TVC pro és kontra

[Montezuma]

<blockquote rel="dudi">Montezuma

A ferdén beépített vektorálható hajtómű a Szuhojokon kvázi 3D-s vektorálást eredményeznek.

Meg az, hogy a jobb és bal hajtóművet/TVC-t nemcsak szinkronban, hanem ellentétesen is lehet vezérelni.</blockquote>

Hoppá, erre eddig nem is figyeltem oda, pedig a múltkor még fotót is raktam fel! Thx!
No mindegy, hasznos vagy sem, ez így egy nagyon elegáns megoldás - egy szabadságfokkal voltaképpen elérték a kvázi 3D-s vektorálhatóságot.

 

[blaze]

1. Harci gépek esetén a repült idő hány százalékát teszi ki az a sebességtartomány (0 - 800 km/h között), amelyben a TVC hatékonyan alkalmazható?

Ahogy molni írta, nagyon keveset. F-15C-n 2 pótossal teljes fegyverzetben is simán megvan kb. 93-94-es fordulatszámon (ez gyakorlatilag a panelen jelzett számérték, azt nemtudom, hogy ez %-ot jelent-e, de a maximum 96, illetve itt az utánégetőt nem jelzi, azt vagy hallani/érezni kell, vagy a fuel flow-ot figyelni) a 350 kts IAS 20k láb fölött is, ez TAS-ban valahol 500 csomó körül van. Ez bőven a 800 km/h fölötti érték, és ennél lassabban kb. nem is akarsz soha se menni.

2. Milyen harci helyzetekben mozoghatnak a gépek 800 km/h sebesség alatt leszámítva a dogfight-ot?

Gyakorlatilag bármilyen nose-up jellegű fölfele irányuló manőver tetőpontja körül és csak ott. Bármilyen más esetben ez a sebességtartomány olyan messze van az optimálistól, hogy legfeljebb különböző hibák sorozataképpen szeretnél tartósan ebben lenni.

Még egy kérdés: Az orsózó szögsebesség miért fontos, hol van nagy előnye?

Akkor fontos, ha gyorsan kell irányt váltani. Ez kb. a közelharc kezdeti fázisa, ha egy egyenlő felállásról beszélünk akkor itt az elején valamelyik irányba berántod a gépet miután elszálltatok egymás mellett akkor pl. nem árt ha gyorsan tudsz fordulni, mert attól függően, hogy melyik irányba mész el teljesen más lehet a harc jellege. Mondjuk ennek a hatása csak itt igen kicsi, gyakorlatilag itt egy pillanatról van szó és utána több 10 másodpernyi forgolódás következik, egy klasszikus felállásnál ilyenkor NEM fogsz irányt váltani. Ezért írtam korábban, hogy a fordulóképességhez képest a rollrate igencsak másodlagos, főleg annak fényében, hogy kb. minden modern gép már egy egész magas szintet hoz alapból.

Fordulóharcban irányváltás akkor lesz, ha a másik valahol a seggedben van és a gépágyú ellen kell védekezni és lehetőleg megoldani, hogy eléd kerüljön. Ha túl gyorsan közeledik és nem is tud célra tartani akkor a relatív helyzettől függően egy gyors irány váltással ez megoldható. Ezzel az a probléma, hogyha rosszkor váltasz irányt akkor csak az ellenfélnek segítettél. Amikor haverokkal beszélgettünk erről akkor az volt az alapvető konszenzus, hogy ha bármi kétség van a váltással kapcsolatban akkor nem érdemes. Meg igazából ez az egész helyzet akkor tud kialakulni, ha a másik hibázik.

Másik, akkor ha valamilyen scissor jellegű harc alakul ki, ahol jellemzően a gázkarral és a fékkel segédkezve mindenki próbálja minimalizálni az előrehaladást miközben egymás körül pörögnek, vagy horizontálisan vagdosnak ide oda. Ez a helyzet tipikusan az előző bekezdésben ecsetelt helyzetből következik, ha sikerült elérni, hogy a hátul lévő gép kiessen a "control zone"-ból és már ne tudjon újra tüzelő pozíciót felvenni, hanem inkább a saját gép 3/9 vonalához közel vagy azelőtt tartózkodik.

Gyorsabban irányt változtatni mindig jó főleg ha alapból lassan csinálod.

Ja, csak nem mindegy, hogy mennyivel. Szinte bármelyik 4. gen gép hozza azt a szintet, ami már simán jó, az ezen felüli bűvészkedésnek a hatása már nagyságrendekkel kisebb. Azt is hozzá tenném, hogy az olyan helyzet, amiben egy pillanat alatt 180 foknál többet kéne forgatni a gépen az nem annyira gyakori. Ami inkább jellemző az az összes manőver alatti dinamikus változtatás aminél a rolrate kb. tökmindegy.

Ehhez képest tartható tartományban 1-2 fokkal nagyobb forduló szögsebesség már olyan embertelen előny, hogy ha valamit nem basz el a másik akkor nem tudsz vele mitkezdeni.

Feltéve persze, ha az orsózó szögsebesség függ a repülés pillanatnyi sebességétől is. Függ?

Persze, hogy függ és nem is kicsit. Mondjuk ezt azért gépe válogatja, de függ. Ha mondjuk pl. egy Spitfire-re gondolok, az nagy sebességen pl. kurvára nem tudott orsózni. A német FW-k ellenben..

Ha nem egyenesen repül a gép és nem csak pörög a saját hossztengelye körül, hanem egy fordulót indít, akkor a szárnyfelületei, mint hatalmas vitorlák fékezni kezdik a gépet, így a sebesség csökkenéssel arányosan (négyzetesen) csökkenni kezd a fordulót biztosító felületeken az ellenerő is, ergo csökken a gép fordulásának szögsebessége is.

Ez így önmagában nem igaz, ha szuperszonikus sebességről berántom a gépet akkor amíg nem kopik ki a sebesség addig kurva szar lesz a szögsebesség én meg közbe össze vissza meg fogok halni a G alatt. Aztán ahogy kopik a sebesség egyre jobb lesz a szögsebesség majd amikor eléri az optimumot és még utána is kopik akkor kezd el csak csökkenni.

A ferde tengelyű TVC (2D) ebben az esetben valamennyire kompenzálhatja ezt a csökkenést azzal, hogy a gázsugár vektorát a gép hossztengelyéhez képest kitérítve a repülőgép orrát kicsit gyorsabban „tolja” bele a fordulóba, azaz a forduló szögsebessége nagyobb lesz annál, mint amit hasonló geometriával és tömeggel (tömegeloszlással) rendelkező gép tudna a TVC nélkül.

Ennek köszönhetően pedig a sebesség méggyorsabban fog elkopni, tehát amit kapsz az egy nagyon rövid ideig tartó, minimális szögsebesség növekedés, ez általában pont az ellentettje annak, ami kéne, mert ahhoz, hogy én a másik gép ellen tüzelő helyzetbe kerüljek bizony elég sokat kell forgolódni. Mint mondtam, a Raptor pilóták véleménye szerint az optimális ~ M0.9 tartományban a TVC nemhogy javítaná de inkább rontja a teljesítményt. Sanszosan ez csak alacsony szubszonikus tartományban lehet jelentős.

Egyébként TVC nélkül sem volt semmi baj a 27-es manőverezőképességével, sőt. 15-öst, 16-ost nagy arányban megeszi reggelire, ha egy egyenlő kiindulású gépágyús harcról beszélünk. Gyakorlatilag pl. egy 15-ös pilóta ha bármilyen kis hibát vét akkor bukta a harc, és ha nem akkor is kegyetlenül izzadni fog.

 

[Montezuma]

<b>blaze</b>
Köszi, ugyanakkor lenne megint egy kérdésem.
Írod, hogy ha hangsebesség környékén indítod a fordulót, akkor eleinte vacak a szögsebességed (gondolom a nagy sebesség miatt túl nagy a légellenállás a fordulás irányába), ugyanakkor ha TVC-s géppel mész hangsebességen és azt "rántod be", akkor ez a gép jobb szögsebesség értéket fog produkálni, mint a "sima" gépek?

 

[Montezuma]

Vagy hülye a kérdés, hangsebesség felett nem vektorál senki? Akkor bocs, nem szóltam.

 

[blaze]

Szerintem hangsebesség fölött nincs vektorálás. Valószínűleg hangsebességnél a leginkább az a gond, hogy se a pilóta se a szerkezet nem nagyon fogja bírni a nagy G-t, és valószínűleg a felhajtóerő többet is biztosítana de inkább korlátozva van. Persze lehet, hogy nem így van, de nekem ez tűnik logikusnak. Ha így van akkor ott hiába lenne vektorálás mert semmit nem változtatna.

Mondjuk hangsebesség fölött alapból senki nem megy bele egy közelharcba, akkor mire találkoztok el kell koptatni a sebességet. Csak példának mondtam. A nagy magasságú és sebességű BVR fordulók meg a magasság miatt általában soha nem érik el a 9G-t (kivéve ha mondjuk M2-vel mész és megfordítod a gépet és elkezdesz lefele húzni mint a hülye). Az átlag M1.1-M1.3 mellett 20-25k láb magasságon egyszerűen nem tudsz tartósan 5-6G fölé menni általában, legalábbis a magasság tartásával biztosan nem.

 

[dudi]

A Raptor a teljes sebesség és magasságtartományban képes korlátozás nélkül a vektorálásra(amennyire én tudom nem csak képes rá hanem csinálja is mert nem kikapcsolható a vektorálás).

 

[wolfram]

Montezuma

A ferdén beépített vektorálható hajtómű a Szuhojokon kvázi 3D-s vektorálást eredményeznek.

Szerintem nevezzük 2.5D-nek, így könnyebb megkülönböztetni pl. a MiG-29 OVT, vagy az F-15 ACTIVE valódi 3D-jétől.

Szerintem hangsebesség fölött nincs vektorálás. Valószínűleg hangsebességnél a leginkább az a gond, hogy se a pilóta se a szerkezet nem nagyon fogja bírni a nagy G-t, és valószínűleg a felhajtóerő többet is biztosítana de inkább korlátozva van. Persze lehet, hogy nem így van, de nekem ez tűnik logikusnak. Ha így van akkor ott hiába lenne vektorálás mert semmit nem változtatna.

A szerkezet még bírná is (olyan 15-20 g-ig vagy talán tovább is bírják azok), viszont a pilóta biztosan nem. És értelme sem sok lenne szerintem.

 

[blaze]

A Raptor a teljes sebesség és magasságtartományban képes korlátozás nélkül a vektorálásra(amennyire én tudom nem csak képes rá hanem csinálja is mert nem kikapcsolható a vektorálás).

Érdekes. Mondjuk ettől még simán lehet, hogy nagy sebességen a szoftver azt mondja, hogy alapból nincs semmi vektorálás. Gondolom erről nem fogunk túl hamar infót kapni, hogy hogyan működik pontosan.

 

[wolfram]

<blockquote rel="dudi">A Raptor a teljes sebesség és magasságtartományban képes korlátozás nélkül a vektorálásra(amennyire én tudom nem csak képes rá hanem csinálja is mert nem kikapcsolható a vektorálás).

Érdekes. Mondjuk ettől még simán lehet, hogy nagy sebességen a szoftver azt mondja, hogy alapból nincs semmi vektorálás. Gondolom erről nem fogunk túl hamar infót kapni, hogy hogyan működik pontosan. </blockquote>

Vagy értelemszerűen csak minimális kitérítést enged.

 

[dudi]

blaze

Ez így van.Vagy csak mi mi még nem tudunk róla de teszem azt AO holnap jól kiokosít mindkettőnket.

 

[Montezuma]

Nézzétek el nekem, de nem zsigeri a repüléstudomány számomra, így kénytelen vagyok a saját logikám szerint lépkedni.
Itt a kép, amire gondoltam és egy dologban mégis meg kell védenem magamat, márpedig ez 2D vektorálás.

A gázsugár terelők ferde forgástengelye biztosítja a térben ferde szögben létrejövő vektort, amelyiknek kétszer kettő komponense van a gép hossztengelyére vetítve, attól függően, hogy felülről avagy oldalról nézem a gépet, vagyis a két egymásra merőleges síkvetületre gondolok. Mindkét vetületben lesz egy hossztengellyel párhuzamos összetevő és lesz egy azzal valamilyen szöget bezáró összetevő is – vagyis a ferde forgástengelyű TVC-s hajtómű önmagában csak kétdimenziós vektorálást képes biztosítani.

<i>Lehet, hogy az oroszok megtalálták a vektorlás optimális megoldását (ár-érték arány, beker. és üzemköltség valamint a vektorálás képességének maximális kihasználásának összességében), amit a dupla hajtóművek és a tükör szimmetrikus forgástengelyek jelentenek. A legvégén azért mutatok még egy dolgot, ami szerintem egyszerűbb és legalább ennyire zseniális megoldás.
Azért ha belegondolok abba, hogy milyen szinten finomhangolt rendszerek precíz együttműködése kell és ehhez milyen szintű számítástechnikai háttér a hozzá járó minimum, hát még a hideg is kiráz. Egy ilyen gép elejt pár bombát és rakétát valamint folyamatosan csökken az üzemanyag mennyisége (azaz mindig vándorol a tömegközéppontja) és közben elképesztő manőverekre képes. </i>

A Raptor hajtóműveinél szintén egytengelyű vektorálási képesség van, de mivel az a tengely párhuzamos a gép kereszttengelyével, így egydimenziós vektorálásról beszélhetünk – csak vertikális egy síkon). Emiatt könnyen elképzelhető, hogy a Raptor pilóták tényleg azt tapasztalják, hogy a vektorálás adott repülési manővernél csak ront a helyzeten.

Érdekes lenne ezt összevetni egy olyan Raptorral, ami a PAK-FA-hoz hasonlóan ferde forgástengelyű vektorálást tudna – nem tartom kizártnak, hogy valamennyit változna a pilóták véleménye.

Igazi 3D-s vektorgépek – tudja valaki, hogy ezeknél milyen szerkentyűvel oldják meg az egyidejűleg két szabadságfokú mozgást? Valami gömbcsuklóhoz hasonló szerkezettel?

Itt az új japán masina. A három terelő 120 fokos szögben elhelyezve 3x1 szabadságfokú rendszert jelent, ami viszont az elhelyezés geometriája miatt valós 3D vektorálás!

Mekkora ötlet mi? Pofon egyszerű megoldás, aminél gyanítom, hogy a meghibásodás lehetősége minimális, de ha mégis bekövetkezik, az is "filléresen" javítható.
Úgy látom, hogy az orosz 2D vektorhajtómű jelenti a jelenlegi csúcsot a maga kategóriájában, a japánok 3D vektorálási megoldása meg leiskoláz mindenkit - nem a bonyolultságával, hanem az egyszerűségével.

 

[Montezuma]

Bocsánat, közben javítom magamat, mert hamarabb írtam, mint utánanéztem volna, a PAK-FA hajtóműve 3D-s.

 

[wolfram]

Úgy látom, hogy az orosz 2D vektorhajtómű jelenti a jelenlegi csúcsot a maga kategóriájában, a japánok 3D vektorálási megoldása meg leiskoláz mindenkit - nem a bonyolultságával, hanem az egyszerűségével.

A japók innen vették át az ötletet:

https://www.nasa.gov/centers/armstrong/news/FactSheets/FS-009-DFRC.html

De az még korántsem biztos, hogy a végleges gépükön is rajta lesz.

Bocsánat, közben javítom magamat, mert hamarabb írtam, mint utánanéztem volna, a PAK-FA hajtóműve 3D-s.

Pedig nem kellett volna. Hajtóművenként 2D-s az, mint ahogy először írtad. Mindkettő csak egy síkban tud mozogni, úgy, hogy felső állásban" szét, alsóban összetartanak, középállásban meg párhuzamosak. Csak a beépítés miatt van 3D-hez közelítő hatás a két hajtóművel. Ezért mondtam, hogy 2.5D-s.

Ez meg volt már régen, ha jól emlékszem, de elfér megint:

https://www.youtube.com/watch?v=JVJny6UL6V8

 

[wolfram]

 

[Montezuma]

<b>wolfram</b>
Köszi! Nem semmi gépek ezek.

 

[blaze]

A Raptor hajtóműveinél szintén egytengelyű vektorálási képesség van, de mivel az a tengely párhuzamos a gép kereszttengelyével, így egydimenziós vektorálásról beszélhetünk – csak vertikális egy síkon). Emiatt könnyen elképzelhető, hogy a Raptor pilóták tényleg azt tapasztalják, hogy a vektorálás adott repülési manővernél csak ront a helyzeten.

Ez nem attól függ, hogy hány dimenziós. Hiába lenne a 3D a vektorálás a Raptoron, egy fordulóban teljesen mindegy, hogy hova forgatod a gázsugarat, a gépet hajtó tolóerő mindenféleképpen csökkenni fog tehát a sebesség gyorsabban fog elkopni, és az optimális sebességtartományban a leírás szerint pont ez volt velük a baj. Ha meg véletlen még oldalra is kiforgatod vagy asszimetrikusan akkor meg még nagy valószínűséggel tovább romlik, mert így a tolóerő komponens még kisebbre csökken.

 

[dudi]

Egy egyszerű példa számok csak az arányok kedvéért:

Megyek 100-al fordulnom kell 90-fokot vektorálás nélkül ez 2 másodpercig tart tehát 2 másodpercig fokozatosan lassulni fogok és csak ez után kezdhetek neki visszagyorsítani 100-ra ami mondjuk 1 sec-et vesz igénybe tehát a forduló megkezdésétől 3 sec telt el addig amíg újra 100-al megyek.Ha van vektorálható hajtóművem akkor a forduló csak 1 sec tehát csak 1 sec-ig lassulok és utána gyorsíthatok igaz jobban lelassulok de több időm van gyorsítani így simán előfordulhat,hogy nekem is 3 sec telik el a forduló megkezdésétől ahhoz,hogy újra 100-al menjek.

A különbség az irányváltás sebessége ami minél gyorsabb annál jobb(ha nem így lenne akkor B-2-k vinnének 100 AMRAAM-ot nem Raptorok 6-ot).

 

[molnibalage]

Dudi, abszolút nem értem a számaidat. 100-zal? Milyen repülőgép megy 100-zal és milyen repülőgép fordul 2 sec alatt 90 fokot...? A repcsik legnagyobb forduló szögsebessége 30 fok táján, ha van és az is ITR és nem STR, hangsebeeség táján képesek rá kis magasságon erős magasságvesztés közben.

Tengerszinten 0 fegyverzettel és 50% tüzelőannyagal 16 fokos fordulókörökre képesek a gépek, ami kb. 22,5 fokos állandósult forduló szögesebbésget jelent.

Blaza leírta, hogy a scissort kivételével azért annyira nem orsózgatnak összevissza a gépek. Tehát a 12-20 másodperces 180 fokos fordulók idejéhez képest (magasság, sebesség, konfig függő) összességében kb. tökmindegy, hogy 160 vagy 300 fok a roll rate a teljes manővert nézve. Erről is volt már szó.

 

[dudi]

molni

Segítek és kiemelem az első mondatot mert látom,hogy az elkerülte a figyelmed!


<b>Egy egyszerű példa számok csak az arányok kedvéért:</b>

 

[blaze]

dudi az alapvető probléma az, hogy ilyen közelharcban nem igazán van, hogy befordulok aztán majd utána gyorsulgatok. Gyorsítani csak akkor tudsz ha elengeded vagy visszább fogod a botot ami brutális forduló szögsebesség veszteséget jelent tehát olyan mértékű előnyt nyújtasz a másik kezébe ami később visszahozhatatlan. Közelharc kellős közepén csak akkor állsz le gyorsítani ha valami olyan elbaszott helyzetbe sikerülni belemenni ahonnan muszáj a vele járó összes következmény ellenére.

Átlag fordulóharcban ha nem berántom a gépet és instant HOBS rakéta megy akkor többször 360 fokot forgolódsz mire tűzelésre alkalmas helyzet alakul ki ha egyenlő helyzetből indultok hasonló képességű gépekkel. Abba soha sehol nem lesz olyan, hogy te megállsz gyorsítani. Kevés olyan helyzet van ahol a sebesség eldobása előnyt jelent, ehhez képest az átlagos helyzetekben a sebesség eldobása egyenlő az öngyilkosságal és nem csak azért mert kívülről fognak lelőni, hanem mert ekkora mértékű energia pazarlást még akkor se nagyon tudsz visszahozni ha a másik teljesen hülye.

A különbség az irányváltás sebessége ami minél gyorsabb annál jobb(ha nem így lenne akkor B-2-k vinnének 100 AMRAAM-ot nem Raptorok 6-ot).

Ez meg akkora baromság, hogy leesek tőle a székről. Ha az irányváltás sebessége önmagában ennyire fontos lenne akkor mindenki 3-fedelű Vörös Báró géppel szaladgálna meg a red bull airrace gépeire ragaszgatnák az amraamot.