Теория управления двигателем (полный реализм)

[licaon]

Очень часто встречаю вопросы, типа: «Что такое шаг винта и как им пользоваться?», «Для чего нужно обогревать трубку ПВД» и т.п. и к моему удивлению часто чётких ответов никто не даёт, а если и даёт – их приходится искать по всему форуму. Здесь я решил собрать ответы на все возможные вопросы по управлению двигателем самолёта, чтобы любой смог найти тут ответ на вопрос, давно его мучащий.
Я не профессиональный пилот, хотя и с большим игровым стажем в этой области, так что вполне возможно некоторые мои утверждения могут быть неверными – в этом случае прошу указать на ошибку и дать правильный ответ по вопросу.
(я специально буду стараться избегать технического лексикона – потому что некоторые аспекты неискушённому вирпилу будет легче понять базовым языком)
P.S. может на эти вопросы уже и отвечали в других темах форума, но я по Битве за Британию конкретных ответов я не находил... Пусть эта тема будет специально для тех, кто начал знакомство с авиацией именно с БзБ (далеко не самый плохой выбор).

--- Добавлено ---

Шаг винта:

Есть небольшая путаница... мастера полёта утверждают, что в настройках кнопка уменьшения шага винта (при которой процент шага на экране уменьшается) на самом деле увеличивает его и наоборот (дискуссию по этому поводу читайте ниже на этой странице). Ниже будет описано следующим образом: уменьшением шага винта будет считаться то, что в настройках управления в игре называется уменьшением шага винта, а увеличение - увеличением... Сделал так для того, чтобы не запутать новичков...

Лопасти воздушного винта могут вращаться вокруг своей оси – регулирование их положения и есть управление шагом винта. Шаг винта выполняет туже функцию, что и коробка передач на автомобиле. При максимальном шаге винта лопасти повёрнуты противоположно движению (к пилоту будут повёрнуты плоскостью), при минимальном (или флюгировании) – лопасти повёрнуты параллельно движению(к пилоту будут повёрнуты ребром). Максимальный шаг винта есть смысл выставлять только в 3-ёх случаях – при взлёте (аналог 1-ой передачи на автомобиле при старте), при посадке и при наборе высоты если скорость сильно упадёт – как, например, при взлёте - когда скорость ещё не успела развиться, так и при долгом подъёме (опять же по сравнению с машиной – если нужно заезжать на крутую возвышенность). Лопасти, повёрнутые противоположно движению, на низких скоростях обеспечивают наибольшую тягу, загребая воздух в покое (при старте) или когда набегающий поток ещё не столь силён (на низких скоростях, где-то до 200) – вы ведь врят ли трогаетесь на машине передачи этак с 4-ой J . При увеличении скорости набегающий поток становится столь сильным, что при максимальном шаге винта лопасти уже не полностью используют воздух, толкаясь от него всей поверхностью, а какой-то процент воздуха разрезают в холостую, который уже не будет участвовать в движущей силе… И чем выше скорость, тем становиться выше этот процент. Чтобы этого избежать нужно немного развернуть лопасти по направлению к потоку (уменьшить шаг винта) – тогда они начнут не просто разрезать его, как нож масло, а как гребной винт у кораблей - отталкиваться от него. При этом (внимание!) упадут обороты! Так как при той же степени открытия дроссельной заслонки лопасти, будучи уже несколько повёрнутыми плоскостью в сторону вращения, начнут создавать сопротивление (Для примера, возьмите разделочную доску и помашите ей вверх-вниз сначала торцом, а потом плоскостью… как легче? то-то же! J ). На слух даже будет казаться, что двигатель стал работать менее эффективно. Но на самом деле мы получим прирост скорости! Ведь при переключении передачи на автомобиле на более высшую двигатель уже ревёт не так сильно, но едете вы быстрее, не так ли? Так и тут - хоть обороты и падают, но лопасти винта уже не просто вращаются, разрезая воздух, а вгрызаются в него, на каждом витке с силой толкая машину вперёд. Плюс ко всему при увеличении скорости мы получаем меньшую температуру двигателя за счёт падения оборотов! Только принимая во внимание этот факт можно представить – насколько важным становится регулирование шага винта. Для каждой машины есть вои оптимальные положения шага винта. Подобрать их не так сложно – запустите редактор, выберите самолёт, который собираетесь пилотировать в будущем, стартуйте в воздухе (чтобы не тратить время на взлёт – мы ведь не взлёту учимся ;-) ), триммируйте и, добившись горизонтального полёта, начинайте экспериментировать с шагом – при каких настройках скорость будет выше, а при каких самолёт легче уходит в вираж и т.п. Только не поднимайтесь выше 1000 метров над уровнем моря, чтобы высота как можно меньше влияла на результат. Я таким способом тестировал bf109 E-1 – в горизонтальном полёте на высоте 800 метров с полным баком и стандартным набором вооружения при максимальном шаге(12:00) я смог выжать из него 400, а вот при уменьшении шага до 10:30 мес разогнался уже до 450… Делайте выводы
Кроме того у каждого самолёта (сверяйтесь с мануалом или оф. документацией) есть свой предел по оборотам двигателя… И если вы не хотите снижать мощность, чтобы находится в разрешённых пределах по кол оборотов в минуту – работа шагом винта – самый лучший способ!
С шагом винта, как, впрочем, и с любым элементом управления самолётом, стоит обходиться осторожно. Если самолёт летит на большой скорости, то максимальный шаг винта может быть очень опасен! Дело в том, что при данном шаге винты повёрнуты плоскостью в сторону набегающего потока, которой при высоких скоростях бьётся об них с огромной силой… И потому есть риск разрушения винта (попробуйте взять за кончик лист плотной бумаги или картона и побегать с ним, развернув его плоскостью вперёд и посмотрите – как быстро он согнётся… и согнётся ли, если развернуть его торцом…). Отсюда правило – при пикировании, когда скорость может вырасти до очень больших пределов, нужно делать шаг минимальным, чтобы лопасти были повёрнуты обтекающей частью в направлении набегающего потока, а также убрать газ на минимум – этим мы а) не повредим винт о воздух (как бы странно это ни звучало), б) уменьшим обороты, не давая им выйти за разрешённые пределы, в) сможет добиться замедления роста скорости (чему также очень способствуют закрылки и воздушный тормоз).
Напротив – при максимально открытой дроссельной заслонке не следует слишком сильно уменьшать шаг винта – разворачивая лопасти плоскостью в сторону вращения винта мы увеличиваем нагрузку на двигатель. И чем сильнее мы их развернём – тем сильнее будет нагрузка… Что особенно критично при максимальном газе – при той же мощности двигателю будет всё сложнее и сложнее крутить винты, так как они уже не плавно взрезают торцом воздух, а разбиваются об него плоскостью, преодолевая страшные преграды… И в конце концов он может не выдержать такого издевательства… К примеру, Microsoft Flight Simulator даёт совет – положение РУД’а никогда не должно превышать положение ручки управления шагом. Т.е. сначала уменьшаем РУД, и только потом уменьшаем шаг, допустим, до 75%. После чего во избежание поломки винта никогда не поднимать РУД выше этой отметки - только после предварительного увеличения шага. Но это касается гражданский самолётов – они большие перестраховщики J . Мы же с вами истребители – наши машины рассчитаны на большие перегрузки, главное не впадать в крайности J . А при шаге в 50%-60% вполне можно летать и с максимальным газом ;-)
Если брать в кач-ве примера Забытые Сражения – в этой игре можно было вполне эффективно летать на полном реализме, даже не прикасаясь к ручке управления шагом… БзБ уже в этом плане более серьёзен – взять, к примеру, лапотника (Ju-87), который при максимальном шаге на взлёте уже при положении РУД’а в 70% превышает допустимые обороты…
Пару слов о такой вещи, как флюгирование. Флюгирование винта – это практически синоним минимальному шагу – разворот лопастей винта параллельно набегающему потоку. На некоторых самолёт минимальный шаг автоматически флюгирует винт, на некоторых включается отдельно вручную. Механизм очень полезен при отказе двигателя – развернув лопасти параллельно потоку, мы максимально уменьшим лобовое сопротивление – следовательно, сможем дольше планировать и дотянуть до запасного аэродрома или выбрать более выгодную площадку для аварийной посадки.
Грамотное использование шага винта – это искусство! И теперь это уже не Забытые сражения – обучаться этому искусству жизненно необходимо!

--- Добавлено ---

Нагнетатель и Смесь:
Для того, чтобы топливо сгорало и толкало поршни двигателя необходимо две вещи - непосредственно горючее и воздух, без которого гореть ничего не будет в принципе. Нагнетатель - устройство, которое под давлением загоняет воздух в двигатель для обеспечения горения топлива. Обогащение смеси (или высотный корректор) - кол-во топлива, поступающего в камеру сгорания и сжигаемого за один такт работы двигателя. Соотношения воздуха к топливу и называется смесью. Для каждого самолёта есть своё соотношение, за которым нужно следить - тут я его описывать не буду, скажу лишь базовые принципы, когда что нужно регулировать. На малых высотах нужно ставить максимальную смесь, а также минимальную ступень нагнетателя - так соблюдаются идеальные условия для оптимальной работы двигателя: воздуха вполне достаточно для горения, максимальная смесь соответствует оптимальному соотношению, настроенному инженерами на заводе. С увеличением высоты ситуация меняется... Воздух становится разреженнее - в нём меньше кислорода и его уже становится недостаточно для горения в том же кол-ве, в котором он поступает. В результате сгорает не всё топливо - оно начинает заливать свечи, а его излишек будет выливаться через выхлопные патрубки... Двигатель начнёт чихать, периодически глохнуть, плюс ко всему как побочный эффект ещё и нагреваться станет. Для исправления ситуации нужно переключиться на следующую ступень нагнетателя - компрессор начнёт с удвоенной силой закачивать воздух в камеру сгорания, чтобы обеспечить нормальное горение. Этим мы в 50% случаем решим лишь часть проблемы: в противном случае мы можем столкнуться ещё с двумя нюансами - увеличив нагнетатель мы можем нарушть соотношение воздух/топливо - либо нагнетатель работает слишком сильно (переизбыток воздуха в смеси за счёт не столь большой высоты), либо недостаточно сильно (переизбыток топлива в смеси за счёт очень высокой высоты, на которой даже максимальная ступень нагнетателя недостаточно эффективна). В обоих случаях будет тоже, что я описал выше - неполное сгорание топлива со всеми тяжкими. В данном случае, как вы уже, наверное, догадались - следует уменьшить обогащение смеси (высотный корректор) - чтобы прекратить топливу заливать двигатель (согласитесь - поливать бензином сверху свой двигатель в автомобиле - не лучший способ заставить его работать) и дать ему полностью выгорать. Этим мы сохраним наш двигатель в рабочем состоянии и сможем максимально комфортно летать на очень больших высотах. Главное помните, что если соотношении воздух/топливо в смеси сильно отошло от нормы - это будет сильно портить двигатель... В худшем случае он просто раньше времени отправится на покой, превратив ваш самолёт в элегантный планер.
Эффективность работы смеси, которую вы настраиваете можно проследить по прибору, который показывает турбонаддув (точно не помню, как он называется). Попробуйте поэкспериментировать с настройками нагнетателя и смеси и проследите - при каких показаниях наддув будет наибольшим - это и будет самое удачное соотношение смеси для текущей высоты. Также не оптимальную смесь можно проследить на слух и наблюдая визуально за выхлопными патрубками - если из них тянется мутноватый шлейф - значит топливо не выгорает полностью, а выливается прямо через них не сгоревшим. Если из них вырывается красный огонь - это говорит о сгорании кислорода, когда гореть должно топливо - следовательно слишком много воздуха нагнетает компрессор, горючего не достаточно.
Аккуратно следите за соотношением смеси вашего двигателя - и он прослужит вам долго и счастливо! И не подведёт в самый неподходящий момент![COLOR="Silver"]

--- Добавлено ---

Трубка ПВД:
Данную трубку вполне можно увидеть визуально - это и правда такая длинная выступающая трубка, чаще всего располагаемая на крыле самолёта. ПВД - приёмник воздушного давления - она измеряет воздушное давление и на основе этих показаний “вычисляет” скорость вашего самолёта, которую и передаёт на спидометр. Можно считать - что она обеспечивает работу прибора, показывающего скорость (в очень грубой форме можете представить себе, что там находится шарик на пружинке, который под скоростью сильнее вдавливается, двигая собой стрелку спидометра). На некоторых самолётах есть ещё такая вещь, как обогрев трубки ПВД - если температура воздуха ха бортом слишком холодная - трубка начнёт подмерзать и показания, которые она даёт, начнут искажаться. Чтобы этого не произошло нужно включить обогрев (при каких температурах его следует включать я точно не помню, надеюсь знатоки дополнят мой ответ). Я не буду тут касаться того случая, когда при увеличении высоты трубка ПВД начинает привирать и тем сильнее, чем выше вы летите - просто знайте, что есть такой момент, о нём можно почитать в мануале к игре (ищите описание приборной и истинной скорости полёта)

Магнето:
Это устройство, которое даёт искру на свечи в цилиндрах двигателя. Их, как правило, два - дублирующие друг-друга. Если вы отключите одно магнето, или у вас оно выйдет из строя (чему может вполне поспособствовать недружелюбно настроенный к вам пилот противоположной стороны), то самолёт не должен потерять в мощности, так как его заменит второе магнето. Если вы хотите аутентично выключать двигатель - сначала уберите топливную смесь до минимума, потом отключите одно магнето, затем второе. Особых причин отключать в полёте одно из магнет я не вижу - возможно в этом вопросе меня кто-то поправит.