Wenn Sie den Harrier neu in Simulatoren oder Spielen fliegen, ist das „Wie“ und „Warum“ der Verwendung der Düsen möglicherweise nicht intuitiv zu verstehen. In diesem Handbuch wird versucht, die Aerodynamik der Verwendung der Düsen zum Vektorschub und die Situationen, in denen Sie dies tun möchten, zu erklären.
Die aktuelle Version dieser Anleitung wurde am 2022 veröffentlicht und bezieht sich auf Version 02 von Tiny Combat Arena.
TLDR
- Die Düsen helfen Ihnen, bei niedrigeren Fluggeschwindigkeiten als sonst möglich in der Luft zu bleiben (einschließlich Fluggeschwindigkeit bis Null: Schweben)
- Niedrigere Fluggeschwindigkeiten sind während des Starts und der Landung am nützlichsten
- Ändern Sie den Düsenwinkel allmählich und beobachten Sie den Geschwindigkeitsvektor Ihres HUD. Seien Sie gewarnt, dass der Vektor mehr herumspringt, wenn sich Ihre Fluggeschwindigkeit einem Schwebeflug nähert.
Ich werde mit einigen grundlegenden Aerodynamiken beginnen, die trocken sein können, wenn Sie die Theorie bereits verstehen. Fühlen Sie sich frei, zu überfliegen, aber ich würze die Grundlagen mit Kommentaren, die später relevant sein könnten.
Schub und Auftrieb vs. Schwerkraft
Die meisten Flugzeuge bleiben mit zwei Kräften in der Luft, „Schub“ und „Auftrieb“. Dem steht „Schwerkraft“ gegenüber (und „Widerstand“, aber das werde ich hier weglassen).
Schub ist die Kraft, die von den Triebwerken des Flugzeugs erzeugt wird, die ständig gegen die Luft drücken, um das Flugzeug entlang des Schubvektors anzutreiben – der Richtung, in die die Triebwerke zeigen, die bei den meisten Flugzeugen „direkt nach vorne, durch die Mitte“ verläuft des Flugzeugs.“
Der Auftrieb ist die Kraft, die von der Oberfläche und dem Volumen des Flugzeugs (aber meistens den Flügeln) erzeugt wird und ständig gegen die Luft drückt und von ihr gezogen wird, durch die das Flugzeug fliegt, um das Flugzeug entlang des Auftriebsvektors anzutreiben. Der Auftriebsvektor ist etwas komplizierter, da jedes gute Flugzeug Teile hat, die die Auftriebsrichtung manipulieren, um sich zu drehen, zu rollen, zu neigen und zu bewegen. Aber der Einfachheit halber zeigt es normalerweise „gerade nach oben, durch die Mitte des Flugzeugs“.
Der Auftrieb hängt von der Fluggeschwindigkeit ab, da das Flugzeug nicht gegen die Luft drücken oder von ihr gezogen werden kann, es sei denn, es (oder die Luft) bewegt sich. Der Auftrieb nimmt mit abnehmender Fluggeschwindigkeit ab und verschwindet vollständig, wenn die Fluggeschwindigkeit Null ist.
Die Schwerkraft ist die Kraft der Masse Ihres Flugzeugs, die versucht, mit der Masse der Erde zu verschmelzen, und wird von beiden beeinflusst. Je schwerer Ihr Flugzeug, desto mehr Kraft wirkt durch die Schwerkraft. Es geht immer in die Richtung „gerade nach unten, zum Mittelpunkt der Erde“.
In der Luft bleiben
Um in der Luft zu bleiben, müssen Sie die Schwerkraft mit mindestens genauso viel Kraft in die entgegengesetzte Richtung überwinden. Bei den meisten Flugzeugen ist der Auftrieb meistens die Kraft, die der Schwerkraft in gleichem Maße entgegenwirkt, daher besteht das Hauptanliegen darin, Auftrieb > Schwerkraft sicherzustellen. Denken Sie jedoch daran, dass der Auftrieb mit abnehmender Fluggeschwindigkeit abnimmt. Daher müssen Sie vermeiden, die „Stallgeschwindigkeit“ zu erreichen, bei der Auftrieb < Schwerkraft ist. Die Stallgeschwindigkeit ist keine feste Zahl. Die Überziehgeschwindigkeit variiert mit einer Reihe verschiedener Faktoren, wobei der größte die Ausrichtung des Flugzeugs ist.
Aber hier wird „meistens die meisten Flugzeuge“ wichtig. Sie haben eine zweite Hauptkraft, den Schub, mit der Sie auch die Schwerkraft bekämpfen können. Stellen Sie sich im Extremfall so etwas wie eine Rakete vor, die in den Weltraum fliegt. Sie haben normalerweise keine großen Flügel, also bekämpfen sie die Schwerkraft und klettern mit viel, viel Schub. Sie können auch versuchen, der Schwerkraft entgegenzuwirken, indem Sie Ihr Flugzeug direkt nach oben richten und die Triebwerke voll aufdrehen. Es ist nur so, dass die Triebwerke in den meisten Flugzeugen einfach nicht dafür ausgelegt sind, mehr Schub als die Schwerkraft zu erzeugen. Das „Thrust-to-Weight Ratio“ oder TWR ist ein Maß, das dies bestimmt. Wenn der TWR kleiner als 1 ist, hat das Flugzeug nicht genug Schub, um wie eine Rakete vertikal zu steigen (zumindest nicht für eine unbestimmte Zeit; Sie verlieren an Fluggeschwindigkeit und beginnen schließlich zu fallen). Wenn der TWR gleich 1 ist, dann sollte das Flugzeug weder steigen noch fallen, wenn es versucht, vertikal zu steigen. Leider ist das keine Hilfe, um Sie vom Boden abzuheben, da ein TWR = 1 bedeutet, dass Sie am Boden bleiben und nur eine Menge Kraftstoff verschwenden. Sie benötigen einen TWR größer als 1, um wie eine Rakete vertikal zu steigen.
Es gibt eine große Auswahl an TWR unter Flugzeugen. Die meisten zivilen Flugzeuge arbeiten mit etwa 0.2–0.3 TWR. Es wird spekuliert, dass das High-End der aktuellen Militärflugzeuge bei etwa 1.15 liegen wird. Der Harrier sitzt etwa 1.1 (variiert jedoch mit dem Gewicht). Tiny Combat Arena zeigt die aktuelle TWR im Harrier-Cockpit an.
Zwischen den beiden Extremen Schub und Auftrieb
Wir haben gerade die beiden Extreme besprochen:
- Flugzeuge, die gerade und waagerecht fliegen und den Auftrieb vollständig nutzen, um der Schwerkraft entgegenzuwirken
- Flugzeuge, die vertikal zeigen und den gesamten Schub verwenden, um der Schwerkraft entgegenzuwirken
Sie können die beiden Kräfte offensichtlich kombinieren, um das gleiche Ziel zu erreichen, „in der Luft zu bleiben“. Tatsächlich tun dies die meisten Flugzeuge beim Steigflug. Sie stellen die Nase irgendwo zwischen 3 und 10 Grad nach oben (oder mehr, wenn Sie sich aggressiv fühlen), und der Schub der Motoren beginnt, den Auftrieb beim Klettern zu unterstützen. Technisch erhöht sich auch der Auftrieb aufgrund des Anstellwinkels der Flügel, aber ich werde hier auf eine weitere Diskussion verzichten.
Und durch Mischen der Kräfte können Sie die Stallgeschwindigkeit reduzieren. Wenn Ihre Stallgeschwindigkeit niedriger ist, können Sie sicher mit viel niedrigeren Fluggeschwindigkeiten fliegen. Eine niedrigere Fluggeschwindigkeit ist in bestimmten Situationen eine gute Sache, die wir später behandeln werden.
Schubvektorisierung und Düsen
Aber gerade nach oben zu fliegen hat viele Nachteile. Ein großes Problem ist, dass Sie als Pilot, der in einem Sitz festgeschnallt ist, am Ende direkt in den Himmel starren. Sogar ein Neigungswinkel von 10 Grad kann bei einigen Flugzeugen zu hoch sein, um den Boden zu sehen, was den Versuch, zu landen, zu einem sehr gefährlichen Unterfangen macht. Die Aerodynamik von Flugzeugen ist normalerweise auch nicht dafür ausgelegt, gerade nach oben zu zeigen. Denken Sie daran, dass es beim Auftrieb nicht nur darum geht, der Schwerkraft entgegenzuwirken, sondern auch das Flugzeug zum Steuern zu drehen. Wenn Sie das Flugzeug in einem wahnsinnigen Winkel ausrichten, kann es zu einem „Steuerstand“ kommen, bei dem nicht genügend Auftrieb vorhanden ist, um das Flugzeug zu steuern, selbst wenn noch genügend Kraft vorhanden ist, um der Schwerkraft entgegenzuwirken.
Was wäre also, wenn Sie – anstatt den Schubvektor „direkt nach vorne, durch die Mitte des Flugzeugs“ zu halten und das Flugzeug zu drehen, um es herum zu drehen – den Schubvektor direkt ändern und das Flugzeug wie gewohnt in die gleiche Richtung zeigen lassen könnten? ? Als Verb wird dies „Thrust Vectoring“ genannt, und der Harrier erreicht dies durch rotierende Düsen.
Diese Düsen sind auf vertikal rotierenden Achsen montiert. 0 Grad bedeutet „direkt nach vorne, durch die Mitte des Flugzeugs“, während 90 Grad „geradeaus zeigt“. nach unten, durch die Mitte des Flugzeugs.“ Sie gehen aber auch etwas weiter als 90 Grad. In Tiny Combat Arena beträgt dieses Maximum 100 Grad und zeigt sie tatsächlich sehr leicht nach vorne. Der Effekt besteht darin, ein bisschen „rückwärts“ zu drücken, während man immer noch gegen die Schwerkraft ankämpft.
Mit Schubvektorsteuerung können Sie den gleichen vertikalen Schub erzielen wie „das Flugzeug auf sein Heck stellen“, ohne all die Nachteile. Und Sie können die Düsen natürlich in jede beliebige Richtung dazwischen schwenken.
Flug mit niedriger Fluggeschwindigkeit
Die beste Übung, die Sie machen sollten, um den Harrier „in den Griff zu bekommen“, besteht darin, einfach zu üben, wie Sie die Düsen verwenden, um mit immer niedrigeren Fluggeschwindigkeiten zu fliegen. Drehen Sie die Düsen leicht nach unten und passen Sie dann Gas und Neigung an, um weiter geradeaus zu fliegen, aber mit einer niedrigeren Fluggeschwindigkeit als zuvor. Drehen Sie sie dann etwas weiter und stellen Sie sie erneut ein, um zu sehen, wie Ihre neue, stabile Fluggeschwindigkeit ist. Bewegen Sie sich in kleinen Schritten weiter nach unten und fühlen Sie, was die stabile Fluggeschwindigkeit für jede Einstellung ist. Die spezifische Fluggeschwindigkeit hängt vom Gewicht und der Ausrichtung Ihres Flugzeugs ab, daher können Sie keine festen Regeln wie „30-Grad-Düsen sind 100 Knoten“ festlegen, aber durch Übung wird sich der Prozess natürlich anfühlen, und schließlich werden Sie dazu in der Lage sein „auf die Schnelle“.
Sie sollten auch das Gegenteil üben, nämlich die Düsen kontrolliert wieder nach oben drehen. Denken Sie daran, dass Ihr Schubwinkel Sie davon abhält, bei diesen niedrigeren Fluggeschwindigkeiten als üblich abzuwürgen. Sie müssen die Fluggeschwindigkeit jederzeit über der Stallgeschwindigkeit halten, daher müssen Sie dies tun Erhöhen Sie zuerst die Fluggeschwindigkeit und erhöhen Sie dann den Düsenwinkel (Erhöhung der Stallgeschwindigkeit).. Diese zweite Übung ist schwieriger und gefährlicher als die erste. Wenn Sie also das „Rotieren nach unten“ als schwierig empfunden haben, führen Sie diese Übung noch langsamer und vorsichtiger durch.
Warum willst du also mit einer niedrigeren Fluggeschwindigkeit fliegen? Wenn Sie sich für den Harrier interessieren, liegt das wahrscheinlich daran, dass Sie gehört haben, dass er auf der Stelle schweben und vertikal landen kann. Ein Schwebeflug ist nur ein Flug mit „Nullgeschwindigkeit“. Wenn Sie also üben, immer näher an Null heranzukommen, werden Sie der Bereitschaft zum Schweben immer näher kommen. Aber Sie müssen nicht zu einem vollen Schwebeflug kommen, um die Landung viel einfacher zu machen, denn beim Landen eines Flugzeugs geht es darum, die Fluggeschwindigkeit am Boden sicher auf Null zu reduzieren. Je geringer die Fluggeschwindigkeit ist, wenn Sie den Boden berühren, desto einfacher ist es, zum Stehen zu kommen, und desto weniger Platz benötigen Sie dafür.
Kurzer und vertikaler Start
Wir haben darüber gesprochen, in der Luft zu starten und die Düsen zu verwenden, um die Fluggeschwindigkeit sicher zu reduzieren, aber was ist, wenn Sie am Boden mit einer Fluggeschwindigkeit von null starten und dann mit einer niedrigeren Fluggeschwindigkeit sicher in die Luft kommen? Der Grund, warum Sie mit einer niedrigeren Fluggeschwindigkeit abheben möchten, ist, dass Sie dafür viel weniger Platz auf der Landebahn benötigen. Selbst wenn eine große Landebahn zur Verfügung steht, führen Harrier-Piloten im wirklichen Leben typischerweise immer noch einen kurzen Start mit den Düsen durch. Es ist sicherer, weil Sie einen Start mit niedriger Geschwindigkeit leichter abbrechen können, wenn etwas schief geht, und es verringert den Verschleiß von Reifen und Fahrwerk. Wenn Sie mit einer Geschwindigkeit von Null abheben können, brauchen Sie überhaupt keine Landebahn.
Aber anders als in der Luft haben Sie technisch gesehen keine „Stall-Geschwindigkeit“, solange Ihre Räder auf dem Boden sind. Du kannst nicht vom Himmel fallen, weil du bereits auf dem Boden bist. Daher gibt es bei etwas anderem als einem echten vertikalen Start keinen Vorteil, wenn die Düsen nach unten zeigen, bis Sie tatsächlich versuchen, in die Luft zu kommen. Tatsächlich möchten Sie, dass die Düsen hauptsächlich nach vorne zeigen, da dies die Fluggeschwindigkeit am schnellsten erzeugt. Daher erfolgt jeder düsenunterstützte kurze Start (außer direkt vertikal) typischerweise wie folgt:
- Düsenniveau (0 Grad oder 10 Grad IRL, da die Düsen die Klappen beschädigen)
- Gas geben bis max
- Warten Sie, bis die Fluggeschwindigkeit die Strömungsabrissgeschwindigkeit bei dem Düsenwinkel überschreitet, mit dem Sie abheben möchten
- Das Obige würde im Voraus mit Diagrammen und Mathematik berechnet, aber Sie sollten ein Gefühl dafür bekommen, indem Sie das Fliegen mit niedriger Geschwindigkeit üben
- Drehen Sie die Düsen in den gewünschten Winkel. Stellen Sie sicher, dass Sie wie erwartet vom Boden abheben (wenn nicht, nehmen Sie Gas und treten Sie auf die Bremsen).
- Befolgen Sie das Verfahren, das Sie zum Erhöhen Ihrer Düsen / Fluggeschwindigkeit geübt haben (und denken Sie daran, das Fahrwerk und die Klappen anzuheben).
Schweben
Leider bietet Tiny Combat Arena (zum Zeitpunkt des Schreibens dieses Handbuchs) nicht alle HUD-Hinweise, die das eigentliche Harrier-Flugzeug verwendet, um das Schweben zu unterstützen. Insbesondere hat der tatsächliche Harrier eine vertikale Geschwindigkeitsanzeige auf dem HUD, um Ihnen anzuzeigen, ob Sie steigen oder absteigen und mit welcher Geschwindigkeit. In TCA müssten Sie Ihre Sicht auf den Boden außerhalb des Cockpits nutzen oder auf die Vertikalgeschwindigkeitsanzeige im Cockpit hinunterschauen – treffen Sie also im Grunde die Wahl zwischen einem Situationsbewusstsein für den Boden draußen oder genauen Zahlen zu Ihrer Steig- oder Sinkrate . Außerdem kann der Harrier den Geschwindigkeitsvektor geradeaus sperren, während der Geschwindigkeitsvektor in TCA herumspringt, einschließlich vollständig außerhalb des Bildschirms, wenn Sie zu viel Seitwärtsgeschwindigkeit haben. Das ist eine Art „Pro“ und „Contra“, da es zwar verschwinden kann, aber auch sehr deutlich zeigt, dass Sie seitwärts rutschen, und Ihnen die Möglichkeit gibt, es zu korrigieren.
Abgesehen von diesen Einschränkungen können Sie (unter den entsprechenden Umständen) in der Tiny Combat Arena definitiv erfolgreich schweben und diesen Schwebeflug verwenden, um entweder vertikal zu starten oder zu landen. Stellen Sie jedoch zuallererst sicher, dass der im Cockpit angezeigte TWR-Wert größer als 1 ist. Im wirklichen Leben sind viele Kampfausrüstungen zu schwer, um vertikal zu starten. In Tiny Combat Arena (zum Zeitpunkt der Erstellung dieses Handbuchs) ist jedes Loadout für einen bestimmten TWR optimiert, daher sollten Sie ein Start- (oder Lande-) Verfahren wählen, das für dieses Loadout geeignet ist. Wenn der TWR 1.05 oder besser ist, sind Sie wahrscheinlich fit für den vertikalen Start. Aber zu nah an 1 oder unter 1 darfst du keinen reinen senkrechten Start in einen Schwebeflug durchführen.
Um auf der Stelle zu schweben, benötigen Sie einen Düsenwinkel, der direkt in den Boden zeigt. Dies sind jedoch nicht unbedingt 90 Grad (können aber sein). Das hängt von der Neigung des Flugzeugs ab. Tatsächlich ist das Fahrwerk des Harriers IRL so montiert, dass sich der Harrier aufrichtet. Der Winkel ist in TCA nicht genau markiert, aber meine Tests deuten darauf hin, dass er irgendwo zwischen 3 und 6 Grad mit der Nase nach oben liegt (6 ist der IRL-Wert, aber Tests deuten darauf hin, dass er zum Zeitpunkt des Schreibens dieses Handbuchs niedriger ist. Dies könnte sein, um es einfacher zu machen bei neuen Spielern, die versuchen, 90 Grad zu verwenden). Sie müssen einen Winkel von etwa 84-87 Grad verwenden, wenn Sie abheben oder eine perfekte 4-Punkt-Landung durchführen möchten. Das HUD hat ein „W“-förmiges Symbol, das „Wasserlinien“-Symbol genannt wird. Die Wasserlinienanzeige zeigt an, wohin die Nase zeigt. Der Düsenwinkel ist relativ zu diesem Symbol, wenn also die Wasserlinienanzeige eine Neigung von 3 Grad über dem Horizont anzeigt, beträgt ein direkter Düsenwinkel zum Boden 87 Grad. Wenn sich die Wasserlinienanzeige direkt am Horizont befindet, beträgt ein direkter Düsenwinkel zum Boden 90 Grad. Wenn Ihr Düsenwinkel nicht direkt in den Boden zeigt, werden Sie vorwärts oder rückwärts gleiten, anstatt auf der Stelle zu schweben. Wenn Sie diese Rutsche nicht steuern können, indem Sie schnell genug mit Neigungs-, Roll- und Düsensteuerungen reagieren, werden Sie einen Flip machen. Jeder neue Harrier-Spieler macht einen Flip, also haben Sie kein schlechtes Gewissen! Jetzt wissen Sie hoffentlich, warum es passiert und wie Sie es verhindern können.
Schweben ist aerodynamisch schlecht. Der Harrier ist dafür ausgelegt, mit Dingen wie einem Reaktionskontrollsystem, um den Steuerabriss während des Schwebens zu kompensieren, aber es wird immer aerodynamisch schlechter sein als das Fliegen mit Fluggeschwindigkeit. Sie möchten so wenig Zeit wie möglich mit Schweben verbringen. Das bedeutet, dass Sie beim Start beginnen möchten, sich vorwärts zu bewegen und an Fluggeschwindigkeit zu gewinnen, sobald Sie sich von Hindernissen am Boden befreit haben, und bei der Landung möchten Sie erst dann zu schweben beginnen, wenn Sie direkt über der Stelle sind, an der Sie landen möchten . In der Tat möchten Sie vielleicht eine extrem kurze, rollende Landung anstelle eines echten Schwebens durchführen, wenn der Platz dies zulässt. Versuchen Sie einfach, mit 20-40 Knoten Fluggeschwindigkeit in einen „Schwebeflug“ zu gelangen, und setzen Sie den Harrier ab. Es bleibt immer noch am Boden stehen, fühlt sich aber viel einfacher zu kontrollieren an, als wenn Sie die Fluggeschwindigkeit auf Null senken.
Bremskraftverstärker
Erinnern Sie sich, dass sich die Düsen über 90 Grad hinaus bis zu 100 Grad drehen? Das ist normalerweise für Servobremsen gedacht. Wenn Sie landen und die Räder auf dem Boden sind, können Sie die Düsen auf 100 drehen und damit gegen Ihre Fluggeschwindigkeit nach hinten drücken. Ich finde jedoch, dass die Bremsen in TCAs Harrier stark genug sind, dass eine angetriebene Bremse wie diese ziemlich unnötig ist. Zumindest erwähnenswert! Vielleicht werden zukünftige Versionen die Haftung der Bremsen verringern (Regenwetter?).
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