Navball/ja

From Kerbal Space Program Wiki
< Navball
Revision as of 01:21, 6 September 2018 by Kamonanban (talk | contribs) (軽微な修正)
(diff) ← Older revision | Latest revision (diff) | Newer revision → (diff)
Jump to: navigation, search

 姿勢指示器は、機体制御を行なうための主計器である。"姿勢指示器"の扱い方の理解は、宇宙、大気圏どちらを飛行する上でも不可欠な要素である。カメラビュー固定(または追跡)以外の場合は、機体の向きと回転方向を知る唯一の手がかりとなる。現実の航空機や有人ロケットにも同様の計器が用いられている。

1: 基準点設定
2: 現在速度
3: RCS作動ランプ(点灯中)
4: SAS作動ランプ(点灯中)
5: スロットル開放率(0~100%)
6: G荷重(-5~+15G)
7: マニューバデルタV必要量
8: マニューバ情報
9: 姿勢表示と各種マーカー
10: 方位
11: 姿勢指示器非表示切り替え

基準点

 宇宙では全ての運動を相対的に表現するため、基準点に対する速度ベクトルとして表される。速度表示の枠内をクリックすることで基準点を対地速度軌道速度、ターゲット指定している場合にはターゲット相対速度に切り替えられる。

 天体表面に着陸するには、天体の自転を考慮し、基準点を"対地速度"に変更することが重要である。一方、軌道上でマニューバを行う場合(着陸しない場合)は、静止軌道を除き、天体の自転は重要ではないため、基準点を"軌道速度"にすることが望ましい。

速度

 速度は基準点に対する相対速度で表され、単位はメートル毎秒(m/s)である。速度は負数(マイナス)にはならない。例えば逆噴射で相対的な進行方向が逆行しても(ドッキング操作中など)、速度表示は減速した後0を境に正数の値で再加速する。

球形コンパス

 現在の方向と機動すべき方向を知るために、姿勢指示器の中で最も重要な部分は、中央の球である。青い半球は地表以上の天頂方向を表し、茶色い半球は地表以下の核(地核)方向を示す。この境界である白線が人工的な地平線である。球の中心基準は機体の制御装置、あるいはパーツアクションメニューから「このパーツを基準に操縦する」に指定した制御装置かドッキングポートである。

姿勢表示

姿勢表示

 姿勢表示は姿勢指示器中央の金色のV字線で、機体の向きと機首方向を示す。姿勢表示は固定され決して動かない(Vの下方向が見た通りの機体下方)。球がこの下を回転することで、窓を必要とせずにコックピットから機外を見たときの視点を提供する。例えば水平飛行から機体をロール軸中心に180度回転させると、球が半転し地表側(茶色)が上、天空側(青色)が下の背面飛行状態になる。

マーカー

 姿勢指示器には6種類のマーカーがあり、マニューバマーカー以外はすべて順逆双方向を持ち、それらは必ず球の反対側に配置される。基準は機体機動方向に対する基準点(天体またはターゲット)である。これらのうち3つのペアはマニューバノードベクトル方向にもなる。

 機体が宇宙空間で天体を周回するときは、円形(または楕円形)の軌道にそって動いているが、機体そのものは回転しないため、徐々に順行・逆行マーカーは移動し、常に速度方向は変化していく。

順行逆行

順行
逆行

 黄色い順行マーカーは、基準点に対する機体の進行方向を指し示すマーカーである。その瞬間にどの方向に機体が動いているかを示す。これは機体が向く方向(姿勢表示方向)ではない。この反対側に位置する黄色い逆行マーカーは、常にこの逆方向を向く。順行マーカーが姿勢表示の点と正確に重なっていれば、進行方向に対して「前方」を向いている。姿勢表示が逆行マーカーの上にあれば機体は「後方」を向く。宇宙機が天体を周回すると、進行方向は常に変化するため、これらのマーカーは徐々に移動する。

 順行方向への噴射は機体を加速し、逆行噴射は減速する。順行/逆行の中心以外への噴射は、その方向に順行/逆行マーカーが近づき/離れる。重力ターンの主目的は加速方向と速度方向の調和であるため、順行マーカーは上昇中に、逆行マーカーは着陸中に重要である。これらは重力アシスト(スイングバイ)の支援や精度向上にも使用できる。順行加速は低すぎるPeを上げてスリングショットを支援し、逆行噴射は、減速スイングバイとエアロブレーキのために高すぎるPeを下げられる。

 大気圏飛行では、順行と水平線を合わせることで高度を維持し、使用するジェットエンジンの最適高度に留まり、最良の燃料効率をもたらす。

 ターゲットモードでは、順行・逆行マーカーは、操作機とターゲットとの相対速度方向を示す。順行とターゲット順行が並列した場合、順行加速は相対速度(接近速度)を増し、速く近づく。逆行への加速は相対速度を減少させ、接近を遅くする。逆行とターゲット順行が並列した場合は相対速度が離脱速度となり、遠ざかる速度の増減になる。ターゲットとの距離を維持するには、逆行噴射して相対速度を減らす。しかし、軌道が整列していなければ距離を維持できない。また、ターゲット順逆加速では軌道同期はできない。ランデブーするにはターゲット設定後にAN/DN上で後述のノーマル順逆噴射して軌道面を合わせ、交差位置を近づけ、距離1km以下でターゲット相対速度0まで逆行噴射する。さらに接近、あるいはドッキングするには、ターゲットマーカーと順行マーカーが重なるように加速し、接触前に逆行減速する。

ノーマル・アンチノーマル

ノーマル
アンチノーマル

 ノーマル方向は軌道面に対する直交である。そのためノーマル・アンチノーマル方向への噴射は、軌道傾斜角を変化させる。姿勢指示器上では、順行・逆行マーカー間の赤道上の中間に配置される。

 これらは通常、他天体・機体や傾斜ホーマン遷移軌道面の傾斜と一致させるために使用されるが、適切なタイミングで噴射するためにマニューバノードを使用して実行することが望ましい。また、重力アシスト(スイングバイ)においても、接近軌道の法線ベクトル方向(接線に対する垂直)の調整によって、脱出軌道角を変化させ、最終的な接近傾斜角の精度を高められる。

ラジアルイン・ラジアルアウト

ラジアルイン
ラジアルアウト

 ラジアルは軌道面と順行に対して垂直である。ラジアルインは天体に対して軌道の内側、核(地核)方向(球の茶色半球)、ラジアルアウトは軌道の外側、天頂方向(球の青い半球)を示す。

 ラジアル方向への噴射は、フラフープを回転させるように軌道を回転させる。軌道調整には効率的ではなく、順行・逆行への噴射の方が効率性は高い。

ターゲット・アンチターゲット

ターゲット
アンチターゲット

 ターゲットを設定した場合、紫色のマーカーが追加されターゲット現在位置方向を指し示す。ターゲットに指定できるものは基本的に移動し続けているので、ターゲットマーカーもそれに従って移動する。多くの状況においてはターゲットマーカーに向かって飛行しても、その後相対位置が刻々と変わっていくためマーカーが進行方向から徐々にずれていく事になる。この性質はドッキングでは非常に重要で、ドッキングコースに乗った後もそれを維持するためにこまめな調整が必要になる。なおこのマーカーは基準点設定を変更しても位置が変わらない。

マニューバ

マニューバ

 オービタルマップでマニューバを設定すると、姿勢指示器上に青いマーカーが追加される。マニューバ地点でこのマーカーに機首を合わせてエンジンを燃焼することで予定通りの結果が得られる。このマーカーには唯一、逆方向のマーカーが無い。

ナビゲーションマーク

→ メイン記事: ナビゲーションマーク

 キャリアにおける調査契約では、マップビューで実験対象領域をクリックし、「ナビゲーション開始」することで、球にマークを追加できる。マークの色とアイコン形状は実験内容で異なったものになる。

ナビゲーションマークの種類: クルーレポート EVAレポート 地表サンプル 温度測定 気圧測定 地震測定 重力測定 大気分析

その他の表示

マニューバ情報

 マニューバノードを作成すると、姿勢指示器の右側に、緑色のバーといくつかの情報が追加される。これらはマニューバデルタV情報と呼ばれる。バーは、マニューバ実行に必要なデルタV総量を示し、マニューバ方向に燃焼を行なうと減少する。バーの横には残りのデルタV量が数値表示される。バーの下にはマニューバまでの到達時間と、最大推力に基づく推定燃焼時間が表示される。これらは瞬間的変化を表すため、完全実行は不可能である。最も近づけるためには、到達点前後に半々を実行する。しかし以下のような異論もある。

  • T-0で燃焼終了できるように早く燃焼開始する
  • T-0の段階でΔvの半分が残るように早めに燃焼開始する
  • T-0から燃焼開始する

スロットル

 スロットルは始動済み全エンジンの出力を表しており単位はパーセント(%)である。連続でスロットル全開にしているとエンジンがオーバーヒートして破損することがあるので注意が必要だ。スロットルは全エンジン一括制御であり、個々のエンジンを制御したい場合はパーツを右クリックしパーツ情報の"推力制限"を調整することでのみ可能である。スロットルの割合は絶対的な推力値とは異なり、低出力エンジンの全開が高出力エンジンの1%に満たないこともあるため使用エンジンを念頭に入れた制御が必要である。また固体燃料ブースターはスロットル制御することが出来ない(組立中に推力制限は可能)。

方位

 方位(HDG)は機首方向の方角を数値で表示しており、北を指す0°から359°の範囲で、東は90°となる。

仰俯角(ピッチ)

 仰俯角(ピッチ)は+90°()から-90°()の範囲で(+-の各90°は頂点である)、水平に対する上下方向の角度を示す。+は青半球側に、-は茶色半球側に、10°毎の太く長い目盛と、5°毎の細く短い目盛が、方位角90°毎の4本の線上に環状に破線配置されている。

ロール角

 ロール角は姿勢表示と球との角度で示される。破線の仰俯角線に対して姿勢表示が平行であれば地表に対して左右の平行、地平線上で平行であれば水平飛行である。この際、茶色半球が上に位置していれば、背面飛行状態である。

G荷重

 G荷重計は機体にかかる天体重力および加速度を表示するもので、単位は重力加速度(G)。1Gは9.81 m/s2で地球の重力加速度を基準とした単位である。読みは「ジー」で「グラム」とは関係が無い。Gには正と負それぞれが設定されている。継続的に高いG荷重(赤い目盛)がかかり続けると、カーバルが気絶や死亡したり、デリケートなパーツが破損したりする恐れがあることには注意が必要である。(なお、難易度ノーマル以下では影響を及ぼさない)

表示/非表示

 姿勢指示器上部にある小さな▼をクリックすることで表示切り替えすることができる。また初期キー割り当てではテンキー.を押すことで表示切替が出来る。

基本操縦

 これらは、機体の最も基本的な方向(回転)制御である。ここでは、デフォルトのキーバインドを使用して、それぞれの操作が姿勢指示器にどう反映されるかを簡単に示す。

  • W 姿勢表示中央下部分の球が下方向に回転
  • S 同、上回転
  • A 同、左回転
  • D 同、右回転
  • Q 同、反時計回転
  • E 同、時計回転

トリビア

 姿勢指示器はアポロ宇宙船のFDAIに最も似通っている。