140km(宇宙)の弾丸軌道で地球に帰還するロケット（設計/組上げ）

改造前の元のロケット

回収部分の軽量化

• 回収部分は、基本的にAvionicsのみとして回収部品を軽量化したいので、Avionicsの下に、新たにデカプラー(Hollow Interstage)を取り付けます
• 径は0.4mに合わせ、長さは最小に設定し、形状も適当にそれらしいものを選びました

パラシュート(Parachte)の追加

ノーズ部分を、Parachte-Cone(パラシュート-コーン)に交換します

パラシュートのPAWから、「Show Parachute Editor」を押して、パラシュートの詳細画面を表示します

パラシュートの設定：径

• 「Select a preset」で標準の寸法が選べます
• また、Cycle part sizeの「Previos size」「Next size」でも詳細に変更できるので、これらによって径をそれらしい寸法にします

パラシュートの設定：共通

• (今回の例ではないですが、もし、Parachte(Double)の場合では、パラシュートが2個開くので、同じような設定が2個表示されます)
• 基本的に、そのままの設定で問題ありません
• なお、将来設定変更しそうな項目としては、
  • Target planet：パラシュートを使用する惑星
  • Current material：地球では、Nylon(ナイロン)で良いが、Venusの様な高温用途では、Kevlar(ケブラー)の方が良いらしいです
  • Landing alt(着陸高度)：地球では0で良いが、他の惑星で高い高度で着陸する場合には、詳細に設定した方が良いかもしれません

パラシュートの設定：個別

• MAIN/DROGUE/DRAG：着陸用は、MAINです
• Currentry using「Switch to wet mass」：パラシュートの自動計算で、燃料を空か満杯どちらで計算するかの選択です
  • 今回はタンクを切り離して計算するので、どちらでもよいと思う
• Wanted touchdown speed：着陸速度　今回はそのまま6m/sです
• Parachutes used：使用パラシュート数
  • Parachte(Double)等、複数個で展開する際は、その数値(Doubleなら2)を設定します
  • 1の設定のまま実際の展開が複数個の場合、過剰の設定になり、減速後速度が目標よりも下がります
• Predeployment altitude：展開前高度
  • 高すぎると、熱や空力で裂かれる可能性があります
  • 今回は5000mにしました
• Deployment altitude：展開高度
  • 高すぎると、着陸までの時間が長くなります
  • 今回は1000mにしました

必要パラシュートの自動計算

• 必要最低限の重さでパラシュートを設定したいので、一旦、分離回収のパーツ状態にします

• 設定入力が完了したら、「Apply settings」を押して、Successの「Close」を押すと、Total part costが重量に応じて変更適用されます

• ただし、1回目の「Apply settings」は、自身の重い状態のパラシュートでの計算であるので？、何回か「Apply setting」-Successの「Close」して、Total part costが変わらなくなるまで繰り返します
  • 最終的なTotal part costは、√5.6になりました

一旦仮に分離したパーツを元に戻し、ステージを適切に設定します

• 最終ステージがAvionicsの分離とパラシュートの展開、にする等、打上げのStageを設定して、ロケットは一旦完成で、Simurateで確認します

Simurate

Simurate設定

• パラシュート展開は手動で行いたいので、Ascent GuidanceのAscent Settingsにて、Stop autostaging at stage #を、1に設定します(このロケットのステージ構成の場合)

Simurate結果

• Simurate結果、最大高度は130km程度のようで、契約用件の140kmに到達しないようです

Simurate結果を受けて、ロケットの修正等

• よって、燃料タンク容量を上げ、エンジンの定格時間を超えますが、ギリギリまで燃焼します
  • なお、すでに作成したtool寸法の範囲内にすれば、新しくtool作成は不要です
  • toolは4%以内であれば、適用できます
  • よって、タンク長を1.56mまで伸ばします
  • 以下は、タンク長1.56mであれば、新しいtoolは不要ですが、1.561mは、新しいtoolが必要を示しています

• それでも140kmに届かないので、Wingを小さくし、軽くしました

• ロケット設計修正で、140km(宇宙到達高度)を超えることができたので、適当なタイミングで手動でステージを進め、分離し、パラシュートが働くことを確認しました
  • (海に着水した場合、重くて沈むかもしてませんが、今回の契約では着水した瞬間に成立するようで、達成に問題なさそうです)