AARパーツ考察/スラスタについての調査/どのスラスタが高度を維持するのか？

Last-modified: 2018-07-04 (水) 22:07:01

編集時Ver2.16

注意
背景
仮説
実験
考察
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注意

この内容は正確ではない可能性があります。
FtDの物理現象および単位は、現実とは異なる可能性があります。
本AARは「FtDにおいて現実の物理の式があてはまる」と仮定しています。
よって、式が当てはまらない場合、または単位が異なる場合、本AARの内容が正しくなくなる可能性があります。

背景

記事「Thruster craftについて」によれは、スラスタは以下の5つの役割のスラスタで姿勢制御と推進を行います。

Thruster
Thruster reverse
roll (LHS)
roll reverse (RHS)
Main

うち、姿勢制御を行うスラスタはMain以外の4つです。
スラスタは姿勢制御のほかに高度維持も行います。
ですが、高度維持専門のスラスタ役割はないようです。
つまり、どれかのスラスタが高度維持を兼任しているということです。
では、どのスラスタが兼任しているのでしょうか？

仮説

推力設定0%であれば、高度を維持する推力も0%となります。
推力設定0%で滞空すれば、そのスラスタは高度維持に必要ありません。
推力設定0%で墜落すれば、そのスラスタは高度維持に必要です。

実験

実験方法

安定して滞空するスラスタークラフトを作り、高度100mに滞空させます。
滞空したところで、各役割にごとにスラスタの推力設定を0%にします。
これを全てのスラスタ役割で確認します。

実験ビークル

altitude_test_vehicle.blueprint

実験結果

Thruster、Thruster reverse、roll(LHS)、roll(RHS)において、◯は推力設定が100%であることを表します。空欄は推力0%であることを表します。
「滞空したか？」項目はそのままです。◯であれば滞空し、×であれば墜落したことを表します。
「墜落状況」はそのままの意味です。

No.	Thruster	Thruster reverse	roll(LHS)	roll reverse(RHS)	滞空したか？	墜落状況
1					×	水平を維持して墜落した
2				◯	×	艦左側が下がり墜落した
3			◯		×	艦右側が下がり墜落した
4			◯	◯	◯
5		◯			×	艦前方が下がり墜落した
6		◯		◯	×	艦前方左側が下がり墜落した
7		◯	◯		×	艦前方右側が下がり墜落した
8		◯	◯	◯	◯
9	◯				×	艦後方が下がり墜落した
10	◯			◯	×	艦後方左側が下がり墜落した
11	◯		◯		×	艦後方右側が下がり墜落した
12	◯		◯	◯	◯
13	◯	◯			◯
14	◯	◯		◯	◯
15	◯	◯	◯		◯
16	◯	◯	◯	◯	◯

考察

高度を維持するためには推力が発生していなければならない

実験結果No.1より、全てのスラスタが推力設定0%のとき艦は墜落しました。
つまり、どれかのスラスタが推力が発生していない場合、墜落します。

高度を維持するために絶対に必要な役割のスラスタは存在しない

実験結果No.4およびNo.13を比較すると、互いの結果にて完全に別々のスラスタが起動していても高度を維持しています。
したがって、高度を維持するために必ず起動していなければならない役割のスラスタは、存在しない事がわかります。

高度を維持するためには艦重心を対称に同じトルクが発生していなければならない

実験結果No.4とNo.2およびNo.3、No.13とNo.5およびNo.9をそれぞれ比較すると、推力が重心を中心に対象でない場合墜落します。
ですが、「スラスタの重心距離と回転性能について2」より、スラスタが同軸上であれば距離がや推力が異なっていても発生するトルクが同じであれば釣り合います。
よって、高度を維持するためには重心を対称に同じトルクが発生している必要があります。
また、重心を中心にトルクが対称であれば、スラスタの役割が最低2つ起動して滞空可能です。
具体的には、ThrusterとThruster reverseが起動していれば、roll・roll reverseは不要です。逆もまたしかりです。