Autor Wątek: Stabilność cz.2 - pojazdy kosmiczne i wahadłowce.  (Przeczytany 2337 razy)

0 użytkowników i 1 Gość przegląda ten wątek.

Nie, 22 Maj 2016, 14:29:12

Offline angorek

  • Sierżant
  • ****
  • Wiadomości: 520
  • Reputacja: 35
    • Zobacz profil
Witam

Zanim zaczniesz czytać ten artykuł, upewnij się że przeczytałeś również te :
Poradnik budowy samolotów by ShookTea
Aby zobaczyć link - ZAREJESTRUJ SIĘ lub ZALOGUJ SIĘ
Stabilność rakiet
Aby zobaczyć link - ZAREJESTRUJ SIĘ lub ZALOGUJ SIĘ

W pierwszej części poradnika poruszyłem kwestie stabilności aerodynamicznej rakiet. Dzisiaj omówimy rozłożenie masy i silników tak by nasza rakieta, wahadłowiec, lądownik, gwiazda śmierci itp. leciały tam gdzie chcemy.

Załóżmy że omawiany statek znajduje się  kosmosie więc jego aerodynamika nas nie interesuje.

Każdy statek ma swój środek ciężkości. Nie będę tłumaczył co to, (od tego są książki) jedyne co musicie wiedzieć to że aby ruszyć dany obiekt wektor siły na niego działającej musi przechodzić przez punkt ciężkości. Jeśli chcemy obrócić obiekt, wektor siły nie może przechodzić przez środek ciężkości. Postaram się to wyjaśnić "łopatologicznie" na przykładzie bardzo prostego statku.

Mamy tutaj statek złożony ze zbiornika, kabiny i spadochronu do którego przyczepiam silnik w różnych konfiguracjach. Dodałem od siebie bazgroły w paincie, fioletowy to przedłużenie wektora ciągu, czerwony to kierunek ruchu. Żółta kulka to środek ciężkości, fioletowa to punkt przyłożenia ciągu. Włącza się je przy przyciskach symetrii. (screen w 1 części)

Przykład 1.



Silnik został umieszczony centralnie na dole.
Wektor ciągu przechodzi przez środek ciężkości i jest skierowany w dół.
Statek poleci prosto do góry.


Przykład 2.



Silnik został umieszczony z boku.
Wektor ciągu nie przechodzi przez środek ciężkości.
Statek zacznie się obracać, aż w końcu rozleci się.

Przykład 3.




Silnik został lekko obrócony.
Wektor ciągu przechodzi przez środek ciężkości.
Statek poleci, aczkolwiek nie poleci on prosto do góry, a lekko w bok.


Przykład 4.




Wektor ciągu przechodzi przez środek ciężkości.
Statek poleci dokładnie w bok.

Przykład 5.




Wektor ciągu nie przechodzi przez środek ciężkości.
Statek zacznie się obracać jak w przykładzie 2.


Jeśli wektor ciągu nie przechodzi przez środek ciężkości można w zależności od konstrukcji :
- zmienić wyważenie statku
- zmienić położenie silników, lub je delikatnie pochylić
- dodać silniki korekcyjne
Warto wspomnieć że jeśli wektor ciągu jest odchylony od osi statku to navball może nie działać prawidłowo. Tzn. wskaźnik statku na navballu nie wskazuje gdzie statek poleci, a jedynie położenie kapsuły sterującej. Jeśli ciąg jest odchylony np. 20 stopni od osi statku, to trzeba manualnie ustawić statek na navball 20 stopni powyżej znacznika manewru.

Na tym prostym przykładzie widać też jak działają silniki RCS. Środek ciężkości jest osią obrotu, a silniczki RCS wytwarzają siłę.
Im dalej od środka ciężkości są one zamontowane tym większy moment obrotowy działający na statek i szybciej się on obraca.
Ważne jest dobre rozmieszczenie silniczków RCS by były one w tej samej odległości od środka ciężkości, ponieważ podczas ruchów translacyjnych (np. podczas dokowania) jedna para może wytwarzać większy moment od drugiej i obracać nam statkiem. Pomocny w tym jest mod RCS build Aid.




Budowa wahadłowców typu STS

Budowa wahadłowców, chociaż na pierwszy rzut oka wydaje się trudna po zrozumieniu zasady staje się dziecinnie prosta.
Wahadłowiec zawsze budujemy w kilku etapach :
- budowa orbitera w SPH i testy szybowania
- wklejenie orbitera do VAB
- montaż zbiornika paliwa
- montaż boosterów

Oryginalny Space Shuttle korzystał z dwóch typów silników : głównych (SSME) oraz orbitalnych (OMS).
W swoim wahadłowcu również zastosowałem taki układ, dwa duże silniki dostarczające duży ciąg podczas startu oraz dwa mniejsze dla precyzyjnego manewrowania na orbicie. Są one również odchylone pod innym kątem ale o tym za chwilę.
Wspomnę tu jeszcze  tylko o sposobie obliczania wektora ciągu. KSP uwzględnia podczas jego obliczania wszystkie silniki, i gry nie interesuje że np. separatorony to tylko boostery po wypaleniu odciągają itd. Gdy ustawiam silniki OMS by wahadłowiec leciał prosto, klikam na silniki główne prawym przyciskiem myszy i ustawiam Throttle Limiter na 0. Gdy OMS mam ustawione, w nich Throttle limiter daję na 0, a w silnikach głównych na 100.

Tak więc, zakładam że mamy sprawny latający wahadłowiec, który trzeba jakoś wynieść na orbitę. Wklejamy go do VAB.
Ustawiam silniki OMS.


Następnie ustawiam throttle limiter silników OMS na 0, i montuję silniki główne.



Od razu widać że wektor przechodzi poniżej środka ciężkości i spowoduje obrót. Zgadza się, bo wahadłowiec miałem już oblatany wcześniej i po prostu do zdjęć usunąłem zbiornik  ale po jego dodaniu...



Wszystko jest ok. Wahadłowiec będzie leciał prosto, a drobne odchyłki spowodowane zmianą masy (przez spalane paliwo) skoryguje SAS wychylając silniki.
Teraz pora dodać boostery.



Mają one dość mocne silniki więc ich ciąg musiał zostać ograniczony do 55%, a same boostery zostały lekko przesunięte w lewo.





I leci ! Jak widać jest on trochę pochylony na plecy ponieważ jak widać na zdjęciach wektor ciągu nie jest umieszczony idealnie pionowo.
Przy budowie bardzo pomocny jest MechJeb lub KER. Ja osobiście preferuję mechjeba bo jest fajnie zintegrowany z toolbarem, i pokazuje informacje o DeltaV, TWR oraz czasie pracy silników.
Dodam też żeby wahadłowiec podpierać z boku boosterów i za skrzydła, bo jeśli umieścimy podpory od strony zbiorników to na 99% wahadłowiec wjedzie w nie tuż po starcie :D

Mam nadzieję że napisałem to dość zrozumiale :D
Komentarze mile widziane ;)

Pozdrawiam !
Pozdrawiam Daniel
rakiety.org.pl In thrust we trust !

Nie, 22 Maj 2016, 15:54:03
Odpowiedź #1

Offline Pizmak

  • Szeregowy
  • *
  • Wiadomości: 55
  • Reputacja: 3
    • Zobacz profil
Fajnie, prosto i przejrzyście. Żadnych problemów ze zrozumieniem. Dzięki za poradnik :)

Namazane z P8 Lite przez Tapatalk

Dom jest tam, gdzie znacznik prograde.

Reklama

Odp: Stabilność cz.2 - pojazdy kosmiczne i wahadłowce.
« Odpowiedź #1 dnia: Nie, 22 Maj 2016, 15:54:03 »

Pon, 23 Maj 2016, 13:44:15
Odpowiedź #2

Offline Drangir

  • Major
  • *
  • Wiadomości: 1 631
  • Reputacja: 92
  • Smok rakietowy
    • Zobacz profil
    • DeviantArt
Drobna uwaga. ShookTea nie jest autorem poradnika, tylko tlumaczem.
Cytat: Steven Universe
- Wasze obliczenia były niepoprawne.
- Nie mogły być niepoprawne, skoro żadnych nie robiliśmy.

 

Stabilność rakiet

Zaczęty przez angorek

Odpowiedzi: 5
Wyświetleń: 5256
Ostatnia wiadomość Sob, 21 Maj 2016, 10:21:31
wysłana przez angorek