В предыдущей статье рассматривалось улучшение связи на ранних этапах карьеры – вокруг Кербина. Переходя к межпланетным полётам, хочется иметь устойчивую связь во всей системе. Опять будет использована таблица KSP.xlsx, подробно разобранная ранее, здесь её последняя версия, уже доработанная под моды JNSQ и Near Future.
Дополнительные наземные ретрансляторы (Extra Groundstations) выключены, связь есть только в течение половины суток, когда космический центр в прямой видимости. Решение простое: вывести мощный ретранслятор на стационарную орбиту с противоположной от космического центра стороны. И два ретранслятора поменьше на ту же орбиту, разнесённые от главного на 120 градусов, связывать главный ретранслятор с космическим центром и обеспечивать связь вокруг Кербина. Высота стационарной орбиты 8968.11 км (в JNSQ), максимальное расстояние до поверхности ~10500 км.
Чтобы в окрестностях Кербина хватало внутренних антенн (в частности, во время спуска в атмосфере со сложенными внешними) на ретрансляторах нужны RA-15. JNSQ увеличивает дальности антенн в 4 раза, с модификатором 0.65 (предустановка Hard) дальность RA-15 будет 39G, т.е. две RA-15 свяжутся между собой на расстоянии до 39 млн.км, а RA-15 и внутренняя антенна свяжутся на расстоянии до 22.5 тыс.км.
Расстояние до предпоследней планеты 440-620 млн.км, до последней 1075-2350 млн.км. Станции слежения прописан рекомендованный JNSQ модификатор 4 и дальность её теперь 1000G Дальность самых мощных антенн (Comm 88-88 и RA-100) будет 260G. До станции они дотянутся с расстояния 509 млн.км, даже у предпоследней планеты будут работать не всегда. Придётся ставить две, результирующая дальность будет 437G, связь со станцией будет до 660 млн.км. Дальность нескольких антенн считается как дальность одной умноженная на их количество в степени antennaCombinableExponent (в таблице колонка Comb). Чтобы собрать из RA-100 ретранслятор, равный по мощности станции космического центра, придётся ставить их шесть штук. В стоке это решение сработало бы, но в JNSQ оно решит проблему только с предпоследней планетой. Тут могли бы помочь моды на антенны большой дальности (например, JX2 Antenna), но мы используем рефлекторы из Near Future.
Они не имеют самостоятельной дальности, но увеличивают дальность направленных на них антенн. Самый мощный рефлектор RFL-2000 добавляет 5T (5000G), или 3.25T с модификатором 0.65. Модификатор 4 из JNSQ на них не действует. Near Future добавляет антеннам новый параметр: FeedScale (не всем, раскладным DTS-M1 и HG-55 не добавляет).
Он определяет, насколько эффективно с этой антенной работает ретранслятор. Например, дальность RA-100 (FeedScale = 0.9) c RFL-2000 составит 260+3250*0.9=3185G. Но можно взять F-RA c собственной дальностью 0.013M, зато с эффективностью рефлектора 1, и получить от него полный бонус с итоговой дальностью 3250G. А поскольку они маленькие и лёгкие, их можно взять 8 штук (можно и больше, но это максимальный уровень симметрии для деталей, вторую партию ставить не хочется, и так хорошо выйдет), направить на один рефлектор и получить ретранслятор с дальностью 3.25T*8^0.5=9.19T с весьма умеренной массой 1.172 т.
Как считать: в ячейке A1 выбрать применяемый рефлектор RFL-2000, применяемую антенну F-RA выбрать в ячейке C4 (там собраны антенны близкой дальности), в ячейке C3 указать количество. В ячейке C6 (на пересечении строк и колонок с F-RA) будет расчётная дальность. Её скопируем в ячейку M2 и будем использовать в дальнейших расчётах. В ячейке A4 модификатор 0.65 (предустановка Hard), ячейка M1 переключена на JNSQ (автоматическое применение модификатора 4 из JNSQ, иначе там stock и 1). В ячейке L2 рекомендованный JNSQ модификатор станции слежения. На пересечении строк и колонок дальность связи пары антенн или антенны и станции слежения, в таблице ниже уровень сигнала для заданного в ячейке A16 расстояния.
Теперь уберём рефлектор из ячейки A1 и посмотрим, как антенны достают до нашего ретранслятора, прописанного в колонку M. Comm 88-88 свяжется с ним на расстоянии до 1545 млн.км. У предпоследней планеты уровень сигнала не упадёт ниже 64%.
С последней планетой хуже. Понадобится 4 таких антенны. Допустимое расстояние до ретранслятора вырастет до 2600 млн.км, уровень сигнала в апоцентре упадёт до 2.6%. Но связь будет, за весьма умеренные 0.4 т массы комплекса антенн. Это для антенн прямой связи. Если понадобится ретранслятор, то масса четырёх RA-100 будет уже 2.6 т, и будет смысл опять рассматривать схему с рефлектором. Масса комплекса антенн подсчитывается в строке 13.
Рефлектор работает при условии, что антенна направлена на его поверхность. Для проверки в контекстное меню антенн Near Future добавляет пункты «Render Antenna Path» и «Render All Path» для отображения, куда именно направлены антенны. Линии красные: рефлектор сложен в транспортном положении и сейчас антенны направлены мимо.
Рефлектор развёрнут. Все лучи сменили цвет на голубой, все антенны попали в рефлектор. У RFL-2000 есть особенность: луч может попасть между его шестигранниками. Это сразу будет видно по покрасневшему лучу антенны и положение рефлектора можно будет сразу скорректировать.
Сам главный ретранслятор простой: беспилотный модуль RC-XS1, на нём 8 антенн F-RA, 6 мелких батареек. Бак ксенона на 720 единиц, двигатель IX-6315. Запитан двигатель от большой солнечной панели, смонтированной на длинной ферме, чтобы уравновесить тяжёлый рефлектор, поставленный с противоположной стороны. Сверху термометр, на случай контракта «передай данные с орбиты». Рефлектор поставлен на шарнир из Breaking Ground, чтобы после развёртывания занял рабочее положение напротив антенн. Изначально он разворачивается так:
Вспомогательные ретрансляторы ещё проще: антенна RA-15 на беспилотном модуле RC-XS1, двигатель LV-1, четыре самых маленьких топливных бака. Хотелось поставить три, для симметрии с солнечными панелями и батарейками, но пришлось четвёртый задвинуть под антенну, иначе не набирались требуемые 262 м/с для перевода на рабочую орбиту с переходной. С четвёртым баком dV 330 м/с.
Всё это поставлено на трёхступенчатый носитель, конструкция которого и схема выведения будут подробнее рассмотрены ниже.
Скриншоты и комментарии по конструкции и выведению:
На первой ступени керосиновый двигатель RE-I5 с баком Jumbo 64 и два ТТУ BACC.
Выгорающие к высоте 7300м.
Первая ступень сбрасывается на высоте ~52 км и скорости ~2600 м/c
На второй ступени водородный двигатель CE-60 с баком X200-16. Обтекатель сбрасывается на высоте 65+ км.
Её хватило бы для выхода на орбиту и в ней ещё осталось бы 60+ м/с.
Но она осталась бы летать мусором на орбите. Поэтому она сброшена до завершения манёвра, последние 33 м/с довыведет третья ступень. Двигатель LV-909 с баком FL-T400 и дополнительными сферическими баками.
Орбита. Развёрнуты солнечные панели, спланирован манёвр.
Удобно, что у нас с противоположной стороны от космического центра уже летает на стационарной орбите старый ретранслятор HG-20×4. Можно выбрать его целью и спланировать манёвр так, чтобы в апоцентре оказаться рядом с ним. Главный ретранслятор после перехода на круговую орбиту тоже окажется с противоположной стороны от космического центра, что и требуется.
Маневр выполнен. Спланируем следующий. Орбита наших ретрансляторов будет не экваториальная, а с наклонением на 40 градусов. Чтобы главный ретранслятор не затенялся Кербином на 35 минут каждые сутки для аппаратов, летающих по системе главным образом в плоскости эклиптики. И на полюсах Кербина связь постоянно будет. Перицентр после поворота орбиты станет отрицательным, отработанная третья ступень упадет на Кербин, не оставив мусора.
Следующий манёвр – выход на переходную орбиту с периодом обращения 2/3 от рабочей. dV 538 м/с.
Ионный двигатель главного ретранслятора вытянет туда весь пакет из трёх спутников, смонтированных на решётчатой ферме. Химический двигатель эту ферму сжёг бы, но ионному она не мешает. Kerbal Engineer Redux показывает dV пакета 1453 м/с, но это в предположении, что вспомогательные ретрансляторы уже отделились. На самом деле dV пакета 902 м/с. На вкладке Spacecrafts таблицы есть расчёт.
Переходная орбита. Вспомогательные ретрансляторы отделились. Ферма тоже сброшена, ТТУ уронят её на Кербин. Нет, мусора в системе не будет 
Главный ретранслятор выполняет переход на рабочую орбиту на этом же витке и занимает постоянное положение с противоположной стороны от космического центра.
Разворачивать ретранслятор можно только после завершения всех манёвров: шарнир после поворота нарушает развесовку спутника, летать прямо он больше не сможет. Т.е. сможет, если обратно всё свернуть
Вспомогательные ретрансляторы перейдут на рабочую орбиту по одному на следующих витках, и окажутся разведёнными на 120 градусов от главного.
Использованный набор модов в статье.
Автор публикации
