変わった発想だけどデブリ

Last-modified: 2014-05-18 (日) 08:26:20

Y軸回転式ロケット計画

  • パーツ
    記述がない限りはバニラ(MOD非導入)で構成。
  • 未完成の計画
    現段階ではデブリ製造ロケット。

開発経緯

  • SASやRCSによる補正に対する不満点。
  • 上部に不安定な重量物が乗っかっているとグラグラしてしまう問題。
    　
    これらを解決するために考案し開発してみました。

参考資料

  • トリュープフリューゲル(WW2ドイツ企画倒れ兵器)
    奇想天外な形をしたWW2(第二次世界大戦)時代末期に設計された垂直離着陸航空機。
    ハウニブーとかいうUFOには及ばないが、まるでロケットのような飛行機を垂直に立てて離着陸する変態っぷりが有名。
    機体中部にプロペラをレシプロ飛行機の翼並に大きくした三枚の羽があり、翼端にラムジェットエンジンが付いている。
    飛ぶときはこのプロペラのような物が回転して垂直に飛び立つ。
    　
  • WW2時代の戦車砲(ライフル砲)
    現在は滑空砲という羽付きの弾が主流だが過去は拳銃やライフルと同じように砲身内で回転させる方式が主力でだった。
    この方式はある程度の距離までは安定した命中率と破壊力を持つが、デメリットとして風の影響を強く受ける事・概ね2kmほどで回転が弱まり命中率が低下する事・砲身の摩耗が早い事などの問題があった。

予想されるメリット・デメリット

  • メリット
    SASやRCS用の燃料を余分に積まなくても済む可能性。
    大気圏外まで重い物を運べる可能性。
    回転ユニットを分離するときかっこいい！
    ロマンの塊。
  • デメリット
    そもそもSASやRCSを積んだ方がマシなぐらい重くなる可能性。
    成否の不安定さ。
    失敗すると惑星中にデブリが散らばる本末転倒の可能性。
    設計時の噴射角度を設定するめんどくささ。
    大気圏外に飛び出すまでしか用がない点。
    大気圏に突入するときは邪魔な点。
    針金やビーム針金を使うと動作が重くなる点。
    ロケットの上部重量が重いと動作が重くなる点。
    カウンタートルク発生( ﾟдﾟ )　←New!!
  • 要するに
    ロマンロケット！

Typeの説明

現段階では二つのテーマに沿って作成しています。

  • Type-Simple(Type-S)
    文字通りシンプルな設計を目指しています。
    ただし初期は針金でがんじがらめにする傾向が・・・。
    　
    　
  • Type-Power(Type-P)
    推力重視。確実に大気圏外に出ることができる回転式ロケットを目指す方向。
    マシンパワーが必要な意味でType-Power。つまりパーツ数を考慮に入れない。

Y軸回転式試作機 Type-Simple シリーズ

Y軸回転式試作機Type-S-1

2013-09-10-Tue_17-49-52.jpg　　2013-09-10-Tue_17-27-39.jpg

機体構成

  • 基本構造
    4方向にM-Beam 200 I-Beamを取り付けその先にNCS Adapterを取り付けその先にTT-38K Radial Decouplerを2つ取り付けた。
    機体中部はあり合わせで取り付けた物、この場合PPD-10 Hitchhiker Storage Container。
    パラシュートはなんとなく…。
    この段階ではまず確実に飛ぶのが目的だったので上部下部とせずにほとんど一体型にした。
    尚、二番目の画像は一号機針金補強前。針金補強しないと一部のロケットが空中分解してしまう。
  • 推進装置
    一番大きい固体燃料ロケットのみで構成。
    中央部:4基　回転部:2x4＝8基　SAS・RCS装備

記録

  • 最大速度
    約570m/s
  • 最大高度
    約18370m

問題点と改善案

  • 空中分解
    構造上、強い遠心力が掛かるためかなりの数の針金で固定しないと発射数秒で空中分解してしまう。
  • 上昇性能不足
    推力を回転力にも使っているため上昇性能が低い→デブリ製造ロケット。
  • 改善への二つの道
    発射に関しては概ね成功した。
    特に最大高度到達までSAS・RCS不使用で安定して飛んでいたのは上出来だった。
    これを原型に改善するとして、二つの道が浮かんだ。
    • 1,このまま回転部の推力を増強する。
    • 2,コックピット下にエンジンを追加して二段目で大気圏外を目指す。

だがこの改善案を作る前に二号機ができてしまった・・・。

Y軸回転式試作機Type-S-2

愚作なので折りたたんでおきます・・・orz

2013-09-10-Tue_18-26-51.jpg　　2013-09-10-Tue_18-29-17.jpg

機体構成

  • 基本構造
    試作一号機の固体ロケットの下にデカプラーつけてもう一段同じ固体ロケットを増設したため基本構造に変化はない。
    試作一号機の失敗を省みない駄目な設計士の典型。
    まさかの試作一号機改善案ハイブリッド。
  • 推進装置
    4x2=8基
    上昇時間を延長すれば大気圏外に上がれるかもしれないという安易な発想から増設。

記録

安定する前に空中分解してしまったので計測不可。

問題点と改善案

  • 強度不足
    やってみてわかったが、バニラの針金ではもはや耐えきれない模様。
    どんなに針金をつけても重量から来る不安定さで遠心力に対して脆くなったらしくてどう足掻いても空中分解。
    (二枚目の画像にて低高度ながら既に一つ脱落している)
    Beamをつけて補強することも考えたが、幅が中途半端で断念。
  • 改善案としてはどん詰まり
    正直なところ一号機改善案を駄目な方向にハイブリッドしたため、これを改善して作るというのはナシの方向で行く事にする。

教訓

問題点と改善案で熟考してから次にいこう。

祝！初衛星軌道到達！

2013-09-10-Tue_18-32-25.jpg　　2013-09-10-Tue_18-38-46.jpg
全く関係ない事だが、落下した固体ロケットが発射台に当たったらしく
一部が猛烈な速度(190000m/s)で飛んでいき、KerbalとDunaの間で太陽(?)の衛星デブリになった。
祝！初衛星軌道到達！…の筈だが釈然としない。

Y軸回転式試作機Type-S-3

2013-09-16-Mon_23-38-02.jpg　　2013-09-16-Mon_23-17-57.jpg　　2013-09-16-Mon_23-30-46.jpg

使用MOD

  • Quantum Strut
    ビーム針金MOD。
  • Infernal Robotics
    後述の武器MODの照準合わせや回転基部に使用。
  • Pirated Weaponry
    武器MOD。
  • Lazor System
    "もし"、衛星が軌道に乗ったら軌道上から遊ぶためのMOD
    どうでも良いがこのLazor SystemってRazor(カミソリ)とLaser(レーザー)のハイブリッド？

機体構成

  • 基本構造
    • 上部
      衛星部分。今まで何故"有人"でやってたのか………( ﾟдﾟ )緑を軌道上に投げ捨てるためだよ！！
      プローブやらLazorSystem系のパーツやら各種環境計やらソーラーやらパラシュートやらRCSやら搭載。
      主兵装に照準調整可能な小型マスドライバー2門x5発搭載。発砲の衝撃で回転してしまうのが玉に瑕。
      以後はこの衛星を打ち上げることを念頭とする。緑はそのあと。
  • 中間部
    FL-T800 Fuel Tankと各エンジンで構成。
  • 下部
    Infernal Roboticsの水色の丸いFree Movingとか書いてあるパーツを中間部デカプラーの下に装着。
    これにより下部がどんなに回転してもこのパーツから上はその影響を受けなくなった。（以後このパーツをベアリングと呼ぶ
    前回まであったBeamを取っ払い縦割りデカプラーを大体10度ほど傾斜させて取り付けた。
  • 推進装置
    • 上部
      RCS用スラスター
      RV-105 RCS Thruster Block　4基
      Linear RCS Port　4基
  • 中間部
    LV-T30 Liquid Fuel Engine　1基
    (なにを思ったのか)Rockomax Mark 55 Liquid Engine　8基
  • 下部
    • 中央部
      Rockomax BACC Solid Fuel Booster 1基
  • 回転部
    Rockomax BACC Solid Fuel Booster 8基　大体10度くらい傾斜

記録

  • 最大速度
    約684m/s
    発射とRCSとSASの起動タイミングで成否が変わってしまうため、三度発射し最高値を記録。
  • 最大高度
    約52957m
    上記と同様の理由から三度発射した中での最高値。

問題点と改善案

  • 相変わらずのパワー不足
    今回の構成で一番大きい固体ロケットによる下部の推進力はほとんど頭打ちになってしまった。
    S-3作成後に露呈したパワー不足を解消しようと適当に固体ロケットを増設したりしてみたが、逆に回転が落ちてしまう上に重くなってしまい余計に飛ばない＼(^o^)／
  • 重すぎると反トルクが発生しやすくなる？
    中間部に固体エンジンを7基x2ほど積んでみたところ、ビーム針金で固定してベアリングで各部独立させたにもかかわらず上部と中間部が折れ曲がった状態で反トルク化する現象が発生。
    明確な解決法が見つからないため、しばらくは重量に気を使うこととする。
  • 成否の不安定さ
    実は作る前から判明してたわけだが。
    回転式であるが故に発射後の不安定さが顕著になってきた。
    これを改善するのは難しい気がする・・・。
  • S-4作成に当たって
    S-4では更に高々度を目指せるように推力の強化を図る事にする。
    S-3では不安定さが際だったが、そもそもこれでは回転式である意味が無いため、推力を強化した上で回転速度も更に上げる改良を予定している。
    S-4で(Type-Simpleにおいて)メイン推力を固体燃料のみにするのは最後になるだろう。
  • 別のタイプ
    コメント欄でイプシロンの情報がでていたので、イプシロンを真似した物をつくってみるのもアリかと思った。
    その場合はもちろん、固体3段+ペイロード・RCSとSAS装備の構成で行きたい。

ふつくしい………。

Rolling Thunder.gif
('(ﾟ∀ﾟ∩＜これを見るために開発してるんだよっ！

ニコ動に登録してない又はログインが面倒な人用
gif作った後でなんかBGMとの折りが良かったので投稿してみた。
だが6秒しかないため2MBという極小サイズ動画にｗｗｗ

Y軸回転式試作機 Type-Power シリーズ

Y軸回転式試作機Type-P-1

2013-09-10-Tue_19-52-59.jpg　　2013-09-10-Tue_19-54-51.jpg

使用MOD

  • Quantum Strut
    ビーム針金MOD。お手軽に強度が上がるが、つけすぎると負荷の原因に……。
  • Infernal Robotics
    主にイオンエンジンの噴射方向制御に……といっても大気圏外まで上がれなかったわけですが。

機体構成

  • 基本構造
    • 上部
      Pod・ソーラーパネル・ドッキングポート・キセノン燃料・RCS・その他実験的に付けた他MODモジュールで構成。
  • 中間部
    液体燃料と無駄押しのRCS。
    6基は分離する
  • 下部
    • 中央部
      オレンジ缶7x2で構成。
  • 回転部
    基本的にType-Sシリーズと大差ない。
    変更点はロケット装着部が4→6になっている点・先端Adapterが逆に付いている点・装着できる場所が2→3になっている点・針金からオールビーム針金になっている点。
  • 推進装置
    • 上部
      イオンエンジン 6基
      キセノン燃料700 x12個
      中部 核エンジン 1基
  • 中間部
    核エンジン 7基
    内1基切り離し不可
  • 下部
    • 中央部
      Rockomax "Mainsail" Liquid Engine 7基
  • 回転部
    固体燃料ロケット 3x6x2= 36基
    (二番目の画像で6基ほど行方不明になっているが打ち上げ時修正済み)

記録

発車直後に進行方向が倒れてしまい高度・速度共に不安定だったため計測の必要性感じられず。

問題点と改善案

  • 核エンジン舐めてました。
    核エンジンが重くてビーム針金でも耐えられない！
    首の皮一枚でつながっている状態(ほぼ折れている状態)で飛んで、そのうちビーム針金も千切れて中部から上が離脱＼(^o^)／
  • 反トルク(？)
    2013-09-10-Tue_19-56-38.jpg
    もう一つ、上部が千切れ飛ぶまでに問題が発生した。
    回転部に燃料があるうちは回転がどんどん速くなるはずが、回転が遅くなる現象が発生。よく見ると中間部と上部が逆回転していた。
    (画像をよく見ると中間部と上部が曲がっている。実際は曲がっているのではなく逆方向に回転している。)
    上部の制御が甘かったために反トルクが発生してしまった模様。
    安定性も相殺されて中間部もろとも上部も吹っ飛んだ。
  • 改善するのが難しい…。
    核エンジンが重すぎる問題に関してはType-P 二号機には核エンジンを積まない方向で行くとして
    真の問題はやはり反トルク(？)です。
    解決案としては(これは既に2chスレで聞き込んで得ていたのですが)
    MOD Infernal Robotics等のMODに上と下を別々の回転にできるパーツがあるらしいのでそっちを使うか
    回転部からBeamをのばして上部をデカプラー付きで固定してしまうかのどちらか。
    とりあえず即座にできる二番目の解決案で二号機を作る方向で・・・。

コメント

  • 続き鋭意作成中です。アイデアやアドバイスなどがありましたらお願いしますorz
    • 自分でつくっといてアレなんだけど、このページそのものがデブリじゃね？orz -- Greens Die? 2013-09-12 (木) 18:36:24
    • イプシロンも回って安定させるんだっけ -- 2013-09-12 (木) 19:22:36
    • イプシロンだと3段目がスピン安定。公式動画の終わりの方にあるよ。→ http://jda.jaxa.jp/result_strm.php?lang=j&id=7de5bd61b11d7b55448ea58094cd087a -- 2013-09-12 (木) 23:14:48
    • 発想は面白いけど無謀すぎる挑戦だといわざるを得ないｗそもそも補強パーツは重力やロケット自身の推力や方向転換に耐えられる位の強度しか与えられてないのに、それを遥かに上回る回転モーメント遠心力が加わればぶっ壊れるのも道理かと・・・ｗ -- 2013-09-14 (土) 01:52:18
    • 昔、体験版で作ったロケット
      fileUntitled Space Craft3.zip
      製品版でも一応飛べる　わりと安定してると思う -- Zom? 2013-09-14 (土) 06:49:03
    • 一応、トリュープフリューゲルは作れたんだけどなー。ただし数分で制御不能に陥る＼(^o^)／ -- Greens Die? 2013-09-14 (土) 11:54:55
    • 構成を見直して折りたたんでみました。 -- Greens Die? 2013-09-17 (火) 03:13:10
    • Zomさんのロケット試してみた。安定して良く飛んだ・・・くやしぃっ！ﾋﾞｸﾝｯﾋﾞｸﾝｯ！　というわけで一部参考にしつつこれとは違った形を目指します。 -- Greens Die? 2013-09-17 (火) 19:09:24
    • 6秒しかない動画をぶん投げた。よかったら見てね！（ニコ動登録してない人用リンクもあるよ！ -- Greens Die? 2013-09-24 (火) 23:33:54
    • こういう色物も大好きよ -- 2014-05-18 (日) 08:26:20