4 сентября 2018

Лётная модель и физика вертолётов War Thunder

Недавно мы анонсировали боевые вертолёты, которые будут добавлены в игру в обновлении 1.81 “Полёт валькирий”.

В этом дневнике разработчиков мы расскажем вам о физике вертолётов в War Thunder. Вы узнаете о том, благодаря чему летает вертолёт, какие силы и как именно влияют на его полёт, и как управлять вертолётом в разных режимах игры.

У компании Gaijin Entertainment уже был опыт создания игры о боевом вертолёте. В 2010 году была выпущена Apache: Air Assault, и некоторые наши игроки помнят эту игру. В первоапрельском событии 2017 года мы использовали модель полёта из Apache: Air Assault. Для кратковременного игрового События это было оправдано, но для полноценной реализации вертолётов в War Thunder данная модель подходила плохо, так как не позволяла воспроизвести аэродинамику и модель повреждений на уровне, который в нашей игре реализован для самолётов. Кроме того, в отличие от всего двух моделей вертолётов классической схемы в AAA, мы планируем отобразить в War Thunder гораздо больший набор винтокрылых машин разных типов конструкции.

Поэтому мы создали полноценную и детализированную лётную модель с присущими вертолётам элементами: несущий винт с подвижными лопастями и автоматом перекоса, турбовальные двигатели с подробной трансмиссией, а также другие важные для полёта системы.

Как летает вертолёт? Физика полёта в War Thunder

У вертолёта, как и у самолёта, есть крылья, оперение (иногда с рулями управления) и фюзеляж — всё это создаёт в потоке воздуха аэродинамические силы, как и при полёте самолёта. Однако у вертолёта подъёмная сила, как и тяга, создаются единым элементом — несущим винтом. В отличие от тяги, создаваемой пропеллером самолёта, тяга несущего винта вертолёта характеризуется следующими особенностями: во-первых, она направлена главным образом вверх, а не вперёд, во-вторых, она может несколько отклоняться в разные стороны, а в-третьих, в разных точках диска винта она может быть разной, создавая таким образом момент и наклоняя весь вертолёт. Всё это позволяет вертолёту создавать горизонтальную проекцию тяги в любую сторону и двигаться вперёд-назад и влево-вправо.

Подробнее

Наклон диска основного винта осуществляется автоматом перекоса, управляющим циклическим шагом — зависимостью угла атаки каждой лопасти от её положения относительно корпуса вертолёта. Для управления циклическим шагом используется ручка управления, расположенная перед пилотом. При отклонении ручки циклического шага шаг лопастей в одном направлении увеличивается, а в противоположном направлении — уменьшается. С учётом гироскопической прецессии это приводит к тому, что в точках, повёрнутых на 90 градусов относительно точек с наибольшим и наименьшим циклическим шагом, возникнут наибольшая и наименьшая подъёмные силы и наибольший и наименьший взмах (вертикальное перемещение) лопасти. Первое создаёт момент, который наклоняет вертолёт в сторону, а второе наклоняет сам конус винта. В результате обоих факторов у подъёмной силы несущего винта появляется горизонтальная составляющая, которая и приводит к перемещению вертолёта в горизонтальной плоскости. Конус винта может наклоняться благодаря шарнирам, позволяющим лопастям делать взмахи по вертикали, по горизонтали и крутиться вокруг продольной оси.

Величина подъёмной силы несущего винта определяется общим шагом несущего винта, который влияет на угол атаки всех лопастей во всех точках диска винта. Он не зависит от положения лопастей относительно корпуса вертолёта. Итоговый угол атаки каждой лопасти в каждом направлении является суммой углов атаки, создаваемых общим шагом и циклическим. С увеличением общего шага растёт и подъёмная сила. Управление общим шагом используют для подъёма/снижения или же для компенсации уменьшения/увеличения вертикальной проекции подъёмной силы при наклонах вертолёта при движении вперёд или в других направлениях. Для управления общим шагом используется ручка “шаг-газ" — обычно она расположена слева от кресла пилота и перемещается вертикально вверх-вниз.

У несущего винта вертолёта есть ряд особенностей. При полёте на малых высотах над поверхностями, которые по линейным размерам сравнимы с диаметром винта или превышают его, имеется эффект воздушной подушки, увеличивающий тягу. При полёте с малой горизонтальной скоростью и с высокой скоростью снижения (3 м/с и выше) несущий винт попадает в режим вихревого кольца, что приводит к потере тяги и неуправляемому падению. Для выхода из этого режима нужно увеличить горизонтальную скорость. И, наконец, при полном отказе двигателей винт может раскручиваться набегающим потоком воздуха, что позволяет совершить посадку на авторотации. При этом общий шаг винта нужно снизить до минимального, чтобы сохранить обороты несущего винта на достаточном для управления и посадки режиме.

Рулевой винт используется для компенсации реактивного момента несущего винта, который пытается заставить вертолёт вращаться в сторону, обратную направлению вращения несущего винта. Он же используется для вращения вертолёта по курсу. Побочный эффект рулевого винта — это создание боковой тяги, которая заставляет вертолёт лететь чуть вбок. Это либо никак не компенсируется конструктивно, либо компенсируется лёгким боковым наклоном оси несущего винта в противоположную сторону или иными способами. Тяга рулевого винта управляется через шаг — угол атаки его лопастей, для управления которым используются педали. Рулевой винт, также как и несущий, может попасть в режим вихревого кольца на висении при быстром вращении вертолёта вокруг оси несущего винта в ту же сторону, в которую рулевой винт отбрасывает воздух. Это приводит к неуправляемому вращению вертолёта и требует уменьшить общий шаг несущего винта и совершить посадку, либо, при наличии запаса по высоте, наклонить вертолёт вперёд и разогнаться.

Двигатели вертолёта, как правило, турбовальные, через трансмиссию, систему валов и редукторов приводят в движение несущий и рулевой винты. На вертолётах двухдвигательной схемы при отказе одного из двигателей винты могут приводиться в движение от другого. При отказе всех двигателей винты могут свободно вращаться от набегающего потока, что используется для аварийной посадки в режиме авторотации. Все эти агрегаты могут быть повреждены, что скажется на полёте.

Управление вертолётом

Как и у самолёта, управление вертолётом осуществляется 4 основными осями управления, но называются они иначе: ручкой циклического шага (крен и тангаж), ручкой "шаг-газ" и педалями. У вертолёта нет закрылков и воздушных тормозов. Если в конструкции вертолёта предусмотрены рули высоты и направления, то они управляются, соответственно, продольной осью циклического шага и педалями.

В режиме Полного управления игрок управляет вертолётом полностью вручную. На тех вертолётах, на которых в реальности были установлены авто-триммеры или системы автоматического управления (САУ) по отдельным каналам, они реализованы в War Thunder и облегчают пилотирование. У большинства вертолётов в игре есть триммер рулевого винта. Он облегчает контроль за рысканьем при изменении общего шага.

В Реалистичном режиме управления ручка циклического шага и педали задают желаемую угловую скорость вращения по соответствующим осям, а Инструктор отрабатывает их. При этом ручка “шаг-газ" работает в ручном режиме.

Упрощённый режим управления полностью идентичен Реалистичному режиму за исключением того, что в нём доступна функция “висение”, которая по нажатию специальной кнопки (по умолчанию "H") удерживает позицию по высоте и по горизонтали, при этом оставляя возможность смещения по всем трём осям: вперёд-назад и влево-вправо при использовании ручки циклического шага и изменения вертикальной скорости с помощью ручки “шаг-газ". У самой земли вертикальная скорость снижения ограничивается для совершения мягкой посадки.

Педали задают скорость вращения по курсу, как и в обычном режиме. Для неподвижного висения все оси должны быть в нейтрали.

В режиме "Прицеливание мышью" игрок задаёт мышью желаемое направление, куда должен повернуть вертолёт, а Инструктор управляет ручкой циклического шага и педалями так, чтобы направить его туда. Кнопки управления циклическим шагом и педалями могут быть использованы для ручного управления по соответствующим осям через заданные скорости вращения — т.е. по аналогии с Упрощённым или Реалистичным режимами. Ручка “шаг-газ" работает в ручном режиме. Как и в Упрощенном режиме, возможно переключение на режим “висения”.


Напоминаем, что первыми опробовать винтокрылые машины смогут участники закрытого тестирования. Доступ в ЗБТ открывает любой из наборов с премиумным вертолётом.

[Предзаказ] Набор UH-1 "Ирокез"
Набор UH-1
Данный набор включает:
  • Вертолёт UH-1C XM-30 (Ранг 5, США);
  • 2000 Золотых орлов;
  • 15 дней Премиум-аккаунта;
  • Уникальный титул "Следопыт";
  • Уникальная декаль "Ирокез";
  • Доступ к закрытому тестированию вертолетов.
     

Вертолёты UH-1 “Ирокез”, также известные как “Хьюи” — одни из самых известных и массовых вертолётов в мире, сконструированные американской компанией Bell в середине 60-х годов. Этот многоцелевой военно-транспортный вертолёт одновинтовой схемы с хвостовым рулевым винтом принимал участие в более чем 10 войнах и до сих пор состоит на вооружении 60-ти стран мира. Модификация 1С времен войны во Вьетнаме получила двигатель мощностью 1100 л/с, который позволяет развивать скорость до 220 км/ч, а практический потолок высоты у машины составляет 5900 метров. Кроме стандартных вариантов вооружения из пулемётов, 6 ПТУР “TOW” и неуправляемых ракет, данную версию можно альтернативно оснастить экспериментальным комплектом XM-30 — двумя 30-мм пушками с боезапасом 600 снарядов на каждую.

[Предзаказ] Набор Ми-24Д
Набор Ми-24Д
Данный набор включает:
  • Вертолёт Ми-24Д в камуфляже ВВС Чехословакии (Ранг 5, СССР); 
  • 2000 Золотых орлов;
  • 15 дней Премиум-аккаунта;
  • Уникальный титул "Зубастый";
  • Уникальная декаль: герб Чехословацкой армии;
  • Доступ к закрытому тестированию вертолетов.

Многоцелевой ударный вертолёт серии Ми-24 был разработан в конце 60-х годов и является самым распространённым ударным вертолётом в мире. Модификация Ми-24Д была выпущена в 1972 году и имеет ряд существенных отличий от оригинальной версии Ми-24A. Была изменена форма носовой части фюзеляжа, пилоты стали располагаться тандемно в раздельных кабинах, а также была установлена новая титановая броня, которая выдерживает выстрелы из 20-мм пушек, и бронированные стёкла кабин. Комплекс вооружения состоит из четырёхствольного 12,7-мм пулемёта, четырёх ПТУР “Фаланга-МВ” с бронепробиваемостью до 550 мм, а также дополнительных вариантов ракетно-бомбовой нагрузки или контейнеров с 23-мм пушками.


Читайте также

Комментарии (130)

Вы должны сыграть 3 боя для комментирования

Cookie-файлы

На сайте используются файлы cookie и другие аналогичные средства. Если вы остаётесь на сайте после прочтения данной информации, это означает, что вы не возражаете против их использования.