩(wěn)定,前推到最大轉(zhuǎn)速升空,左推左轉(zhuǎn)右推右轉(zhuǎn)不再是反向,要降高度時(shí)后拉停轉(zhuǎn)即可,而且因?yàn)橛胁坏刮谭€(wěn)定,垂直下降時(shí)仍然保持穩(wěn)定姿態(tài)不會(huì)脫手,隨時(shí)可以再次拉升
目前的不足之處:
1、飛得慢,速度大概是風(fēng)扇機(jī)MK飛行器的一半左右。貌似是系統(tǒng)邏輯與風(fēng)扇機(jī)不同,即使推重比堆到很大,也還是不如風(fēng)扇機(jī)的速度。
2、雙不倒翁雖然穩(wěn)定,但是不靈活,轉(zhuǎn)彎半徑大,右轉(zhuǎn)稍好點(diǎn),左轉(zhuǎn)非常大。
MK1 max的理想使用場(chǎng)景
林克前期面臨的窘境:
1、地底環(huán)境復(fù)雜,載具最好是能飛
2、電池小,飛個(gè)MK2都?jí)騿?,更別提帶14門武器上天
3、礦少,用完就扔肯定是不舍得
4、飛行炮艇的攻擊效率并不高,耗電、命中率低、大炮/激光輸出低、操控飛行器保持輸出位置也比較麻煩。清小怪效率遠(yuǎn)不如以破冰傷害為主的追蹤機(jī)器人。追蹤機(jī)器人打怪時(shí),林克還能挖礦開箱,時(shí)間效率更高。
捋一下這些需求:地底地形復(fù)雜載具最好能上天、電池小所以要耗電低、礦少所以裝置要重復(fù)利用一直帶著、追蹤機(jī)器人清怪效率高但是重,不是剛好對(duì)應(yīng)了MK1?max的優(yōu)勢(shì)嗎?

單組引擎雙扇葉的MK1 max2,只是增加一個(gè)鐵籠子,還能帶個(gè)追蹤機(jī)器人。
到了營(yíng)地放下機(jī)器人自己挖礦開箱,完了小怪也死光了,機(jī)器人扔筐里騎上小摩托繼續(xù)下一個(gè)。
不管是電池、礦還是時(shí)間效率都是最優(yōu)。


不過(guò)經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的使用,只做純交通載具的話,目前還是雙引擎單扇葉MK2 MAX1是造價(jià)和能耗最優(yōu)解:
1、造價(jià)24礦,配個(gè)重點(diǎn)的大石板飛行很穩(wěn)可以省掉不倒翁,只有4個(gè)大輪胎的能耗ECM為37.5,而單引擎雙不倒翁的MKI MAX2造價(jià)21礦 能耗ECM為67.5。
2、雙引擎的轉(zhuǎn)向控制非常好,幾乎能原地360度轉(zhuǎn)向,沒(méi)有不倒翁的限制控制的響應(yīng)度更好。

新型零能耗 木輪/船帆引擎
我最早看到的是 @白尾鹿?的木輪引擎?https://www.bilibili.com/video/BV1vo4y1P7Sx
然后看到 @松松阿林?對(duì)木輪引擎深入研究時(shí)提到的船帆引擎?https://www.bilibili.com/video/BV1Az4y1H7p1
注意:
1、目前個(gè)人觀察的木輪/船帆引擎運(yùn)轉(zhuǎn)條件,是需要車體離地,比如浮空、浮水、用樁戳起來(lái),以下研究截圖都是用樁戳起來(lái)的。
2、再?gòu)?qiáng)調(diào)一遍,木輪/船帆引擎不耗電!不耗電!不耗電!
實(shí)測(cè)觀察到的現(xiàn)象:
1、操縱桿水平放置,前推縱向車輪前滾,下圖箭頭標(biāo)注為扇葉產(chǎn)生的風(fēng)向,未標(biāo)注的扇葉都沒(méi)有轉(zhuǎn)動(dòng)。而后拉時(shí),縱向車輪后滾,產(chǎn)生的風(fēng)是反向的。

2、操縱桿水平放置,左推時(shí),車體右側(cè)的橫向車輪轉(zhuǎn)動(dòng),下圖箭頭標(biāo)注為扇葉產(chǎn)生的風(fēng)向,未標(biāo)注的扇葉都沒(méi)有轉(zhuǎn)動(dòng)。而右推時(shí),車體左側(cè)的橫向車輪逆向轉(zhuǎn)動(dòng),產(chǎn)生的風(fēng)是反向的。

3、操縱桿水平放置,左前推時(shí),車體右側(cè)的橫向和縱向車輪轉(zhuǎn)動(dòng),下圖箭頭標(biāo)注為扇葉產(chǎn)生的風(fēng)向,未標(biāo)注的扇葉都沒(méi)有轉(zhuǎn)動(dòng)。右前、右后、左后都是類似的效果,而不管操縱桿怎么控制,水平方向的車輪始終不轉(zhuǎn)。

4、操縱桿后仰45°放置,默認(rèn)/前推/后拉,縱向車輪始終前滾,下圖箭頭標(biāo)注為扇葉產(chǎn)生的風(fēng)向,未標(biāo)注的扇葉都沒(méi)有轉(zhuǎn)動(dòng)。

5、操縱桿后仰45°放置,左推時(shí),右側(cè)三個(gè)方向的車輪全部轉(zhuǎn)動(dòng),下圖箭頭標(biāo)注為扇葉產(chǎn)生的風(fēng)向,未標(biāo)注的扇葉都沒(méi)有轉(zhuǎn)動(dòng)。而右推時(shí)是類似的反向效果。

6、操縱桿前傾45°放置,與后仰的唯一區(qū)別就是縱向車輪是反向轉(zhuǎn)動(dòng),下圖為左推時(shí),右側(cè)3個(gè)方向的車輪轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生的風(fēng)向。

7、船帆引擎與木輪引擎唯二的不同之處:
????1)右推控制桿時(shí),木輪引擎只有左側(cè)車輪轉(zhuǎn),船帆引擎右側(cè)也會(huì)轉(zhuǎn)。
????2)木輪引擎左右兩側(cè)車輪是反向旋轉(zhuǎn),而船帆引擎兩側(cè)是同向旋轉(zhuǎn)。


根據(jù)以上現(xiàn)象,個(gè)人的推論:
1、木輪/船帆引擎產(chǎn)生的機(jī)制,應(yīng)該是源于王淚的車輪控制機(jī)制,也就是跟大小輪胎是基本一致的。
2、木輪除了沒(méi)有大小輪胎的扭力和轉(zhuǎn)向能力,其他應(yīng)該是一樣的,即還有2種作用力:矢量推力、差速效應(yīng)。
3、矢量推力:即前后推操縱桿時(shí),對(duì)縱向車輪有一個(gè)微弱的矢量推力,只是相對(duì)大小輪胎的扭力和地面摩擦力太小可以忽略不計(jì),所以平時(shí)沒(méi)有發(fā)現(xiàn)。而木輪車輛在離地后,這個(gè)微弱的矢量推力大于輪軸摩擦力,所以推動(dòng)木輪不斷加速旋轉(zhuǎn)。
4、差速力矩:是指左右轉(zhuǎn)向時(shí)左右車輪的轉(zhuǎn)速不一樣,可能是對(duì)內(nèi)側(cè)輪施加一個(gè)阻力,而外側(cè)輪施加一個(gè)朝向轉(zhuǎn)向的推力,所以內(nèi)側(cè)木輪會(huì)停轉(zhuǎn),而外側(cè)木輪則加速旋轉(zhuǎn),且左右兩側(cè)旋轉(zhuǎn)方向相反。
5、船帆引擎的特殊之處,應(yīng)該是只有矢量推力沒(méi)有差速力矩,而且左右推操縱桿時(shí),也是應(yīng)用矢量推力,所以船帆不管位置怎么擺,轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向都是一致的。不像輪胎左右兩側(cè)轉(zhuǎn)向會(huì)不同,而且越靠外側(cè)轉(zhuǎn)速越快。
木輪/船帆引擎目前主要的難點(diǎn)在于啟動(dòng)機(jī)制需要脫離地面,如果能解決并優(yōu)化操控,憑借零能耗,完全可以取代所有載具,而且這個(gè)機(jī)制可能還不算bug,至少不會(huì)迅速修復(fù)。