Warum nicht das Joch verwenden, um das Gieren sowie Nicken und Rollen zu steuern?

Das moderne Steuerjoch ist direkt von der "Joystick"-Steuerung abgeleitet, die in den Tagen zum Standard bei Flugzeugen wurde, als Glenn Curtiss persönlich das Unternehmen leitete, das der Hauptkonkurrent der Gebrüder Wright war.

Nach der Erfindung der Querrudersteuerung (die Wrights verwendeten damals noch die Flügelverzerrung – das war vor 1910) brauchte Curtiss eine Möglichkeit, die Bewegung der Querruder und anschließend des Seitenruders zu steuern. Beim ursprünglichen Wright Flyer von 1903 wurde die Flügelkrümmung durch Verschieben der Pilotenplattform (eine flache Oberfläche, auf der der Pilot lag) nach rechts und links gesteuert und das Ruder gekoppelt, sodass Rollen und Gieren untrennbar waren. Curtiss entkoppelte sie und musste eine dritte Steuerung hinzufügen – und da er auch in seinem ersten Flugzeug aufrecht saß, waren seine Füße verfügbar.

Das Steuern der Höhen- und Querruder auf dem Steuerknüppel war offensichtlich, und es war ebenso einfach, die Füße auf eine Stange zu stellen, die das Seitenruder direkt bediente - und diese Anordnung wurde fast sofort zum Standard. Sogar die Wrights übernahmen es, bevor sie ihren Flieger der Armee vorführten.

Im Laufe der Zeit gab es einige Beispiele für Variationen. Flugzeuge, die gekoppelte Seiten- und Querruder zurückbrachten, wie die Ercoupe, ließen den Piloten mit "Füssen flach auf dem Boden" fliegen - und es scheint mir, dass es mindestens ein Design aus der Doppeldecker-Ära eines Transportflugzeugs mit Seitenruder gab funktionierte ziemlich genau so, wie Sie es beschreiben; Ein Steuerrad, das auf einem Joystick montiert ist, wobei die Steuerknüppelbewegung das Rollen und die Raddrehung das Gieren steuert.

Die Tatsache, dass dies nur in einer sehr kleinen Anzahl von Designs vorkam, legt nahe, dass es, wie in einem Kommentar angemerkt, eine schlechte Idee ist, etwas zu ändern, das seit langem standardisiert ist – dennoch haben wir eine gute Anzahl von Flugzeugen, die vom Segelflugzeug bis zum Jet reichen Jäger und große Transporter, die "Sidestick" verwenden - bei dem im Transportkoffer der Kommandant tatsächlich mit der linken Hand fliegt, während der Copilot mit der rechten fliegt. Joysticks werden auch weiterhin häufig verwendet, insbesondere in kleineren oder leistungsfähigeren Flugzeugen oder solchen mit Auswurfsystemen.

Der andere, und ich glaube, der Hauptgrund , warum wir Steuerschemata wie das, was Sie beschreiben, nicht sehen, ist, dass es unmöglich wird, eine präzise, ​​getrennte Kontrolle von Rollen und Gieren aufrechtzuerhalten. Wenn dasselbe Paar Hände beide Aufgaben erledigt, mischt das Gehirn sie zusammen oder, wenn es versucht, es nicht zu tun, kehrt es die Mischung um (was zu einem Vorwärtsrutschen oder Schleudern führt, wobei letzteres bei geringer Höhe und Geschwindigkeit allgemein als sehr gefährlich angesehen wird). Wenn Sie ein Flugzeug haben, bei dem es schwierig ist, beim Anwenden des Querruders das Mischen von negativem oder negativem Seitenruder zu vermeiden, wird es schwierig sein, bei Seitenwind zu landen oder zu starten, es ist schwierig, einen präzisen Endanflug beizubehalten, und es ist fast unmöglich, hochpräzise Manöver zu fliegen (wie Luft-Luft-Betankung oder enge Formationen).

Es ist nur eine schlechte Idee, Sean. Glauben Sie mir, wenn Sie jemals geflogen sind, möchten Sie KEINE Steuersäule, die Sie seitwärts schieben müssen, oder ein verdrehtes Joch, sowohl für Seitenruder als auch für Rollen und Nicken. Ihre Füße sitzen sowieso da und tun nichts. Und Sie müssen in der Lage sein, es mit einer Hand zu steuern, damit Sie mit der anderen die Schubhebel oder Leistungshebel oder Gashebel bedienen können. Wie würden Sie eine solche Säule mit einer Hand bearbeiten?

Außerdem berühren Sie in jedem Transportflugzeug mit einem Gierdämpfersystem niemals die Seitenruderpedale, wenn Sie in der Luft sind, es sei denn, ein Motor geht aus. Und wenn das passiert, werden Sie froh sein, dass Ihre Oberschenkelmuskulatur die Aufgabe hat, die Rudereingabe für einen längeren Zeitraum zu halten, und Ihre Unterarme nicht bereits mit 2 anderen Aufgaben beschäftigt sind.

Ich stelle mir vor, wie ich versuche, ein nach einem Motorschaden zur Seite geschobenes Joch auf Rotation zu halten und gleichzeitig Nick und Roll damit zu steuern, während meine Füße auf dem Boden sitzen und nutzlos sind ... sehr unangenehm.

Wo es möglich sein könnte, ist ein Side-Stick-FBW-Controller, bei dem sich der Stick zum Gieren dreht, wie ein Computer-Joystick. Aber auch da lasse ich es lieber meine Füße machen.

Solche Konstruktionen funktionieren nicht gut, wenn das Ruder anders als während Kurven benötigt wird.

Eine typische Situation wäre die Verwendung von Seitenrudern, um dem p-Faktor (asymmetrische Drehtendenz) bei Propellerflugzeugen entgegenzuwirken. Nach dem Start muss beim Steigflug bei hoher Leistung und hohem AOA möglicherweise eine erhebliche Menge an Seitenruder angelegt werden.

Es wäre sehr unbequem, wenn das Steuerhorn während des Steigflugs "gekippt" oder "verdreht" wäre, selbst wenn das Flugzeug überhaupt nicht dreht.

Beide Ihrer Entwürfe wären nicht mit einer Hand zu bedienen, was ihre Verwendung unpraktisch machen würde, da Sie eine freie Hand benötigen, mit der Sie andere Cockpit-Steuerelemente bedienen können.

Das erste Design (bewegen Sie das gesamte Steuerhorn nach links und rechts, um zu gieren) ist weniger schlecht, da es immer noch möglich ist, es mit einer Hand zu verwenden, solange das Steuerhorn nahezu horizontal ist (Querruder neutral). Aber wenn Sie das Joch um 90 Grad gedreht haben, ist es jetzt fast unmöglich, sowohl die Querruder als auch das Seitenruder zu steuern, da beide Steuerungen dieselbe Handbewegung verwenden (nämlich die Bewegung Ihrer Hand nach links und rechts). Dies ist in der Luft weniger wichtig, wo große Querrudereingaben relativ ungewöhnlich sind, aber wenn Sie mit Seitenwind rollen, möchten Sie oft gleichzeitig eine große Querrudereingabe und eine Seitenrudereingabe geben, und oft in entgegengesetzte Richtungen.

Das zweite Design (Gieren des Jochs, um zu gieren) würde es unter allen Umständen nahezu unmöglich machen, das Joch mit einer Hand zu verwenden. Es wäre sehr schwierig, Höhenrudereingabe ohne Seitenrudereingabe oder Seitenrudereingabe ohne Höhenrudereingabe zu geben.

Außerdem, was mache ich sonst mit meinen Füßen? :)

Es gibt eine Reihe von Setups für behinderte Piloten, bei denen sich alles auf dem Joch befindet, einschließlich Nicken, Rollen, Gieren und Gas. Der Sky Arrow LSA hat eine reine Handkonfiguration als Kaufoption (Funktionen werden zwischen den Händen aufgeteilt).

Die Hauptsache für einen nicht behinderten Piloten ist, dass es eine Schande erscheint, die Füße zu verschwenden, indem er sie nicht etwas kontrollieren lässt.

Ich glaube, dass das Kombinieren der Steuerungen im Steuerhorn zu mehr Problemen führen könnte als die Einstellung des Piloten, insbesondere außerhalb von Fly-by-Wire-Systemen. Das Joch wird im Grunde zu einem vollständigen Single-Point-of-Failure für alle Ihre Steuerungen im Falle eines katastrophalen Vorfalls, bei dem das Joch bricht. Ich erwarte nicht, dass irgendjemand Redundanzen reduziert, insbesondere bei flugkritischen Komponenten.