Эффект от вращения винта

[Aless 75]

Всем здрасти.

Хотелось бы рассмотреть весьма интересный эффект с точки зрения его реализации в симе, не только в X-plane, но и вообще в любом авиа-симуляторе. А делаю этот пост в разделе X-plane, потому что с ним знаком меньше, чем с динамикой МСФС. Вот хотелось бы обсудить проблему с знатоками X-plane, другими спецами ну и просто с теми, кому это интересно.

 

Суть в следующем. Сейчас я обучаюсь на пилота ультра-легких самолетов, то есть уже налетал определенное количество часов. Ну и как можно догадаться начинаю сравнивать реальность и сим из первых рук. Так вот, в реале есть эффект, который я пока не заметил не у одного самолета в симе, ни в МСФС, ни в X-plane.

Обучаюсь на самолете класса ультра-легких итальянской фирмы Tecnam P92. На взлете, после отрыва, при максисальной мощности у самолета есть тенденция поворачивать нос влево, то есть, возникает вращающий момент рыскания (Yaw moment). Вращение винта правое по ходу движения. Если педали в нейтрали, то самолет летит со скольжением, шарик прибра скольжения отклонен вправо, и чтобы лететь без скольжения, надо дать правую педаль, и существенно. Тот же эффект наблюдается, если лететь в горизонте, к примеру в крейсерском режиме. И если увеличить тягу, то также возникает скольжение, отклонение шарика вправо, надо парировать правой педалью.

 

Вопрос на засыпку? Что это за эффект от вращения винта?

Я знаком с четырмя эффектами:

1) Вращаюший момент от винта, самолет стремится вращаться в противоположную сторону винту, как следствие появление крена. В данном случае, крен влево.

2) Эффект от обдува винтом крыла, фюзеляжа, оперения. Для данного типа самолета P92, в результате обдува крыла, левое крыло обдувается снизу вверх, правое сверху вниз - это дает тенденцию к крену вправо, то есть, имеется компенсанция эффека (1). Далее, если закрученный поток воздуха от винта достигает вертикального оперения, то это дает вклад к возникновению момента относительно вертикальной оси самолета, поворот носа влево. Но насколько сильный этот эффект? Мне кажется, пока поток дойдет до хвоста он уже ослабнет и не будет давать большой вклад. Ну может я ошибаюсь. И может это можно это как-то оценить. Стоит покапаться в литературе или может есть спецы, которые знают об этом. Но тем не менее, это первый эффект, который дает вклад в поворот носа влево при правом вращении винта.

3) Гироскопический эффект. Когда он проявляется? Когда мы действуем внешним моментом на ось гироскопа пытаясь изменить его положение. Это возникает, когда к примеру возникает момент по тангажу, к примеру увеличение угла тангажа. В данном случае винт является гироскопом и при подьеме носа возникает гироскопический момент стремяшийся повернуть нос самолета влево. Это еще один эффект, который может давать вклад в поворот носа влево. Но это кратковременный эффект, действует во время изменения траектории, переход из горизонта в подъем, снижение или поворот. А я заметил, что тенденция к повороту носа влево и скольжению есть в установившемся полете и особенно это заметно при наборе высоты при максимальном положении РУД (максимальной тяге).

4) Так называемый "эффект ПИ", как его называют итальянцы (я обучаюсь на ультра-легкие в Италии). Описание этого эффекта можно найти в книгах по аэродинамике вертолетов. Условно можно также назвать, что это вертолетный эффект. Он возникает при косом обтекании винта. В применении к самолету с правым вращением винта этот эффект появляется при значительном угле атаки, когда ось винта имеет угол по отношению к направлению полета. Тогда лопасть винта в правом положении (по ходу движения) имеет больший угол атаки чем в левом положении. Соотвественно возникает вращающий момент, который также стремится повернуть нос самолета влево. Этот эффект может быть как раз существенным при наборе высоты и как раз при наборе высоты я и наблюдаю довольно сильную тенденцию к повороту носа влево.

В горизнотальном же полете, при увеличении тяги, мы как раз наоборот уменьшаем угол атаки (чтобы остаться в горизонтальном полете), то есть этот эффект не должен сильно проявляться.

 

Итого, что мы имеем? Из того, что я знаю, имеем три причины для поворота носа влево (при правом вращении винта): эффекты (2), (3) и (4). Может быть еще есть какие-то эффекты? Если кто знает, прошу высказать свои соображения. Ну и также комментраии по тем эффектам, которые описаны. Может что-то не совсем корректно описал.

Ну и из всех найденых эффектов надо отобрать те, которые дают наибольший вклад и отбросить те, которыми можно пренебречь.

 

Как уже сказал, в X-plane и в МСФС я пока не видел не один крафт, который обладает выше описанным поведением в реальности. Единственный сим, где это поведение хоть как-то заметно (по крайней мере есть тенденция), это "Ил-2 штурмовик". И насколько я знаю, там есть учет гироскопического эффекта. Есть еще правда симулятор Flight Gear, где не проверил на этот эффект. Надо будет инсталлировать и проверить.

 

Для X-plane нашел хорошую модель для тестирования. Это Zenair CH701. Ультралекий самолет с схожими параметрами как у P92 и вращение винта совпадает. Так у него поведение вообще весьма странное. При разбеге его поворачивает вправо (когда должно влево) и после взлета при наборе высоты имеется скольжение вправо. То есть, тенденции противоположные реальности. Но может я чего-то не понимаю?

Plane-maker тоже исследовал немного. Но не нашел возможности править эффекты от влияния винта. Может есть все же возможности в X-plane но не знаю где смотреть?

 

Вообщем, прошу всех знатоков и интересующихся высказываться по данной проблеме.

[Jethawk 59]

1) Всё точно

2) Как раз обдувка киля и создаёт данный эффект

3) Влияние гироскопического эффекта заметно при выполнении кренов и разворотов, в одном случае самолет стремится опустить нос, в другом крене - поднимает его.

[Aless 75]

1) Всё точно

2) Как раз обдувка киля и создаёт данный эффект

3) Влияние гироскопического эффекта заметно при выполнении кренов и разворотов, в одном случае самолет стремится опустить нос, в другом крене - поднимает его.

Ок, если обдувка киля дает существенный вклад, то значит X-plane это дело или плохо моделирует или не моделирует совсем.

А вот интересно, в X-plane есть моделирование гироскопического эффекта?

[Jethawk 59]

Рискну предположить, что интерференции плохо просчитываются пока в симуляторах такого вида.

[MrSergey 381]

Если педали в нейтрали, то самолет летит со скольжением, шарик прибра скольжения отклонен вправо, и чтобы лететь без скольжения, надо дать правую педаль, и существенно. Тот же эффект наблюдается, если лететь в горизонте, к примеру в крейсерском режиме.

Александор вот знаете сложилось впечатление что так-как самолёт довольно лёгкий,вы сами сколько весите? Может это эффект скольжения просто по тому что вы сидите не по центру ? Банально но как одна из версий,рискнул предположить. :rolleyes:

[Aless 75]

Александор вот знаете сложилось впечатление что так-как самолёт довольно лёгкий,вы сами сколько весите? Может это эффект скольжения просто по тому что вы сидите не по центру ? Банально но как одна из версий,рискнул предположить. :rolleyes:

летаем с интсруктором, я слева, он справа. Вес примерно одинаков у нас. Правда бывает, что больше топлива в одном из крильевых баков, чем в другом. Но этот эффект присуствует всегда, независимо от того есть ли разница между баками или нет. И инструктора учат, что при увеличении мощности всегда давать правую педаль.

 

Посмотрел другие форумы на эту тему. Везде указывают эти же самые 4 эффекта от влияния винта. И скорее всего наиболее существенный вклад дает именно обдув киля от закрученной струи. Второй по величине вклад наверно дает эффект П, который становится существенным при наборе высоты. Ну и гироскопический только при маневрах вносит вклад. Теперь осталась самая малость, учесть все это в симуляторе.

[MrSergey 381]

Теперь осталась самая малость, учесть все это в симуляторе.

 

Дефолтный StinsonL5 скользит в лево постоянно и при разгоне тоже нужно держать педаль,погода безветрие. Я сейчас пробовал. Не задумывался даже,скидывал на погоду,ветер, но в x-plane возможно этот эффект есть. :blink:

[Aless 75]

Дефолтный StinsonL5 скользит в лево постоянно и при разгоне тоже нужно держать педаль,погода безветрие. Я сейчас пробовал. Не задумывался даже,скидывал на погоду,ветер, но в x-plane возможно этот эффект есть. :blink:

А разве StinsonL5 дефолтный? У меня он есть, но скачанный откуда-то. Протестирую.

[MrSergey 381]

А разве StinsonL5 дефолтный? У меня он есть, но скачанный откуда-то. Протестирую.

Да дефолт появился с версии 9.45 если не ошибаюсь,удали обновись и он появиться опять. Правда смотри по визуальным ориентирам прибор скольжения в x-plane немного отмороженный,об этом уже где-то подымали вопрос даже исправляли как-то. Ну а на взлёте педаль сам почувствуешь,его развернёт если не компенсировать.

[Aless 75]

Да дефолт появился с версии 9.45 если не ошибаюсь,удали обновись и он появиться опять. Правда смотри по визуальным ориентирам прибор скольжения в x-plane немного отмороженный,об этом уже где-то подымали вопрос даже исправляли как-то. Ну а на взлёте педаль сам почувствуешь,его развернёт если не компенсировать.

У меня сим недавно обновлен до версии 9.7 и нет вроде никакого дефолтного StinsonL5, хотя может не в той папке смотрю...

Вот на счет некорректной работы прибора скольжения это важное замечание. Так может скольжение во всех самолетах адекватное, просто прибор не правильно кажет? А на глаз по ориентирам скольжение определять это не серьезно конечно и тем более во время набора, нос то вверх поднят, концентрируешься на приборы и горизонт в основном, тут уже не ориентиров. Было бы неплохо найти исправление индикатора скольжения.

[MrSergey 381]

У меня сим недавно обновлен до версии 9.7 и нет вроде никакого дефолтного StinsonL5, хотя может не в той папке смотрю...

Вот на счет некорректной работы прибора скольжения это важное замечание. Так может скольжение во всех самолетах адекватное, просто прибор не правильно кажет? А на глаз по ориентирам скольжение определять это не серьезно конечно и тем более во время набора, нос то вверх поднят, концентрируешься на приборы и горизонт в основном, тут уже не ориентиров. Было бы неплохо найти исправление индикатора скольжения.

 

Для цессны вот в этой ветке есть какой-то патчь ,а про L5 в папке \Aircraft\General Aviation он две ливреи,всё это дефолтное,вот только обновил без него и он опять загрузился.

[Ghost-V 198]

Для цессны вот в этой ветке есть какой-то патчь ,а про L5 в папке \Aircraft\General Aviation он две ливреи,всё это дефолтное,вот только обновил без него и он опять загрузился.

Если "патчь", то какая-то. Женский же род.

[MrSergey 381]

Если "патчь", то какая-то. Женский же род.

 

Грузин,хохлу. Не силь а сол,узбек нерусская.

[Aless 75]

Для цессны вот в этой ветке есть какой-то патчь ,а про L5 в папке \Aircraft\General Aviation он две ливреи,всё это дефолтное,вот только обновил без него и он опять загрузился.

Загрузил Стенсил, поставил патч для прибора скольжения (по сути там исправлен только один параметр соотвествующий радиусу кривизны).

Нет все равно этого эффекта. Да, пока разбег по земле, уводит в сторону, это реалистично, как оторвались, эффект исчезает. Я это еще перепроверил с помощью визуализации векторов сил. Если бы был разворачивающий момент он показывал боковые силы на киле. Ничего подобного, все чисто. А следовательно имеем очень существенный баг, так как влияние эффектов от винта у винтовых довольно существенное. Непонятно как это упустили такое в X-plane. Я могу понять такое упущение в МСФС, но X-plane вроде как считается более серъезный проект в плане динамики. Кстати, наличие гироскопического эффекта тоже не выявил. И неужели ранее не поднимались эти вопросы?

 

На днях займусь проверкой Flight Gear.

[Aless 75]

Есть еще один не реалистичный момент. Но это уже не относится к эффекту винта.

Поведение самолета во время срыва. В реальности, летим в горизонте и убираем РУД на холостой, удерживаем в горизонтальном полете и ждем пока скорость не снизится до скорости срыва. Если во время срыва самолет без крена, то происходит срыв на двух половинах крыльев одновременно и мы срываемся и падаем прямо, без кренов и вращений. Если же перед срывом самолет имеет даже незначительный крен, то срыв вперва происходит на крыле противоположному крену, самолет срывается на крыло противоположное крену. То есть, если перед срывом был крен влево, то срыв происходит на правом крыле и соотвественно самолет срывается с креном на правое крыло и наоборот. Тренировкам на срыв у нас уделяют довольно пристальное внимание, я их уже сделал наверно раз 10-15, если не больше. Причем в разных модификациях: простой прямой срыв, срыв в вираже и срыв с полной тягой в наборе. То есть, срывные режимы уже прочувствовал.

Ничего подобного не наблюдается в симуляторах. Как в X-plane, так и в МСФС при срыве с креном самолет продолжает падать в сторону крена, что противоречит реальности. Опять же, МСФС можно понять, там крыло рассматривается целиком, а не как две половинки. Но в X-plane вроде как имеет значение левое это крыло или правое?

[MrSergey 381]

Не мудрено. Табуретки,кубы,ведьмы на мётлах в х-plane летают,если разогнать машину и она полетит,попробуйте на реверсе разогнаться на B747 например и он задом полетит. Не обращайте внимания на это всё. Эффект лопасти придумали пиарщики IMHO.

[Ghost-V 198]

Не мудрено. Табуретки,кубы,ведьмы на мётлах в х-plane летают,если разогнать машину и она полетит,попробуйте на реверсе разогнаться на B747 например и он задом полетит. Не обращайте внимания на это всё. Эффект лопасти придумали пиарщики IMHO.

Вялый какой-то вброс, лень даже к холодильнику идти.

[MrSergey 381]

Вялый какой-то вброс, лень даже к холодильнику идти.

Я только учусь.

[Aless 75]

Не мудрено. Табуретки,кубы,ведьмы на мётлах в х-plane летают,если разогнать машину и она полетит,попробуйте на реверсе разогнаться на B747 например и он задом полетит. Не обращайте внимания на это всё. Эффект лопасти придумали пиарщики IMHO.

Да в том то и дело, что не могу не обращать внимание на довольно важные моменты. Пока не летал сам, как то казалось все хорошо более менее смоделировано исходя из теоретических описаний. Ну вот из МСФС попробовал выжать по максимуму все что мог, ну и продолжаю выжимать. А вот оказывается далеко не все так хорошо как казалось. Тут, кстати, стоит отметить, что у "Ил-2" бОльшее есть сходство с реальностью, хотя бы в плане тенденций. И это несмотря на то, что там вроде как более упрощенный подход к моделированию. Тем не менее, если с помощью более простых методов можно сделать более реалистичный сим, то грошь цена навороченным симуляторам, если там столько проблем, и которые не так просто решить.

 

Ну вот такой сравнительный анализ получился даже. Но конечно не для критики я тут пост вывесил, а чтобы решить проблему, если это возможно в принципе. Почему то никого из разработчиков, знатоков X-plane не слышно. Может есть способы решения вышеуказанных проблем в х-plane? Ну програмным методом хотя бы.

 

Эффект лопасти это вери гуд, но эффекты от обдува винтом это я думаю отдельная задача, в этом случае лопасть сама создает завихренный поток, который не смоделирован, как я понимаю. А также гироскопический эффект и косое обтекание лопасти (эффект Р). Вот, кстати, вертолеты же летают в х-plane и не плохо вроде. А это как раз за счет косого обтекания.

[MrSergey 381]

Там смоделировано но на столько примитивно что улыбает. Завихрения не только от винта,вообще не от чего не смоделировано.

В ИЛ2 я сам в сети рублюсь частенько и пусть меня камнями закидают,поведение самолётов срыв потока на много правдоподобней, если сравнивать с подобными моделями для x-plane. самолёт ИЛ2 делали пытались для икса,не знаю так его и не видно.

[Saturn from X-Plane.Rus Page 32]

поведение самолётов срыв потока на много правдоподобней

Лови груду, там оно не ушло от остальных симов (если это вобще не заранее подготовленный момент, что вероятнее всего ибо на кой надо морочиться).

Если что то там данных об ЛА меньше даже чем в МСФС.

 

Зы систем самолёта в Ил-2 нет в принципе.

[Aless 75]

Лови груду, там оно не ушло от остальных симов (если это вобще не заранее подготовленный момент, что вероятнее всего ибо на кой надо морочиться).

Если что то там данных об ЛА меньше даже чем в МСФС.

 

Зы систем самолёта в Ил-2 нет в принципе.

Уже говорил, но повторюсь. Если с помощью более простых методов, подходов, приближений можно сделать более реалистичное поведение, то грошь цена навороченным симуляторам (даже если там бОльше данных об ЛА), если там столько проблем, и которые не так просто решить. В науке во все времена работают над приближенными методами, которые позволяют описать сложные процессы с помощью простых аналитических формул. И если это возможно сделать, то это делается.

Это применимо и к симуляторам. И если по факту в симе реализован эффект правильно, то какое дело пользователю до того как это сделано? Реализация конечного поведения самолета в симе, который ведет себя так как в реальности, вот что важно. Если в Ил-2 это удалось сделать, то авторы молодцы. Но меня Ил-2 сейчас не интересует, так как там я не могу кооректировать динамику. И разговоры о том, какой сим круче проблему не решат.

 

Мне интересен вопрос, можно ли решить вышеописанные проблемы в симах, где можно самому создавать, корректировать динамику? В частности это касается X-plane, MSFS, Flight Gear. А в этой ветке давайте конкретно говорить касательно X-plane.

Еще раз тестировал дефолтную С172 в X-plane и вроде бы есть эффекты от винта. Есть небольшие отклонения прибора скольжения. Но пока что не знаю, вследствии чего это происходит, надо еще перепроверять.

Ну и вопрос остается в силе, реализованы ли вышеупомянутые (в 1-ом посте) эффекты от винта в X-plane? Если да, то как это можно контролировать, от чего зависит и т.п. Если нет, то можно ли реализовать програмными, не симовскими средствами. Никто пока не дал вразумительного ответа.

[Saturn from X-Plane.Rus Page 32]

Если с помощью более простых методов

Сваливание не более простой метод.

Симы в подобных моментах пытаются симулировать предполагаемое поведение ЛА, а не заранее просчитанное.

Ил-2 же вполне может пренебрегать этим, нафиг оно ему надо, да и откудова данные брать, этож целую кучу запросов надо будет сделать в разношерстные архивы.

так как там я не могу кооректировать динамику

Ну распаковщик есть, да и америкосы пакуют обратно вроде.

Другое дело что фанаты малость чокнутые и зачемто просят огородить их китайской стеной от модов что мол балланс рухнет (большей чуши я не видел т.к. куча игр живут и здравствуют с модами и в сети всё нормально).

реализованы ли вышеупомянутые (в 1-ом посте) эффекты от винта в X-plane?

Они уж почти во всех симах есть.

(по 4й не знаю, первые 3 заявлены везде где руки дотягиваются написать)

то как это можно контролировать

Пилить аэродинамику. В X-Plane это профили крыла, винта.

то можно ли реализовать програмными

Можно, в мсфс и X-Plane отрубать аэродинамику или помучится, во FlightGear от перепилить до допилить(факически тож самое).

[Aless 75]

Сваливание не более простой метод.

Симы в подобных моментах пытаются симулировать предполагаемое поведение ЛА, а не заранее просчитанное.

Ил-2 же вполне может пренебрегать этим, нафиг оно ему надо, да и откудова данные брать, этож целую кучу запросов надо будет сделать в разношерстные архивы.

 

Ну распаковщик есть, да и америкосы пакуют обратно вроде.

Другое дело что фанаты малость чокнутые и зачемто просят огородить их китайской стеной от модов что мол балланс рухнет (большей чуши я не видел т.к. куча игр живут и здравствуют с модами и в сети всё нормально).

 

Они уж почти во всех симах есть.

(по 4й не знаю, первые 3 заявлены везде где руки дотягиваются написать)

 

Пилить аэродинамику. В X-Plane это профили крыла, винта.

 

Можно, в мсфс и X-Plane отрубать аэродинамику или помучится, во FlightGear от перепилить до допилить(факически тож самое).

Меня не интересует что-либо делать в Ил-2, раз код закрыт, пусть они сами там с этим разбираются. Ну и на счет боевых симов, я с фанатами согласен, если куралеситься по сети, то у всех должны быть равные условия. Пусть они себе там радуются.

 

На счет МСФС имею понятие. Я занимаюсь разработкой динамики Ан-24 для МСФС (не первый год), где кое-что уже реализовано не симовскими програмными средствами, ну и продолжаю думать как лучше реализовать эффекты обдува и не только.

С FlightGear тоже есть интерес разобраться, именно потому, что там код еще более доступен чем в МСФС.

 

Хотелось бы также понять возможности и X-Plane. Но все охватить времени нет, потому и спрашиваю здесь дабы не открывать заново велосипед. То есть, насколько понимаю, если правильно описать винт, то хотя бы первых 3 заявленных эффекта должны знать о себе? Было бы не плохо, если так. Ну и в общем-то я вроде как заметил некоторые тенденции того, что это вроде есть.

А вот как на счет срывных режимов? То, о чем я описывал, на счет срыва в противоположную сторону крену. Возможно ли это реализовать? И как крыло в X-Plane рассматривается? Целиком или как отдельные половинки (левое и правое крыло) ?

[Saturn from X-Plane.Rus Page 32]

если правильно описать винт, то хотя бы первых 3 заявленных эффекта должны знать о себе?

Фактически да.

Нужно достать продувки или продуть винт и что-то да получится. Другое дело что это нефига не просто.

А вот как на счет срывных режимов?

И типа есть и типа нет. Вобщем там много спорных моментов, без знания практики и теории как либо спорить бесполезно.

Возможно ли это реализовать?

Как показывает практика возможно, хоть и не идеал.

Целиком или как отдельные половинки

Как отдельные части(крыло поделено на 10 частей, крыльев может быть до 20 с копейками). Вобще понятия левое правое нет.

И симу также без разницы где и какие крылья будут, всё посчитает.