Объяснение вектора тяги и угла сопла на крошечной боевой арене

Если вы новичок в пилотировании Харриера в симуляторах или играх., «Как» и «почему» использовать насадки может быть непонятно для понимания. В этом руководстве будет предпринята попытка объяснить аэродинамику использования сопел для векторной тяги и ситуации, в которых вы захотите это сделать..

Текущая версия данного руководства опубликована на сайте 2022-02-26 и относится к версии 0.8.1.6 отеля Tiny Combat Arena.

TLDR

• Сопла помогают вам оставаться в воздухе на более низких скоростях, чем это возможно в противном случае. (в том числе до нулевой скорости полета: зависание)
• Более низкие скорости полета наиболее полезны при взлете и посадке.
• Постепенно меняйте угол сопла и наблюдайте за вектором скорости вашего HUD.. Имейте в виду, что вектор будет прыгать больше, когда ваша воздушная скорость приближается к зависанию..

Я собираюсь начать с базовой аэродинамики., что может быть сухо, если вы уже понимаете теорию. Не стесняйтесь просматривать, но я приправляю основы комментариями, которые могут быть актуальными позже.

Тяга и подъемная сила против гравитации

Большинство самолетов остаются в воздухе, используя две силы., 'толкать’ и «поднять». Этому противостоит «гравитация’ (и путем «перетаскивания», но я собираюсь опустить это здесь).

Тяга — это сила, создаваемая двигателями самолета., которые постоянно толкают воздух, чтобы вести самолет по вектору тяги.—направление, в котором указывают двигатели, что в большинстве самолетов есть “прямо вперед, через середину самолета.”

Подъемная сила - это сила, создаваемая поверхностью и объемом самолета. (но в основном крылья), который постоянно толкается и притягивается воздухом, через который летит самолет, чтобы привести самолет в движение по вектору подъемной силы.. Вектор подъема немного сложнее., потому что любой хороший самолет имеет детали, которые манипулируют направлением подъемной силы, чтобы развернуться., рулон, броситься и передвигаться. Но для простоты, обычно это “указывая прямо вверх, через середину самолета.”

Для существования подъемной силы требуется скорость полета, потому что самолет не может толкаться или тянуться за воздух, если он не (или воздух) движется. Подъемная сила уменьшается по мере уменьшения скорости полета., и полностью исчезает, когда скорость полета равна нулю.

Гравитация — это сила массы вашего самолета, пытающаяся слиться с массой Земли, на которую влияют обе они.. Чем тяжелее ваш самолет, тем больше сила, приложенная гравитацией. Это всегда в направлении “прямо вниз, к центру Земли.”

Пребывание в воздухе

Чтобы оставаться в воздухе, вам нужно преодолеть гравитацию с хотя бы такой же силой в противоположном направлении. Для большинства самолетов, большую часть времени, подъемная сила - это сила, которая в равной мере противодействует гравитации, поэтому основная задача – обеспечить подъем > гравитация. Но помните, что подъемная сила уменьшается с уменьшением скорости полета., поэтому вам нужно избегать достижения “скорость сваливания”, где лифт < гравитация. Скорость сваливания не является фиксированным числом.. Скорость сваливания зависит от множества различных факторов., самым большим из которых является ориентация самолета.

Но вот где “большинство самолетов, большую часть времени,” становится важным. У вас есть вторая главная сила, толкать, который вы также можете использовать для борьбы с гравитацией. В крайнем случае, представьте себе что-то вроде ракеты, направляющейся в космос. Обычно у них нет значительных крыльев., поэтому они борются с гравитацией и поднимаются с помощью очень-очень сильной тяги.. Вы также можете попытаться бороться с гравитацией, направив свой самолет прямо вверх и включив двигатели на максимум.. Просто в большинстве самолетов, двигатели просто не созданы для создания большей тяги, чем сила тяжести. The “Соотношение тяги к весу” или TWR — это измерение, определяющее это. Если TWR меньше 1, тогда самолету не хватает тяги, чтобы подняться вертикально, как ракета (по крайней мере не на неопределенный срок; вы потеряете скорость полета и в конечном итоге начнете падать). Если TWR равен 1, тогда самолет не должен ни подниматься, ни падать при попытке набора высоты вертикально. К сожалению, это не поможет оторваться от земли, поскольку TWR = 1 означает, что вы остаетесь на земле и просто тратите кучу топлива. Вам нужен TWR больше, чем 1 подниматься вертикально, как ракета.

У самолетов большой диапазон TWR. Большинство гражданских самолетов летают вокруг 0.2-0.3 ДВР. Предполагается, что нынешние военные самолеты высшего класса закончатся примерно в 1.15. Харриер сидит вокруг 1.1 (варьируется в зависимости от веса, однако). Tiny Combat Arena отображает текущий TWR в кабине Harrier..

Между двумя крайностями тяги и подъемной силы

Мы только что обсудили две крайности.:

• Самолет летит прямо и ровно, полностью используя подъемную силу для противодействия гравитации
• Самолет направлен вертикально, полностью используя тягу для противодействия гравитации

Очевидно, вы можете смешать эти две силы для достижения одной и той же цели., “оставаясь в воздухе”. Фактически, большинство самолетов делают это во время набора высоты. Ты задираешь нос где-то между 3 и 10 степени (или больше, если ты чувствуешь агрессию), и тяга двигателей начинает помогать подъемной силе при наборе высоты.. Технически подъемная сила также увеличивается из-за угла атаки крыльев., но я собираюсь опустить дальнейшее обсуждение этого здесь.

И, путем смешивания сил, можно уменьшить скорость сваливания. Если ваша скорость сваливания ниже, вы можете безопасно летать на гораздо более низких скоростях. Более низкая скорость полета полезна в определенных ситуациях., о чем мы поговорим позже.

Вектор тяги и сопла

Но полет прямо вверх имеет много недостатков.. Большой вопрос в том, что, как пилот, привязанный к креслу, в конечном итоге ты смотришь прямо в небо. Даже угол тангажа 10 градусы могут быть слишком высокими, чтобы увидеть землю в некоторых самолетах, что делает попытку приземлиться очень опасной затеей. Аэродинамика самолетов также обычно не рассчитана на направление прямо вверх.. Помните, что подъемная сила – это не только противодействие гравитации., но и вращать самолет для управления. Если вы направляете самолет под безумным углом, ты можешь иметь “контрольный стенд” где подъемной силы недостаточно для управления самолетом, даже если силы еще достаточно, чтобы противостоять гравитации.

Так, что, если—вместо того, чтобы сохранять вектор тяги направленным “прямо вперед, через середину самолета” и поворачивая самолет, чтобы направить его вокруг—вы можете напрямую изменить вектор тяги и держать самолет в том же направлении, что и обычно.? Как глагол, это называется “вектор тяги”, а у Харриера это достигается за счет вращающихся сопел.

Эти сопла установлены на осях, которые вращаются вертикально.. 0 градусов это “прямо вперед, через середину самолета”, с 90 степени “указывая прямо вниз, через середину самолета.” Но они также идут немного дальше, чем 90 степени. На крошечной боевой арене, этот максимум 100 градусов и фактически направляет их немного вперед. Эффект состоит в том, чтобы добавить немного “назад” толкать, все еще борясь с гравитацией.

С вектором тяги, вы можете выполнить ту же вертикальную тягу, что и “поставить самолет на хвост” без всего негатива. И вы, очевидно, можете повернуть сопла в любом направлении между ними..

Полет на низкой скорости

Лучшее упражнение, которое вам следует делать, чтобы “разобраться в делах” в Harrier - это просто попрактиковаться в использовании сопел для полета на все более и более низких скоростях полета.. Поверните сопла немного вниз., затем отрегулируйте газ и шаг, чтобы продолжать лететь прямо, но на более низкой скорости, чем раньше.. Затем поверните их еще немного и снова отрегулируйте., посмотрим, что у тебя нового, стабильная воздушная скорость. Продолжайте двигаться вниз маленькими шагами, выяснить, какова стабильная воздушная скорость для каждой настройки. Конкретная скорость полета будет зависеть от веса и ориентации вашего самолета., поэтому вы не можете устанавливать какие-либо жесткие правила, например “30 степень сопла есть 100 узлы,” но практика сделает этот процесс естественным, и в конце концов ты сможешь это сделать “на лету.”

Вы также захотите практиковать обратное, который контролируемо вращает форсунки назад.. Помните, что угол тяги — это то, что удерживает вас от сваливания на более низких, чем обычно, скоростях полета.. Вам необходимо всегда поддерживать скорость выше скорости сваливания., поэтому вам нужно сначала поднимите скорость выше, затем поднимите угол сопла (повышение скорости сваливания). Эта вторая практика более сложна и опасна, чем первая., так что если вы нашли “вращающийся вниз” жесткий, выполняйте эту практику еще медленнее и тщательнее.

Так почему же вы хотите летать на более низкой скорости?? Если вас интересует Харриер, возможно, это потому, что вы слышали, что он может зависать на месте и приземляться вертикально.. Наведение — это просто “нулевая воздушная скорость” полет, поэтому практика все ближе и ближе к нулю будет приближать вас к готовности к зависанию.. Но вам не обязательно переходить на полное зависание, чтобы гораздо легче приземлиться., потому что посадка самолета - это безопасное снижение скорости полета до нуля на земле. Чем меньше у вас скорость полета, когда вы касаетесь земли, тем легче остановиться и тем меньше места вам понадобится для этого.

Короткий и вертикальный взлет

Мы говорили о старте в воздухе и использовании сопел для безопасного снижения скорости полета., а как насчет того, чтобы начать с земли с нулевой скоростью полета, а затем безопасно подняться в воздух на более низкой скорости полета?? Причина, по которой вам захочется подняться в воздух на более низкой скорости, заключается в том, что для этого вам нужно гораздо меньше места на взлетно-посадочной полосе.. Даже при наличии большой взлетно-посадочной полосы, В реальной жизни пилоты «Харриеров» по-прежнему обычно выполняют короткий взлет с помощью сопел.. Это безопаснее, потому что вам будет легче прервать взлет на низкой скорости, если что-то пойдет не так, и снижает износ шин и шасси.. Если вы можете взлететь с нулевой скоростью полета, вам вообще не нужна взлетно-посадочная полоса.

Но, в отличие от того, когда ты в воздухе, у тебя технически нет “скорость сваливания” пока ваши колеса находятся на земле. Ты не можешь упасть с неба, потому что ты уже на земле. Таким образом, с чем-либо иным, кроме настоящего вертикального взлета, нет никакого преимущества в том, чтобы направлять сопла вниз, пока вы действительно не попытаетесь подняться в воздух.. Фактически, вы хотите, чтобы сопла были направлены преимущественно вперед, потому что это обеспечивает самую быструю воздушную скорость. Таким образом, любая форсунка, короткий взлет (кроме прямо вертикального) обычно протекает:

• Уровень форсунок (0 степени или 10 градусы ИРЛ, потому что форсунки повредят закрылки)
• Дроссель до максимума
• Подождите, пока воздушная скорость превысит скорость сваливания под углом сопла, под которым вы хотите взлететь.
• Вышеупомянутое будет рассчитано заранее с использованием диаграмм и математических вычислений., но вы должны почувствовать это, потренировавшись в полете на малой скорости.
• Поверните насадки на нужный вам угол.. Убедитесь, что вы отрываетесь от земли, как ожидалось. (если не, выключи газ и нажми на тормоза)
• Следуйте той же процедуре, которую вы практиковали для увеличения сопел/скорости полета. (и не забудьте поднять шасси и закрылки)

зависание

К сожалению, Tiny Combat Arena нет (на момент написания этого руководства) предоставить все подсказки HUD, которые реальный самолет Harrier использует для помощи в зависании.. В частности, настоящий Harrier имеет индикатор вертикальной скорости на HUD, который показывает, поднимаетесь ли вы или спускаетесь и с какой скоростью.. В ТСА, вам нужно будет использовать вид земли за пределами кабины или посмотреть вниз на датчик вертикальной скорости в кабине.—так что по сути делайте выбор между ситуационной осведомленностью о земле снаружи или точными данными о скорости набора высоты или снижения.. Также, «Харриер» может зафиксировать вектор скорости прямо по курсу, а в ТСА вектор скорости будет прыгать, в том числе полностью за кадром, если у вас слишком большая боковая скорость. Это что-то вроде “про” и “мошенничество”, в то время как оно может исчезнуть, это также очень четко показывает, что вы скользите в сторону, и дает вам возможность это исправить..

Эти предостережения в сторону, ты определенно можешь успешно зависать (при соответствующих обстоятельствах) на Маленькой боевой арене, и используйте это наведение, чтобы взлететь или приземлиться вертикально.. Но прежде всего, убедитесь, что значение TWR, отображаемое в кабине, больше 1. В реальной жизни, многие боевые нагрузки слишком тяжелы для вертикального взлета. На крошечной боевой арене (на момент написания этого руководства), каждая загрузка оптимизирована для конкретного TWR, и поэтому вам следует выбрать взлет (или приземление) процедура, подходящая для этой загрузки. Если TWR 1.05 или лучше, ты, вероятно, готов взлететь вертикально. Но слишком близко 1 или под 1, вы не должны выполнять чисто вертикальный взлет в зависание.

Чтобы зависнуть на месте, вам нужен угол насадки, направленный прямо в землю. Однако, это не обязательно 90 степени (но это может быть). Это зависит от шага самолета. Фактически, шасси Харриера IRL установлено таким образом, что Харриер кренится вверх. Угол не совсем точно обозначен в TCA., но мои тесты показывают, что это где-то между 3 и 6 градусов нос вверх (6 значение IRL, но тестирование показало, что оно ниже, на момент написания этого руководства. Возможно, это сделано для того, чтобы облегчить задачу новым игрокам., кто пытается использовать 90 степени). Вам нужно использовать угол где-то около 84-87 градусов, если ты взлетаешь, или если вы хотите выполнить идеально, 4-точка приземления. На HUD имеется W-образный символ, называемый «ватерлинией».’ символ. Индикатор ватерлинии показывает, куда указывает нос.. Угол сопла указан относительно этого символа., поэтому, если индикатор ватерлинии показывает 3 градусов от горизонта, прямой угол сопла к земле равен 87 степени. Если указатель ватерлинии находится прямо на горизонте, прямой угол сопла к земле равен 90 степени. Если угол насадки не направлен прямо в землю, вы будете скользить вперед или назад вместо того, чтобы зависать на месте. Если вы не можете контролировать этот слайд, достаточно быстро реагируя на высоту тона, рулон, и управление форсунками, ты сделаешь переворот. Каждый новый игрок в Харриер делает переворот., так что не расстраивайтесь из-за этого! Теперь вы, надеюсь, знаете, почему это происходит и как этого избежать..

Парение аэродинамически плохо. Harrier создан для этого., с такими вещами, как система управления реакцией для компенсации срыва управления во время зависания, но это всегда будет аэродинамически хуже, чем полет на воздушной скорости. Вы хотите тратить как можно меньше времени на зависание. Это означает, на взлете, вы хотите начать двигаться вперед и набирать воздушную скорость, как только вы очиститесь от препятствий на земле, и при приземлении, вам нужно начать зависать только тогда, когда вы окажетесь прямо над местом, где собираетесь приземлиться. Фактически, возможно, вам захочется сделать очень короткое, приземление с перекатом вместо настоящего зависания, если место позволяет. Просто попробуйте ввести “зависать” с 20-40 узлов и посадил «Харриер». Он все равно остановится на земле., но вам будет гораздо легче управлять, чем если бы вы сбросили скорость полета до нуля..

Усиленное торможение

Напомним, что сопла вращаются мимо 90 степени, насколько 100 степени? Обычно это предназначено для торможения с усилителем.. Когда вы приземляетесь и колеса лежат на земле, Вы можете вращать насадки, чтобы 100 и используйте их, чтобы оттолкнуться назад против вашей воздушной скорости. Однако, Я считаю, что тормоза в Harrier TCA достаточно мощные, поэтому такой тормоз с электроприводом совершенно не нужен.. Стоит отметить, по меньшей мере! Возможно, в будущих версиях сцепление тормозов уменьшится. (дождливая погода?).