W tym artykule chcemy przybliżyć działanie steru kierunku, a także poruszyć jego zastosowanie w symulatorach. Recenzje poszczególnych orczyków do symulatorów na PC można znaleźć w dziale "Testy Sprzętu".
Obiektem w przestrzeni steruje się w 3 osiach. Wie to każdy, kto np. sterował jakimkolwiek modelem RC lub obserwował pracę pilota. Co najmniej, bo przyszłość może jeszcze to nieco odmienić. W tym krótkim artykule jednak chcemy opisać jedną ze wspomnianych osi. Sterowanie w płaszczyźnie - czyli w olbrzymim skrócie "prawo, lewo" (inaczej: odchylenie od osi pionowej).
Częścią płatowca, która jest za to odpowiedzialna jest ster kierunku znajdujący się zazwyczaj na zakończeniu maszyny latającej, w części ogonowej.
Na ster kierunku wpływają ruchy orczyka w kabinie (czyli już dokładnie sterownicy nożnej). Ster kierunku odpowiada za wychylenia dziobu maszyny, którą sterujemy w jednym z dwóch kierunków w płaszczyźnie, czyli jest pewnego rodzaju odpowiednikiem kierownicy w samochodzie. Pokazujemy maszynie w którą stronę chcemy się poruszać. Ster kierunku jednak nie pełni aż tak ważnej funkcji jak w aucie. To znaczy, lot bez używania steru kierunku jest możliwy tylko i wyłącznie za pomocą sterowania lotkami i steru wysokości (bez kierownicy w aucie już nie, no chyba że chcemy jechać jedynie prosto). Ster kierunku jest jednak uzupełnieniem każdego manewru i wykończeniem ruchu sterownicy głównej (ręcznej), pomaga poprawnie wykonać zakręt. Dodaje także odpowiednie przenoszenie środka ciężkości, dlatego też dzięki używaniu orczyka, a co dalej za tym idzie steru kierunku lot będzie płynniejszy i mniej męczący dla pasażerów i pilota. Starym ćwiczeniem pilotów jest taka koordynacja ruchowa, by przy zakręcie, albo nawet pętli nie wylać kawy z niezamkniętego kubka.
Przykłady sterów kierunku w maszynach z II Wojny Światowej. Mustang, Jaskółka, Spit oraz Hurek, a także B-17G. W większości ruchy sterem były możliwe tylko i wyłącznie dzięki ludzkim mięśniom. W przypadku wielkich powierzchni z czasem zaczęto wprowadzać siłowniki. Sterowanie sterem kierunku o powierzchni drzwi od stodoły i do tego z oporem wiatru już nie leży w zakresie ludzich możliwości.
Obok po lewej: ten pilot Bolkova BO-105 Red Bulla na pewno ostro koryguje moc wirnika na ogonie, czyli steru kierunku w przypadku śmigłowców. Tym bardziej, że po półpętli ...pojawiła się półbeczka.
Z drugiej strony np. w śmigłowcach ster kierunku pozwala na wykonywanie bardzo dokładnych manewrów, dzięki którym jesteśmy w stanie precyzyjnie np. wylądować albo zawisnąć. Oprócz standardowego użycia steru kierunku w locie. Ster może także służyć do korygowania kierunku lotu, zablokowany na stałe np. za pomocą trymera. Oznacza, to, że jego odpowiednie zaklinowanie spowoduje, że przy bocznym wietrze ster będzie kontrował znoszenie maszyny, dzięki czemu nie będzie nas tak spychało z obranego kursu. Także jest istotnym elementem przy podejściu do lądowania lub startu, by utrzymać maszynę w osi pasa, zwłaszcza jeśli wiatr jest właśnie niesprzyjający, wiejący z któregoś boku pod kątem 90 stopni. Ster kierunku także może służyć przy kołowaniu na ziemi.
Po prawej: Kołujące Orliki. W obu przypadkach widać wychylenia na ziemi steru kierunku. Samoloty wyposażone są w goleń przednią co ułatwia manewry na ziemi, a także zapewnia lepszą widoczność oraz krótszy start.
Jego funkcjonalność jednak pojawi się dopiero kiedy nabierzemy odpowiedniej prędkości (bardziej już dotyczy rozbiegu). Wcześniej, najczęściej kierunek kołowania kontrolujemy orczykiem za pomocą hamulcy, bądź sterowanie odbywać się może za pomocą skrętnego koła głównego (czasem ręczny manipulator jak np. w C-130 Herkules i kilku maszynach pasażerskich). Kolejnym zastosowaniem już w locie steru kierunku jest możliwość dokładnego przycelowania. Ustawienie się w osi strzału, pod warunkiem, że bojowe zastosowanie maszyny dotyczy celowania całą maszyną, co po raz pierwszy zastosowano w czasie trwania I Wojny Światowej.
W przypadku P-38 użyto dwóch sterów kierunku i belek łaczących wspólny ster wysokości.
Wszystko to oznacza, że ster kierunku ma dość istotne znaczenie podczas sterowania maszyną, czy to samolotem, czy też śmigłowcem. Za sterowanie w kabinie odpowiada sterownica nożna, zwana także orczykiem, lub czasami po prostu pedałami. Pozwala to pilotowi odciążyć ręce, a także równocześnie kierować maszyną właśnie w 3 osiach (w tym zwalnia jedną z dłoni na np. kontrolę przepustnicą).
Jak wiadć, ster kierunku może także zawierać wspaniałe graficzne elementy. W nowoczesnych maszynach często stosuje się zaawansowane sterowanie aktywne Fly-by-wire. Sposób jednak pilotażu i działania pilota w kabinie maszyny jest jednak jak najbardziej klasyczny, ze sterownicą nożną.
Jeśli chodzi o zastosowanie domowe i kontrolę steru kierunku, często możemy spotkać się z joystickami 3D, które sterują także sterem kierunku. Rozwiązanie jedno z najtańszych, natomiast niezbyt precyzyjnych. Do tego także podczas lotu i gwałtownych manewrów mimowolnie skręcamy rękojeścią joysticka, a co za tym idzie wychylamy w nieodpowiednim momencie ster. także przełożenie tutaj jest zupełnie inne. Mały zakres obrotu na rękojeści joysticka powoduje bardzo duże przełożenie na sam ster kierunku. Ciężko zatem tak naprawę wykonać dokładnie to co się chce, chociaż oczywiście, lepsze jest takie rozwiązanie niż żadne. Jedno z ciekawszych rozwiązań zastosował Saitek wprowadzając "kołyskę" pod przepustnicę w zestawach HOTAS (np. model X45). Jest to już lepsze rozwiązanie, samocentrujące, a także precyzyjniejsze niż jedna z osi 3D w joysticku. Na pewno najlepszym rozwiązaniem jest jednak pójście w ślady konstruktorów maszyn, czyli zastosowanie jednego z kontrolerów do PC symulujących działanie orczyka. Sterownica nożna.
Przykład domowej produkcji bardzo ciekawej sterownicy wykonanej przez Combatdude. Sama sterownica pochodzi z prawdziwego śmigłowca Mi-2, do mechanizmu podłączono potencjometry oraz kabel USB. Centrowanie wykonano za pomocą mocnych gum.
Sterownica przyjmuje dokładnie takie same zasady jak orczyk w maszynie latającej. Duże wychylenia oraz szerszy już rozstaw powodują najprecyzyjniejsze ruch sterem kierunku. Kierujemy sterem stopami. Działają także dyferencyjnie hamulce nożne. Zastosowanie tego typu orczyka jest najlepszym rozwiązaniem. Raz, że uczy nas prawidłowych zachowań, równych tym z prawdziwych maszyn, po drugie pozwala na bardzo precyzyjne sterowanie maszyną, czy to w boju, w akrobacji, czy też podczas zwykłego latania z punktu A do B. Stosowanie orczyka wchodzi nam w krew i na pewno, jeśli do symulatorów chcemy podchodzic poważniej, niż raz na długi czas, to powinnismy wyposażyć się w jeden z orczyków do symulatorów na PC. Współczesne konstrukcje także posiadają regulatory siły odchyłu.
"Kólka w środku", czyli poprawnie wykonany zakręt w symulatorze lotu za pomocą lotek oraz wychylenia orczykiem.
Tam gdzie celujemy całym samolotem ster kierunku może okazać się naszym nieocenionym przyjacielem w boju. Pozwoli nam naprowadzić ogień na cel i skorygować oddaną serię z broni maszynowej.
Po prawej: manewr zwrotu z opadaniem na Mi-24. Wytwornice dymu pokazują zakręt możliwy za pomocą korekcji mocy wirnika tylnego, czyli steru kierunku w śmigłowcach. Inaczej: pilot ciśnie nogą orczyk w lewo :).
Obecnie na rynku znajduje się kilka sterownic nożnych przeznaczonych do PC. Mając także odpowiednie potencjonomety, wiedzę oraz pomysł można także wykonać sterownicę samemu. Jeśli chodzi o produkty gotowe najczęściej spotykanymi są produkty od Saiteka i CH Products. Orczyk nie jest jednak ulubionym podzespołem producentów sprzętów do domowego latania, ponieważ faktycznie, zawsze tutaj z wyborem był pewien problem. Bardziej problem polegający na tym nie co wybrać, a gdzie w ogóle to kupić.
Foto: YoYo. Pozdrawiam i zapraszam do dalszej części już o konkretnych modelach.
