Se você é novo em pilotar o Harrier em simuladores ou jogos, o 'como' e 'por que usar os bicos pode ser pouco intuitivo para descobrir. Este guia tentará explicar a aerodinâmica do uso dos bicos para vetorizar o empuxo e as situações em que você deseja fazer isso.
A versão atual deste guia foi publicada em 2022/02/26 e pertence à versão 0.8.1.6 do Tiny Combat Arena.
TLDR
- Os bicos ajudam você a permanecer no ar em velocidades mais baixas do que seria possível de outra forma (incluindo velocidade no ar até zero: pairando)
- Velocidades mais baixas são mais úteis durante a decolagem e pouso
- Mude o ângulo do bocal gradualmente e observe o vetor de velocidade do seu HUD. Esteja avisado de que o vetor pulará mais à medida que sua velocidade no ar se aproximar de um pairar.
Vou começar com algumas aerodinâmicas básicas, que podem ser secas se você já entende a teoria. Sinta-se à vontade para dar uma olhada, mas eu apimento o básico com comentários que podem ser relevantes mais tarde.
Empuxo e Elevação vs Gravidade
A maioria das aeronaves permanece no ar usando duas forças, 'impulso' e 'elevação'. A isso se opõe a 'gravidade' (e o 'arrastar', mas vou omitir essa aqui).
Empuxo é a força gerada pelos motores da aeronave, que estão constantemente empurrando o ar para impulsionar a aeronave ao longo do vetor de empuxo – a direção em que os motores estão apontando, que na maioria das aeronaves é “diretamente para frente, através do meio da aeronave”.
A sustentação é a força gerada pela superfície e volume da aeronave (mas principalmente as asas), que está constantemente empurrando e sendo puxada pelo ar pelo qual a aeronave está voando para impulsionar a aeronave ao longo do vetor de sustentação. O vetor de sustentação é um pouco mais complicado, porque qualquer boa aeronave tem peças que manipulam a direção da sustentação para girar, rolar, inclinar e se movimentar. Mas, para simplificar, geralmente está “apontando para cima, no meio da aeronave”.
A sustentação depende da velocidade do ar para existir, porque a aeronave não pode empurrar ou ser puxada pelo ar a menos que ela (ou o ar) esteja se movendo. A sustentação diminui à medida que a velocidade no ar diminui e desaparece completamente quando a velocidade no ar é zero.
A gravidade é a força da massa de sua aeronave tentando se fundir com a massa da Terra e é afetada por ambas. Quanto mais pesada sua aeronave, mais força aplicada pela gravidade. É sempre na direção “direto para baixo, em direção ao centro da terra”.
Ficar no ar
Para permanecer no ar, você precisa superar a gravidade com pelo menos tanta força na direção oposta. Para a maioria das aeronaves, na maioria das vezes, sustentação é a força que se opõe à gravidade em igual medida, então a principal preocupação é garantir sustentação > gravidade. Mas lembre-se que a sustentação diminui à medida que a velocidade do ar diminui, portanto, você precisa evitar atingir a “velocidade de estol”, onde sustentação < gravidade. A velocidade de estol não é um número fixo. A velocidade de estol varia com vários fatores diferentes, sendo o maior a orientação da aeronave.
Mas é aí que “a maioria das aeronaves, na maioria das vezes”, se torna importante. Você tem uma segunda força importante, o impulso, que pode usar para combater a gravidade. No caso extremo, imagine algo como um foguete indo para o espaço. Eles geralmente não têm asas significativas, então a maneira como eles lutam contra a gravidade e sobem é com muito e muito empuxo. Você também pode tentar combater a gravidade apontando sua aeronave diretamente para cima e acionando os motores ao máximo. Acontece que, na maioria das aeronaves, os motores simplesmente não são feitos para produzir mais empuxo do que a força da gravidade. A “relação impulso-peso” ou TWR é uma medida que determina isso. Se o TWR for menor que 1, então a aeronave não tem empuxo suficiente para subir verticalmente como um foguete (pelo menos não por um período de tempo indefinido; você perderá velocidade no ar e eventualmente começará a cair). Se o TWR for igual a 1, a aeronave não deve subir nem cair ao tentar subir verticalmente. Infelizmente, isso não ajuda a tirar você do chão, já que um TWR = 1 significa que você fica no chão e desperdiça um monte de combustível. Você precisa de um TWR maior que 1 para subir verticalmente como um foguete.
Há uma grande variedade de TWR entre as aeronaves. A maioria das aeronaves civis opera em torno de 0.2-0.3 TWR. Especula-se que o high-end das aeronaves militares atuais atinja cerca de 1.15. O Harrier fica em torno de 1.1 (variando com o peso, no entanto). Tiny Combat Arena exibe o TWR atual no cockpit do Harrier.
Entre os dois extremos de empuxo e elevação
Acabamos de discutir os dois extremos:
- Aeronave voando em linha reta e nivelada, usando inteiramente a sustentação para contrariar a gravidade
- Aeronave apontando verticalmente, usando totalmente empuxo para combater a gravidade
Obviamente, você pode misturar as duas forças para atingir o mesmo objetivo, “ficar no ar”. Na verdade, a maioria das aeronaves faz isso durante a escalada. Você levanta o nariz em algum lugar entre 3 e 10 graus (ou mais, se estiver se sentindo agressivo), e o impulso dos motores começa a ajudar na subida. Tecnicamente, a sustentação também aumenta por causa do ângulo de ataque das asas, mas vou omitir uma discussão mais aprofundada sobre isso aqui.
E, misturando as forças, você pode reduzir a velocidade de estol. Se sua velocidade de estol for menor, você pode voar com segurança em velocidades muito mais baixas. Baixa velocidade no ar é uma coisa boa em certas situações, que abordaremos mais tarde.
Vetorização de Empuxo e Bicos
Mas voar direto para cima tem muitas desvantagens. Um grande problema é que, como um piloto preso em um assento, você acaba olhando diretamente para o céu. Mesmo um ângulo de inclinação de 10 graus pode ser muito alto para ver o solo em algumas aeronaves, o que torna a tentativa de pouso muito perigosa. A aerodinâmica das aeronaves também normalmente não é projetada para apontar para cima. Lembre-se de que a sustentação não é apenas contrariar a gravidade, mas também girar a aeronave para dirigir. Se você estiver apontando a aeronave em um ângulo insano, você pode ter um “estol de controle” onde não há sustentação suficiente para dirigir a aeronave, mesmo que ainda haja força suficiente para contrariar a gravidade.
Então, e se - em vez de manter o vetor de empuxo apontado "diretamente para a frente, no meio da aeronave" e girar a aeronave para apontá-lo - você pudesse alterar o vetor de empuxo diretamente e manter a aeronave apontada na mesma direção de sempre ? Como um verbo, isso é chamado de “vetoração de impulso”, e o Harrier o realiza girando os bicos.
Esses bicos são montados em eixos que giram verticalmente. 0 graus é “diretamente para a frente, pelo meio da aeronave”, com 90 graus sendo “apontando em linha reta down, pelo meio da aeronave.” Mas eles também vão um pouco além de 90 graus. No Tiny Combat Arena, esse máximo é de 100 graus e na verdade os aponta muito levemente para a frente. O efeito é adicionar um pouco de empurrão “para trás”, enquanto ainda luta contra a gravidade.
Com a vetorização de empuxo, você pode realizar o mesmo empuxo vertical de “manter a aeronave na cauda” sem todos os aspectos negativos. E você pode obviamente balançar os bicos em qualquer direção entre eles.
Voo de baixa velocidade
O melhor exercício que você deve fazer para “pegar o jeito” no Harrier é simplesmente praticar o uso dos bicos para voar em velocidades cada vez mais baixas. Gire os bicos ligeiramente para baixo e ajuste o acelerador e o passo para continuar voando em linha reta, mas a uma velocidade mais baixa do que antes. Em seguida, gire-os um pouco mais e reajuste novamente, vendo qual é sua nova e estável velocidade no ar. Continue descendo em pequenos passos, sentindo qual é a velocidade estável para cada configuração. A velocidade do ar específica varia de acordo com o peso e a orientação da aeronave, então você não pode definir regras rígidas como “bocais de 30 graus são 100 nós”, mas a prática fará com que o processo pareça natural e, eventualmente, você será capaz de fazê-lo "no vôo."
Você também vai querer praticar o oposto, que é girar os bicos de volta de forma controlada. Lembre-se de que seu ângulo de empuxo é o que o impede de estolar nessas velocidades abaixo do normal. Você precisa manter a velocidade do ar acima da velocidade de estol o tempo todo, portanto, você precisa aumente a velocidade do ar primeiro, depois aumente o ângulo do bocal (aumentando a velocidade de estol). Esta segunda prática é mais difícil e perigosa do que a primeira, então se você achou difícil “girar para baixo”, faça esta prática ainda mais devagar e com cuidado.
Então, por que você quer voar a uma velocidade mais baixa? Se você está interessado no Harrier, provavelmente é porque você ouviu que ele pode pairar no lugar e pousar verticalmente. Um voo pairado é apenas um voo de “velocidade zero”, portanto, praticar aproximar-se cada vez mais de zero o deixará cada vez mais perto de estar pronto para pairar. Mas você não precisa chegar a uma planagem completa para ter um pouso muito mais fácil, porque pousar uma aeronave significa reduzir com segurança a velocidade do ar a zero no solo. Quanto menos velocidade você tiver ao tocar o solo, mais fácil será parar e menos espaço será necessário para fazê-lo.
Decolagem curta e vertical
Conversamos sobre começar no ar e usar os bicos para reduzir a velocidade no ar com segurança, mas e quanto a começar no solo com velocidade zero e depois entrar no ar com segurança a uma velocidade mais baixa? A razão pela qual você deseja decolar em uma velocidade mais baixa é que você precisa de muito menos espaço de pista para fazê-lo. Mesmo com uma grande pista disponível, os pilotos do Harrier na vida real ainda normalmente realizam uma decolagem curta com os bicos. É mais seguro, porque você pode abortar uma decolagem em baixa velocidade mais facilmente se algo der errado e reduz o desgaste dos pneus e do trem de pouso. Se você pode decolar com velocidade zero, você não precisa de nenhuma pista.
Mas, diferentemente de quando você está no ar, você tecnicamente não tem “velocidade de estol” enquanto suas rodas estiverem no chão. Você não pode cair do céu, porque você já está no chão. Assim, com qualquer coisa que não seja uma verdadeira decolagem vertical, não há vantagem em ter os bicos apontados para baixo até que você realmente tente entrar no ar. Na verdade, você quer ter os bicos apontados principalmente para a frente, porque isso produz a velocidade do ar mais rapidamente. Portanto, qualquer decolagem curta assistida por bico (exceto diretamente vertical) normalmente prossegue por:
- Nível dos bicos (0 graus ou 10 graus IRL, porque os bicos danificarão as abas)
- Acelere até o máximo
- Aguarde a velocidade do ar exceder a velocidade de estol no ângulo do bocal que você deseja decolar
- O acima seria calculado com antecedência usando gráficos e matemática, mas você deve sentir isso praticando vôo de baixa velocidade
- Gire os bicos para o ângulo que você precisa. Certifique-se de levantar do chão como esperado (se não, corte o acelerador e pise nos freios)
- Siga o procedimento que você praticou para aumentar seus bicos/velocidade no ar (e lembre-se de levantar a engrenagem e os flaps)
Hovering
Infelizmente, o Tiny Combat Arena não fornece (no momento da redação deste guia) todas as dicas de HUD que a aeronave Harrier real usa para ajudar a pairar. Em particular, o Harrier real tem um indicador de velocidade vertical no HUD para mostrar se você está subindo ou descendo e a que velocidade. No TCA, você precisaria usar sua visão do solo fora do cockpit ou olhar para o medidor de velocidade vertical no cockpit - então, basicamente, faça uma escolha entre ter consciência situacional do solo do lado de fora ou números precisos em sua taxa de subida ou descida . Além disso, o Harrier pode bloquear o vetor de velocidade diretamente à frente, enquanto no TCA o vetor de velocidade pulará, incluindo completamente fora da tela se você tiver muita velocidade lateral. O que é meio que um “pró” e um “contra”, pois embora possa desaparecer, também mostra muito claramente que você está deslizando para o lado e lhe dá a chance de corrigi-lo.
Essas ressalvas à parte, você pode definitivamente pairar com sucesso (sob as circunstâncias apropriadas) na Tiny Combat Arena e usar esse hover para decolar ou pousar verticalmente. Mas antes de tudo, verifique se o valor de TWR exibido no cockpit é maior que 1. Na vida real, muitos equipamentos de combate são pesados demais para decolar verticalmente. No Tiny Combat Arena (no momento da redação deste guia), cada carregamento é otimizado para um TWR específico e, portanto, você deve escolher um procedimento de decolagem (ou pouso) apropriado para esse carregamento. Se o TWR for 1.05 ou melhor, você provavelmente está apto a decolar verticalmente. Mas muito perto de 1 ou abaixo de 1, você não deve realizar uma decolagem vertical pura em um hover.
Para pairar no lugar, você precisa de um ângulo de bocal que aponte diretamente para o solo. No entanto, isso não é necessariamente 90 graus (mas pode ser). Depende do pitch da aeronave. Na verdade, o trem de pouso IRL do Harrier é montado de tal forma que o Harrier é lançado. O ângulo não está marcado com precisão no TCA, mas meus testes sugerem que está em algum lugar entre 3 e 6 graus de nariz para cima (6 sendo o valor IRL, mas os testes sugerem que é mais baixo, no momento da redação deste guia. Isso pode ser para facilitar em novos jogadores, que tentam usar 90 graus). Você precisa usar um ângulo de cerca de 84-87 graus se estiver decolando ou se quiser realizar um pouso perfeito de 4 pontos. O HUD tem um símbolo em forma de 'W', chamado de símbolo 'linha d'água'. O indicador de linha d'água mostra para onde o nariz está apontando. O ângulo do bocal é relativo a esse símbolo, portanto, se o indicador da linha d'água mostrar 3 graus de inclinação em relação ao horizonte, um ângulo direto do bocal em relação ao solo é de 87 graus. Se o indicador da linha d'água estiver diretamente no horizonte, um ângulo direto do bocal em relação ao solo é de 90 graus. Se o ângulo do seu bico não apontar diretamente para o chão, você deslizará para frente ou para trás em vez de pairar no lugar. Se você não puder controlar esse slide reagindo rápido o suficiente com os controles de pitch, roll e bico, você fará um flip. Cada novo jogador Harrier faz um flip, então não se sinta mal por isso! Agora você espera que saiba por que isso acontece e como evitá-lo.
Pairar é aerodinamicamente ruim. O Harrier foi projetado para fazer isso, com coisas como um sistema de controle de reação para compensar o estol de controle durante o pairar, mas sempre será aerodinamicamente pior do que voar com velocidade no ar. Você quer passar o menor tempo possível pairando. Isso significa que, na decolagem, você deseja começar a avançar e ganhar velocidade no ar assim que estiver livre dos obstáculos no solo e, na aterrissagem, você só deseja começar a pairar quando estiver diretamente sobre onde pretende pousar. . Na verdade, você pode querer fazer uma aterrissagem extremamente curta e rolante em vez de um verdadeiro pairar, se o espaço permitir. Apenas tente entrar em um “hover” com velocidade no ar de 20-40 nós e abaixe o Harrier. Ele ainda vai parar no chão, mas parecerá muito mais fácil de controlar do que se você diminuir a velocidade do ar para zero.
Frenagem Assistida
Lembre-se de que os bicos giram além de 90 graus, até 100 graus? Isso geralmente é destinado à frenagem assistida por energia. Quando você está pousando e as rodas estão no chão, você pode girar os bicos para 100 e usá-los para empurrar para trás contra sua velocidade no ar. No entanto, acho que os freios no Harrier da TCA são suficientemente fortes para que um freio motorizado como esse seja bastante desnecessário. Digno de nota, pelo menos! Talvez as versões futuras reduzam a aderência dos freios (tempo chuvoso?).
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