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？2

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編集時Ver2.16

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。

前回AARの問題点

前回のAAR「どのスラスタが高度を維持するのか？」にて、いくつか問題点がありました。

艦の姿勢が崩れた場合に滞空可能なスラスタの配置

実際の艦建造において高度を維持するためには、姿勢制御が必要になります。
同直線上にスラスタを配置した場合、そのスラスタ同士を結んだ直線を軸として艦が回転して墜落すると考えられます。
前回AARでは、同直線上にスラスタ2つでも浮いていました。が、これはおそらく転倒します
艦の姿勢を制御し、かつ高度を維持するためには最低いくつのスラスタが必要でしょうか。

高度が上下した場合に滞空可能なスラスタの配置

スラスタークラフトは、実際には同じ高度に滞空し続けることはありません。
建造直後や戦闘による損傷により、高度が上下することがあります。
では高度が上下に変化した場合、安定して飛行するためにはどのようなスラスタ配置であるべきでしょうか？

実験

艦姿勢制御実験

実験ビークル

こういうビークルを作りました。前回のビークルの流用です。
艦姿勢をわざと崩すために、小型のスラスタが艦前方と艦右側についています。
艦左側と艦後方には、重さと空気抵抗が同じ木ブロックを付けています。

ブループリント

altitude_test_vehicle_2.blueprint

実験方法

艦を高度100mに滞空させます。
艦のスラスタを役割ごとにいくつか停止します。
10秒毎に小型スラスタを起動して、わざと姿勢を崩します。姿勢を崩すため、艦前方と艦右側を起動します。
この状態で30秒以内に着水した場合は墜落とみなします。
30秒以上滞空した場合、艦は姿勢制御して滞空したものとみなします。
これを各スラスタの役割ごとに行います。

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。

艦高度変更実験

実験ビークル

前回のビークルの使いまわしです。スラスタを再起動しやすいようにACBを付けていますがほぼそのままです。
どこから墜落したかわかりやすいように色を付けています。

ブループリント

altitude_test_vehicle_3.blueprint

実験方法

艦を高度100mに滞空させます。
艦のスラスタを役割ごとにいくつか停止します。
この状態で艦の滞空高度を200mに変更します。
200mに達せず着水した場合は墜落とみなします。
200mに達して30秒以内に高度が10m以上上下、または着水した場合は墜落とみなします。
200mに達して高度が10m以上変動せず、30秒以上滞空し続けた場合は滞空したものとみなします。
これを各スラスタの役割ごとに行います。

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。

考察

艦姿勢制御実験の考察

スラスタが3点以上起動している場合、艦姿勢を意図的に崩しても滞空し続けました。
スラスタが2点以下起動している場合、艦姿勢を意図的に崩した場合墜落しました。
よって、艦の姿勢制御はスラスタが3点以上必要です。

艦高度変更実験の考察

スラスタが4点全て起動している場合、高度を変更した場合でも滞空し続けました。
スラスタが3点起動している場合、高度を変更した場合滞空できた場合と墜落した場合の両方がありました。
スラスタが2点起動している場合、高度を変更した場合滞空できた場合と墜落した場合の両方がありました。
スラスタが1点以下起動している場合、高度を変更した場合墜落しました。
よって、安定して高度変更するためにはスラスタが4点必要です。

全体的な考察

艦姿勢制御実験の考察と艦高度変更実験の考察から、艦姿勢制御と艦高度変更を安定して行うためにはスラスタが4点必要です。

結論

艦姿勢制御と艦高度変更を安定して行うためにはスラスタが4点必要。

後記

この内容だと4点あれば重心位置はどこでも良いみたいな記載だよな。
実験はしてないですけど、Thruster、Thruster reverse、roll(LHS)、roll(RHS)の4点のスラスタを直線で結ぶと四角形ができますよね？
この四角形の中に重心がないと墜落します。多分。
その四角形が正方形のほうが良いのか、それとも長方形とか台形とかでも良いのかはわからないです。
誰か実験して。

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