1.0.4　低燃費に40tを150km(と300km)軌道へ SSTO

Last-modified: 2015-11-24 (火) 04:00:21

機体概要

開発番号FR-SSTO-018H
バージョン1.0.4 (MODは日本語化のみ適用)
パーツ数110
コスト241,352(燃料満載時) 234,500(燃料未搭載時)
重量106.7t(燃料満載時) 46.4t(空虚重量)
全長28.4m
全高5.7m(地上姿勢) 5.0m(飛行姿勢)
翼幅16.0m
乗員0名
ペイロード40t
投入可能高度150km 0.0°
機体荷重限界9G+
 

前回の反省点である「主翼の耐熱性」と「高速時にやや揚力過剰になる（＝無駄な抗力）」を解決するために、主翼をBig-S Delta Wingに切り替えることを考えました。
また本スレで宇宙ステーションの高度を訊いてみたところ、1000倍加速が使える240km以上と合わせて100倍加速が使える120km以上を挙げる人が多かったので、これに最適化出来ないかと考えました。
主翼が変わって減った揚力に合わせ、機体全体をシュリンクさせ更に燃費の良い機体を目指してみました。

 

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　■上反角をつけた中翼の主翼＋尾翼＋カナードのスリーサーフェイスです。上反角はそれぞれ5度・10度・0度です。断熱圧縮の影響を最小限にするため縦長の翼平面形をしています。これと後述するアンテナによってラジエーターが不要になりました。
　■さらに低速時にコントロールしやすくするために前縁フラップ（のようなもの、5キーで手動動作）をつけました。これとカナードを組み合わせることで、機首上げ操作時に揚力中心が一時的に前に移動するため、ある程度の機動性も確保できました。
　　※ただしそれでも前回よりは失速速度が速くなっている点に注意して下さい。低空、満載時で大体013Hが110m/s前後、018Hが130m/s前後です。
　■エンジンやカーゴベイを重心近くに置く設計は前回と同じです。仰角とっても吸気に影響しない・排気ダメ―ジが入らない翼配置も同じです。
　■エンジンはレイピアのみで12個と3/4に減りました。インテークはショックコーンで12個＋機首に1個、さらにエンジンナセルが+4個。
　■主脚を重くて嵩張るLY-99×2から小型でライトもあるLY-10×4に変更しました。サスのストロークが減った分、主脚の接続パーツを内側と外側でカーゴベイと液体タンクに分けることで負荷を分散しています。
　■着陸灯・航空灯・上下衝突防止灯などもまた再現してみました。
　　※今回は耐熱性が上がったのでRCSやライトを外しても大丈夫なはずですが、やはり前左右のRCSはカナードの発熱を抑えるのに使用しているのでつけたまま推奨です。
　　※今回インテーク保護用のアンテナは機首に一つの他に、主翼端のアダプター中央を守るのにも使用しています。同じく外からクリックできないようにしていますが、縮めたり取り外さないで下さい。

 

screenshot1054.jpg

　■前回での反省点で「主翼や基部のカバーがめり込みすぎてカーゴベイを圧迫している」というのがあったので、今回は中翼機にして基部をすっきり隠してもめり込み過ぎないようにしました。
　■可動部がめり込まない・貫通しないデザインはそのままです。（エレボンの根っこ・エアブレーキの根っこは除く）
　■今回も電源は核電池2個。なおコストはコスト25万切れました！

 
アクショングループ設定
1レイピアエンジンon/off
2レイピアロケットモードon/off＆インテークclose/open
4カーゴベイopen/close
5前縁フラップon/off
6主脚ステアリングunlock/lock
 

ペイロード概要

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　■前回と同じものなので搭載例のみの紹介にします。針金込みで40.2tと0.2tオーバーなのも同じです。

 

軌道投入手順

 

①離陸
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　　　SASとライトON、フルスロットル。
　　　機首上げ動作は120m/sからでOK。5キーを押してフラップも作動。速度155m/s程度で機種上げ、165m/sで離陸。
　　　離陸したら早めにランディングギアをしまう。

 

②ピッチ変更
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　　　機種上げ30度。高度7,000mまで。

 

③ピッチ変更
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　　　高度7,000mまできたら高度8,000mまでにピッチを10度に下げる。
　　　同時に5キーを押してフラップを戻す。そのほうが下げやすい。
　　　【!】成功したらクイックセーブ推奨

 

④ピッチ変更
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　　　高度15,000mまできたら高度15,500mまでにピッチを5度に下げる。
　　　※この時1450m/s程度

 

⑤エンジンモード切り替え
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　　　高度21,000mあたりから出力が下がり始めるので、22,000mまで粘ってから切り替え。（切り替えは2キー）
　　　※この時1660m/s程度

 

⑥軌道投入1
screenshot1065[2].jpg
　　　ロケットモードに切り替え後、5キーを押してフラップも作動、ピッチを15度ほどまで上げそのまま加速。
　　　Mキー押して軌道予測を見てApが80,000m超えたあたりでエンジンカット。

 

screenshot1067.jpg
　　　SASの（正確にはプローブの）機能のprogradeボタン（Navballすぐ左、上から2つ目左列）を押し、進行方向に自動追従させ空気抵抗を最小限に。5キーを押してフラップを戻す。

 

⑦軌道投入2
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　　　空気抵抗でApが77,500mほどに落ちてくる。ApをクリックしてApが150,000mになるようにマニューバ作成。
　　　Ap到達時に再度点火（アポジキック）。SASの機能のmaneuverボタン（上から1つ目右列）を使うとラク。

 

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　　　※今回は軌道面にズレがあったので修正しています。あまりズレが大きいと帰投が難しくなります。
　　　【!】成功したらクイックセーブ推奨

 

⑧軌道投入3
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　　　もう一度ApをクリックしてPeも150,000mまで上がるようにマニューバ作成。
　　　更に加速して円軌道に入る。

 

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投入完了！

 

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軌道帰還手順

 

①減速
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　　　KSCの裏側でマニューバ作成、減速。（※今回もマージンがある確認としてペイロードをそのまま持ち帰ります）
　　　KSCがある大陸の西海岸の上空でPeが35,000mになるように。
　　　【!】成功したらクイックセーブ推奨

 

②エアブレーキ全展開
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　　　進行方向を向きエアブレーキ全展開。エンジンモード変更も忘れずに。
　　　あとは西海岸が見えてくるまで放置。

 

③高度・速度調整
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　　　西海岸上空で高度25,000～27,000m速度1600m/s位になるように少し手前で調整する。
　　　画像の場合は速度が早く高度が低いのでエアブレーキ全展開のまま機首を上げている。

 

④着陸態勢
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　　　滑走路の手前に向かって降下して、最後に機首上げ。5キーを押してフラップも作動。
　　　タッチダウン時に速度140m/s以下 機種上げ5度以下 降下角度3度未満が理想。
　　　※タッチダウンの瞬間は主脚負荷軽減のためブレーキ解除推奨。

 

お疲れ様でした

 

screenshot1089.jpg
　　　酸化剤が残り僅かですがちゃんと足りました。
　　　大気圏内用の液体燃料があるので多少ずれても帰投できます。

 

蛇足

 

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　　　今回も機体荷重限界9G+なので、前回のようなコブラ機動とまでは行かないまでもペイロード満載でこれくらいならできます。

 

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　　　前脚に更に追加して主脚にもステアリングがあるので滑走路上でUターン出来ます。
　　　隣の島の飛行場への離発着も可能です。

 

おまけ（300km軌道へ）

 
開発番号FR-SSTO-018I
バージョン1.0.4 (MODは日本語化のみ適用)
パーツ数110
コスト251,032(燃料満載時) 244,180(燃料未搭載時)
重量109.6t(燃料満載時) 49.3t(空虚重量)
全長30.1m
全高5.7m(地上姿勢) 5.0m(飛行姿勢)
翼幅16.0m
乗員0名
ペイロード40t
投入可能高度300km 0.0°
機体荷重限界9G+
 

尾部に核エンジンを追加したバージョンです。
低軌道に入ってから核エンジンのみで上げる事で燃費は更に良くなりましたが、TWRが低すぎて軌道変更がかなり遅くなっています。ランデブーには向かないかもしれません。

 

screenshot1097.jpg
■核エンジンを追加した分で重心が移動しているので、それに合わせて主翼とエンジンと主脚の位置を調整しています。

 
アクショングループ設定
1レイピアエンジンon/off
2レイピアロケットモードon/off＆インテークclose/open
3核エンジンon/off
4カーゴベイopen/close
5前縁フラップon/off
6主脚ステアリングunlock/lock
 

軌道投入・帰還は被る部分も多いため詳細な説明は省きますが、基本的な流れとして

 

screenshot1113.jpg
1キーでレイピアのみ起動、2キーでロケットモード変更時に3キーで核エンジン起動、アポジキックもそのまま両方起動状態で行います。

 

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その後は核エンジンのみに切り替え、Apを296kmほどにあげたら、通り過ぎないように早めに点火→Apが遠ざかったら中断を繰り返してPeもじわじわ上げます。

 

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帰投時には同じように西海岸で35,000mになるようにマニューバ作成しますが、推力がなさすぎて早めに点火した結果手前に降りてしまいます。ですがそのほうがちょうどいいのでそのままです。
（むしろ検証時減速不足気味で最後機首下げしたので、もう少し手前でもよかったかもしれません）

 

screenshot1132.jpg
まだどちらも燃料が残っているので、余った分の酸化剤を抜けばもっと高軌道まで上げれそうです。

 

機体データ

FR-SSTO-018H
fileFR-SSTO-018H_(配布用).craft
FR-SSTO-018I
fileFR-SSTO-018I_(配布用).craft
Payload_40t_2
filePayload_40t_2_(配布用).craft

 

コメント

  • 哲学を持ち、機能性も兼ね備えながらそれを実現させた素晴らしい機体ですね。キャリアモードの支援機としても使いやすそうです。 -- moritan? 2015-09-14 (月) 02:48:12
  • 自分にはもったいない言葉です、ありがとうございます。機体制作の参考の助けになれていれば幸いです。moritanさんの動画楽しみにしていますね！ -- FR? 2015-09-14 (月) 16:41:45
  • 空気抵抗を考えると3枚の翼を１列にしたらいいと思うのですが、なぜ上下にずらしているのですか？ -- 2015-09-15 (火) 12:21:54
  • 空気抵抗はゲームの仕様上、主翼尾翼全部ずらして複葉機にしても同じです。断熱圧縮という意味でしたら、単純に胴体が小さすぎて並べられないからです。尾翼を下げると主翼のエレボンと干渉しますし、干渉しないほど後ろに下げるとエアブレーキと干渉、主翼を前に出すとカナードと・・・と、ギリギリに詰め直すの以外ではほとんど逃げ場がないんですよね。 -- FR? 2015-09-16 (水) 04:11:12
  • うーん、機体製作の参考にさせていただいたものの、いざ完成したら主翼構造がそっくりで公開するべきかどうか悩む・・・ (^^; -- M.I.S.A.? 2015-10-05 (月) 17:59:32
  • すいません、反応遅いってレベルじゃないですよね。私としては参考元にリンクでもはっていただけたら全く問題ありませんよ！ -- FR? 2015-11-24 (火) 03:30:53