Какие упрощения применяются при разработке авиасимуляторов и как они влияют на точность моделирования?
Каким образом пули ведут себя в реальности, при авиационной стрельбе, мы разобрались ранее. Скурпулезно разобрали основные факторы, влияющие на полет пули/точность прицеливания. Считаю, что в "первом приближении" информации более чем достаточно. Но, если у кого есть желание "углубить и расширить", то он всегда может это сделать... там еще есть чего
Теперь, на основе изложенного, рассмотрим, каким образом при разработке авиасимуляторов возможно "упростить" стрельбу. Насколько критичны для воспроизведения реальности такие упрощения? Решайте сами.
Кто какие упрощения применяет? У меня не спрашивайте.
Для начала напомню Рис. №44 полный "список персонажей, исполняющих отклонения", на примере Случая 1 и дальности 600 метров, теперь для скольжения в две стороны.
Как видим реальное положение дел в прицеливании по маневрирующей цели зависит не только от кинематического упреждения, но и от "второстепенных" факторов - крена, угла атаки, скольжения атакующего самолета. В рассматриваемом примере отклонения от точки прицеливания, расчитанной по кинематическому расчету, т.е именно того места, где окажется цель в момент пролета этой области пулями, достигла следующих величин:
12.7 мм "Б-32"
-- 8,3 метра, при левом скольжении (отклонение влево от вертикальной оси на 113 градусов)
-- 11,2 метра, при правом скольжении (отклонение влево от вертикальной оси на 164 градусов)
7.62 мм "Л"
-- 7,1 метра, при левом скольжении (отклонение влево от вертикальной оси на 127 градусов)
-- 9,2 метра, при правом скольжении (отклонение влево от вертикальной оси на 169 градусов)
Разлет между центрами серединных областей попаданий пуль разного калибра составил 2,2 метра в обоих случаях скольжения. Диаметры серединных областей - 1,3 м., для 12,7 мм и 0,75 м. для 7,62 мм., т.е данные баллистических таблиц + 45...50% на доп.разлет.
Примем эти данные за эталон. Учтем также, что при моделировании, разработчиком воспроизводится баллистическая траектория полета пули максимально точно (или "идеально"), как и время полета пуль на дальность.
Упрощение 1. Не расчитывается бортовой эффект. Рис.№45
Вследствие того, что уклонение пули в сторону бортового эффекта направлено почти противоположно, по направлению, одному из самых больших эффектов - эффекту от V01 не расчет бортового эффекта приводит к увеличению влияния эффекта от V01 и ... увеличению промаха на 2,1 метра для 12,7 мм и 4,2 метра для 7,62 мм. С этим "безобразием" пытается бороться оставшаяся составляющая от бортового эффекта - сила сопротивления. Дело в том, что даже если не расчитывается бортовой эффект, его пытается "заменить" предусмотренный, по условиям задачи, корректный расчет баллистической траектории, для которого архиважно корректно считать сопротивление "пули". Для пояснения слабости "замены" см. Рис №2 и Рис. №3 в первом сообщении топика.
Кроме не предусмотренного - в жизни, увеличения промаха, изменяется так же и разлет разных типов боеприпасов. Центры серединных областей "сЪезжаются" одна к другой, существенно изменяется картина "воздействия по цели" огнем из разнокалиберного оружия и разнотипными боеприпасами. Ничего, что пока мы по цели не попадаем, просто целимся не туда, зато когда попадем
Дело в том, что именно бортовой эффект характеризует индивидуальные особенности разных боеприпасов, при общей "похожести" баллистических траекторий. В нем, в бортовом эффекте, "сидит" индивидуальность пуль по гироскопической устойчивости, формфактору и что не маловажно для авиационной стрельбы - особенностям полета трассирующего боеприпаса.
Не считаем бортовой эффект? Значит можно почти безбоязненно, в игре, "набивать виртуальную ленту" разнотипными боеприпасами. Попадем одним типом - попадем всеми, что в реальной жизни сооовсем не факт.
В общем, расстояние между центрами срединных областей из "гордых" в реальности 2,2 метров, сЪежилось до 0,9 м. при правом скольжении и совсем не приличных (как для 600 метров) 0,2 метров при левом - т.е. на порядок
Само собой, что и вертикалный угол от плоскости прицеливания до центра сердцевинной области также "уедет".
Упрощение 2. Не расчитывается эффект крена. Рис.№46
Разработчик, по любым причинам, забрал возможность у игрока пристреливать оружие на дальность, по углу возвышения. Совершенно естесственно, при этом, применил и Упрощение №1. Очевидно, что на точности моделирования реальности это отобразится только в "технологическом" плане - алгоритма применения оружия. В реальности, оружие пристреливалось на дальность 400 метров практически всегда, по вполне обЪективным причинам, которые разбирали ранее. Дальность пристрелки 400 метров, оптимальна с точки зрения поражения цели из горизонтального полета стреляющего, прямой наводкой (по прицелу) обеспечивается уверенное поражение цели до дальности 500 метров. При установке оружия паралельно строительной оси - задача выбора правильного угла возвышения оружия перед выстрелом ложится полностью на летчика, ему необходимо будет учитывать понижение пули уже со 100 метров дистанции - вносить корректировку в точку прицеливания.
Остается только добавить, что отсутствие эффекта крена, в этом случае, еще больше увеличивает промах по цели, при стрельбе на маневрах. Повторение крена цели - атакующим, производит "трансформацию" угла возвышения оружия, в угол бокового уклонения (как раз в сторону маневра цели), чего при этом упрощении не происходит. Суммарная разность между центрами серединных областей без упрошений и с упрощением 1+2 стала в бОльшем случае (при правом скольжении) 4,6 метра для 12,7 мм и 7,2 метра для 7,62 мм., т.е больше чем на половину от первоначального значения!!!
Упрощение 3. Увеличенный конус рассеивания. Рис. №47
Возможно ли предыдущие упрощения компенсировать увеличенным конусом рассеивания? Очевидно, что нет. Смотрим схему и видим, что области попаданий не перекрываются, как минимум на такой дальности. Если разработчик применяет первые два упрощения и для сохранения достоверности моделирования приводит конус рассеивания боеприпасов к "каноническому" виду - 1 м. на 100 метров дистанции, то этим, он не только не добивается повышения точности моделирования, но и вносит еще одно очень существенное упрощение в технологию стрельбы - упрощение прицеливания. Об этом, о правильном прицеливании и области допустимых ошибок при прицеливании, в следующих сообщениях, пока пусть схемка повисит в ознакомительных/наглядных целях.
Упрощение 4. Не учет вектора V01. Рис. №48
Допустим, по разным причинам, при расчете траектории полета пули решили не учитывать истинное направление и скорость пули V01, как сложение двух векторов - начального вектора скорости пули V0 и вектора скорости самолета V, или в процессе моделирования вектор скорости самолета "отвалился" от пули сам собой, бывает... Как это отобразится на точности моделирования?
Во первых, пуля изменит истинное направление полета, во вторых и относительное тоже. Реальная пуля, для глаз стрелка, после выстрела, движеться именно туда, куда стрелок смотрит через прицел (конечно, если прицел после выстрела не разворачивается), отклонения пули от прямолинейной траектории возможны под действием силы тяжести, сопротивления и бортового эффекта. V01 в этом случае никуда пулю не отклоняет, точка прицеливания "едет" вместе с самолетом стрелка и с целью. В случае не учета вектора V01 после выстрела, при развороте оружия на бортовой угол, чего в реальности быть просто не может, это вызовет следующие эффекты:
- Сразу после выстрела пуля, для стрелка, улетит в "сторону" (точнее стрелок, вместе с самолетом улетит от пули) в скоростной СК и они полетят каждый по своим делам, как совершенно не связанные обЪекты;
- Относительно цели, пуля полетит именно в ту точку пространства земной СК, куда мы ее и послали, без всяких фокусов (как из наземной зенитки)
Вполне понятно, что из факторов, влияющих на промах по цели останутся понижение и время полета пули. Здесь, во времени полета до цели, уже "порылась собака", которая изменила и понижение. Дело в том, что если во время выстрела, пуле не сообщается вектор движения самолета, то воздушная цель после выстрела начинает изменять свою дальность относительно выпущенной пули. Например, в нашем Случае №1, при стрельбе на дальность 600 метров, при корректном учете всех векторов движения, после выстрела легкой пулей 7,62 мм и до встречи ее с целью, она (цель) успеет "пройти" путь в 94 метра. Если пуля в момент выстрела не получает скорость своего носителя - 350 км/ч, то цель, улетает от пули с такой же скоростью и соответственно, когда пуля пролетит 600 метров, цель успеет пройти еще 94 метра, которые пуле надо еще пролететь... В общем 7,62 мм легкая пуля "догонит" цель приблизительно на расстоянии 725 метров, а 12,7 мм соответственно на 710 метрах. Изменятся необходимые для поражения цели упреждение и фактическое понижение пули, диаметр конуса рассеивания, тоже надо учитывать не как на 600 метров, а 710 и 725....
Весь этот "бардак" изобразил на Рис. №48, оружие при выстреле наводил в упрежденную точку, определенную без этого Упрощения (для наглядности, чтоб показать относительное изменение положения цели и разницу место положения пуль "в жизни" и с этим Упрощением), промах показал по фактическому положению цели в момент пролета ее места пулями. Конечно, если сразу навестись в необходимую по "кинематике" упрежденную точку - промах будет меньше, только понижение пуль и разность во времени полета на дальность. Наложил на все это канонический конус и вуаля, конус рассеивания пули 7,62 мм с центром найденным по Упрощению 4 накрыл собой место из реальной жизни, где именно и должны быть эти пули при одном из скольжений.
Так может это панацея? Может это и есть самый совершенный метод моделирования?
А давайте теперь прицелимся куда надо без упрощений и по Упрощению 4, выстрелим и посмотрим на результаты.
Ответить с цитированием