4 September 2018

Flugmodelle und Physik der Helikopter in War Thunder

Kürzlich haben wir angekündigt, dass Kampfhubschrauber im Update 1.81 zu War Thunder kommen werden.

In diesem Devblog möchten wir über die Flugmodelle und die Physik dieser Hubschrauber sprechen. Ihr erfahrt, wie die Helikopter fliegen und welche Kräfte dabei auf sie einwirken, und wir zeigen euch, wie ihr euren Heli in verschiedenen Spielmodi steuern könnt.

Gaijin Entertainment hat bereits Erfahrung in der Entwicklung von Spielen mit Kampfhubschraubern - bereits 2010 haben wir Apache: Air Assault (A:AA) herausgebracht, zweifellos sind einige von euch mit diesem Spiel vertraut. Während des April Events 2017 haben wir die Flugmodelle von A:AA verwendet. Es war gut genug für dieses 'einmalige' Ereignis, aber um Hubschrauber in großem Maßstab in War Thunder zu implementieren, passte es nicht wirklich, da es uns nicht erlaubte, den Detaillierungsgrad zu reproduzieren, den wir bereits für die Aerodynamik und Schadensmodelle haben, die wir für die Flugzeuge im Spiel verwenden.  Außerdem hatten wir geplant, viel mehr Haubschrauber als in A:AA einzuführen.

Um also Hubschrauber einzuführen, die den Anforderungen unserer aktuellen Physikengine entsprechen, mussten wir einige neue Simulationselemente implementieren: einen Rotor mit beweglichen Blättern und einer Taumelscheibe, Turbowellenmotoren mit detaillierten Getrieben und andere wichtige Flugsteuerungssysteme neben dem, was wir bereits für die Flugzeuge implementiert haben.

Wie fliegt ein Hubschrauber? Die Flugphysik in War Thunder:

Ein Hubschrauber hat wie ein Starrflügelflugzeug Flügel, ein Heck (manchmal sogar mit Ruder) und einen Rumpf, und sie alle erzeugen spezifische aerodynamische Kräfte. Allerdings werden sowohl Auftrieb als auch Schub durch einen Hauptrotor erzeugt. Im Gegensatz zum Schub eines Flugzeugpropellers ist der Hauptrotorschub: meist nach oben gerichtet; kann etwas nach links-rechts und vorwärts-rückwärts abgelenkt werden; je nach Punkt des Hauptrotorkreises kann er variieren und so ein Drehmoment und "Kippen" des Rotors erzeugen.

Dies ermöglicht es, die horizontale Komponente des Hauptrotorhubs zu erzeugen und sich vorwärts/rückwärts und links/rechts zu bewegen.

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Die Neigung der Rotorscheibe wird über eine Taumelscheibe erreicht, die die zyklische Neigung steuert. Die Steuerung erfolgt über einen Hebel für die zyklische Blattverstellung, der sich vor dem Piloten befindet. Wenn der Hebel in die vorgegebene Richtung zeigt, vergrößert er den Winkel der Rotorblätter in eine Richtung und verkleinert ihn in die entgegengesetzte Richtung. Unter Berücksichtigung der Kreiselpräzession bedeutet dies, dass in Richtungen, die um 90 Grad von den Richtungen mit maximaler und minimaler zyklischer Steigung abgewinkelt sind, maximaler und minimaler Auftrieb erzeugt wird sowie maximale und minimale Rotorblätter fliegen (auf und ab). Der erste erzeugt den Impuls, der den Hubschrauber kippt, während der zweite den Kegel des Rotors selbst kippt. Beide Faktoren erzeugen eine horizontale Komponente des Hauptrotorauftriebs, die es einem Hubschrauber ermöglicht, sich horizontal zu bewegen. Die Neigung des Rotorkegels ist durch die Gelenklager möglich, die es den Schaufeln ermöglichen, sowohl horizontal als auch vertikal zu klappen und sich um ihre Achsen zu drehen.

Der Hauptrotorhub wird durch die die kollektive Blattverstellung gesteuert, die den Winkel aller Blätter in alle Richtungen auf der Rotorscheibe beeinflusst. Es kommt also nicht auf die Richtung der Rotorscheibe an. Der Endwinkel jedes Blattes in jeder Richtung ist gleich einer Summe von Winkeln, die durch eine kollektive und zyklische Teilung erzeugt werden. Durch die Erhöhung der kollektiven Steigung erhöhen Sie den Hauptrotorhub. Die kollektive Neigung wird zur Steuerung des Auf- und Abstiegs oder zur Kompensation der vertikalen Komponente des Hauptrotorauftriebs verwendet, während ein Hubschrauber vorwärts/rückwärts oder links/rechts bewegt wird. Zur Steuerung der kollektiven Blattverstellung solltet ihr den Hebel für die kollektive Blattverstellung verwenden - links vom Pilotensitz; er bewegt sich vertikal.

Der Hauptrotor hat einige Probleme. Beim Fliegen über der Oberfläche in geringerer Höhe (im Vergleich zum Rotordurchmesser) entsteht ein Bodeneffekt, der den Hauptrotorauftrieb erhöht. Beim Fliegen mit niedriger horizontaler Geschwindigkeit und hoher Sinkgeschwindigkeit (3 m/s oder mehr) trifft der Hauptrotor auf einen Wirbelringeffekt, der zu einem Schubverlust und unkontrollierbarem Fall führt. Ihr solltet eure horizontale Geschwindigkeit erhöhen, um euch herausziehen zu können. Und schließlich kann der Hauptrotor nach dem Motorausfall noch durch den Luftstrom gedreht werden. Die kollektive Rotorneigung sollte minimal sein, um die Hauptrotordrehzahl so hoch zu halten, dass sie für die Steuerung und Landung ausreicht.

Der Heckrotor dient zur Kompensation des Reaktionsmoments des Hauptrotors, der versucht, einen Hubschrauber in die entgegengesetzte Richtung des Hauptrotors zu drehen. Der Nebeneffekt des Steuerrotors ist ein Seitenschub, der versucht, einen Hubschrauber leicht seitlich fliegen zu lassen. Dies kann z.B. durch eine leichte Neigung der Hauptrotorachse oder auf andere Weise kompensiert werden. Der Schub des Heckrotors hängt von der Blattverstellung ab, die über Pedale gesteuert wird.
Der Heckrotor (wie der Hauptrotor) kann beim Schweben mit hoher Rotationsgeschwindigkeit auf einen Wirbelringeffekt treffen, wenn sich ein Hubschrauber um die Hauptrotorachse dreht, die in die gleiche Richtung wie der Heckrotor gerichtet ist. Dies führt zu einer unkontrollierbaren Hubschrauberrotation und der Pilot sollte die kollektive Neigung und Landung reduzieren oder den Hubschrauber leicht nach vorne neigen und etwas an Geschwindigkeit gewinnen (wenn man genügend Höhe hat).

Hubschrauber-Triebwerke sind in der Regel Turbowellen, bei denen sich in Verbindung mit dem Getriebe, den Wellen und der Getriebeuntersetzung die Haupt- und Steuerrotoren bewegen. Hubschrauber mit zweimotorigen Systemen dürfen nur einen Motor zum Antrieb der Rotoren verwenden, wenn der andere ausfällt. Im Falle, dass alle Motoren kaputt sind, können sich die Rotoren immer noch mit der Kraft der relativen Luftströmung drehen, die für Notlandungen in einem Autorotationsmodus verwendet wird. Alle diese Module können beschädigt werden, was die Flugleistung des Hubschraubers beeinträchtigen kann und wird.

Helikoptersteuerung

Ein Hubschrauber wird wie ein Starrflügelflugzeug von 4 Hauptsteuerungsachsen gesteuert, wobei verschiedene Begriffe verwendet werden: zyklisch (Roll- und Blattverstellung), kollektive Blattverstellung und Pedale. Hubschrauber haben keine Klappen oder Druckluftbremsen. Hat ein Hubschrauber Höhenruder und Seitenruder, werden diese durch zyklische Nickbewegungen, Rollachsen und Pedale gesteuert.

Im Modus "Vollsteuerung" erhält der Spieler eine vollständige, manuelle Steuerung der Maschine. Hubschrauber, die im wirklichen Leben über automatische Trimmer oder Stabilitätsverbesserungssysteme (SAS) verfügten, sind in War Thunder implementiert und erleichtern die Steuerung. Die meisten Hubschrauber verfügen über eine Aufzugslasche, die das Gieren bei Änderung der kollektiven Neigung steuert.

Im Realistischen-Modus stellen die Hebel und Pedale die gewünschte Drehzahl über die jeweiligen Achsen ein und der Instruktor führt die erforderlichen Manipulationen durch, während das Kollektiv manuell gesteuert wird.

Der "Vereinfachte Modus" ist identisch mit dem Realistischen mit nur einem Unterschied - er hat eine "schweben" Funktion, wenn eine entsprechende Taste gedrückt wird ("H" standardmäßig), schwebt der Hubschrauber an einer Stelle, kann sich aber in allen Achsen vorwärts/rückwärts, aufwärts/abwärts/ und links/rechts bewegen - horizontale Manöver werden durch die zyklische und vertikale durch die kollektive Neigung gesteuert.

Pedale stellen die Drehzahl ein. Um ohne Bewegung zu schweben, sollten sich alle Achsen in einer neutralen Position befinden.

Im "Mouse-Aim"-Modus legt der Spieler die Richtung fest, in die sich der Hubschrauber drehen soll, und der Instruktor steuert die Hebel und Pedale, um ihn dorthin zu fliegen. Tasten, die zyklische Tonhöhe und Pedale steuern, können zur manuellen Steuerung verwendet werden - ähnlich wie im Realistischen und vereinfachten Modus. Das Kollektiv wird manuell gesteuert und die Funktion "schweben" ist ebenfalls verfügbar.


Wir möchten euch daran erinnern, dass die Teilnehmer des CBT die ersten sind, die diese wunderbaren Maschinen ausprobieren werden. Jedes Paket mit einem Premium-Hubschrauber gewährt Zugang zur CBT

Huey Hog Paket
Huey Hog Pack
Das Paket beinhaltet:
  • Helikopter UH-1C XM-30 (Rang V, USA)
  • 2000 Golden Eagles
  • 15 Tage Premiumkontozeit
  • Einzigartiger Titel: “Pathfinder”
  • Einzigartiges Abzeichen: Iroquois
  • Zugang zur CBT der Hubschrauber

     


Der Hubschrauber UH-1 "Iroquois", auch bekannt als "Huey", ist einer der bekanntesten in Serie produzierten Hubschrauber der Welt. Der von der amerikanischen Firma Bell Mitte der 60er Jahre konstruierte und von einem einzigen Turbinenwellenmotor angetriebene Universalhubschrauber mit zwei Haupt- und Heckrotoren nahm an mehr als 10 Kriegen auf der ganzen Welt teil und ist derzeit in 60 Ländern im Einsatz. Das Modell 1C wurde während des Vietnamkrieges entwickelt und hat einen verbesserten 1100 PS-Motor, der eine Höchstgeschwindigkeit von 220 km/h (135 mph) und eine maximale Flughöhe von 5900 m (13.390 ft) ermöglicht. Als Alternative zur Standardbewaffnung, die aus Maschinengewehren, ungelenkten Raketen und 6 "TOW" ATGM's besteht, können ein experimentelles XM-30 System installiert werden - zwei 30 mm Kanonen mit 600 Schuss pro Kanone.
Hind Paket
Hind Pack
Das Paket beinhaltet:
  • Helikopter Mi-24D mit Tarnanstrich der Tschechoslowakischen Luftwaffe (Rang V, UdSSR)
  • 2000 Golden Eagles
  • 15 Tage Premiumkontozeit
  • Einzigartiger Titel: Sharp-toothed
  • Einzigartiges Abzeichen: Abzeichend er Tschechoslowakischen Armee
  • Zugang zur CBT der Hubschrauber

Die Mi-24 wurde Ende der 60er Jahre entwickelt und ist der am weitesten verbreitete Kampfhubschrauber der Welt. Das Modell Mi-24D wurde 1972 in Dienst gestellt und hat einige Besonderheiten gegenüber dem Originalmodell Mi-24A. Dieses Modell hat einen neu gestalteten vorderen Rumpf, mit zwei getrennten Cockpits für den Piloten und Schützen in einer Tandem-Konfiguration, außerdem wurde eine neue Titanpanzerung installiert, die Treffer aus 20 mm Geschützen aushält, und gepanzertes Cockpitglas. Die Bewaffnung besteht aus einer Minigun mit vier Rohren im Kaliber 12,7 mm, vier SACLOS "Phalanga-MV" Panzerabwehrraketen mit 550 mm Penetrationskraft und verschiedenen zusätzlichen Geschützoptionen wie 23 mm Geschützen, ungelenkten Raketen und Bomben.

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Euer War Thunder Team

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