火星への飛行：ゴマノフスカヤ以外の軌道、希少な雰囲気でのエアブレーキングと着陸の困難

秋、悲しみ、懐かしさ。 火星への飛行を解き、あなた自身の教育的探求を手配する時です。 事実上、もちろん、オービターで。 そして、もっと面白くするために、エンジンで火星を減速させるのではなく、大気との摩擦で減速させます。

フライトプラン

最も理解しやすく便利なように、フライトは簡単な段階に分けられます。

1. 地球から始めましょう。
2. 軌道の平面を組み合わせます。
3. 火星への加速。
4. 火星への道の軌道修正。
5. 入り口の廊下。
6. 大気中のブレーキ。
7. 着陸の準備。
8. 大気圏飛行と着陸

フライト準備

Orbiter自体に加えて、 AerobrakeMFDのみが必要です （インストールされたシミュレーターのフォルダーにアーカイブを解凍するだけです ）。

使用される定義

ステージ1.地球からスタート

まず、以下のチェックを外して、「パラメータ」セクションで「エンドレス燃料」モードを有効にする必要があります。







必要なスクリプトは、Delta-gliderフォルダー内の「DG-S ready for takeoff」です。 その中で、私たちの船はすでにカナベラル岬の滑走路に立っており、離陸の準備ができています。









デルタグライダー-オービターの主力製品



F1を押すと、「タクシーからの表示」モードに切り替わります。 F8キーを押すと、ビューが「グラスコックピット」モードに切り替わります。







左右に多機能ディスプレイ（MFD、MFD）があります。 これらのディスプレイには、飛行中に必要になるさまざまなデバイスを表示します。 MFDホットキーは、左右のMFDでそれぞれ左と右のShiftキーを押した状態で使用されます。 MFD選択メニューは、 Shift-F1を押すか、MFDの下のMNUボタンをクリックすることで起動します。 コックピットはインタラクティブです。ホットキーを覚えるのが面倒な場合は、マウスクリックでボタンをクリックできます。 Shift-F1 、 Shift-Sを押して左側のMFDを「表面」モードに切り替え、 Shift-Oを押して右側のMFDを「オービット」モードに切り替えます。 表示の便宜上、 Shift-P （MFDはECLを右上のSHPに置き換えます）を押して、右MFDの投影モードを黄道から船に変更し、 Shift-Dの組み合わせで天体の中心から表面までの高さを測定するモードを変更します（MFDは距離を置き換えますpericenterおよびapocenterの高さでのpericenterおよびapocenter PeRおよびApR PeAおよびApA）。



1つのキーの組み合わせ（ Ctrl-P）を覚えておくことをお勧めします その上で、いつでもシミュレーターを一時停止できます。



ホットキーの2番目の非常に便利なセットは、時間を制御します-R-時間を10倍遅くし、 T -10倍速くします。



離陸前に、オリエンテーションシステムエンジンをオンにして（テンキーのCtrl-/ ）、 トリマーを完全に上げ、カーソルキーのブロックの上にある[削除]ボタンを押したままにする必要があります。



マーチングエンジンをオンにして修正します（ Num + 、次にCtrl 、 Num +を解放、 Ctrlを解放）を押します。 実行を開始します。 トリマーが正しくインストールされていると、船はストリップから自力で離脱し始めます。







シャーシ（ボタンG ）を取り外し、テンキーから制御して、船を90°回転させます。 トリマー（ Insert down、 Delete up）およびKillRot回転停止モード（ Num 5 ）を制御することにより、20〜30°のピッチ角を維持しながら加速を開始します。







高度が30 kmから始まると、トリマーとKillRotモードは対処できなくなります。 コントロールに干渉することはできません（この場合、わずかに減少するセクションがあります）。2Dコックピットモードに切り替え（ F8を押して） 、マーチングエンジンの推力ベクトルを変更することができます。軌道に入るのに害はありません。 軌道の中心が200 kmに達するまで加速します。







Num *ボタンでメインエンジンをオフにします。 軌道速度ベクトルに沿った位置を占有し（PROGRDモード[ ）、アポセンターを待ちます。 アポセンター領域で、メインエンジンを再度オンにし、ペリセンターを最大200 kmまで上げます。









だから、私たちは円形のサポート軌道に〜200キロです。 さらなる便の便宜のために、ブレーキエンジンフラップを開きます（ Ctrl-スペース 、レトロドア-開く）。 Hボタンを押して、フロントガラス（HLS）のインジケーターを軌道モードに変換します。



ステージ1は正常に完了しました。 Ctlr-Sを押して保存します。 保存したゲームはQuicksaveフォルダーにあり、最初のスクリプトとまったく同じ方法でダウンロードできます。







私はあなたのことは知りませんが、psi環境はそのようなフライトに最適なようです。

ステージ2.軌道面の位置合わせ

火星まで正常に加速するためには、私たちの軌道の平面を火星の軌道の平面と組み合わせる必要があります。 そのためには、MFDの「軌道面を結合する」（ Shift-A ）が必要です。 火星を選択しましょう（ Shift-T 、メニューから天体-火星を選択）：







次のノードは昇順です（Ascend Node、AN）。したがって、軌道の平面から「下」の位置を取る必要があります。 これを行うには、NMLモードがあります（ボタン'または画面の下部にあるNMLボタンをクリックします）。 ノードまでの時間（MFDのTn）がノードでの操作時間（Est Thrust T）の約半分になるポイントを待ち、その中のメインエンジンをオンにします。







ノードまでの時間が半分になったのはなぜですか？ 実際には、操作中にノードの行がシフトされるため、ノードでの操作時間に等しい時間で軌道の修正を開始すると、ノードは「離脱」します。 同じオフセットラインノードは、エンジンを停止するための基準です。 ノードの線が緑の線にほぼ垂直である場合、それ以上の補正は意味がありません。







この単純な公式のおかげで、1つの操作からの軌道の平面を実際に組み合わせました。 ただし、プレーンを最大限に整列させるために操作を繰り返す価値があります。







第二段階を完了しました。 保存することを忘れないでください。

ステージ3.火星への加速

操作を準備するには、移行MFDをオンにします （ Shift-X ）。 私たちの目標は火星です。火星は太陽を中心に回転するため、太陽を中心体として示します（ Shift-R 、メニューで[太陽]を選択します）。 地球の周りを回転するため、元のボディとして地球を示します（ Shift-S 、メニューでEarthを選択します）。 ターゲットとして火星を選択しましょう（ Shift-T 、メニューで火星を選択）。 MFDは次のようになります（明確にするために説明が追加されています）。









機動計画モードをオンにします（MFDのHTOボタン）。 操作の開始点の点線の半径が表示されます。 Shift-<および>を押すと移動できます。 計画されたパルスは、 Shift--および+ボタンによって制御されます。 火星を目指す：









火星のインターセプトポイントは、軌道の反対側にないことに注意してください。 これは、私たちの軌道がゴマノフスカヤではなく、より多くの燃料を消費するが、より速く飛行することを意味します。



MFDは、2.8 km / sに加速する必要があると書いています。 現在の軌道速度は7.6 km / sです。 すべてがシンプルなようです：7.6 + 2.8 = 10.4 km / s。 しかし、これは真実ではありません！ 私たちの船は地球軌道上にあります。 そして、地球は今度は太陽の周りを公転します。 このような興味深い画像が判明しました。







MFDが提供する2.8 km / sは、私たちではなく、地球の軌道速度に追加する必要があります。 次の要因により、状況はさらに複雑になります。

• 地球の軌道を離れるには、2番目の宇宙速度（11.2 km / s）まで加速する必要があります。
• 軌道速度は、軌道の高さに非線形に依存します。
• 地球から離れると、運動エネルギーがポテンシャルに移動するため、速度が低下します。
• 加速は瞬間的なものではなく、加速中、速度の一部は位置エネルギーへの移行ですでに失われます。

原則として、目的の速度を計算するための特別なMFDがありますが、かなり高い入力しきい値があります。 したがって、このゴーディアンノットを非常に簡単にカットします。第2の宇宙速度まで加速し、「目で」500〜1000 m / sを追加します。すでに地球から遠ざかっているので、軌道修正を行います。 私たちの軌道速度が地球の軌道速度に追加されるように、軌道の夜側で加速を開始します。









右側のMFD "Orbit"で軌道のパラメーターを監視します。







2番目のスペースがあります！ 速度は11.2 km / sではないことに注意してください。 加速しすぎないように、約11.5 km / sの速度で加速を停止します。







KillRotモードをオンにして宇宙船を安定させます。 時間を短縮して、地球の重力の影響が実質的にゼロになる瞬間にロールアップします。 最初の本文として自分自身を選択します（ Shift-S 、テキストボックスに名前GL-01Sを入力します）。 分散している：







今、私たちの仕事は、火星との遭遇点にほぼ向かうように軌道を修正することです。 視覚的には、これは次のように表すことができます。





軌道同期のMFDは、正確な照準に役立ちます（ Shift-Y 、 Shift-Tに従って火星をターゲットとして選択）。 私たちのタスクは、DTminパラメータの値を右、左、上、下、前、後ろへのパルスで減らすことです。







常識的には、修正中は右に衝動を与える価値があるとされています。 右に90°の位置を占め、手動で保持（自動モードはありません）して、メインエンジンをオンにします。 DTminの顕著な減少：







追加のアクションのアルゴリズムは単純です。 DTminがゼロに近い値に達する前に減少を停止したら、軸を変更します-シフトを上下にシフトするか、前後にシフトするかを確認します。 ステージ2で軌道をうまく組み合わせた場合、これはほとんど起こりません。 正しいアクションの結果：







ステージ3が完了しました。 保存することを忘れないでください。

ステージ4.火星への道の軌道修正

火星は比較的軽い惑星です。 これは飛行中に中間修正を必要としなかった木星ではありません 。 そのため、過去を飛行しないように軌道を数回調整します。 最初のステップは、軌道面と最初の経路補正の完全な組み合わせです。 軌道同期のMFDを見ると、軌道面の角度がほぼ2度で示されています。 MFDはこのような状況では正常に動作できないため、修正する必要があります。 したがって、左側のMFDを軌道面を結合するモードに切り替えます。 彼は以前の革命体である地球を「覚えている」ので、それを太陽に切り替える必要があります（ Shift-R 、メニューで[太陽]を選択します）。 次のノードは、5ミリ秒前に上昇しています（意図せずに、Vindzhの「空の深さ」を思い出します。このようなユニットで時間を測定しました）。







軌道の平面を組み合わせます：







次に、DTminを減らします。 加速/制動中に変更することをお勧めします。いずれにしても、上下に移動することはできません-軌道面はすでに結合されています。 DTminがゼロに近い場合、マーチングではなく、シャントエンジンで小さなシフトを実行することをお勧めします。







正確な照準の後、DTminはほぼゼロになります。







ミーティングポイントは9.5メガ秒です。 二分法を使用して修正を行うことをお勧めします-5、2.5、1.5メガ秒。















ステージ4は、ミーティングポイントから1メガ秒間終了したと見なされます。 保存することを忘れないでください。

ステップ5.入り口の廊下。

入り口の廊下とは何ですか？ 火星に接近する必要があります。一方では、火星に衝突しないようにし、他方では飛行しないようにします。 私たちの目標は、20 kmのペリセンターです。これにより、確実に大気圏に入り、減速することができます。 左のMFDを「軌道」モードに切り替え（ Shift-O ）、回転体として火星を選択します（ Shift-T 、メニューでMarsを選択します）。 火星の重力が感じられるようになるまで時間をスキップします（ミーティングポイントまで20〜30キロ秒）。







アポセンターは負であり、火星に衝突しなければなりません。 震源を20 kmに上げる必要があります。 これを行うには、鼻を惑星に向け、火星を増やします（ Zボタンは視野を狭め、 Xボタンは視野を広げます）。







昼間はブレーキを選択します。 夜間、時間的制約がある状況では、空間内で方向を失う可能性があり、これは潜在的に危険です。







ペリセンター20 km。 ステージ5が完了しました。 必ず保存してください！

ステージ6.大気中での制動

右側のMFDで「表面」モードを設定し、通常の視野に戻し、船を進行方向に向け、道徳的に困難な段階に備えます。







主な制御は、地球からの離陸時にすでに使用したトリマーと、空力ブレーキ（ Ctrl-Bを押すことで解除および削除）です。 トリマーを完全に上げて、ブレーキを解除します。 Hを押してHUDを「表面」モードに切り替え、90°のロールで位置を取ります。







中心に到達したら、ロールを制御して、ほぼゼロの垂直速度を維持し、ブレーキをかけ続けます。







アポセンターの高さが1000 kmを下回ると、エアブレーキを取り外して大気から脱出し始めます。







アポセンターに到達すると、ペリセンターを100 km以上に上げます。







すべて、私たちは火星の周りの安定した軌道にいます。 必ず保存してください。



理論的には、この段階から着陸にすぐに近づくようにアプローチを構築できます。 しかし、これは第一に困難であり、第二に、船舶の操縦と並行して複数のMFDを使用した非常に高速な作業が必要であり、エラーの可能性が高くなります。 もっと長く、よりシンプルで安全な方法を選びました。



歴史的に、火星のデバイスではエアブレーキが使用されていました。 たとえば、空力ブレーキMROは、通常のブレーキに必要な燃料の約半分を節約しました。 もちろん、装置は私たちが行ったように強引に減速しませんでした。 MROはアポセンターの高さを徐々に減らし、上層大気で繰り返しブレーキをかけました。

ステージ7.着陸の準備

私たちの目標はオリンパス基地です。オリンパス基地は、その名前が示すとおり、火星の最高峰で太陽系で2番目に高いオリンパスの近くにあります。







この段階はいくつかの部分で構成されています。



MFDカードの準備。 MFDカード（ Shift-M ）を開いて、ターゲットとして火星基地のオリンパス（ Shift-T 、Spaceports-Olympusを選択）を選択してみましょう。



MFDエアロブレーキの準備。 MFDを開き（ Shift-E ）、Olympusベースをターゲットとして設定し（ Shift-T 、キーボードからOlympusを入力します）、PGおよびPRJボタンを押してMFDをマップモードに切り替えます。







MFD通信の準備。 MFDを開きます （ Shift-C ）。 ビーコンのデータでメニューを開きます（ Ctlr-I ）。 オリンパス基地には3つの着陸地点（alas、滑走路なし）があり、最初の着陸地点には129.70 MHzの周波数で動作するビーコンがあります。 MFD <、<<、>、>>ボタンを押して、MFDでこの周波数を設定します。









次に、着陸を計画する必要があります。 軌道の傾きがゼロでないということは、軌道が表面に沿って移動することを意味します。 また、ベース「オリンパス」は夜側にあります。 したがって、軌道に乗っている間、2つの要因が一致するのを待っています。ベースは昼側にあり、軌道はその近くを通過します。 必要に応じて、軌道の傾きをわずかに変更できます。 私の場合、10ターン待つ必要はありませんでした。









基地に4〜5千キロが残っている場合、ブレーキ操作を実行して、基地に千または2キロの不足分を残し、船首を前方に向けます。







ステージが完了しました。必ず保存してください！

ステージ7.大気圏飛行と着陸

MFDカードは、船上でセンタリングモードにすることができます（MFDのTRKボタン）。 私たちの主なコントロールは、再びトリマーと空力ブレーキです。 それらを管理することにより、Aerobrake MFDのベースエリアへの軌道を維持します。







積極的な管理を継続します。







火星の大気の問題は、弱すぎるということです。 彼女は迅速かつ効率的に私たちを遅くすることはできません。 したがって、あなたは確実にベースの上を飛ぶでしょう：







心配することは何もありません。 大気のために、いずれにしても、月のようにマーチングエンジンで向きを変えたり減速したりすることはできないので、残りの速度はUターンでリセットする必要があります。 高度に注意してください-火星に突入しないでください。 Uターンでは、モーターを持ち上げるのに役立ちます（ Num 0はトラクションを増やし、 Num。-減らします）：







私たちは基地に向かって、それはまだ〜50キロです。 リフティングエンジンで船を空中に保ち、接近し続けます







水平方向を維持する自動モード（ L ）をオンにします。 MFD着陸に切り替えます（ Shift-L ）。 方向と距離を十分に正確に示すという点で優れています。



ブレーキモーターは非常に弱いです。 数百メートル/秒の水平速度は、数十キロメートルの距離よりも速くないようにしてください。 そうしないと、ベースを2回飛行するリスクがあります。







私たちのタスクは、最終的に停止し、鼻をベースに向け、ゆっくりと和解することです。 垂直速度に従うことを忘れないでください！







シャーシを製造していますが、少し残っています。







最後のメートル：







上陸してください！







一般に、火星への着陸は、月のような大気のない身体への着陸よりも困難です。 大気はあなたが任意の位置を占めることを許さない、あなたはあなたの鼻で前方に飛ばなければならない。 一方、翼の完全な仕事には十分ではありません。

おわりに

保存することを忘れないでください。 突然、フォボスに飛びたい、または地球に戻りたいですか？

好奇心For盛な人のために、 ロシア語に翻訳されたマニュアルがあります 。 Orbiterシリーズの他の投稿も読むことができます。