1.0.5 低燃費に40tを300km軌道へ SSTO

Last-modified: 2024-01-21 (日) 09:47:32

機体概要

開発番号FR-SSTO-029G
バージョン1.0.5(stock[1])
タイプSPH
クラスSSTO Spaceplane
パーツ数89
コスト183,598(Wet) 176,860(Dry)
燃料7210(Liq) 5390(Oxi) 1015(EN)
重量107.5t(Wet) 44.5t(Dry)
全長25.9m
全高5.3m(地上姿勢) 4.5m(飛行姿勢)
翼幅15.0m
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+

[1]デフォルトパーツのみですが、作成時にパーツの角度の確認と調整に「PartAngleDisplay」を使用しています。もちろん使用時にMODを入れる必要はありません。

 

打ち上げ節約コンペティションで学んだ事等をふまえ、前回の「1.0.4 低燃費に40tを150km(と300km)軌道へ SSTO」以下の機体サイズで、
前々回「1.0.4 40tを270km軌道へ SSTO」以上の投入可能高度をより安く出せないかというのが今回のコンセプトです。
着陸難易度を下げるために可動翼の増加、ランディングギアのワイドトレッド・ワイドホイールベース化、機体剛性の強化なども行っています。

 

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 ■上反角・下反角は全くつけていません。
 ■主翼の補強の針金を1本ずつ主翼パーツ内部に埋め込んでいます。埋め込んでも外につけても空気抵抗・強度は特に変わらないので単に見た目の好みです。
 ■可動翼が増えたため前縁フラップは撤廃しました。それでも離陸速度は最大離陸重量時150~155m/sと前回より10m/s以上遅く出来ました。
  またほぼ全てのウイングパーツ(カナードと垂直尾翼のエレボンパーツは除く)をカーゴベイに直付けすることで、機体全体の剛性を上げています。
 ■エンジンナセルをMk2パーツにすることで揚力を確保しつつ機体の小型化、乾燥重量の軽量化を行いました。
  こちらもカーゴベイに直付けすることで主翼の負担を減らしています。
 ■エンジンやカーゴベイを重心近くに置く設計は前回・前々回と同じです。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。インテークはショックコーンで8個+機首に1個。
 ■ランディングギアはLY-10×3に。胴体の構成パーツが減ったことでシンプルな形にできました。
 ■胴体が短くなったことによる利点として、機首を上げて離着陸してもテールストライクしにくくなったことが挙げられます。
  特に離陸は最大離陸重量時に全力機首上げしてもテールストライクしないのでかなり安全だと言えます。
 ■機体が小型になったのでSASを減らし消費電力を低減させました。
 ■着陸灯・航空灯・上下衝突防止灯などもまたまた再現してみました。
  また、機体自体を照らすライトを追加したので夜側でも視認しやすくなりました。

 

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 ■主翼に干渉するためカーゴベイの開度を88にしています。エンジンナセルの方が高さが出るのは前回と同じなので、さほど差は感じないと思います。
 ■主翼の上反角がなくなったことで更にめり込みを減らせました。
 ■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。(エレボンの根っこは除く)
 ■今回、電源の核電池を2個から1個に減らしたこともあり、コストを19万以下にできました。

 

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 ■エアブレーキの耐熱弱体化があったので動翼だけで空気抵抗を増やすようにしています。
  可動箇所は水平尾翼2対と、垂直尾翼、主翼下のフィンです。

 
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
3カーゴベイopen/close

 ※主脚のステアリングはほぼ使う機会がないのと、誤入力したまま着陸すると危険なので撤廃しました。

 

ペイロード概要

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 ■前回・前々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です。速度140m/s程度で機首が上がり始めるのでピッチを10度にして、150~155m/sで離陸します。
   離陸したら早めにランディングギアをしまいます。

 

②ピッチ変更
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   ピッチ10度のまま250m/sまで加速したらピッチを35度に上げます。

 

③ピッチ変更
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   高度7,000mまできたら高度11,000mまでに緩やかにピッチを10度に下げます。

 

④ピッチ変更
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   高度15,000mまできたら高度16,000mまでにピッチを5度に下げます。
   ※高度15,000mの時1300~1350m/s程度

 

⑤ピッチ変更
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   高度20,000mまできたら高度20,500mまでにピッチを4度に下げます。(5度の横線が見えるように)
   ※高度20,000mの時1620~1640m/s程度

 

⑥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てください。(切り替えは2キー)
   ※高度22,000mの時1670m/s程度

 

⑦軌道投入1
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   ロケットモードに切り替え後、ピッチを8度ほどまで上げ加速します。徐々に機首が上がってきますが加速が終わるまでそのままです。

 

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   Mキーを押して軌道予測を見てApが88,000m超えたあたりでエンジンカットです。(画像のは遅すぎました)

 

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   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抑えます。

 

⑧軌道投入2
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   空気抵抗でApが81,000mほどに落ちてきます。ApをクリックしてApが299,500mになるようにマニューバ作成します。
   Ap到達時に再度加速します。SASの機能のmaneuverボタン(上から1つ目右列)を使うとラクです。

 

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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。

 

⑨軌道投入3
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   もう一度ApをクリックしてPeも299,500mまで上がるようにマニューバ作成します。
   加速中にApが引っ張られ300,000mを超えるのでそのタイミングで燃焼ストップします。

 

⑩軌道投入4
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   Apを再度クリックしPeが300,000mになるようにマニューバ作成、加速します。
   二度に分けることで正確に投入出来ます。

 

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、減速します。
   ※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。
   ※機体重量や軌道によって多少異なります。
   KSCの西隣の大陸の、砂漠半島西海岸の上空でPeが30,000mになるようにします。

 

②エアブレーキ全展開
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   SASのprogradeで進行方向を向きエアブレーキを全展開します。エンジンモード変更(2キー)も忘れずに。
   あとは高度が25,000mになるまで放置です。

 

③高度調整
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   高度が25,000mを切ったらSASのprogradeを切ります。自然に機首が上がるのを使い高度を維持してください。

 

④高度・速度調整
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   KSCのある大陸の西海岸手前で1600m/s高度23,000m、KSC西の山脈上空で1000m/s高度16,000mが理想です。
   …なんですが機首下げを忘れるミスをしてしまったので折り返して着陸します。

 

⑤着陸態勢
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   本来は滑走路の手前に向かって降下して、最後に機首上げします。
   今回は低空でパスしてからインメルマンターンをすることで速度を殺して着陸しています。
   タッチダウン時に速度140m/s以下 機種上げ10度以下 降下角度3度未満が理想です。
   ※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です。

 

お疲れ様でした

 

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   打ち上げ時と再突入時にミスがありながらも、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少しなら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+です。

 
 

追記2016/05/31:1.1.2対応しました

機体概要

開発番号FR-SSTO-030F
バージョン1.1.2(stock[2])
タイプSPH
クラスSSTO Spaceplane
パーツ数83<-6>
コスト185,440<+1,842>(Wet) 178,702<+1,842>(Dry)
リソース7210(Liq) 5390(Oxi) 1015(EN)
重量108.605t<+1.074t>(Wet) 45.605t<+1.074t>(Dry)
全長26.0m<+0.1m>
全高6.5m<+1.2m>(地上姿勢) 4.8m<+0.3m>(飛行姿勢)
翼幅14.9m<-0.1m>
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

[2]デフォルトパーツのみですが、作成時にパーツの角度の確認と調整に「Part Angle Display」、乾燥時の重心位置の確認に「RCS Build Aid」を使用しています。もちろん使用時にMODを入れる必要はありません。

 

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■上の「機体概要」で29Gとの比較を色付きの数字で表示しています。
特にコスト・全高などに、アプデによるランディングギアの仕様変更の影響が現れています。
重量についても同様ですが、カナードを廃し巨大な前縁フラップ状のものに変更したこと(後述)も一因です。
■一方でアプデによってパーツの接続強度が増し、主翼内部の針金補強が不要になりました。
また機体先端のアンテナを多く引き出せるようになったことやエンジンの位置の微調整で、全長は僅かに長く全幅は僅かに狭くなりました。
■カナードよりも重心に近い位置に、より揚力の大きく応答性のいいBig-S Elevon 1を使うようにしました。
機首上げするモーメントは大差なくても揚力が稼げるのでやや失速しにくくなりました。
同じ理由から後部のBig-S Elevon 1は重心に近いためロールのみに使用するようにしました。(後部は逆に下げる方向に働くため)
 ※追記:ただし1.1.2(1260)ではボディリフト(胴体パーツに発生する揚力)が働いていないバグがあるので注意してください。
■垂直尾翼のElevon 3で50%、2対の水平尾翼のTail Finでそれぞれ10%可動域を広げ、操舵性とエアブレーキ性能を上げています。

 

2015_05_27_FR-SSTO-030F_BP[2].jpg

 

機体データ

FR-SSTO-029G
fileFR-SSTO-029G_(配布用).craft
FR-SSTO-030F
fileFR-SSTO-030F_(配布用).craft
Payload_40t_2
filePayload_40t_2_(配布用).craft

 

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コメント

  • 基本的な事をお聞きして申し訳ないのですが、カーゴベイから貨物を出すにはどうすればいいですか -- 2016-03-18 (金) 22:07:58
  • 設計と操作どちらについてか解りませんが、操作は他の方の解説があると思うので設計について回答しますね。あらかじめペイロードを、分離できるアダプタを噛ませてカーゴベイ内部に接続しておけば簡単に分離できると思います。「ペイロード概要」の1枚目ではドッキングポートを使用しているのが見えますが、他にも切り離す力を弱めたデカプラやセパレータなどで代用できます。また今回の例のように重いペイロードの場合、接続部の強度が足りない恐れがあるので、2枚目のようにペイロードの重心近くに針金で補強を入れるのをオススメします。 -- FR? 2016-03-19 (土) 16:56:42
  • 回答ありがとうございます! -- 2016-03-19 (土) 17:35:49
  • 良いSSTOだと思います。参考になります。 -- 2016-09-15 (木) 08:57:11
  • ありがとうございます!蛇足かもしれませんが、1.2preでは風でアンテナが折れてしまうのでご注意ください。(※断熱圧縮が軽減されているので外しても問題なく運用できるようです) -- FR? 2016-09-15 (木) 22:42:49
  • 自分でSSTO安定機を作れなかったのでこの機体を使って遊んでます。ありがとう。 -- 2024-01-21 (日) 09:47:32