Экспериментальный грузовой космолет "Муравей"




Предисловие.

В данной небольшой статье я хочу продемонстрировать космолет, который выводил бы на самую низкую орбиту (в 71 км), максимально возможный процент ПН по отношению к весу самого космолета.
То есть, если у нас есть космолет с массой, допустим, в 10 тонн (вместе с топливом), и он может вывести на круговую орбиту груз, скажем, в 4 тонны, то этот космолет имеет эффективность по массе ПН в ~28% (массу ПН делим на стартовую массу - 4/14=0.28). Иными словами, чем больше процент массы ПН по отношению к массе пустого (с топливом) космолета, тем эффективнее и экономичнее сам космолет.
Обычно игровые SSTO имеют процент ПН примерно в 20-30%, встречаются и более эффективные - примерно в 35%. Однако мне захотелось создать максимально возможный по эффективности космолет, имеющий наибольший процент ПН. Учитывая, что ручной вывод космолета на орбиту сопряжен с неизбежными погрешностями и потерями скорости и топлива, то для вывода экспериментального космолета будет использован автопилот МехДжеба.
В итоге был создан и протестирован экспериментальный космолет "Муравей", имеющий эффективность ПН в 39.27%.
Но я думаю, что это не предел, и наверняка можно создать грузовик с процентом ПН более сорока. Может, у кого-то уже есть более эффективный космолет, или сумеет доработать этот, то просьба поделиться в комментариях :)

Описание космолета и его конструкция.





Космолет "Муравей" имеет один двигатель CR-7 Рапира, один грузовой отсек CRG-04, два топливных бака-адаптера Мк2 с 2.5 тоннами ракетного топлива каждый, один торцевой воздухозаборник Adjustable Ramp Intake. В качестве командного модуля использован 40-килограммовый горизонд ОКТО2, для ориентации в космосе установлен 50-килограммовый маленький гиродин. Для отделения и установки груза в грузовом отсеке установлен 10-килограммовый отделитель TD-06. Для аэродинамического управления использованы два 40-килограммовых элерона Eleron4, плюс еще один 10-килограммовый аэродинамический обтекатель Small Nose Cone. Шасси установлено трехстоечное, LY-10. Для посадки установлен один 100-килограммовый парашют Mk2-R. Для обеспечения космолета электричеством на весь полет установлена одна пятикилограммовая батарея Z-100 на 100 единиц электроэнергии.
Сухая масса космолета - 3.33 тонны, масса топлива - 2.5 тонны, масса заправленного - 5.83 тонны, масса снаряженного (с грузом) - 9.601 тонны. Отношение массы ПН к массе заправленного космолета - 64.68%, процент ПН 39.27%, максимальная грузоподъемность (при эффективности ПН в 39.27%) - 3.771 тонны.
Космолет при разгоне в атмосфере разгоняется до ~1880 м/с на высоте 25 км.
При конструировании космолета я старался максимально его облегчить и не использовать крылья - подъемная сила здесь создается самими баками и грузовым отсеком, так сказать два в одном, а для пилотирования в атмосфере взял самые маленькие элероны. Масса ПН была подобрана с таким расчетом, чтобы использовать наименьшее количество топлива. Если ПН уменьшить и слить еще топлива, то придется тащить полупустые баки, если же добавить вес ПН и долить топлива, то тащим лишний окислитель и теряем ТВР (а чем меньше окислителя мы с собой берем, тем лучше). Возможно, кто-то сможет подобрать и лучшее соотношение груза/топлива, поделитесь советом в комментариях :)
Для вывода используем автопилот, руками ничего вывести не получится. Алгоритм вывода на орбиту  с пояснениями приведен далее.

Вывод на орбиту.



Перед стартом настраиваем автопилот и разгоняемся вручную на ВПП до указанной скорости, и только тогда включаем автопилот. Строго следуем инструкции, погрешность в 5 м/с будет непростительной - выход на орбиту не состоится. Пояснения приведены по ходу алгоритма. На картинке выше изображена стартовая настройка автопилота. Все параметры Ascent Guidance должны быть отключены (автоварп можно включить), включаем только то, что сказано в алгоритме.

Грузим муравья максимальной ПН в 3.771 тонны и летим по нижеследующей инструкции:

  1. Задаем орбиту в 71 км и включаем Force Roll с параметрами climb - 0 и turn - 0, ставим Turn Shape на 3.5% (для разгона), включаем Automatic Altitude Turn с параметрами Altitude:0 и Velocity:0, Final Angle ставим на 0 градусов
  2. Ставим тягу ровно на 1/3 и разгоняемся на ВПП до 105м/с и включаем автопилот (не забудьте убрать шасси)
  3. Разгоняемся до 500м/с, ставим игру на паузу и включаем Limit AoA в 5 градусов (ограничение давления под ним ставьте 0) и ставим Turn Shape на 10% и продолжаем полет
  4. Следим за Limit AoA, как только он перестанет работать (при работе он светится зеленым)  - отключаем его.
  5. Как только орбитальная скорость перестанет расти, переключаем режим CR-7 кнопкой 1 и отключаем Force Roll. Далее ждем пока автопилот не построит полностью орбиту

На орбите у нас будет примерно 3 dV с грузом - хватит для схода с орбиты, а при сбросе груза дельты будет немного больше - примерно 5-6 dV.





Сход с орбиты и посадка.

Сход с орбиты происходит примерно за 3/4 витка.
При сходе с орбиты на высоте 69 км ставим угол тангажа в горизонт и САС в режим стабилизации по курсу, далее нос сам плавно поднимется на угол 35-40 градусов, и далее удерживаем его на этом уровне и положении плашмя. Грузовой отсек при сходе с орбиты держим открытым - это быстрее затормозит его и сбросит скорость. Отсек не закрываем вплоть до посадки - он сыграет роль парашюта при приземлении.


Посадка космолета только на парашюте - все из-за того, что аэродинамическая часть почти отсутствует, то по-самолетному садиться невозможно. Когда до земли останется метров 500, выпустите шасси и сразу включите тормоза, затем открывайте парашют и садитесь на CR-7, при этом удерживая кнопку тангажа (W).


Посадка


Клавиши управления.

  1. Переключить режим CR-7 и открыть/закрыть воздухозаборник (соответственно режиму CR-7)
  2. Включить/выключить CR-7
  3. Открыть/закрыть грузовой отсек
Шасси переключаем стандартной кнопкой G.


Это самый большой процент ПН, которого мне удалось достичь - 39.27%.
Жду ваших замечаний и предложений по конструкции космолета, а также буду благодарен, если кто-то поделится своим космолетом с эффективностью ПН более 39.27%, или сможет подсказать как доработать конструкцию :)

Объявляется благодарность пользователям Slv и Луч за подсказки в усовершенствовании конструкции космолета.


Спасибо за внимание.

muravey.craft [48,14 Kb] (cкачиваний: 17)

- + +10
У Вас НЕТ прав на выставление оценки для этой новости.
Для выставлени оценки необходимо пройти регистрацию на сайте.
Если Вы уже зарегистрировались, то войдите на сайт.
  1. 9
    Это Slv Slv - #10 0
    +2
    Снять боковой воздухозаборник и носовой переходник, заменить на аналогичный бак и торцевой воздухозаборник, например конусный -- улучшит аэродинамику.
    »
    Написано:
    Группа: Посетители, Публ/Комм: 9/204
    ***
    НашЫ крашЫ самые крашные краши на Кербине и никакие другие краши не перекрашат наши краши по крашности и крашистости!
     
    1. 0
      Это Kostya88 Kostya88 - #20 0
      0
      Да, точно, про торцевой заборник я что-то не догадался, а про конус позади рапиры вообще забыл ) Только подкорректирую профиль вывода и отредактирую статью.
      »
      Написано:
      Группа: Хорошие люди, Публ/Комм: 5/29
       
    2. 0
      Это Kostya88 Kostya88 - #30 0
      0
      Доделал крафт в соответствии с рекомендациями и добился эффективности ПН в 59%. Но возникла одна неприятность - при использовании торцевого заборника ощутимо возрос расход жидкого топлива ) Хотя воздуха они расходуют вроде одинаково. С чем это может быть связано ?
      »
      Написано:
      Группа: Хорошие люди, Публ/Комм: 5/29
       
      1. 9
        Это Slv Slv - #40 0
        +1
        Заборники не расходуют топливо, они дают двигателю кислород. Больше кислорода + больше топлива -- выше тяга.
        »
        Написано:
        Группа: Посетители, Публ/Комм: 9/204
        ***
        НашЫ крашЫ самые крашные краши на Кербине и никакие другие краши не перекрашат наши краши по крашности и крашистости!
         
  2. 33
    Это Луч Луч - #50 0
    +1
    И конус сзади Рапиры.
    »
    Написано:
    Группа: Хорошие котейки, Публ/Комм: 18/165
     
  3. 0
    Это Kostya88 Kostya88 - #60 0
    +1
    Допилил космолет и усовершенствовал профиль вывода на орбиту, статью обновил. Убрал 3 элерона, радиальные заборники, оставил только торцевой, а также снял бак-переходник NCS. Добавил 270 кг ПН и парашют для посадки.
    Если бы можно было убрать оставшиеся 2 элерона и придумать посадку без парашюта - то процент ПН составил бы более 70%. Но вот убрать элероны не получается - космолет без них на большой скорости дергается и перерасходует жидкое топливо, а из-за того что снял 3 элерона - без парашюта не сесть.
    Может кто-то еще посоветует идею, как повысить процент ПН :)
    »
    Написано:
    Группа: Хорошие люди, Публ/Комм: 5/29
     
    1. 9
      Это Slv Slv - #70 0
      +1
      Элероны нет особого смысла убирать -- гиродин в атмосфере не самое лучшее решение, даже в союзе векторингом тяги рапиры оно не даст нормальной управляемости. Ищи способ облегчения крафта.
      »
      Написано:
      Группа: Посетители, Публ/Комм: 9/204
      ***
      НашЫ крашЫ самые крашные краши на Кербине и никакие другие краши не перекрашат наши краши по крашности и крашистости!
       
Информация
Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.
Чат
  • Опрос
  • Стримы
    Хотите ли Вы сотрудничества между проектами SpaceDock.ru и Ангар Джеба?
Последние комментарии
  • Major Tom Major Tom написал в
    Ion Mk2d (всего 8 комм.)
    давненько на сайтике не было такой годноты!
  • Maggot Maggot написал в
    Руководство пользователя Ferra ... (всего 4 комм.)
    Чувство, что прослушал курс лекций по аэродинамики
  • Major Tom Major Tom написал в
    Руководство пользователя Ferra ... (всего 4 комм.)
    В- великолепный гайд
  • Коловратка Коловратка написал в
    Ion Mk2d (всего 8 комм.)
    Да лана ну шо вы...
  • Degrizai Degrizai написал в
    Ion Mk2d (всего 8 комм.)
    Я именно так сначала и прочёл XD
  • Басила Басила написал в
    Ion Mk2d (всего 8 комм.)
    Красиво, зацепило, чуть слезу не пустил. Честно)
Все комментарии
Обновления на форуме
180 Всего
0 Польз.
180 Гостей
Яндекс, Google
Онлайн список
Новостей на страницу:
Наверх