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推進・制御まとめ

Last-modified: 2017-10-13 (金) 04:55:08

編集時Ver2.02

水・陸・そら、無限大 Edit

推進器・姿勢制御装置をうまく組み合わせることで、速度・旋回力を高めたり、
冗長性や戦闘区域への復帰能力を確保したりすることができる。
速度を出したい場合は抵抗についても読むこと。

推進器・姿勢制御装置の一覧表 Edit

ブロック名最大出力使用パワー制限速度スピンブロック水中使用空中使用宇宙使用メイン推進推力の逆転ロール・ピッチ・ヨー備考
Boat Propeller1505100m/s××ゲーム内表記と違い、
実際の制限速度は100m/s
Huge Propeller300075100m/s××
Boat RudderビークルMass×1--設置不可××推進器として使うこともできる
Paddleブロック速度×100--××ブロック自体の移動速度と逆方向に力を発生
Helicopter blade1653(15)-×いくつか種類があるが、発生する力は同じ
Jet Engine50020150m/s×××
Huge Jet Engine4500180150m/s×××
Custom Jet構成による構成による175m/s×××
Ion Thruster15010-×
Huge Ion Thruster135090-×
CRAM Cannon Recoil構成による--×火器ではなく推進器として使うこともできる
Sail風力・風向・帆面積による--××姿勢制御としては使うことができない
Wheel (power)150?5-×接地しているときのみ力を発生
ブロック名最大出力使用パワー制限速度スピンブロック水中使用空中使用宇宙使用メイン推進推力の逆転ロール・ピッチ・ヨー備考
Hydrofoilビークル速度×10--×××
Air Pump空間体積×3--設置不可××××Helium Pumpと共用不可
Hot air balloon Deployer300--設置不可×××
Helium Pump空間体積×1--設置不可×××Air Pumpと共用不可
Wingビークル速度×0.8(水中では×4)--動作しない×××他の翼と違う特性を持つ
Aileronビークル速度×0.4--×
Tail Planeビークル速度×0.4--×
Aero Elevatorビークル速度×0.8--×Complex Control不可
Aero Rudderビークル速度×0.8--×Complex Control不可
  • ゲームインベントリの分け方ではなく、実際に使用できる場所・使用方法によって分類した。
    大まかに、推進器(水中)・推進器(空中)・推進器(宇宙)・姿勢制御(水中)・姿勢制御(空中)・姿勢制御(宇宙)の順に並んでいる。
  • 最大出力は実際に発生させる最大の力(kN)を表す。
  • 使用パワーは必要とされる最大エンジンパワー。
  • 制限速度はゲームの中でTop speedで表記されている値。
  • スピンブロックは、スピンブロックやタレット上のサブオブジェクトとして動作するかどうかを表す。
  • メイン推進はビークルを進行させる力として使えるかどうかを表す。例えばJet Engineは〇。Wingは×。
  • 推力の逆転は推力の方向を逆転させることができるかどうかを表す。例えばJet Engineは×。helibladeは〇。Wingは×。Aileronは〇。

制限速度とは Edit

ゲームインベントリで表示されるTop Speedの値のこと。


この値はその推進器で出せる最高速度、ではない。


下図にPropeller(制限速度100m/s)の推力の減衰のようすを示した。
速度が上昇するにつれて推力倍率はゆるやかに下がっていくが、
制限速度である100m/sでも推力は30%以上残っており、
制限速度の2倍の200m/sでやっとほぼ0%になる。

propeller.png

Propellerだけでも100m/sを超えることは一応可能である。
公式wikiに詳しい式が乗っているので参照のこと。


また、ジェット(制限速度150m/s)とカスタムジェット(制限速度175m/s)を含めたグラフも以下に貼っておく。

グラフ(desmosリンク)

ビークルがバランスを崩さないように Edit

このゲームのパーツが生み出す力はどれも強力で、
配置が悪いとビークルは簡単にバランスを崩してしまう。


推力がビークルを回転させる力(モーメント)を発生させないようにしなければならないし、
ヨーを発生しようとして余計なピッチ・ロールが発生しないようにしなければならない。

基本は重心と同じ高さ Edit

balance1.jpg

推力が重心より高い位置にあると機首下げのモーメント、
推力が重心より低い位置にあると機首上げのモーメントがかかる。

balance21.jpg

推力が重心と同じ高さにあれば余計なモーメントがかからない。
なお、上下の抵抗の違いによって余計なモーメントがかかる場合もある。
詳しくは抵抗についてを読むこと。


また、ラダーによるヨー制御をする場合も重心と同じ高さに置くと余計なモーメントがかからず
ピッチ・ロールが安定する。

対称な配置によりモーメントを打ち消す Edit

ラダーは基部から力を発生する。
基部が重心と同じ高さにない場合、ヨーで曲がるときに余計なロールが発生してしまう。


前後に対称にラダーを配置することによって、重心より下にラダーを配置しても
旋回時に発生するロールのモーメントをある程度打ち消すことができる。
片方のラダーが破壊された時バランスを崩しやすくなるので注意しよう。

Boat Propeller/Huge Propeller Edit

水中プロペラ・スクリューとも呼ばれる、基本の推進器。
Huge PropellerはBoat Propellerの3x3版……と思いきやそうではない。
コスト・HPが9倍なのに出力は20倍にもなっている。
たくさん置くならばHuge Propellerを使おう。

配置制限 Edit

性能をフルに発揮するには、
1.後方8ブロックの空間が必要
2.その空間から排水する穴が必要
である。

1.後方8ブロックの空間 Edit

propeller1.jpg

図の赤で示した部分が空いている必要がある。
Huge Propellerは真ん中部分の後ろ8ブロックだけでよい。
空いている部分が少ないと、空きに応じて出力が低下する。

2.空間から排水する穴 Edit

Propellerと同じ高さか、それより下に排水用の穴が開いている必要がある。
上側に開いていても排水可能とは判定されず、出力が0になってしまう。

propeller2.jpg

「後方1ブロックを水で満たしたとき、水が自然に流れ出るかどうか」をイメージするとよい。

Boat Rudder Edit

舵・ラダーと呼ばれる。
ビークルMassと同値の出力を発生する。
コスト3万前後の船でも1000程度のMassはあるから、
使用パワーなし・制限速度なし・2ブロックで出力1000kN以上と考えるととてつもなく強力なことが分かるだろうか。

配置制限 Edit

Propellerと同様に、
1.後方8ブロックの空間が必要
2.その空間から排水する穴が必要
である。


ただし、ラダーの後方8ブロックにラダーを置いても、出力は失われない。
Propellerの後方8ブロックにラダーを置いても、出力は失われない。
もちろんラダーの後方8ブロックにPropellerを置くとラダーの出力は失われる。

propeller3.jpg

この性質を持つブロックはラダーの他にLight blockしかない。
注意してほしいのが、ラダーで排水する穴を塞いでしまうと出力が0になること。
条件1の判定はスルーするが、条件2の判定は免れない。

反転ラダー Edit

rudder11.jpg

ブロック説明文にも書いてあるが、
ビークル前方に上下を反転したラダーを置いても方向転換(ヨー)が可能だ。
反転したラダーと通常のラダーの2か所置いておくことで、
ビークルがダメージを受けたときの冗長性を確保することができるし、
ラダーが重心からずれているときのトルクもある程度抑えることができる。

ラダーによる推進・姿勢制御 Edit

Naval AIはヨー制御にラダーを用いるので、ピッチ・ロール・推進にラダーを使うことはできない。
ただし、Aerial AIを使用するならば、ACBを介してComplex Control入力をすることで
ラダーをピッチ制御・ロール制御・推進に使用することができる。

設定方法 Edit



[画像]


Aerial AIの高度設定をマイナスに設定しよう。
マイナス設定ができることからも分かるが、Aerial AIは航空機のためだけのAIではない。
高度制御(深度制御)を自前で持つAIなので、潜水艦にも水上艦にも使用することができる。


[画像]


以下の設定のACBを配置する。
アルファベットキーを数字で入力させるという
非常にFtDらしいインターフェースなので、忍耐強く設定していこう。

左ヨーするように命令を受けたらYをComplex Control入力
[Inputs]Activated when control received to yaw left
[Affect]Complex Control Key 25.0
右ヨーするように命令を受けたらIをComplex Control入力
[Inputs]Activated when control received to yaw right
[Affect]Complex Control Key 9.0
左ロールするように命令を受けたらHをComplex Control入力
[Inputs]Activated when control received to roll left
[Affect]Complex Control Key 8.0
右ロールするように命令を受けたらKをComplex Control入力
[Inputs]Activated when control received to roll right
[Affect]Complex Control Key 11.0
機首下げするように命令を受けたらUをComplex Control入力
[Inputs]Activated when control received to nose down
[Affect]Complex Control Key 21.0
機首上げするように命令を受けたらJをComplex Control入力
[Inputs]Activated when control received to nose up
[Affect]Complex Control Key 10.0
前進するように命令を受けたらTをComplex Control入力
[Inputs]Activated when control received to go forward
[Affect]Complex Control Key 20.0

以下の画像を参考にすると少し気が楽になるかもしれない。

key1.png

続いてラダー自身のComplex Keyを設定していこう。
以下はNaval AIと同様に配置したヨー用ラダーの設定。
緑に設定されたキーを押すと、ラダーは進行方向に向かって右方向の出力を発生させる。
赤に設定されたキーを押すと、ラダーは進行方向に向かって左方向の出力を発生させる。


[画像]


力の方向をしっかり確認すること。
ピッチ・ロール・推進用ラダーの設定では出力の方向が鍵である。
また、出力の発生中心はラダーの根元であることも確認しておこう。


[画像]


このように配置したロール用ラダーには緑をH、赤をKに設定。右に配置したロール用ラダーも同様。


[画像]


このように配置したピッチ用ラダーには緑をU、赤をJに設定。


[画像]


このように配置した推進用ラダーには緑をTに設定。


[画像]


高速潜水艇が完成した。
腕に自信がある人は、ラダーのみで高速水上滑走艇を作ってみよう。

Jet Engine/Huge Jet Engine/Ion Thruster/Huge Ion Thruster Edit

それぞれに四角いものと丸いものの2種類存在するが、性能は変わらない。
ジェットは空中でのみ稼働し、高度が上がって大気濃度が減っていくと出力が減少していく。
イオンスラスタは水中でも空中でも宇宙でも同じようにはたらくが、ジェットよりも出力がひかえめ。

配置制限 Edit

Propellerと違い後方10ブロックの空間が必要だが、
それ以外の制限はほぼ同じ。
1.後方10ブロックの空間が必要
2.その空間から排水する穴が必要

jet1.jpg

ジェットであっても、同じ高さか自身より下に排水用の穴がなくてはならない。

CRAM Cannon Recoilによる推進・姿勢制御 Edit

cramrecoil1.jpg

CRAMキャノンのリコイルをわざと大きくし、推進や姿勢制御に利用する方法。
不安定だが、ローコストですさまじい出力を得られる。

原理と必要な計算式 Edit

CRAMのリコイルは砲直径をd(m)とすると

Recoil Force (kN) = 10000 * (d / 0.4) ^ 1.8

で表される。
Motor driven barrelを1個配置するごとにリコイルはもとの値の1.1倍になり、指数関数によって上昇していく。
Motor driven barrelを7個つけるごとに推力は約2倍になる。100個付ければ約14000倍である。


Motor driven barrelの数をm個とすると、

Recoil Force (kN) = 10000 * (d / 0.4) ^ 1.8 * 1.1 ^ m

となる。


また、有効なAmmo Box接続数をnとすると、

Reload time (s) = (d / 0.4) ^ 1.5 * (1 + √(10 / (1 + n)))

で表される。


砲直径を上げると、リコイルは砲直径の1.8乗に比例して伸びるが、
リロード時間も砲直径の1.5乗に比例して伸びるので、単位時間当たりの推力はあまり伸びない。
また、短時間に推力が集中すると、抵抗を余計に受けてしまい効率が悪い。
安定性や水中での抵抗仕様などの理由からも、最低口径の方が使いやすい。

推進力の評価について Edit

リコイルの単位は他の推進器と同じkNだが
FtDの各種計算は1/40秒ごとに行われているので、リコイルの力は1/40秒間のみ発生する。
他の推進器は40/40秒間常に力を発生しているので、
CRAM推進の場合はリコイル/発射間隔(秒)/40が実際の出力を表すと考えてよい。

cramrecoil2.png

例えば、砲直径 200mm、Motor driven barrel 100個、Ammo Box接続数が32個ならば、

リロード時間は

(0.2 / 0.4) ^ 1.5 * (1 + √(10 / (1 + 32)))≒0.55秒

リコイルの力は

10000 * (0.2 / 0.4) ^ 1.8 * 1.1 ^ 100≒4000万kN・frame

出力換算すると

10000 * (0.2 / 0.4) ^ 1.8 * 1.1 ^ 100 / 0.55 / 40≒180万kN

出力180万kNとなり、ヒュージジェットエンジンおよそ400個分と同等の出力を生み出すことができる。
もちろん、ヒュージジェットには制限速度があるため400個付けても有効な量は限られるし、
CRAM推進器は速度にムラがある分余計な抵抗を受けてしまうから真に同等とは言えないが。

メリット Edit

  • 燃料を使わない
  • 弾薬を少ししか使わない
  • 推進器を大きくしたとき出力の伸びがよい
  • 水中/大気中/宇宙を問わず使える
  • スピンブロック上に置ける
  • 速度が安定しないので相手の索敵をかく乱できる

デメリット Edit

  • 推進器が非常に長く、小型のビークルでは配置が困難
  • 推進器が非常に長く被弾に弱い
  • 速度が安定しないので姿勢制御が難しい
  • 速度が安定しないのでこちら側の武器の照準が難しい

出力を安定させるために Edit



[画像]


複数の砲身を設置しACBとブロック検知を用いて発射タイミングをずらすと
速度がやや安定し、無駄な抵抗を受けにくくなる。
高速ではブロック検知がはたらかないことと
砲身が複数になりコストが割高になることに注意しよう。


出力を大きくしたいだけならばMotor driven barrelを追加した方が圧倒的に効率が良い。

メイン推進以外での使用法 Edit



[画像]


瞬時に大きな出力を得られるので、大型機での回避機動にも使える。
その場合はある程度砲直径を大きくした方が推進器の長さを抑えられる。
リロード時間と相談しよう。
できるだけビークル重心を通るような配置を心がけよう。

水中での動作について Edit



[画像]


水中では抵抗の仕様が違うからか
一定の速度(あるいは加速度?)を超えると推力が無効化されてしまう。
抵抗を減らしつつ、機体重量を鉛などで上げてやるとスムーズに進みやすい。
それでも100m/s程度はゆうに出すことができるから実用上はあまり問題はない。

Hot air balloon Deployer Edit

主にジェット機の空中復帰を助ける風船。
基本上向きに浮力を発生する。
Water Start CardやACBで操作することができる。

浮力の発生 Edit

水面以下では300kNを発生するため、意外にも出力は高い。
海抜1m以上では、高度150mに近づくにつれ浮力が減少していく。
そのため風船のみでは高高度を飛ぶことはできない。


また、風船にはダメージ判定があり、ダメージを受けるとしばらく浮力を失う。
密集して置きすぎると展開方向が真上でなくなり、
なぜか斜めの浮力を生み出したりするので十分なスペースを確保する必要がある。

Wing/Aileron/Tail Plane/Aero Elevator/Aero Rudder Edit

主に航空機の姿勢制御を担う翼。
v2.0アップデートにより出力が強化され、
高速機では姿勢制御にジェットを使う必要がほとんどなくなった。
ミサイルのフィンと違い、なぜか宇宙でも同様の出力を発揮する。


一応水中でもはたらくが、速度が落ちるため十分な出力が稼げない。
素直にハイドロフォイルを使おう。

Wing Edit

Wingは上方向へ固定の出力を持つ。
水中では出力が5倍になり、ビークル速度×4の出力となる。
他の翼と異なり、スピンブロック上では力を発生しない。


常に姿勢を崩しているビークルの姿勢調整には使えるかもしれない。
前後左右に設置方向を変えても揚力の方向は変わらないが、
裏返しに設置すると揚力が無効になる。

Aileron Edit

航空機のロール制御を担当する。
Aerial AIやビークルコントローラによって直接操作できる。
ビークルの左右を自動で感知し、出力の方向を反転させる賢いやつ。
ACBのComplex Controlを使えば、Naval AIでも姿勢制御が可能になる。

ブロックの向き Edit

aileron1.jpg

オレンジの部分がある方が前、
オレンジの部分が錆びていない方が上である。
翼の中では最も向きが分かりやすいため、
エルロンで向きを確認してから他の翼を選択すると向きを正しく設置できる。

Tail Plane Edit

航空機のヨー・ピッチ制御を担当。
Aerial AIやビークルコントローラによって4方向の出力を操作できる便利なやつ。
ACBのComplex Controlを使えば、Naval AIでも姿勢制御が可能になるが、
その場合は仕様上2方向の出力しか扱えない。少し残念。

tailplane13.jpg

Aero Elevator/Aero Rudder Edit

Elevatorはピッチ、Rudderはヨーを担当する。
Aerial AIやビークルコントローラによって操作でき、他の翼の2倍の出力を発揮するすごいやつ。
ただしComplex Controlを受け付けないので、Naval AIでは扱えない。

tailplane2.jpg

ビークル前方に反転して設置しても威力を発揮することは覚えておこう。
向きの判別の難しさはなんとかして乗り越えよう。

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