外宇宙着陸探査機/飛行型惑星探査機開発記/第ニ回　改良した機体を送り込んで、更に問題点を探す

飛行型惑星探査機開発記

前回

→第一回　まず送り込んでみる

概要

2014/4/12　階層構造に作り直しました

前回明らかになった問題点

• 軌道上から地上への着陸方法に難あり
  →パラシュートの種類と取り付け位置を変更

• 低重力環境のため機体が横に揺れる
  →離着陸時に翼を地面に擦らないよう補助輪の追加
  →垂直尾翼と水平尾翼の追加
  →主翼にフラップの追加

• その他の改良
  →原子力電池を追加

以上の改良点を施したのが、今回の2号機
SHINDENです。
観測機器セットも載せています。

ネーミングは、九州飛行機の震電から
翼の形がなんとなく似てきたので・・・・・・

機体

機体と軌道母船

母船のRCSタンクは、母船の重心を調整するために取り付けています。
機体自体が大きくなったら母船方式は辞めたほうがいいのかも・・・・・
※打ち上げロケットなどは、前回と殆ど変わらないので省略

Dunaへ

Duna表面へ着陸

パラシュートが上についてるし、適当にやっても安心！

だと思っていたら着陸した場所が斜面だったため機体が反転してしまいました。
絶望的になっていたら、パラシュートを分離するようにロケットモーターがついていたのでイチかバチかで点火すると機体が飛び上がりうまくもとに戻すことが出来ました。

大気圏内を減速中も現在の位置だと機首が上がってしまい、高度が上がってしまうことも

もう少しパラシュートの位置を考える必要がありそうです。

飛行実験

補助輪を付け足したので、荒れた土地を全力疾走しても簡単に転ぶことはなくなりました。
それでも、転ぶ時は思いっきり転ぶので要注意です。

前回は飛ばすことにめいいっぱいで、詳しい離陸速度などの記録を取っていませんでしたが、今回は比較的安全に離陸できるようになったので調べてみると
だいたい25～30m/sで離陸できます。丘の斜面をうまく活用すればスキージャンプのように離陸することも出来ます。

着陸しようと高度を一気に下げると40～50m/sほど速度が出ていることがあります。
この速度だと減速しようと機首を上げても、そのまま上昇していきます。
水平を保って速度を落とそうにも、Dunaは気圧が低いので空気抵抗も少なくなかなかスピードが落ちません。

この速度で接地すると、小さな丘でもスキージャンプ再離陸してしまうので着陸にはそれなりのテクニックが必要になります。
ちょっとした段差などに躓いて、そのままバランスを崩して機体が壊れることもありました。

接地後は、ブレーキと機体が横に横転しないように「Q」「E」の操作に集中するといい感じです。
地面とのタッチ・アンド・ブレーキを繰り返して20m/s以下まで速度が落とせたら
再び離陸することはないので、一気にブレーキをかけます。

水平尾翼と垂直尾翼が増えのたので飛行中の旋回などの操作性は問題ありません。
Dunaの大気が薄いので、着陸寸前にスピードが出てることも多いので、
スピードを落とす手段もほしいです。
無人での運用も考えているので逆噴射用イオンエンジンなどでしょうか・・・？

高度4200m(気圧0.063)まで上昇、40m/s出ました。

が

着陸した場所が悪くクレーターから抜け出すことが出来ません。

エンジンのリミッターを解除してイオンエンジンの全力0.5knでも昇降計が5mまで行きません。
今回のような場所に着陸した場合、もう少しエンジン出力がないと脱出は難しそうです。

今回着陸した場所が悪かったので、もう一機Dunaの平原へ送ります。
ドラッグシュートを付け足した所、大気圏内を減速中も機首もいい感じに下がって安定して降下と減速を行えます。
着陸寸前に機首をめいいっぱい引けば安全に着陸することが出来ました。

前回着地した地点よりも高度が低いので、離陸は25m/s程度で出来ますが、やっぱりDunaを一周しようと思うともう少し機体の上昇能力がほしいです。

現状の問題点

解決

• 着陸方法に難あり
  →現在のパラシュート配置で問題なし

• 低重力環境のため機体が横に揺れる
  →補助輪の追加によりほぼ解決、垂直尾翼を増やしたことも関係有り

新たな問題

• エンジンのパワー不足
  クレーターのような場所へ着陸してしまうと、脱出は難しいです。0.5kNで機体が徐々に上昇することは確認できたので、もう少しエンジンパワーを増やして上昇しやすい機体が良いと思われます。
  イオンエンジンを使う以上どうにかして発電量も稼がなければ・・・・・・

荒れた土地をローバータイヤで加速して離陸する方式なので、
離陸速度を下げるためにもっと翼が欲しい気がします。
次回は、エンジンの出力アップと揚力を上げた機体を試験してみたいと思います。

機体データ

SHINDEN.craft
※機体はロケットに取り付けられた状態のデータです。

続き

→第三回　KSPのバーションアップ

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