Przepustnice w wirtualnym lotnictwie

 

Wstęp do tematu - nie "gaz" :) !

 

Właściwie dział o przepustnicach musiał kiedyś powstać. Temat nie jest jednak wcale taki prosty jakby się mogło wydać, a to za sprawą w sumie samych producentów, którzy nie kwapią się wcale z wydawaniem na rynek nowych przepustnic, będących samoistnymi modelami rozszerzającymi nasz symulatorowy interface. Po co w ogóle przepustnica? Osobna przepustnica? Przepustnica, zwana też inaczej manetką gazu (chociaż z gazem to to, wiele nie ma wspólnego) służy najprościej mówiąc do zwiększania, bądź zmniejszania mocy silnika, a dokładnie za jej pomocą pilot operuje momentem obrotowym silnika (RPM), czyli dokładnie za pomocą przepustnicy robimy to, co robimy prawą nogą w samochodzie (pedał gazu). Jeśli chodzi o sterowanie silnikiem to w samolocie jest to jednak nieco bardziej skomplikowane niż w aucie. W przypadku silników śmigłowych możemy też mieć manetkę nie tylko gazu, ale i skoku śmigła czy mieszanki (tematy omówione są już w dziale pt. Zarządzanie silnikiem). Natomiast silniki odrzutowe może są bardziej zaawansowane technologicznie jednak z punktu widzenia pilota są łatwiejsze w zarządzaniu (operowaniu). Zresztą w wielu modelach nawet silników śmigłowych (zwłaszcza tych nowocześniejszych) stosuje się również automatyczny skok śmigła i automatyczną korekcje mieszanki, co de facto operowaniem obrotami ogranicza tylko do jednej manetki, właśnie gazu (jednej na 1 silnik). W przypadku samolotów wielosilnikowych stosuje się manetkę (bądź zestaw manetek) na każdy silnik z osobna, łatwo więc policzyć, że taki pilot np.B-17G miał do operowania aż 12 wajch, co zapewne dostarczało mu ciekawych wrażeń ;). Nie tylko pozwala to na zarządzanie każdym silnikiem z osobna ale również pozwala na np. mniejszy promień skrętu podczas kołowania. W przypadku maszyn odrzutowych i bojowych operowanie osobno przepustnicami na każdy silnik może też ewidentnie wpłynąć na wykonywany np. manewr defensywny płatowca. Sprawa jest ogólnie więc bardzo szeroka i troszkę szkoda, że temat osobnych przepustnic traktowany jest trochę po macoszemu.

 

Jak to wygląda najczęściej? Po prostu – kupując joystick mamy od razu podpiętą „manetkę” w postaci bądź to suwaka, bądź kółka, bądź innego ustrojstwa którym możemy regulować moment obrotowy. Założenie całkowicie błędne. Widział ktoś kiedyś kokpit samolotu z drążkiem sterowym na którym była zamieszczona przepustnica? Jeśli szukamy realiów w simach musimy pamiętać o koniecznym rozgraniczeniu tych dwóch rzeczy. Przepustnica, czy zestaw manetek to jedno, drążek sterowniczy to druga rzecz i na każdej powinniśmy trzymać osobną dłoń. Poniżej wybrane przykłady dość prymitywnych rozwiązań prostych przepustnic w jakie producent (Saitek Evo, Logitech Force i Force 3D, Microsoft Sidewinder Force) wyposażył konkretne modele joysticków (all in one), w takim przypadku w simie można skonfigurować tylko jedną oś działania przepustnicy:

 

Oraz przykłady już nieco bardziej zaawansowanych produkcji do zarządzania jednym silnikiem (lub silnikami odrzutowymi). Na początek przepustnica od zestawu Saitek X45 oraz nie mająca sobie równych przepustnica z zestawu Thrusttmaster Hotas Cougar (metalowa!). Oba zestawy nadają się wyśmienicie do symulatorów bojowych (np.Il-2, BoB, Lock On, itd.):

 

Osobiście preferuję rozróżnienie na zarządzanie silnikiem poprzez osobną  przepustnicę (odpowiadającą za wszystkie silniki), osobnym rozdzieleniem manetek na skok śmigła oraz mieszankę, a manetkę przy joysticku używam np. do zmiany położenia klap lub stopniowego otwarcia/zamknięcia wlotu do chłodnicy. Taki podział można uzyskać np. poprzez zastosowanie zestawu 6-ciu manetek firmy CH (Throttle Quadrant USB). Sprawa idealnie sprawdza się w całej serii Flight Simulator. Przykład takiego rozmieszczenia przyrządów do zarządzania silnikiem poniżej:

 

Jeśli chodzi o umiejscowienie przepustnicy czy zestawu manetek w prawdziwym lotnictwie – historia pokazała wiele przykładów umiejscowienia takich urządzeń i było to ściśle związane z historią lotnictwa. Oczywiście było to też związane także z typem silnika jaki dany statek powietrzny posiadał. Początkowo był to silnik parowy, potem elektryczny (i gazowy), a w końcu spalinowy. Silniki parowe używane w statkach powietrznych w drugiej połowie XIX wieku były wielkie i ciężkie, o stosunkowo niewielkiej mocy. Zdecydowanie nie nadawały się do napędzania maszyn latających. Pomimo tego i tak znaleźli się śmiałkowie, którzy próbowali zastosować silniki parowe np. w sterowcach. W 1852 roku Francuz Giffard wsadził do swojego sterowca silnik parowy o mocy aż 3 KM (2,25 KW) i masie 150kg. Silniki elektryczne już były lepszym rozwiązaniem, jednak ciężkie akumulatory również dostarczały sporych problemów pionierom awiacji. Najodpowiedniejsze okazały się zastosowane pod koniec XIX wieku silniki benzynowe. Oczywiście przekształcenie silnika samochodowego na lotniczy wymagało dużo pracy jednak uwieńczeniem lat pionierstwa było jego zastosowanie przez braci Wright w 1903 roku (12 KM przy masie 110kg bez wody i chłodnicy). W tej dziedzinie początki były równie trudne jednak doświadczenia z silników motocyklowych i automobilowych, których nie brak było w tym okresie na bieżąco dawało nowe doświadczenia dla budowy silników lotniczych. Od tej też daty możemy zacząć omawiać powoli zastosowanie czegoś co można nazwać już pewną formą przepustnicy lotniczej. Najzabawniej było w czasach początków awiacji gdzie do regulacji silnika używano wszystkiego co się tylko dało (nawet kranów!) i na co wpadli kochani prekursorzy, tuż przed I Wojną Światową - odnaleziono prawą burtę kabiny jako miejsce najbardziej ergonomiczne i tam też najczęściej umiejscawiano zestaw do zarządzania silnikiem (manetka gazu oraz mieszanka) w przepadku samolotów jednosilnikowych i jedno-dwu miejscowych, w okresie międzywojennym zaczęto budować coraz więcej samolotów wielosilnikowych (postrzegania lotnictwa jako źródło dochodów dla firm trudniących się transportem oraz wizja pod tytułem „bombowiec wygrywa całą wojnę”). W tych latach szczególnie wysokim tempem rozwoju charakteryzowało się lotnictwo sportowe i transportowe (liczne rajdy powietrzne, bicie najprzeróżniejszych rekordów, popularyzacja lotnictwa wśród młodzieży – sporty szybowcowe itp.). Ludzie można powiedzieć, że zachłystywali się nowymi możliwościami, które zdawały się być nieograniczone. Na te też lata datujemy szybki wzrost rozwoju silników tłokowych oraz aerodynamiki płatowców. W tym przypadku urządzenia do zarządzania silnikiem znalazły się bądź to w części centralnej (miedzy dwoma pilotami siedzącymi obok siebie) w specjalnej zabudowie / konsoli na podłodze kabiny, bądź w suficie. Założenie tutaj jest proste by pilot i co-pilot mieli taki sam dostęp do tych samych urządzeń. Druga Wojna światowa była właściwie Mistrzostwem Świata w zakresie rozwoju lotnictwa śmigłowego. Posunięcia projektantów właściwie były bardzo naturalne i ergonomiczne. Problemy, mogli mieć jedynie leworęczni, no ale jakby co dla nich zostawały bombowce ... Na lata trzydzieste i czterdzieste datujemy dalszy rozwój lotnictwa w zakresie prędkości i wysokości lotu (największą dynamiką oczywiście charakteryzowały się konstrukcje wojskowe). Na bardzo szeroką skalę zaczęto stosować urządzania wspierające pracę silnika jak np. sprężarki, czy też wynalezione już dużo wcześniej silniki chłodzone cieczą. Okres ten jednak przyniósł i zupełnie nowe rozwiązania. Powoli silniki tłokowe zaczęły być wypierane przez napędy turbośmigłowe oraz w końcu turboodrzutowe. Nowe rodzaje silników zapewniły przełom już w latach pięćdziesiątych w komunikacji międzykontynentalnej oraz regionalnej. Zwielokrotniła się przepustowość w lotnictwie cywilnym, a loty komunikacyjne stały się masowym aspektem życia codziennego wielu obywateli, którzy do tej pory samoloty widzieli jedynie wysoko nad sobą.  Zarządzanie silnikiem stało się trudniejsze, a od pilota oczekiwano coraz więcej – jednak dalej mamy do czynienia z przepustnicą i w przypadku maszyn tłokowych manetkami regulującymi skok śmigła czy mikstury. Nacisk położono głównie na ekonomikę lotów i działania silnika oraz na silniki odrzutowe.

 

Poniżej kilka przykładów rozkładu manetek zarządzania silnikiem ale już w realu: