Wie man schwere Lifter-Rakete entwerfen kann

Ich baue eine Raumstation, die eine Reise nach Jool machen wird, sammle Wissenschaft von ihren Monden und kehr zurück. Hier ist mein wiederverwendbares Wissenschaftsmodul (2600kg):

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Ich habe meine Leichen in Kerbin getestet. Der Lander konnte Kerbin verlassen und in der Umlaufbahn mit 2600m / s im Tank bleiben. Dies ist der Lander mit dem Wissenschaftsmodul:

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8 Panzer in Spargel um einen Nuke + Wissenschaft Kopf, insgesamt 56000kg

Das Problem ist, ich kann es nicht schaffen, dieses Modul zur Raumstation zu bringen!

Ich habe schon viele Konfigurationen ausprobiert, darunter das Versenden des Science-Moduls und dann den anderen Teil, aber alle scheiterten. Hier ist mein letzter versuchter Versuch:

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Welche Art von Konfiguration für einen Lifter würde mich dazu bringen, diese 56000Kg zu meiner Raumstation zu bringen?

Hinweis zur KSP-Konfiguration:

  • Läuft 1.0.5
  • Nur MOD installiert ist der Kerbal Engineer Redux 1.0.19.4
  • Alle techs außer: Hochleistungs-Treibstoff, Aerospace Tech, fortgeschrittene unbemannte und schwere Landung.

  • Terminal-Geschwindigkeitstabelle für KSP v1.0 und höher?
  • Welche Wissenschaft kann ich auf und in der Nähe von Kerbin ausführen?
  • Muss ich meine wissenschaftlichen Instrumente aus dem Mun bringen?
  • Kerbal Space Programm - Kann ich Teile auf ein anderes In-Orbit-Schiff übertragen?
  • Wie bringe ich Kerbals zurück?
  • Hat deltaV eine Grenze, die nur Bestandteile verwendet?
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    Was genau macht Lifter Rakete Schwer?

    Es ist unmöglich, präzise Cutaway Punkt für schwere Rakete geben, aber es gibt mehrere Eigenschaften, die Sie in ihnen bemerken könnten:

    • Ladung Größe, seine große, seine lächerlich groß. Es ist kein Platzstation-Modul, seine ganze Station. Im Einzelstart. 60 Töne ist ziemlich groß, aber noch nicht spektakulär.
    • Schub wird wichtiger als Kraftstoff-Effizienz, wenn Sie Titanic Größe Nutzlast zu starten.
    • Schub wird wichtiger als aerodynamische Form. Wenn der Motor groß genug ist, werden sogar Scheunentore fliegen.
    • Staging ist nicht mehr aktiv. Gewichtskosten in Strukturelementen für humongous Raketen können höher sein als einige leere Treibstofftanks.
    • Sie beginnen mit Cheats Engineering, um Spielbeschränkungen zu bekämpfen. (Motor-Clustering, Teil-Clipping)
    • Sie realisieren Teil Mods sind sehr nützlich.

    Was brauche ich, um gute Heavy Lifter Rakete zu entwerfen?

    • Phantasie
    • Ingenieurmodelle
    • Teilmods
    • Moar Booster

    Phantasie – Sie verlassen das Gebiet der gesunden Technik, es gibt keine Verbindung zu echten Raketen mehr. Denken Sie groß, denken Sie Booster

    Ingenieur-Mods – Wissen, wie man Raketen-Mathe macht, ist gut. Raketen-Mathe auf eigene Faust zu tun ist eine Verschwendung von Zeit. KSP "Physik" ist ganz anders als die reale Welt, also sind echte Werkzeuge meist nutzlos. Zahlen und Gleichungen sind störend, um aus Spiel zu spielen und Online-Tools neigen dazu, veraltet zu sein. Allerdings gibt es mehrere Mods, die sehr helfen mit Engineering:

    • Kerbal Ingenieur Redux – DeltaV, Schubverhältnis, Trockenmasse, atmosphärische und Vakuumauslesung und vieles mehr.
    • MechJeb – Menschen sind inhärent ungenaue Kontrollen. Präzise Manöverknoten, präzise Manöverausführung. Kommt mit ziemlich guten Aufstieg Autopilot, die Sie weiter bearbeiten können auf eigene Faust. Fiel nicht schlecht, um es zu benutzen, wir benutzen Autopilot seit Sputnik;)
    • RCS Build Aid – Ermöglicht die korrekte Verwendung von RCS ohne wilde Raten seine Positionen.

    Hinweis: Alle vorgeschlagenen Mods arbeiten entweder in KSP 1.1 oder werden in Kürze aktualisiert, sind in aktiver Entwicklung und arbeiten gut auf 10 Jahre alten Laptop;)

    Teilmods – Bei bestimmten Größen sind die Standardteile einfach zu klein. Motoren zu schwach Kraftstofftanks zu klein. Die hohe Teilzahl ist schwer auf die strukturelle Integrität angewiesen (was die Flugstabilität beeinträchtigt) und die FPS stark beeinflusst (Fly-by-Hand ist noch unpräziser, wenn das Spiel verzögert).

    • SpaceY Heavy Lifter Parts – Große Teile für große Raketen.
    • SpaceY Expanded – Noch größere Teile für noch größere Raketen.
    • Modular Rocket Systems – obwohl es meist kleine Teile enthält, gibt es sehr nützliche Bauteile im Inneren. Und Quad-NERVA-Motor für Ihre großen Transfer-Stufen.

    Hinweis: KSP 1.1 (derzeit im offenen Beta-Test) Leistung ist gegenüber dem aktuellen KSP 1.0.5 deutlich verbessert. Alle vorgeschlagenen Mods sind gegen Standard-Teile ausgeglichen (keine Sci-Fi-Magie Teile hier).

    Raketengebäude Regeln

    Lets Wiederholung über Standard-Raketengebäude Regeln:

    • Reduzieren Sie das Eigengewicht um mehrere Stufen
    • Passen Sie Ihre Motoren auf atmosphärischen Druck
    • Bauen Sie mit aerodynamischer Form im Auge
    • Halten Sie Ihre max TwR unter 2: 1
    • Zuerst, dann sanfte Schwerkraft drehen, wenn Luft spärlich wird

    Aber…

    Bei bestimmter Größe aero-bremsen (es tritt sowohl auf dem Aufstieg als auch auf dem Abstieg) stoppt effektiv zu sein. Lange Geschichte kurz, es ist exponiert_surface * atmospheric_pressure * rocket_speed versus rocket_speed * rocket_mass . Raketenmasse wächst schneller als die exponierte Oberfläche, so dass nach dem Bruch von 100 Tonnen Luftstopps ein Anliegen ist. Und Raketen neigen dazu, trotzdem eine niedrige Atmosphäre zu lassen.

    Zusätzlich werden große Raketen mehr von einem stabilen Schub profitieren als von kraftstoffsparenden Motoren, so dass dieser Punkt auch ignoriert werden kann.

    Lets bauen eine Aktienrakete!

    Hinweis: Sie benötigen sehr hohe Schub, es sei denn, Sie werden aggressive Schwerkraft drehen. Ich wählte die Schwerkraft als Frage implizierten Karrieremodus, wo die Mittel begrenzt sind.

    Hinweis: Kümmern Sie sich nicht mit festen Brennstoffverstärkern, wenn Sie nicht größere Teile verwenden (zB SpaceY Mod)

    So können wir 60 Tonnen heben. Mit großer Fehlergrenze. Hier ist schnell und schmutzig Design:

    1. Definiere deine Testladung mit einer Fehlergrenze. Test Fracht
    2. Füge starke, aber einfache, zentrale Bühne hinzu, die den ganzen Weg zur Umlaufbahn verbrennen wird, 2000m / s DeltaV ist gute Wette. Nashorn Macht
    3. Fügen Sie Booster hinzu, die DeltaV über 3000m / s erhöhen und werden bald fallen gelassen. Vektoren des Aufstiegs
    4. Fügen Sie einige Streben, Söhne, SAS-Module und Flügel hinzu. (SAS / Winglets können Kraftstoff über Kontrolle mit Motor Kardanring alleine sparen)

    Unter Mechjeb-Kontrolle (aggressive Schwerkraft drehen, keine Anliegen für die Aerodynamik) HL 60t kann zuverlässig 100×100 Umlaufbahn mit ~ 3200m / s DeltaV, die ~ 200m / s Ersatz für Fehlerkorrektur (~ 1000m / s für den Aufstieg, 2200m / s in Orbitalgeschwindigkeit). Der Nutzlastanteil liegt bei rund 16%.

    Anmerkung: Ich habe geplant, Booster in Drohnen-Shuttles zu fahren, die in der Lage sind, kontrollierten Abstieg, erste Tests waren vielversprechend.

    Lets optimieren unsere Rakete!

    Hinweis: Kümmern Sie sich nicht mit Begrenzung der Drosselklappe in geringer Atmosphäre (Limit Q in MechJeb). Für Raketen von solcher Größe wird es tatsächlich schlechteres Ergebnis als Vollgas geben die ganze Zeit.

    Es ist zu stark! 4: 1 TwR ist ein bisschen hoch, vielleicht brauchen wir nicht Rhino brennen die ganze Zeit? Als Rhino nach dem Booster entzündet wurde, erreichte die Rakete die Strecke mit 350m / s im Panzer. Wir haben gelernt, dass wir zu viel Treibstoff (totes Gewicht) und zu viel Schub haben (Eigengewicht in der Motormasse).

    Nicht mit Motor macht es in totes Gewicht, so läßt man einige Schub von Booster zu Zentrum (Rhino = 2xVector, Mamooth = 4xVector). Wir können auch versuchen, Booster in Treibstofftanks für zentrale Bühne mit Kraftstoffleitungen zu drehen.

    HL 60t mk2 Nach dem Einschalten der Motoren erreicht man mit 190m / s im Tank. Wir haben auch den Preis von ~ 350k auf ~ 160k fallen gelassen. (1xMamooth + 4xSkipper)

    Können wir weiter gehen? Ja, ja können wir.

    Durch die Gravitationsumdrehung entfernen wir die Notwendigkeit, die Rakete schnell zu drehen, und nach vielen Testflügen wissen wir, dass dieses Design sehr stabil ist. Keine Notwendigkeit für SAS und Flügel. Kein SAS bedeutet keine Notwendigkeit für Solaren. Durch die Erhöhung der Booster-Schub können wir den Hauptstufenschub verringern (5xMainsails diesmal).

    HL 60t mk3 Preis fiel auf 150k (20k Nutzlast, 130k Lifter alleine), 370m / s links in der Umlaufbahn.

    Ersatzbrennstoff bedeutet Eigengewicht. Wir können auch diese netten Booster mit alten und langweiligen Orangen Tanks ersetzen.

    HL 60t mk4 Über 300m / s in der Umlaufbahn. So können wir ein bisschen mehr verkleinern.

    HL 60t mk5 Puny 50m / s in der Umlaufbahn verlassen Die Kosten sanken auf 127k (20k Test Nutzlast, 107k Lifter). Nutzlast Massenverhältnis erhöht auf ~ 19%

    63 Tonnen in der Umlaufbahn für 100k

    Und hier werden wir nach ~ 40 Starts enden (würde es nicht stören, es ohne MechJeb und ALT + TAB;) zu machen. Lifter Preis sank gut unter Belohnungen von Missionen, die eine solche Rakete erfordern und wie ein Bonus, den wir auf Tech-Level 6 fallen ließen.

    Hinweis: Wenn Sie planen, manuell zu starten, fügen Sie etwas Ersatzbrennstoff hinzu. Die Schubränder sollten eine 10% ige Erhöhung der Delta-V ermöglichen.

    Hinweis: Rekord-Nutzlast-Massenverhältnisse für Raketen in KSP sind rund 25%.

    Wie immer können Entwürfe von meinem SE.Gaming KSP Repository heruntergeladen werden.

    Ich habe die Idee, die Lifter unter die Payload-Raketen hinzuzufügen, nachdem ich Scott Manley Video gesehen habe . Und danke für den großen Hinweis von @PTwr, um die Treibstofftanks zu entleeren

    Hier ist die Lösung:

    • Leere die Panzer deiner Nutzlast. Tausche sie später, wenn sie schon in der Umlaufbahn sind.

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    • Spargel ist großartig, um das Schiff über 30Km zu schicken, bevor man das Schiff dreht. Dies wird das Schiff dazu veranlassen, die Kontrolle zu verlieren.

    • T1 "Dart" gab nicht genug Drehmoment Die beste Passform hier war RE-I5 "Skipper".

    • Struktur, um genügend Platz zwischen einem Kraftstofftank zu einem anderen zu geben. Andernfalls können sie während der Trennung die Motoren berühren und zerstören.

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    • Schließlich wird eine Menge von EAS-4 Strut Connector oder die Payload wie verrückt wackeln.

    ANMERKUNG: In diesem konkreten Fall ist das Wissenschaftsmodul ein wiederverwendbarer abnehmbarer Teil, also sollte es von dem Rest des Körpers getrennt geliefert werden. Es würde extra 2,5 Tonnen aus der gesamten Nutzlast ersparen.

    Leeren Sie die Treibstofftanks der letzten Etappe und starten Sie sie in eine niedrige Kerbin-Umlaufbahn.

    Dann starten Sie eine zweite Rakete, die nur ein großer Kraftstofftank ist, stecken Sie es mit Ihrer ersten Etappe und verwenden Sie es, um es zu tanken.

    Sie können auch zusätzliche Treibstofftanks anlegen und anbringen. Sie können diese dann während der Mission nacheinander fallen lassen, sobald sie leer sind.