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 Scorpio spaceplane

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ndudi
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MessaggioTitolo: Scorpio spaceplane   Dom 8 Lug 2012 - 21:05

So che dovrei lavorare alla base lunare, ma ho voluto distrarmi qualche giorno giusto per non impazzire e dare vita a un progettino che avevo in mente da un pò.
L'ennesimo spazioplano, solo che questo è scomodo.Scordiamoci lo spazio alla portata di tutti e i lussi da limousine, con questo spazioplano si vuole ridurre i costi al limite.L'obbiettivo è quello di portare 2-3 astronauti in LEO per missioni di breve durata, come taxi alla iss o piccoli rifornimenti.
All'interno di questo veicolo lungo 14 metri e con l'apertura alare di 11,dotato di un solo finestrino frontale per il pilota, gli astronauti non hanno spazio per fluttuare, sono seduti uno dietro all'altro come su un caccia, magari con la possibilità di abbattere i sedili e creare uno spazio unico, comunque molto ristretto.La porta docking è situata posteriormente, come sul dream chaser o delphinus a cui mi sono ispirato,ed è provvisto di un piccolo radiatore nascosto da uno sportello sopra la testa del pilota.E' alimentato da celle a combustibile e batterie.
La sua particolarità sta nel rientro.Come feci a suo tempo col progetto Diamond, anche in questo caso ho voluto 'esplorare' l'innovativo assetto aereodinamico variabile presente sulle astronavi Virgin, un grande timone posteriore in pratica si solleva rimanendo ad angolo di attacco 0 mentre il resto del veicolo si inclina.Questa posizione delle superfici aereodinamiche dovrebbe conferire notevole stabilità e maneggevolezza al mezzo durante la delicata fase di rientro, ed è la fonte di ispirazione del nome, questo spazioplano infatti 'alza la coda' proprio come uno scorpione, da qui il nome Scorpio.So che sembra brutto all'inizio ma ci si fa l'abitudine roll laugh .
Il lanciatore designato è il Neptune 1b senza fregat (altro contratto per Andrew! roll laugh ), per il quale mi sono permesso di creare un apposito adattatore in 2 pezzi che, oltre a tenere posizionato lo spazioplano in cima, può contenere l'eventuale modulo di servizio-orbitale.
Esattamente, perchè ho pensato all'eventualità di espandere il profilo di missione, aggiungendo dietro al veicolo un modulo orbitale che allarghi lo spazio abitabile,e che sia dotato di radiatori e pannelli solari per aggiungere autonomia a tutto il complesso.L'ho pensato ispirandomi a quello cinese, completamente autonomo quindi, e in grado di deorbitare o manovrare in completa autonomia se necessario.Durante il lancio è protetto dai fairing, e non è in grado di rientrare (è a perdere insomma).Può essere utile anche per stivare piccoli carichi di rifornimento per la iss.In questo caso la procedura consiste nel farsi agganciare dal braccio robotico (proprio come la dragon) tramite gli appositi ganci FOI-compatibili, e sdockare successivamente lo Scorpio dal suo modulo di servizio.
Alcune considerazioni sulla simulazione:
L'AEREODINAMICA
Per simulare il complesso sistema aereodinamico variabile utilizzando spacecraft, ho trovato una soluzione tutto sommato semplice.Aprite aerobrake con lo shuttle subito dopo la deorbit burn e mettetevi ad AoA 0 o quasi.Ora alzate il muso gradualmente.La portanza aumenta piano piano e vedete la vostra traiettoria allungarsi.Ma giunti a un certo punto la treiettoria si riaccorcia nuovamente, questo perchè la portanza sempre maggiore viene compensata dall'ampia superficie frenante esposta con un alto AoA, che vi fa rallentare.Questo fa si che ai soliti 40° circa dello shuttle la traiettoria è simile a un rientro con AoA 0,ovviamente si ha però una migliore dissipazione della temperatura.
Fatta questa considerazione ho pensato di procedere in questo modo:Viste le dimenzioni non troppo distanti, come modello aereodinamico di rifermento ho usato il deltaglider; durante il rientro però il veicolo va lasciato ad AoA 0, in questo modo si avrà la manovrabilità delle superfici aereodinamiche a questa inclinazione, ma viene applicato un forte aereofreno che rallenta fortemente il mezzo, simulando lo scudo termico che invece è a 40°.Ecco che quindi l'animazione in realtà non solleva la coda, ma inclina tutto lo spazioplano tenendo la coda ferma, e applica l'aereofreno.Rientrare in questo modo è risultato estremamente semplice ed appagante, e si riesce ad essere notevolmente precisi.
IL MODULO DI SERVIZIO
Mi serviva potesse essere lanciato insieme al veicolo principale con multistage, ma che potesse essere sganciato anche afferrandolo con un robotic arm, e che fosse legato allo scorpio tramite porta docking.Dopo parecchi scervellamenti ho trovato questa soluzione:
Viene lanciato insieme allo spazioplano come suo payload.Una volta in orbita viene 'attivato' premendo J.Il payload si sgancia in una posizione e velocità tale che si doccka automaticamente allo scorpio, causando solamente un movimento impercettibile (si sente però il rumore di docking Yeah right ).Con un furbo cambio di meshe si vedono le luci accendersi all'interno all'attivazione.A questo punto è possibile passare al comando del modulo e aprire i pannelli solari.Con questo stratagemma sono praticamente riuscito a lanciare con multistage 2 veicoli dockati Woot
Non so ancora se sviluppare a breve anche l'interno dello spazioplano, o farlo più avanti con un aggiornamento (mi piacerebbe riuscire a pubblicaro questo add-on!Tongue 3 ), scusate il post kilometrico ma questo piccolo spazioplano, nato senza pretese, mi sta entusiasmando parecchio e lo trovo particolarmente divertente da usare!
Alcuni dati prima di lasciarvi a un bella carrellata di foto:
SCORPIO:
peso:8500kg
fuel: 5000kg
motore: S5.92M (lo stesso dell'antares SR!) 19600kn
lunghezza: 14m
apertura alare: 11m
MODULO ORBITALE:
peso: 2200kg
fuel: 500kg
Sono avviamente graditissimi critiche e suggerimenti, spero di poter postare presto un pacchetto da farvi provare!



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Fausto
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MessaggioTitolo: Re: Scorpio spaceplane   Dom 8 Lug 2012 - 21:50

Devo dire la verità, mi sembra un progetto molto originale (come lo sono sempre i tuoi del resto! Drool Unica critica, mi sembra che si ecceda un po con il propellente! Calcolando il Delta V con il solo propellente dello spazioplano ed il modulo orbitale sul gobbo abbiamo un valore di 1153 m/s che rappresentano un bell'ammontare, potresti arrivare ad un orbita di 2000 km tranquillamente.. forse un po troppo per uno spazioplano del genere? Dipende sempre da cosa vuoi farci! Se vuoi solo bazzicare nei pressi della ISS la metà basta e avanza ( lo Space Shuttle aveva 300 m/s)

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MessaggioTitolo: Re: Scorpio spaceplane   Lun 9 Lug 2012 - 10:03

ndudi ha scritto:
...L'ennesimo spazioplano, solo che questo è scomodo....
Allora va bene Cool_02
Complimenti per la creatività!!
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MessaggioTitolo: Re: Scorpio spaceplane   Mar 10 Lug 2012 - 20:31

Sono ancora al mare... un commento velocissimo: mi sembra un progetto originale anche se l'idea di uno spazioplano con modulo orbitale non e' totalmente inedita. L'avevo vista infatti tra le idee per il crew exploration vehicle prima che venisse scelta la capsula. L'unica cosa che mi viene in mente e' che manca un sistema di abort.
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MessaggioTitolo: Re: Scorpio spaceplane   Ven 13 Lug 2012 - 19:20

Il carburante è stato ridotto a 2T, anche a causa di un più accurato calcolo degli spazi.Ho disegnato un interno e realizzato il relativo VC (che mi è quasi costato la fidanzata per l'ennesima volta roll laugh) , nel quale però non riesco a far funzionare correttamente hud e mfd (posterò anche nel relativo topic).Purtroppo al momento non ho sviluppato un sistema di abort.
Ecco qui il pacchetto per chi volesse testarlo, fatemi sapere la vostra opinione!
http://speedy.sh/su8YC/SCORPIO.rar
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MessaggioTitolo: Re: Scorpio spaceplane   Ven 13 Lug 2012 - 23:57

Appena posso lo provo volentieri!

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MessaggioTitolo: Re: Scorpio spaceplane   Sab 14 Lug 2012 - 0:35

L'ho provato.. che dire veramente ben fatti anche gli interni, ed è un'idea veramente originale sicuramente da implementare! Miei suggerimenti sono:

1) completare gli interni che sono già molto belli, magari texturizzando le pareti
2) determinare bene i valori matematici dei motori (Andrew)

Io mi sono permesso di fare delle modifiche all'autoguida per renderla più stabile e per far partire lo spazioplano nella direzione giusta con la cabina che punta a terra durante il lancio (più realistico).

per rendere effettive queste modifiche devi modificare il file scenario così:

Codice:
BEGIN_DESC
scorpiolaunch
END_DESC

BEGIN_ENVIRONMENT
  System Sol
  Date MJD 62476.5718581194
END_ENVIRONMENT

BEGIN_FOCUS
  Ship Nep-1B
END_FOCUS

BEGIN_CAMERA
  TARGET Nep-1B
  MODE Extern
  POS 6.85 176.71 62.46
  TRACKMODE Ground Earth
  GROUNDLOCATION -80.63025 28.54029 75.40
  FOV 50.00
END_CAMERA

BEGIN_HUD
  TYPE Surface
END_HUD

BEGIN_MFD Left
  TYPE OAlign
  REF Earth
  TARGET ISS
END_MFD

BEGIN_MFD Right
  TYPE Map
  REF Earth
  OTARGET ISS
  POS 0.00 0.00
  DISP 1711
END_MFD

BEGIN_SHIPS
Nep-1B:Multistage\Multistage2
  STATUS Landed Earth
  POS -80.6312150 28.5419000
  HEADING 270.00
  AFCMODE 7
  PRPLEVEL 0:1.000000
  FUEL 1
  NAVFREQ 0 0
  CONFIG_FILE Config\Nep-1\Scorpio.ini
  GUIDANCE_FILE Config\Nep-1\guidance_scorpio.txt
  CONFIGURATION 0
  STAGE_STATE 2
  STAGE_IGNITION_TIME 0.000000
  CURRENT_BOOSTER 1
  CURRENT_STAGE 1
  CURRENT_INTERSTAGE 1
  CURRENT_PAYLOAD 1
  FAIRING 1
  GNC_RUN 1
  GNC_PROGRAM 0
  GNC_STEP 1
  GNC_MET -78.00
  GNC_AUTO_JETTISON 1.000000
END
ISS:ProjectAlpha_ISS
  STATUS Orbiting Earth
  RPOS 5470628.89 -3456511.87 1830015.43
  RVEL -676.614 2721.391 7171.950
  AROT 29.92 0.10 49.48
  AFCMODE 7
  IDS 0:588 100 1:586 100 2:584 100 3:582 100 4:580 100
  NAVFREQ 0 0
  XPDR 466
END
padJc:spacecraft\Spacecraft3
  STATUS Landed Earth
  POS -80.6312600 28.5419000
  HEADING 90.00
  AFCMODE 7
  NAVFREQ 0 0
  RCS 1
  CTRL_SURFACE 1
  CONFIGURATION 1
  CURRENT_PAYLOAD 0
  SEQ 0 1 0.323713
  SEQ 1 -2 0.000000
END
nearpad-j:spacecraft\Spacecraft3
  STATUS Landed Earth
  POS -80.6311600 28.5419300
  HEADING 90.00
  AFCMODE 7
  NAVFREQ 0 0
  RCS 1
  CTRL_SURFACE 1
  CONFIGURATION 1
  CURRENT_PAYLOAD 0
END
END_SHIPS

BEGIN_ExtMFD
END

e il file di autoguida così:

Codice:
-125=engine(0,0,1)
-10=PlaySound(sound\Nep-1\CountDownNeptune.wav)
-1=engine(0,100,1)
0=disable(jettison)
0=engine(100,100,5)
7=roll(5,90,137,78,-1)
20=pitch(78,5,180)
50=PlaySound(sound\Nep-1\Max-Q.wav)
144.5=PlaySound(sound\Nep-1\MainEngineCutOff1.wav)
147=jettison()
147=jettison()
147=jettison()
150=engine(0,100,1)
151=engine(100,100,5)
200=pitch(5,16,140)
340=pitch(16,0,60)
380=engine(100,50,1)
400=pitch(0,-4,10)
410=pitch(-4,-4,70)
456=engine(50,0,2)
458=engine(0,0,5)
480=pitch(-4,-4,500)
489=fairing()
489=jettison()

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Jim Lovell
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ndudi
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MessaggioTitolo: Re: Scorpio spaceplane   Sab 14 Lug 2012 - 9:55

Grazie Fausto, con le tue modifiche l'autoguida è effettivamente più fluida e il volo rovesciato più realistico!
Magari più avanti andrà affinata tenendo un orbita preliminare con perigeo intorno ai 50-60km, di modo da far rientrare il secondo stadio e i fairing, ma da permettere anche un rientro di emergenza nel caso non si riuscisse ad eseguire la circolarizzazione dell'orbita.
Effettivamente non mi ero reso conto che la texture 'dell'imbottitura' che si vede nel virtual cockpit non è stata implementata anche sull'interno della meshe dello spazioplano, provvederò appena possibile e già che ci metto mano vedo di aggiungere 'arredamento' (provviste e quant'altro) nella parte posteriore più nascosta dell'abitacolo.
Ho abbassato il valore ISP del motore a 3220, se non sbaglio è più corretto per il motore S5.92M da 19600kn che dovrebbe essere a ipergolici, l'attitude thrust è impostata a 5000.
Ho dimenticato di segnalare che non essendo provvisto di paracadute o aereofreno per il post-atterraggio si arrivava sempre lunghi anche potenziando i freni.Ho scelto quindi di aggiungere dei retrorazzi (fatti dagli rcs che sul muso abbondano in direzione di marcia) che aiutano il velivolo a fermarsi sulla pista, oltre a fornire un notevole spettacolo pirotecnico per la 'fumera' Tongue Face
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MessaggioTitolo: Re: Scorpio spaceplane   Mar 17 Lug 2012 - 16:31

Sistemati gli interni e il claustrofobico Virtual cockpit, ora con mfd e hud attivi.Ormai è quasi completo,per chi vuole provarlo ecco il nuovo pacchetto:
http://speedy.sh/gXvvE/SCORPIO.rar
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MessaggioTitolo: Re: Scorpio spaceplane   Mar 17 Lug 2012 - 16:59

Stupendo! Non ho avuto tempo di provare il rientro, ma è veramente bello Smile devo capire un'attimino come funziona il modulo di servizio, ho letto le istruzioni nel cokpit ma non ho ben capito Razz

Bello, bello davvero!
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MessaggioTitolo: Re: Scorpio spaceplane   Mar 17 Lug 2012 - 17:02

Matt44 ha scritto:
Stupendo! Non ho avuto tempo di provare il rientro, ma è veramente bello Smile devo capire un'attimino come funziona il modulo di servizio, ho letto le istruzioni nel cokpit ma non ho ben capito Razz

Bello, bello davvero!
Sono contento ti piaccia!Schiacci J e il modulo si attiva, poi ci 'entri' dal select ship e premi k per aprire i pannelli solari Winkie
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MessaggioTitolo: Re: Scorpio spaceplane   Mar 17 Lug 2012 - 20:05

Ah ecco! Allora ero sulla buona strada Smile non ho pensato a schiacciare K!

Comunque l'utilità di un tale mezzo non è malaccio, con la possibilità di recuperare il lanciatore, le parti che vengono perse sono molto poche, potendo portare tre astronauti in orbita diventa un pò come l'attuale Soyuz, ma altamente recuperabile Smile
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MessaggioTitolo: Re: Scorpio spaceplane   Sab 21 Lug 2012 - 0:09

C'è fermento alla base di Capo Passero, dove nel pomeriggio è atterrato un vecchio elicottero S-64 Skycrane della NASA.Rinchiuso immediatamente in un hangar, ne è uscito in serata con un carico speciale che non ha potuto fare a meno di attirare gli occhi dei curiosi.
Un esemplare di scorpio spaceplane è stato infatti agganciato sotto la fusoliera dell'elicottero cargo.Le agenzie coinvolte non hanno ancora rilasciato comunicati ufficiali, ma voci indiscrete parlano di imminenti test atmosferici per l'innovativo veicolo.



roll laugh
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MessaggioTitolo: Re: Scorpio spaceplane   Sab 21 Lug 2012 - 7:51

Troppo bella questa immagine!!

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Jim Lovell
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MessaggioTitolo: Re: Scorpio spaceplane   Sab 21 Lug 2012 - 12:23

E' stupenda!! ndudi sei mitico Smile
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MessaggioTitolo: Re: Scorpio spaceplane   Sab 21 Lug 2012 - 14:46

E' stato eseguito a mezzogiorno circa il tanto atteso test di volo dello Scorpio.A quell'ora infatto lo skycrane è decollato verso nord, portando il velivolo fino ad una quota di circa 6000m. Appena sganciato lo Scorpio ha testato il suo particolare sistema di rientro,discendendo quasi verticalmente fino a poche centinaia di metri dal suolo, dove il caratteristico timone si è riportato in posizione orizzontale, consentendo al velivolo di planare dolcemente sulla pista.C'è molta soddisfazione nel team di sviluppo che vede avvicinarsi sempre di più la data di un possibile primo volo orbitale del piccolo shuttle italiano.Non sono state rilasciate dichiarazioni ufficiali, ma un breve video molto esaustivo che illustra con esclusive immagini, anche onboard, l'intera operazione. Whistling
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MessaggioTitolo: Re: Scorpio spaceplane   Sab 21 Lug 2012 - 14:59

Forza Forza Forza Forza Forza Forza Forza Forza Forza Forza Forza Forza Forza

Un grande applauso dall'Agenzia Orobica Very Happy video veramente bello, complimenti per la riuscita del test!

Una sola cosa, penso che la regione sicilia ti denuncerà per aver testato un mezzo del genere sulla terra ferma e non in mare roll laugh
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MessaggioTitolo: Re: Scorpio spaceplane   Sab 21 Lug 2012 - 15:10

Matt44 ha scritto:
penso che la regione sicilia ti denuncerà per aver testato un mezzo del genere sulla terra ferma e non in mare roll laugh
roll laugh roll laugh roll laugh roll laugh roll laugh roll laugh roll laugh roll laugh
E ha ragione lol!!!!Ci ho pensato anch'io mentre montavo il filmato, quando ho visto quell'immagine con sotto il paese di Pachino (bellissime zone fra l altro vi consiglio di andarci) ho pensato:'urca qui se mi scappava la cloche facevo un disastro, ma perchè diavolo non l'ho fatto a sud sul mare invece che qui?!??' i Pachinesi ringraziano per la mano ferma Laugh .
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MessaggioTitolo: Re: Scorpio spaceplane   Sab 21 Lug 2012 - 16:30

Un video magnifico! complimenti! stasera metto la notizia sulla pagina foi di facebook

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MessaggioTitolo: Re: Scorpio spaceplane   Sab 21 Lug 2012 - 18:36

Belle le foto e i video!

Però ndudi, scarica l'ultima versione del Neptune perché dalle tue foto mi sembra che tu stessi usando la vecchia! Non cambia molto è solo perché sono uno scassaballe roll laugh
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MessaggioTitolo: Re: Scorpio spaceplane   Dom 22 Lug 2012 - 12:16

Andrew ha scritto:
Belle le foto e i video!

Però ndudi, scarica l'ultima versione del Neptune perché dalle tue foto mi sembra che tu stessi usando la vecchia! Non cambia molto è solo perché sono uno scassaballe roll laugh
Mi accorsi della cosa subito dopo aver pubblicato le immagini e aggiornai immediatamente la mia versione del lanciatore.Fortunatamente non fù necessaria nessuna modifica al progetto in quanto il neptune 2.5 conserva piena compatibilità con la versione 2.0! Thumb Up 2
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MessaggioTitolo: Re: Scorpio spaceplane   Dom 22 Lug 2012 - 19:24

qui potete scaricare il documento 'ufficiale' Laugh con tutti i dati telemetrici relativi al test, solo per i più smanettoni! Winkie
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MessaggioTitolo: Re: Scorpio spaceplane   Lun 23 Lug 2012 - 0:53

Domanda un pò niubba per Andrew:
Poco prima del distacco del primo stadio, l'accelerazione del Neptune con lo scorpio come payload arriva a quasi 6G,un pò scomodo per un lancio con equipaggio!Sto provando a mettere a punto un'autoguida che limita gradualmente la spinta negli ultimi 40 secondi fino a dimezzarla ma mi chiedevo; è realistico su un razzo a propellente solido come il primo stadio?
Come alternativa posso comunque optare per una pacca di incoraggiamento sulle spalle degli astronauti prima del lancio Tongue Face
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Fausto
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MessaggioTitolo: Re: Scorpio spaceplane   Lun 23 Lug 2012 - 1:48

Io posso dire che sei G sono sopportabili: il limite di solito è 10: e comunque un razzo a propellente solido non può essere regolato in potenza. Credo che per gli astronauti ci voglia solo una bella pacca sulla spalla!

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Dategli una grande sfida, una che sembra impossibile. Dategli il desiderio di vincerla. Unite le due cose, e l'essere umano è capace di tutto

Jim Lovell
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Andrew
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MessaggioTitolo: Re: Scorpio spaceplane   Lun 23 Lug 2012 - 2:28

Una correzione a quanto dice Fausto: il razzo a propellente solido non può essere regolato, è vero, ma sullo Shuttle (e penso anche sul prossimo Liberty) per limitare il carico di G si usava il trucco di variare la grana del propellente nei vari "strati" che vengono man mano bruciati all'interno del booster, in modo da alterare il rendimento e quindi la spinta. Infatti se guardate il grafico di rendimento degli SRB, noterete che la spinta ha un picco poco dopo il decollo e poi gradatamente declina fino ad annullarsi del tutto poco prima del distacco.


Non ho implementato tale cosa sul Neptune, né sul Jarvis H, che ha gli SRB, perché essendo unmanned non ho ritenuto necessario questo accorgimento! E anche perché poi i calcoli per il payload tendevano a non tornare più sweat drop
Ndudi è il primo che mette un equipaggio in cima al "candelotto di dinamite" roll laugh

Quindi penso che si possa far scemare la spinta in modo più dolce negli ultimi secondi in modo da ridurre un po' il fattore G, mantenendo comunque il realismo.
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