Unrealistisches und falsches Flugverhalten in Weltraum Action Spiele. Wie könnte man das real nachsimulieren?

Wenn man das Flugverhalten des Weltraumsimulators Orbiter
mit dem von typischen Weltraum Action Spielen (X-Wing, Wing Commander, Freespace etc.) vergleicht, dann wird man feststellen, das die letzteren das unrealistisch machen.

Denn die steuern sich genaugenommen wie ein Flugzeug inerhalb der Atmosphäre.

Nun habe ich mir mal überlegt, wie man so ein Raumschiff bauen und auch
mit Schubdüsen bewegen müßte, damit die Steuerung und ein Flugmanöver sich genau so verhält wie bei einem Flugzeug oder bei diesen Weltraum Action Spielen aber mit der Bedingung das
das ganze dennoch realistisch bleiben muß.

Dazu folgende Rahmenbedinungen.

1. Unser Flugverhalten soll nur relativ zu einem anderen Objekt sein,
da man im Weltraum nunmal ja in einem Orbit um einen Planten fliegt
um oben zu bleiben.
Das soll natürlich beibehalten werden.
Daher soll obiges nur relativ zu einem Objekt gelten.
Das gewählte Objekte wäre hier z.b. eine Raumstation in einem Erdorbit.

2. Nun soll das Raumschiff genau so um diese Raumstation fliegen
können wir ein Flugzeug um ein Hochhaus herumfliegen würde,
nur haben wir noch folgende Rahmenbedinungen.
Da im Weltraum ein Raumschiff nicht abgebremst wird, da die Luft fehlt
muß diese Eigenschaft beibehalten werden.
Also kein Abbrems Effekt, wenn, dann muß dieser Künstlich mit entsprechenden Kräften durch Schubdüsen erzeugt werden.

Unser Flugmanöver wäre ein Halber Looping.

D.h. zuerst gerade aus, dann drehen wir in einem Halbkreis nach oben ab um
dann letzen endes weiter oben wieder in die andere Richtung zu fliegen.
So fliegt jedenfalls ein Flugzeug, das gleiche soll nun mit unserem Raumschiff passieren.

Was muß getan werden.

1. Zu erst einmal muß die Lage des Raumschiffs verändert werden.
Da es sich ja einmal, während dieses Manövers um 180° um den eigenen Mittelpunkt
(M) drehen muß benötigen wir vorne und hinten eine düse die zündet.

Die vordere Düse (a) brennt nach unten, und die hintere (b) nach oben.

Unser Raumschiff sieht z.b. mit eingezeichneten Düsen und Mittelpunkt so aus:

a---m---b

A zündet zum drehen nach unten und b nach oben.

Das dumme dabei ist jetzt nur, das wir zwar die Ausrichtung des Raumschiffes
verändern, sprich um 180 ° drehen, aber was noch fehlt wäre die Höhenänderung
die bei einem halben Looping bei einem Flugzeug nunmal vorkommt.

Die Frage ist nun, wie kann man diese realisieren?

Ich habe hier mal eine kleine Skizze gemacht,
das den Flug eines Flugzeug und den eines Raumschiffs aufzeigt:

http://img2.imagevenue.com/loc292/b48_flugverhalten.jpg

Im Bild erkennt man, das das Flugzeug Vorwärtsschub leisten muß.
Beim Raumschiff ist das nicht notwendig, da man Vakuum ja nicht abgebremst wird.

Nun soll aber das Raumschiff so wie das Flugzeug fliegen,
dabei soll es aber auch nicht nach vorne beschleunigt werden,
wie realisiert man das dann?

Mit Beschleunigung nach vorne wärs einfach.
Da damit dann automatisch auch die Höhe verändert werden würde,
sobald das Raumschiff sich etwas gedreht hat.
Und wenn die Drehung 90 ° übersteigt, dann wird halt in die andere Richtung
beschleunigt.

Zumindest relativ zu einer Raumstation gesehen, das die Flugrichtung wegen dem Orbiter immer noch die gleiche ist und sich nur etwas die Geschwindigkeit geändert hat ist klar.

Deswegen sollte die Flughöhenänderung möglichst anders realisert werden nur wie?

Meine Idee wäre nun, am Mittelpunkt eine Düse anzubringen die um 360 ° drehbar ist.

Für den 1. Abschnitt (siehe 2. Flugzeug bei Skizze auf halber höhe) müßte die Düse immer
direkt nach unten ausgerichtet sein und sich dann entsprechend der Drehrichtung des Flugzeuges anpassen.
Dadurch schlittern wir nach vorne und gewinnen gleichzeitig höhe.
Soweit so gut.
Aber das wäre kein Kruvenflug sondern nur schräg nach oben.
Wie kriegt man die Kurve hin?

Doch der 2. Abschnitt wird schwieriger.
Hier müßte sich die Mittlere Düse ebenfalls weiterhin automatisch nach unten ausrichten, aber nun braucht man noch eine weitere Düse die gegen die Flugrichtung zündet und diese muß sich auch am Mittelpunkt des Raumschiffs befinden.
Daher wäre wohl der richtige Schritt der, einfach die Mitteldüse zu nehmen
und dann statts dauern nach unten eher schräg nach unten und gegen die Flugrichtung zu zünden, also gleichzeitig in eine Richtung nur halt schräg,
so daß dies die Kombination von nach unten und gegen die Flugrichtung ist.
Der Haken dabei ist, das jetzt noch die Schubkraft des 1. Abschnittes
variabel sein muß, damit die Kruve genauso aussieht wie bei Abschnitt 2.
Denn bei Abschnitt 2 braucht man ja noch einen Teil der Schubkraft für das "gegen die Flugrichtung".
Wenn also bei Abschnitt zwei mit voller SChubkraft gezündet wird, dann braucht man bei 1 eine variable Schubkraft damit man bei Abschnitt 1 nicht eine größere höhe fliegt als bei Abschnitt 2 .

Das dumme dabei ist nur, auch hier bekommt man eine Schräge hin und keine Kurve.

Also wie kriegt man die Kurve hin?
Variabel nach oben bzw. unten im 1. und 2. Abschnitt beschleunigen?

Wäre das der richtige Gedanke?

Jetzt würde ich gerne eure Meinung hören.

Kleine Korrektur bezüglich:

Also wie kriegt man die Kurve hin?
Variabel nach oben bzw. unten im 1. und 2. Abschnitt beschleunigen?

Habe nochmal darüber nachgedacht.
Ich glaube das variabel nach oben bzw. unten beschleunigen durch eine varibale Anpassung der Schubkraft brauche ich gar nicht.
Denn, das erledigt für mich die Masseträgheit.

Ein schräg nach oben geht gar nicht, da man ja nur bei konstantem Schub
nur langsam nach oben beschleunigt.
Dadurch erhalte ich also doch meine Kruve.

Ist dieser Gedankengang richtig?

Noch etwas.

Ich glaub beim 2. Abschnitt ist ein Fehler.

Da muß man gar nicht die Düse weiterhin nach unten ausrichten,
sondern nach oben.
Da wir im 1. Abschnitt ja nach oben beschleunigt haben und auf halbem wege weiterhin ungebremst in diese Richtung fliegen.

Deswegen muß man jetzt mit der Raketendüse nach oben und gegen die Flugrichtung beschleunigen.
Außerdem muß der 1. Abschnitt angepaßt werden, hier muß man schon mit dem Flugrichutngswechsel anfangen sobald man den 1. Abschnitt beginnt.

So daß man auf halber höhe Flugrichtungsgeschwindigkeit Xrelativ = 0 erreicht.
Von da kann dann in die andere Richtung weiter beschleunigt werden.

Jetzt müßte es aber stimmen. oder?

Nur habe ich jetzt noch eine Frage.

Wäre dieses Flugmanöver noch einfacher (z.b. mit weniger Raketendüsen) zu realisieren?

Guten Morgen,

ich habe dein Posting nur kurz überflogen (noch zu früh).

1. Wenn du dich vorher registriert hättest, hättest du nicht 3 Nachträge machen müssen, sondern hättest direkt Editieren können und die Übersichtlichkeit würde nicht so leiden.

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Dein Modell wird nur bei kleinen Relativgeschwindigkeiten gelten.
Denn die Umlenkung der Flugbahn wird länger dauern, umso schneller die Geschwindigkeit ist. Man müsste also die Maximale Relativgeschwindigkeit sehr begrenzen.

Wenn du dein Manöver in der Praxis sehen willst, suche im Netz nach Elite2 -Frontier. Es ist mittlerweile legal downloadbar.
Dort versucht der Boardcomputer dieses Verhalten zu erreichen, obwohl für das physikalische Modell die Newton´sche Physik gilt.
Und man sieht die Düsenstrahlen recht deutlich, wenn der Computer versucht, die Flugricht der Cockpitausrichtung anzugleichen.

SeppSchrot schrieb:

Dein Modell wird nur bei kleinen Relativgeschwindigkeiten gelten.
Denn die Umlenkung der Flugbahn wird länger dauern, umso schneller die Geschwindigkeit ist. Man müsste also die Maximale Relativgeschwindigkeit sehr begrenzen.

Steht ja auch schon oben.

Ein Orbiter hat eine enorme Geschwindigkeit.

Wenn du dein Manöver in der Praxis sehen willst, suche im Netz nach Elite2 -Frontier. Es ist mittlerweile legal downloadbar.
Dort versucht der Boardcomputer dieses Verhalten zu erreichen, obwohl für das physikalische Modell die Newton´sche Physik gilt.
Und man sieht die Düsenstrahlen recht deutlich, wenn der Computer versucht, die Flugricht der Cockpitausrichtung anzugleichen.

Ich werdes mir mal anschauen.