miércoles, 12 de noviembre de 2014

Cohetes reutilizables

El concepto de naves reutilizables en el KSP no fue demasiado interesante hasta la salida de first contract. Todo el mundo podía enviar cohetes a la luna dejando el espacio lleno de desperdicios sobrantes de las fases quemadas de las naves.

A partir de la actualización 0.25 no nos podemos permitir el lujo de dejar caer al mar todas las partes del cohete que nos apetezcan. Esto se debe a que la recompensa que obtengamos de las misiones deben cubrir el coste de volar la nave en cuestión. El combustible gastado siempre va a ser un coste fijo, por lo que no nos conviene incrementarlo destruyendo los motores de las fases sobrantes.

La clave de todo el asunto va a ser que todas aquellas piezas que vayamos descartando a medida que ascendemos vayan equipadas con paracaídas que impidan su destrucción cuando lleguen al suelo. Sin embargo, este método no valdría para naves en órbita, ya que las piezas descartadas no vuelven solas a Kerbin. Es lo que tiene orbitar..., no caes nunca al planenta.

El enfoque contrario consiste en diseñar algo parecido a un avión. Una nave que pueda llegar a órbita y, tras el vuelo, pueda aterrizar (¿o sería kerbinizar?). Son los llamados SSTO (Single Stage To Orbit). Este tipo de naves es muy tractivo, pero para mis diseños no han tenido éxito. Además con las piezas que disponemos al principio es imposible elevar un avión a más de 20.000 m de altura.

Afortunadamente, siempre que tengas dudas sobbre el KSP puedes consultar a Scott Manley, que viene a ser como el oráculo de los dioses de Kerbin. En este video titulado "Kerbal Space Program - 100% Reusable Space Program -" aporta una idea de diseño muy interesante para resolver nuestro problema: un cohete con motor potente auxiliado con motores jet para el ascenso. Estos motores consumen muy poco combustible por lo que en el momento de encender el motor principal todavia queda suficiente para alcanzar la órbita.

Como me gustó tanto la idea la tomé como base para mis futuros diseños. Lo primero era conseguir los motores auxiliares, para ello tomé un depósito "Mk1 Fuselage - Jet Fuel", un motor "Basic Jet Engine" y las tomas de aire "XM-G50 Radial Air Intake" (dos por motor). En la imagen se ve también un motor auxiliar parecido al que utiliza Scott.

Este es el primer cohete que diseñé utilizando los motores auxiliares. Su principal cometido fue llevar a cabo los contratos que implican hacer pruebas a más de 20.000 m ya que a partir de esa altura, los aviones convencionales no llegan. Esta nave no puede escapar de Kerbin y alcanzar una trayectoria orbital.

Nótense las escalerillas y los aparatos científicos para hacer experimentos en el lugar de aterrizaje y, así, acelerar la recolección de puntos de ciencia.

Un punto muy importante consiste en montar los motores auxiliares mediante "subassemblies" en lugar de utilizar la herramienta de simetría. Por cuestiones en la programación del KSP, cuando colocas tomas de aire, éstas se asignan al primer motor que se monta después. Es decir, que si ponemos con la herramienta de simetría 6 depósitos y seis tomas encima, al colocar los 6 motores, todas las tomas se asignan al primer motor dejando sin aire al resto. Para evitar esto debe diseñarse el depósito con toma de aire y motor en un "subassembly" y con la herramienta de simetría colocarse 6 motores completos iguales. Así se asegura el mismo flujo de aire a todos.

Esta es la versión mejorada con motores auxiliares más potentes. Es capaz de alcanzar los 30.000 m de altitud. A partir de ahí las tomas de aire no pueden captar oxígeno y los motores empiezan a quemar el oxidante del depósito de combustible principal, lo que es bastante malo. Antes de ese momento conviene desconectar los auxiliares y continuar el ascenso con el motor principal. Esta nave si que es capaz de llegar a una órbita baja alrededor del planeta.

Esta es la versión definitiva, muy parecida al de Scott Manley. Únicamente he añadido depósitos de monopropelente más grandes y unos propulsores "O-10 MonoPropellant Engine" que son muy útiles para maniobrar en el espacio ya que el motor principal es demasiado potente para esas tareas. Una vez alcanza la órbita, suelta la carga y puede volver a Kerbin. Es importante aterrizar cerca del centro espacial ya que en caso contrario se pierde dinero en la recuperación.

Esta nave es capaz de poner en órbita cargas moderadamente pesadas.

Una vez alcanzas la órbita deseada, sueltas la carga.

También sirve para poner en órbita pequeños satélites.

Y regresamos a casa con la Fase 1 intacta.

Esto nos permite recuperar casi el 100% de las piezas utilizadas. Tan solo hemos gastado combustible.

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