模拟器列表
航空航天模拟器
轨道、火箭、卫星、再入、天体物理模拟工具集。
51 个模拟器
相邻类别
工具列表
大气层结构模拟器
Atmosphere Layers Simulator
大气层结构在线模拟器：基于国际标准大气 ISA 模型，实时计算各高度的气压、气温、密度与音速，并通过交互式图表全面对比对流层、平流层、中间层与热层的物理特征曲线。
大气圈再入・空力加热计算机
Atmospheric Entry
使用 Sutton-Graves 简化公式 q̇_s = K √(ρ/R_n) V³ 实时计算再入舱前端驻点加热率，联动显示局部大气密度、单位质量动能与马赫数，并可视化激波与尾流几何。
大气再入 模拟器 — Sutton-Graves 滞止点加热
Atmospheric Reentry Simulator — Sutton-Graves Stagnation Heating
使用 Sutton-Graves 简化公式 q̇_s = K √(ρ/R_n) V³ 实时计算再入舱前端驻点加热率，联动显示局部大气密度、单位质量动能与马赫数，并可视化激波与尾流几何。
宇宙机姿态四元数模拟器
Spacecraft Attitude Quaternion Rotation Simulator
航天器、飞行器与机器人姿态表示的四元数 (w,x,y,z) 在线模拟器：将欧拉角（横滚/俯仰/偏航）与任意轴-角度旋转实时合成为单位四元数，验证范数、规避万向锁、可视化 SLERP 基础，适用于 ADCS、无人机控制与 3D 图形开发。
开普勒轨道模拟器
Ballistic Orbit
交互式开普勒轨道模拟器。调整半长轴与离心率，实时动画演示椭圆轨道。可视化等面积定律（第二定律），验证 T²=a³（第三定律）。含地球、火星、水星、哈雷彗星预设。
黑洞事件视界模拟器
Black Hole Event Horizon & Hawking Temperature Simulator
广义相对论模拟器：根据质量与 Kerr 自旋参数实时计算黑洞的史瓦西半径、Kerr 事件视界、ISCO、光子球、霍金温度与蒸发寿命。从恒星质量到超大质量黑洞，直观展示视界结构与量子蒸发过程。
CubeSat 轨道投入 弹簧分离・tip-off速率模拟器
CubeSat Deployment Spring Tip-Off Rate Simulator
P-POD、NanoRacks、ISIPOD、J-SSOD 等分离器中的 CubeSat 射出时，实时计算弹簧能量、分离速度、tip-off 角速度、CDS Rev14 合规性和去旋转时间。改变重心偏移和惯性矩，可直观查看轨道投入直后的姿态行为如何变化。
CubeSat 电力预算模拟器 — 太阳能电池和蓄电池设计
CubeSat Power Budget Simulator
CubeSat（1U/3U/6U/12U）功率预算在线模拟器。调节机体面板、展开面板、电池效率、轨道高度、阴影率、载荷与平台功耗，实时得到轨道平均发电、功率裕度与所需电池容量，适合早期 EPS 设计权衡。
逃逸速度模拟器
Escape Velocity Simulator
从天体的质量和半径实时计算逃逸速度。对比从地球到中子星再到黑洞的太阳系天体逃逸速度。
重力井模拟器
Gravity Well
在引力井模拟器中，通过交互式画布放置引力源，直观体验广义相对论中“时空弯曲”的橡皮膜类比。观察测试粒子在变形网格上的轨道，理解引力加速度计算与Verlet积分方法，并通过软化参数避免数值发散。这个二维可视化工具将复杂的四维时空概念转化为可操
霍曼转移轨道 模拟器 — 最小能量轨道间转移
Hohmann Transfer Simulator — Minimum-Energy Orbital Transfer
以 Δv1、Δv2、总 Δv、转移时间实时计算霍曼转移的轨道工程经典工具。适用于 LEO→GEO、地球→火星、地球→金星的概算。若需处理任意转移角,请配合『兰伯特问题』;电推进长期螺旋转移请配合『低推力螺旋轨道转移』。
哈勃定律模拟器
Hubble Law Simulator
操作哈勃常数和星系距离，实时计算退行速度、红移和宇宙年龄。交互式探索宇宙膨胀和超光速退行速度的谜团。
离子发动机（电推进）比冲・推力模拟器
Ion Thruster (Electric Propulsion) Isp & Thrust Simulator
离子推进器计算器：实时计算比冲 Isp、推力与推力功率比。扫描束流电压、束流电流、推进剂（Xe/Kr/Ar/I）、电荷态与利用率，帮助设计深空探测、GEO 入轨与轨道维持的电推进系统。
开普勒方程 模拟器 — 椭圆轨道的数值解
Kepler Equation Simulator — Numerical Solution of Elliptic Orbits
使用 Newton-Raphson 法求解 M = E − e sin E 的中高级数值模拟器。每一帧实时计算离心近点角 E 与真近点角 ν，可观察迭代次数与残差收敛过程。法则概念理解请参考《开普勒法则》，轨道整体行为请参考《开普勒轨道》。
开普勒定律模拟器
Kepler Laws Simulator
开普勒三大法则(椭圆轨道·面积速度·调和律)在一个轨道动画中联动显示。通过改变离心率和长半轴，直观学习面积速度恒定性和 T² ∝ a³ 的关系。这是教育版本。若要学习数值解法，请访问"开普勒方程模拟器"；卫星设计用途，请访问"轨道力学模拟器"。
开普勒轨道模拟器
Kepler Orbit
交互式开普勒轨道模拟器。调整半长轴与离心率，实时动画演示椭圆轨道。可视化等面积定律（第二定律），验证 T²=a³（第三定律）。含地球、火星、水星、哈雷彗星预设。
兰伯特问题模拟器
Lambert's Problem & Transfer Orbit Simulator
可视化连接两个点（出发点r₁和到达点r₂）的转移轨道"兰伯特问题"。最小能量椭圆的转移时间、与霍曼转移的比较、各喷射点的Δv和总Δv实时显示，帮助掌握LEO→GEO等轨道转移的感觉。
低推力螺旋轨道转移模拟器
Low-Thrust Spiral Trajectory Simulator
面向离子／霍尔电推进的低推力螺旋轨道转移设计模拟器。调节航天器质量、推力、比冲与起始／目标轨道高度，实时给出 ΔV、推进剂质量、推进剂占比、点火时长以及与 Hohmann 化学转移的对比。。
月相日历模拟器
Moon Phase Calendar
选定年份与月份，整月每一天的月龄与月相便会按朔望月周期实时展示。新月、满月与大潮日期一目了然，是观星、潮汐与户外活动安排的实用助手。
多体重力模拟器（N体问题）
N Body Gravity
放置星球、行星、小行星，实时可视化重力导致的轨道运动、碰撞和合并。包含8字形轨道、太阳系、双星、星系预设。
轨道力学模拟器
Orbital Mechanics Simulator
面向分析需求的扩展版本，用 Chart.js 同时显示 vis-viva 方程与轨道能量守恒。可在任意离心率/半长轴下检视 v(r) 剖面。如需 LEO/GEO 预设和三大轨道要素入门，请使用 orbital-mechanics。
轨道力学模拟器
Orbital Mechanics
轨道力学模拟器，可视化圆、椭圆、抛物线及双曲线轨道。提供LEO、ISS、GEO、月球、火星等预设，自动计算轨道周期、速度与能量。探索开普勒定律，助力航天学习与模拟。
J2摄动导致的轨道变化模拟器 — 太阳同步轨道设计
J2 Orbital Perturbation Simulator
J2 摄动计算器：根据轨道半长轴、偏心率与倾角，实时计算地球扁率引起的升交点赤经歳差与近地点幅角进动，可视化太阳同步轨道（SSO）与冻结轨道的设计条件。轨道力学模拟器。
极地轨道 地面站可见时间模拟器
Polar Orbit Ground Station Pass Time Simulator
极轨道卫星与地面站的通信弧段时间、每日过境次数、斜距与任务期间总接入时间的免费计算器。调整轨道高度、倾角、地面站纬度与最低仰角，掌握地球观测任务的链路预算基础。
轨道・抛体模拟器
Projectile Orbit
通过逐步提高初速度，直观演示抛体如何从弹道飞行连续过渡到圆轨道、椭圆轨道，直至双曲线逃逸。本模拟器清晰揭示了开普勒定律与轨道力学的核心原理，并展示了圆轨道速度、逃逸速度及轨道周期的关键公式，让抽象的轨道动力学变得一目了然。
Clohessy-Wiltshire 交会轨道模拟器
Clohessy-Wiltshire Rendezvous Simulator
基于 Clohessy-Wiltshire（CW）方程的航天器交会对接轨道模拟器。调整目标轨道高度、初始相对位置、转移时间与机动类型，即可实时计算两脉冲交会的第一脉冲、第二脉冲与总 Δv 燃料预算。。
火箭方程模拟器
Rocket Equation
使用齐奥尔科夫斯基火箭方程计算器，快速估算多级火箭速度增量Δv。支持3级火箭参数设置，包括湿质量、干质量、比冲，并考虑重力与空气阻力损失，可对比LEO、GEO等轨道目标Δv值，助力航天任务规划与模拟。
火箭 销钉喷注器 模拟器 — SpaceX Merlin
Rocket Pintle Injector Mixing & Atomization Simulator
针对 SpaceX Merlin 与阿波罗 LMDE 等针栓喷注器的模拟器：输入推力、燃烧室压、O/F 比、轴向／径向速度与针栓直径，实时计算 TMR 动量比、喷雾锥角、SMD 平均粒径、混合效率与 Hutt-Cramer 燃烧稳定性指标。
火箭排气羽流 发射台冲击模拟器
Rocket Plume Launch Pad Impingement Simulator
计算火箭尾流对发射台施加的对流热流密度、声压级(SPL)与水降淋冷却负载。支持 Merlin 1D、Raptor 2、RS-25、RD-180、Vulcain 2 等主流发动机预设，并可对比导焰槽、水冷钢板、耐火砖等发射台方案的设计性能。
火箭推进模拟器
Rocket Propulsion
用齐奥尔科夫斯基公式 Δv=Isp·g0·ln(m0/mf) 交互计算火箭速度增量。比较液氢/液氧、煤油/液氧、固体推进剂、四氧化二氮/偏二甲肼的性能差异。实时计算Δv、推力、燃烧时间、推重比，带排气羽流粒子动画。
火箭比冲模拟器
Rocket Specific Impulse Simulator
火箭比冲模拟器：根据质量流量、排气速度、初始质量与燃尽质量，实时计算推力、比冲 Isp、燃烧时间、质量比、速度增量 Δv 与总冲量，直观理解齐奥尔科夫斯基火箭方程。。
多级火箭设计 计算器
Rocket Staging
使用，实时模拟1至3级火箭的ΔV与有效载荷比。通过设置各级比冲、结构比和推进剂量，可精确分析土星V、猎鹰9号等经典火箭的性能。工具基于齐奥尔科夫斯基方程，自动计算总ΔV并扣除重力与空气阻力损失，直观展示级间
火箭推力模拟器
Rocket Thrust Simulator
用齐奥尔科夫斯基火箭方程从比冲·质量比实时计算ΔV。还可与实际火箭发动机进行对比。
Ka 频段卫星通信 链路预算 — 降雨衰减・Starlink/JCSAT
Ka-Band Satellite Communication Link Budget Simulator
17.7〜30GHz 的 Ka 频段卫星链路虽然对雨衰减敏感，但凭借宽广的带宽和高增益天线实现大容量。改变轨道（LEO/MEO/GEO）、卫星 EIRP、地面天线口径、气候带，自由空间损耗和链路裕度会实时变化，可以直观验证 Starlink 和 JCSAT 等实际系统的表现。
卫星 磁力矩器姿态控制模拟器
Satellite Magnetic Torquer Attitude Control Simulator
实时计算 CubeSat 磁力矩器（MTQ）的磁矩、最大扭矩、角加速度、达到目标角速度时间与消耗功率。调整轨道高度、倾角、线圈匝数与电流，预览 B-dot 消旋及 ADCS 初步设计，。
人造卫星轨道模拟器
Satellite Orbit
使用卫星轨道模拟器，实时调整LEO/GEO轨道的高度、倾角与升交点赤经，并可视化卫星运行轨迹。计算关键轨道参数，包括周期、速度、覆盖范围及日食比例，直观理解轨道动力学与地面覆盖关系。
卫星电力预算模拟器
Satellite Power
专为航天器电源系统设计打造的CAE工具，支持LEO、MEO和GEO轨道。可实时计算太阳能电池阵面积、蓄电池容量、地影时间、放电深度（DoD）和寿命末期（EOL）功率。通过内置轨道周期、地影时间及EOL功率衰减等核心公式，助力工程师快速完成精
卫星热控模拟器
Satellite Thermal
卫星热控计算器：用于计算卫星在LEO、GEO及深空轨道下的热平衡，分析太阳通量、地球红外、反照率与内部热耗散，求解日照区与阴影区的平衡温度及轨道温度变化。提供可视化散热器面积设计曲线，基于稳态热平衡方程与散热器计算公式，辅助热控系统设计与优
重力弹弓（借力飞行）轨道模拟器
Slingshot Maneuver
本文介绍了一款交互式引力弹弓（借力飞行）轨道力学模拟器。用户可通过调整行星质量、航天器速度与发射角度，实时可视化飞越前后的速度变化。模拟基于牛顿万有引力定律，采用二维运动方程与四阶龙格-库塔法（RK4）进行数值积分，并简化处理行星的匀速直线
太阳辐射压 SRP 模拟器 — 宇宙机轨道扰动和帆推进
Solar Radiation Pressure (SRP) Spacecraft Simulator
太阳辐射压（SRP）航天器扰动模拟器：根据质量、受光面积、反射率、太阳距离与轨道类型，实时计算 SRP 压力、力、加速度、β 参数与累积 ΔV，可用于 GEO 位置保持、拉格朗日点任务与太阳帆推进的轨道分析。。
太阳系比例模型模拟器
Solar System Scale Simulator
用"真实尺度"并列展示太阳系距离(AU)、大小、光到达时间的科学普及模拟器。从水星到海王星，体感数量级和 T² ∝ a³ 的和谐法则。想看行星运动请配合使用『太阳系模拟器』，轨道力学请查看『开普勒轨道』。
太阳系模拟器
Solar System
基于真实轨道数据实时模拟太阳系八大行星运行，直观展示开普勒第三定律。点击行星查看质量、半径、轨道参数，验证周期T与半长轴a的数学关系：T² = a³。探索海王星164.8年公转周期的计算过程，深入理解天体力学。
国际标准大气（ISA）模拟器
International Standard Atmosphere Simulator
国际标准大气（ISA）在线计算器：实时求出任意高度的气温、气压、空气密度、声速与密度比，可视化对流层温度递减率与平流层等温层，并加入ISA偏差以模拟真实大气。免费航空航天工具。
星跟踪器姿态决定精度模拟器
Star Tracker Pointing Accuracy Simulator
星敏感器（STR）指向精度在线模拟器：根据探测器分辨率、视场角FOV、质心精度、跟踪星数、积分时间与航天器角速度，实时计算arcsec级三轴姿态精度、像移涂抹与视场内可用星数，帮助航天器姿态控制系统设计。。
静稳定裕度（静稳定边际）模拟器
Static Margin & Longitudinal Stability Simulator
航空机能否"无人操纵直飞"由纵向静安定决定的设计工具。改变重心位置和中立点，实时计算静安定余量（静态裕度）与俯仰刚度 C_mα，找到平衡稳定性与可操纵性的最优机体。
太阳同步轨道 SSO 设计模拟器 — J2 升交点岁差
Sun-Synchronous Orbit (SSO) Design Simulator
太阳同步轨道（SSO）设计模拟器：根据轨道高度、偏心率、升交点地方时（LTAN）与回归周期，实时计算所需倾角、轨道周期、每日轨道数、赤道地面轨迹间距与阴影时长比例。基于 J2 摄动的升交点进动率与地球公转角速度匹配，适用于 LANDSAT 与 SAR 等地球观测卫星轨道设计。。
超新星 光度曲线模拟器
Supernova Light Curve Simulator
超新星光度曲线计算器：可选 SN Ia / II-P / IIn / Ib/Ic，设置抛射物质量、Ni-56 质量、爆炸能量与距离，实时给出 Arnett 法则的扩散时间、峰值光度、绝对与视星等以及 Phillips ΔM15 关系。
三体问题 模拟器
Three Body
探索三体问题的混沌与秩序：通过实时仿真器可视化8字形周期解、拉格朗日点等经典轨道，并深入理解其无一般解的混沌本质。支持交互参数调整，采用蛙跳法数值积分，呈现角动量与能量守恒的动力学过程。适合物理、数学爱好者及CAE学习者体验天体力学奥秘。
推力系数 模拟器 — 火箭喷嘴的 C_F 和比冲
Thrust Coefficient Simulator — Rocket Nozzle C_F and Specific Impulse
推力系数模拟器从燃烧室压 P_c、出口压 P_e、比热比 γ、燃烧室温度 T_c 出发，实时计算火箭喷管的推力系数 C_F、特征速度 c*、比冲 Isp 与排气速度 V_e，并以收缩-扩张喷管断面和性能曲线进行可视化，是推进工程的教育用工具。
潮汐力模拟器
Tidal Forces
本文介绍一款潮汐力模拟器，可实时可视化月球和太阳引力差在地球上产生的潮汐隆起。通过交互式调整轨道半径与天体质量，深入理解洛希极限的计算原理，并模拟大潮与小潮的形成机制。探索天体引力如何塑造行星形态，是学习天体力学与潮汐效应的理想工具。
V-n 图（飞行包线）模拟器
V-n Diagram (Flight Envelope) Simulator
V-n图（飞行包线）模拟器：根据机翼面积、机体重量、最大升力系数、限制载荷系数与空气密度，实时计算1g失速速度、机动速度（角点速度）、设计俯冲速度与翼载荷，并绘制由气动与结构限制围成的安全飞行区域。。
使用方法指南
- 输入轨道要素（半长轴a、离心率e、倾斜角i），单位为米・无量纲・度
- 设定火箭诸元（初始质量m0=250t、推力F=3500kN、比冲Isp=450s）
- 选择再入高度（100km）和大气减速模型（指数型密度分布、标高H=8.5km）并执行
具体计算示例
地球周回卫星（LEO、高度400km）的情况：输入半长轴a=6778km、离心率e=0.001、倾斜角i=51.6°时，计算出公转周期T=92.68分、轨道速度v=7660m/s。使用离子发动机推进（Isp=3000s、推力F=90mN）进行轨道转移时，投入Δv=2400m/s所需推进剂质量从初始质量2000kg约为563kg。
实际应用的注意事项
- 大气密度模型采用JAXA的标准大气模型；实际太阳活动指数（F10.7指数）需补正时请注意
- 再入分析中同时确认空力加热率（不锈钢表面：q≈500kW/m²）和结构材耐热限界（钛合金：Tmax≈600℃）
- 火箭段间分离时的姿态角误差±2°对应deltaV损失约3%；请验证万向制御精度