Rocket Science! RS-125, -250, -375

Линейка ракетных SSTO-везделётов в трёх форм-факторах с максимальным набором научного оборудования. Доступны все планеты, кроме Ив.
Скачать: rs
Скачано: 78, размер: 129.2 KB, дата: 03 Апр. 2019

3.75 м ракетный SSTO-везделёт у меня уже был. Захотелось переделать его под актуальную версию (1.5.1), а заодно сделать функциональные аналоги в форм-факторах 2.50 м и 1.25 м. В итоге вышли три аппарата с рядом сходных черт:

  • У них только ракетные двигатели. Самолётных нет, как бесполезных в космосе и на подавляющем большинстве планет. Двухрежимных CR-7 тоже нет по причине плохого удельного импульса, малой мощности и плохого соотношения тяги к массе.
  • Используется комбинация из химических двигателей для большой тяги на взлёте/посадке и атомных для экономных перелётов с малой тягой и большим удельным импульсом. Точнее, атомные двигатели включены всегда, химические подключаются по необходимости.
  • После взлёта с Кербина спейспланы долетают до Минмуса для дозаправки и далее могут сесть на все планеты, кроме Ив.
  • Аппараты оборудованы научными приборами по максимуму. На младших моделях отсутствует только то, что никак не помещается в форм-фактор: на RS-250 нет телескопа (нет грузового отсека подходящих размеров), а на RS-125 ещё лаборатории и орбитального сканера M700.
  • Имеется возможность стыковки: 0.625 м док-порт на RS-125 и 1.25 м экранированный док-порт на старших моделях. На RS-125 и RS-250 используются монотопливные RCS двигатели, с RS-375 монотопливо слито и поставлены двухкомпонентные Vernor Engines. Центр тяжести аппаратов, где расположены RCS двигатели, практически не смещается с выработкой топлива.
  • На атмосферные планеты аппараты садятся по-самолётному, на безатмосферные на хвост, по-ракетному. Дюна считается за безатмосферную.
Далее под спойлером особенности конструкции и управление

RS-125
Полная масса 65.333 т, масса топлива 44.60 т, экипаж 3, 85 деталей, стоимость 124 838.

  • Четыре двигателя T-1 для взлёта/посадки с большой тягой и один двигатель LV-N для экономных перелётов с большим удельным импульсом.
  • Служебные модули, в которых по два радиатора и две топливные ячейки, расположены с двух сторон от конвертера. Все четыре радиатора могут охлаждать конвертер.
  • Из обтекателя сделан отсек для научных приборов. Все они размещены на контейнере для данных. Там же модуль OKTO2 для доступа в Кербнет.
  • Анализатор атмосферы под обтекателем не работает, вынесен наружу, стоит на топливном баке позади модуля SC-9001.
  • Модуль SC-9001 в силу своих размеров не может быть спрятан в служебный модуль или под обтекатель и использован как элемент корпуса. Но он чувствителен к перегреву, и чтобы он не взорвался при входе в атмосферу с рассыпанием всей конструкции он прикрыт снизу прямоугольным крылом.
  • Такое же крыло стоит сверху для симметрии, сдвинуто к хвосту. На нём фара, развернутая назад. Т.е. вниз при вертикальной посадке.
  • Вертикальная посадка осуществляется на отнесенные назад задние шасси и двигатели, самолёт надо наклонить немного вперёд перед касанием и он опустится на шасси.
  • Установлены четыре 1.25 м гиродина. Зачем так много: при взлёте с Тило надо быстро развернуться вертикально вверх. Старшим моделям в этом помогает векторинг двигателей, но у T-1 его нет.

управление:

1 включить Кербнет на модуле OKTO2
2 включить Кербнет на сканере M4435
3 выполнить измерения на научных приборах
4 свернуть/развернуть бур, выключить конвертер, топливные ячейки, радиаторы
5 включить бур, конвертер, топливные ячейки, радиаторы
6 собрать научные данные в контейнер
7 развернуть/свернуть лестницу
9 включить/выключить двигатели T-1
0 открыть/закрыть сервисные модули, антенну

RS-250
Полная масса 128.25 т (+0.75 т руды), масса топлива 90.75 т, экипаж 5, 114 деталей, стоимость 302 159.

  • Два двигателя RE-I5 для взлёта/посадки с большой тягой и один двигатель LV-N для экономных перелётов с большим удельным импульсом.
  • В первом сервисном модуле сканеры M700 и M4435, во втором комплект научных приборов и два контейнера для данных. Там же 7 ритэгов, чтобы лаборатория всегда была обеспечена питанием.
  • Бак для руды установлен наверху. Это помогает поднимать нос вверх при взлёте когда они заполнены.
  • В третьем сервисном модуле (позади конвертера) бур, радиаторы и топливные батареи.
  • Двигатели RE-I5 более чувствительны к скорости касания, чем T-1, поэтому на Big-S наплывах установлены посадочные опоры для вертикальной посадки. После касания самолёт опускается на шасси.

управление:

1 включить Кербнет на модуле RC-001S
2 включить Кербнет на сканере M4435
3 выполнить измерения на научных приборах
4 свернуть/развернуть бур, выключить конвертер, топливные батареи, радиаторы
5 включить бур, конвертер, топливные ячейки, радиаторы
6 собрать научные данные в модуль RC-001S
7 развернуть/свернуть посадочные опоры
8 включить/выключить векторинг двигателей RE-I5
9 включить/выключить двигатели RE-I5
0 открыть/закрыть сервисные модули, лестницы, антенну, сканер M700

RS-375
Полная масса 317.159 т (+3.0 т руды), масса топлива 228.0 т, экипаж 6 (+1 в кресле), 114 деталей, стоимость 441 288.

  • Два двигателя KR-2L+ для взлёта/посадки с большой тягой и два двигателя LV-N для экономных перелётов с большим удельным импульсом.
  • Весь фюзеляж за кабиной внутри пустой, собран из грузовых отсеков и рампы. Баки для руды наверху, это помогает поднимать нос вверх при взлёте когда они заполнены.
  • Всё научное оборудование (кроме сканеров M700 и M4435) установлено на ровере, пристыкованном внутри рампы на маленький док-порт. Точнее, ровер собран из научного оборудования и колёс :)
  • Сканер M700 изначально развёрнут, место позволяет. Также места хватает на установку телескопа и ретранслятора RA-100.
  • Посадочные опоры установлены внутри рампы. Перед посадкой надо открыть рампу, развернуть опоры и прикрыть рампу до 10%, чтобы не мешала после посадки опускаться на шасси.
  • Фары ровера работают как посадочные фары при вертикальной посадке.
  • Также внутри рампы есть парашют для торможения при горизонтальной посадке на атмосферных планетах

управление:

1 включить Кербнет на модуле RC-L01
2 включить Кербнет на сканере M4435
3 выполнить измерения на научных приборах
4 свернуть/развернуть бур, выключить конвертер, топливные батареи
5 включить бур, конвертер, топливные ячейки
6 открыть/закрыть рампу
7 развернуть/свернуть посадочные опоры
8 включить/выключить векторинг двигателей KR-2L+
9 включить/выключить двигатели KR-2L+
0 открыть/закрыть грузовые отсеки, лестницы, антенну

Для успешного перелёта и посадки надо точно знать и правильно распределить запас dV. В скриншотах выше Kerbal Engineer Redux показывает его в расчете что весь окислитель сгорит в химических двигателях сразу и остаток полёта будет выполняться на атомных двигателях, что не соответствует действительности. Большая или меньшая часть окислителя будет сожжена в конце полёта на посадке, что существенно изменит запас dV и тягу на разных участках полёта.

Далее под спойлером расчет:

Возьмём подробно рассмотренную в прошлой статье таблицу.
На листе Engines рассчитаем три двигателя: LV-N + 4 T-1 как RS-125, LV-N + 2 RE-I5 как RS-250 и 2 LV-N + 2 KR-2L+ как RS-375
На листе Spacecrafts смоделируем три участка полёта для каждого крафта: взлёт, перелёт, посадку. В строках 16, 21, 26 полный запас топлива и окислителя. В ячейках С15, С20, С25 запас окислителя, резервируемый на посадку. На скриншоте пример расклада по окислителю для посадки на Тило:

Для сравнения примеры, когда весь окислитель вырабатывается в начале или в конце полёта.

В строки 16, 21, 26 можно вводить текущие значения топлива и окислителя и планировать расклад по окислителю от текущего состояния. Следует обращать внимание на ячейки B15, B20, B25. Когда количество топлива уменьшится до этого значения то значит пора включать химические двигатели. Иначе на посадке останется неиспользованный окислитель. С соответствующим уменьшением запаса dV.

Предполагается, что запас руды в RS-250 и RS-375 перерабатывается в топливо для LV-N. В RS-125 руда перед взлётом сбрасывается, 1.25м конвертер перерабатывает её в топливо с коэффициентом 0.1 (в отличие от 1 у 2.5м конвертера) и взлетать с рудой не имеет смысла.

RS-375 может облететь спутники Джула последовательно: Лейт, Валл, Тило, Боп, Пол. Младшим моделям придётся после Лейт лететь заправляться на Пол или Боп. Потом на Тило и Валл.

Таблица приложена в архиве вместе с крафтами.

Далее видео с облётом спутников Джула, Дюны и возвращением на Кербин. Под видео время прилёта к планете и комментарии по некоторым моментам.

00:00 Кербин
После отрыва от полосы плавно, чтобы не терять набранную горизонтальную скорость, увеличить тангаж до 45 градусов. На высоте ~3км подключить атомный двигатель. Далее плавно уменьшать тангаж так, чтобы центральная точка навбола не выходила за пределы маркера прогрейда. Окислитель должен кончиться примерно на высоте 35 км при апоцентре 65 км и времени до апоцентра ~2:20 мин. Переключить SAS в прогрейд. Далее на одном атомном двигателе разгоняемся до апоцентра ~80 км, в апоцентре скругляем орбиту. dV на низкой орбите ~1950 м/с, ускорение 2.22 м/с^2, к Минмусу улетаем в два прожига продолжительностью ~3:15 мин
01:15 Минмус
Посадка выполняется по-ракетному, на хвост. Перед касанием крафт наклоняется вперед и касается поверхности задними стойками шасси. Касаться двигателями, если что, тоже можно. T-1 прочнее большинства других двигателей. На Минмусе можно взлетать с плоской поверхности, гиродинов хватит чтобы поднять нос. На Валле для взлёта уже потребуется холм. Далее гравманёвром у Кербина аппарат улетает на Лейт. Из-за долгой заправки на 1.25м конвертере окно пропущено и лететь он будет долго.
02:25 Лейт
Аэроторможение не используется, топлива хватает на торможение двигателем. Перед посадкой сворачивается антенна и сервисные модули. Но сканер M4435 продолжает работать и показывать концентрацию руды. Это важно: с мелким буром надо садиться в район где руды не меньше 2.5%. Связь обеспечивает внутренняя антенна через ретранслятор на RS-375, который специально задержался на орбите Лейт для обеспечения посадки младших моделей, которые не имеют достаточно места внутри защищённых отсеков для разворачивания мощной антенны для связи с космическим центром. Посадка могла бы быть и аккуратнее, зато продемонстрирована устойчивость аппарата 🙂 Взлёт выполняется с холма, выход на орбиту принципиально от Кербина не отличается.
04:07 Пол
Посадка и взлёт тривиальны.
05:07 Тило
После выхода на орбиту Тило выполняется несколько четырёхминутных торможений для выхода на низкую орбиту ~35×35 км. В спейсплане осталось много топлива и окислителя для посадки и ускорение на одном LV-N всего около 1 м/с^2. Это плата за запас dV. Всё это делается на физварпе х4, чтобы не уснуть. Впрочем, на х4 выполняются практически все полёты на LV-N 🙂 Зато запас dV на химических двигателях позволяет мягко с зависанием сесть. Для взлёта надо найти подходящий холм – чтобы после вершины местность понижалась на сушественном расстоянии, а путь к вершине был ровный, без кочек. Для этого придётся поездить. Остановиться так, чтобы к вершине холма разогнаться до ~100 м/с – быстрее аппарат на померхности начнет кувыркаться от неровностей. После отрыва поднять нос вверх и набрать вертикальную скорость, чтобы не коснуться поверхности. Затем опустить нос и продолжить взлёт.
06:36 Валл
Как Тило, но много проще. На взлёте виден неправильный выбор холма – аппарат закрутило, но сравнительно низкая гравитация позволила выправить взлёт.
07:35 Дюна
Особенность её в том, что атмосфера недостаточно плотная для горизонтального полёта с безопасной для посадки скоростью. Были бы там большие равные участки, можно было бы попробовать. Но их там нет. Поэтому крафт летит как самолёт до намеченного места посадки, затем разворачивается и садится по-ракетному. Атмосфера такой посадке мешает, несмотря на низкую плотность. Но при уменьшении скорости её влияние снижается, и посадка практически не отличается от безатмосферных планет. Антенна свёрнута, но M4435 работает. Опять спасибо RS-375, который сидит в богатом рудой месте и служит маяком-ретранслятором 🙂 Так вышло, что плотность руды, пригодная для мелкого бура, есть только в Polar Highlands. Поэтому после взлёта потратится дополнительное топливо на выход на экваториальную орбиту перед отлётом на Кербин.
09:12 Кербин
Аэроторможение не используется, топлива хватает для выхода на экваториальную орбиту ~80×80 км. Сход с орбиты для посадки выполняется прожигом над кратером с опусканием траектории в океан к западу от космического центра. Далее спейсплан садится как планер, без использования топлива. Запас по расстоянию был, для дополнительного торможения были выпущены шасси и выполнено несколько разворотов. Полосы аппарат коснулся мягко, на скорости ~65м/с и запарковался рядом с RS-250

00:00 Кербин
После отрыва от полосы плавно, чтобы не терять набранную горизонтальную скорость, увеличить тангаж до 45 градусов. На высоте ~2км подключить атомный двигатель. Далее плавно уменьшать тангаж так, чтобы центральная точка навбола не выходила за пределы маркера прогрейда. Переключить SAS в прогрейд на высоте ~35 км. Окислитель должен кончиться примерно на высоте 40 км при апоцентре 75 км и времени до апоцентра ~2:40 мин. Далее на одном атомном двигателе разгоняемся непрерывным прожигом до орбиты ~90×75 км. dV ~1850 м/с, ускорение 1.24 м/с^2, к Минмусу улетаем в три прожига продолжительностью немного менее четырёх минут
01:25 Минмус
Аппарат садится вертикально на посадочные опоры, которые сами наклонят его вперёд и опустят на колёса. Двигатели поверхности не касаются. На Минмусе можно взлетать с плоской поверхности, векторинга двигателей хватит чтобы поднять нос. На Валле для взлёта уже потребуется холм. Далее гравманёвром у Кербина аппарат улетает на Лейт.
02:31 Лейт
Аэроторможение не используется, топлива хватает на торможение двигателем. Перед посадкой сворачивается антенна и сервисные модули. Но сканер M4435 продолжает работать и показывать концентрацию руды. Это не так принципиально, как для 1.25м конвертера, но сесть в богатый рудой район лучше, чем в бедный. Связь обеспечивает внутренняя антенна через ретранслятор на RS-375. Посадка аккуратная, в целом этот аппарат летает как планер лучше других. Взлёт выполняется с холма, выход на орбиту принципиально от Кербина не отличается.
04:34 Пол
Нагло взлетели с обратного склона носом вниз, но успели развернуться 🙂
05:45 Тило
После выхода на орбиту Тило выполняется несколько четырёхминутных торможений для выхода на низкую орбиту ~35×35 км. Ускорение на одном LV-N чуть больше 0.5 м/с^2. Зато запас dV на химических двигателях позволяет мягко с зависанием сесть. Это важно, в 1.5.1 посадочные опоры в очередной раз потрогали, и они временами ведут себя странно. Могут резко спружинить с большой силой. Поэтому лучше касаться поверхности с минимально возможной скоростью. Для взлёта надо найти подходящий холм. Если вершина холма оказалась дальше, чем казалось сначала, то можно коротким включением двигателей подъехать на нужное расстояние, и потом уже начать разгон. После отрыва поднять нос вверх и набрать вертикальную скорость, чтобы не коснуться поверхности. Затем опустить нос и продолжить взлёт.
07:24 Валл
Просто слетали, отметились.
08:37 Боп
Нельзя слетать в систему Джула и не посетить Ктулху 🙂
09:58 Дюна
Крафт летит как самолёт до намеченного места посадки, затем разворачивается и садится по-ракетному. Видна странная работа посадочных опор. После посадки доехали до RS-375, который сидит в богатом рудой месте и служит маяком-ретранслятором. Отлёт на Кербин запланирован на LV-N, продолжительность прожига 12:45, аппарат выведен на относительно высокую экваториальную орбиту ~135×135 км.
12:31 Кербин
Аэроторможение не используется, топлива хватает для выхода на экваториальную орбиту ~80×80 км. Сход с орбиты для посадки выполняется прожигом над кратером с опусканием траектории в океан к западу от космического центра. Далее спейсплан садится как планер, без использования топлива. Запас по расстоянию был, для дополнительного торможения были выпущены шасси и выполнено несколько разворотов. Полосы аппарат коснулся мягко, на скорости ~85м/с и запарковался рядом с RS-375.

00:00 Кербин
Старт с ускорением 7.64 м/с^2, к концу полосы 8.45 м/с^2. Перед отрывом от полосы зажать клавишу S и держать, пока маркер прогрейда не доползёт до 45 градусов. Потом аккуратно опустить нос до 45 градусов. Включить LV-N. Далее спейсплан будет сам удерживать тангаж. На высоте 10 км перевести SAS в прогрейд. Примерно на высоте 30 км при апоцентре 63 км и времени до апоцентра ~2:50 мин. отключить KR-2L+. Далее на атомных двигателях разгоняемся непрерывным прожигом до орбиты ~80×75 км. dV ~1700 м/с, ускорение 1.05 м/с^2. Окислитель оставлен, чтобы к Минмусу было лететь немного проще (хотя всё равно потребовалось три прожига) или для возможных стыковочных маневров.
01:42 Минмус
Видна процедура подготовки посадочных опор. Посадка – пример, как делать не надо. При посадке на склон надо развернуться колёсами к склону, иначе можно остаться без хвоста. Но на Минмусе обошлось. Далее гравманёвром у Кербина аппарат улетает на Лейт.
03:21 Лейт
Выполнялось длительное торможение на LV-N и перицентр опустился в атмосферу. Вышло небольшое аэроторможение. В отличие от младших моделей, RS-375 не может садиться без двигателей. Быстро теряет скорость и падает. На ровной поверхности можно выровняться, но над склонами Лейт без двигателей не обойтись. Рампа приоткрыта для выпуска тормозного парашюта после касания. Помимо торможения парашют помогает удерживать курс. Далее примеры покатушек на ровере и перепаковки парашюта. Роверы как сломались в 1.4, так и не починены нормально. Ездить приходится очень аккуратно, чтобы не перевернуться. О виражах на скорости пришлось забыть 🙁
07:15 Валл
У старшей модели запас dV больше, и она может прямо с Лейт сесть на Валл.
08:45 Тило
После выхода на орбиту Тило выполняется несколько четырёхминутных торможений для выхода на низкую орбиту ~35×35 км. Ускорение на двух LV-N чуть больше 0.5 м/с^2. Применимо всё, что сказано про RS-250.
10:19 Боп
Показана правильная посадка на склон.
11:21 Пол
Я не знаю, что это было 🙂 Возможно, не стоило садиться наполовину залитым топливом. Возможно, новые свойства опор в 1.5.1. Но так или иначе, оно встало на шасси 🙂 И ещё один пример стыковки ровера.
12:58 Лейт
С Пола аппарат улетел на орбиту Лейт работать ретранслятором и обеспечивать посадку RS-125 и RS-250 с работающим сканером M4435.
13:18 Дюна
RS-250 выполнил орбитальное сканирование и RS-375 сел в самое богатое рудой место, служить маяком и ретранслятором для RS-125. Взлёт получился несколько неаккуратный, но и так хорошо. Отлёт на Кербин запланирован на LV-N, чтобы у Кербина тормозить KR-2L+, продолжительность прожига 16:26, аппарат выведен на относительно высокую экваториальную орбиту ~135×135 км.
15:19 Кербин
Аэроторможение не используется, топлива хватает для выхода на экваториальную орбиту ~80×80 км. Сход с орбиты для посадки выполняется прожигом над кратером с опусканием траектории на западный берег полуострова с космическим центром. Далее спейсплан большую часть времени садится как планер, без использования топлива. Двигатели включаются незадолго до взлетной полосы, иначе спейсплан до неё не долетит. Двигатели помогают держать ~160 м/с в горизонтальном полёте. Над полосе выключаются двигатели и выпускается тормозной парашют. Касание на скорости ~140 м/с, жестковатое, но парашют удержал крафт на полосе. Колёса LY-99 поворачивать не могут, поэтому для маневрирования на полосе выключается один двигатель а Friction Control на передней стойке устанавливается в 0. Тогда крафт может поворачивать. По достижении нужного угла поворота вернуть Friction Control исходное значение.

Использованы визуальные улучшения: планеты Spectra, KSPRC, SVE, крафты RealPlume, TexturesUnlimited, IndicatorLights.
Из деталей только MK1CabinHatch, но крафт в стоке грузится, просто у двухместной 1.25м кабины не будет люка.

5

Автор публикации

не в сети 13 часов

Marschig

176
"Never build a rocket with a fineness ratio greater than 10!" - Wernher von Braun
Комментарии: 18Публикации: 67Регистрация: 24-03-2019
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Комментарии: 5
  1. Marschig (автор)

    Попробовал перепостить свою последнюю статью.
    Выглядит приемлемо. Но надо дорабатывать, местами редактировать неочевидно и неудобно.
    И категория в заголовке показывается только последняя, ещё две не показываются.

    1
    1. Marschig (автор)
  2. admin

    Проверка картинок в комментариях.
    https://ksp.space/wp-content/uploads/2019/03/screenshot2.jpg
    По нажатию на ссылку показывается во всплывающем окне.

    0
    1. Mrsch

      Проверка древовидного отображения комментариев.

      0
      1. Басила
Добавить комментарий
Авторизация
*
*

Регистрация
*
*
*
*

20 + двенадцать =

Генерация пароля