Warum haben wir keine Joche, die wie Lenkräder aussehen?

Diese Frage kam mir in den Sinn, als ich über Cockpitdesign vs. Autodesign nachdachte: Warum haben wir keine Gabelbrücken, die wie Lenkräder aussehen?

Der erste Vorteil, der mir einfällt, sind mehr Gesten, um das Joch zu halten. Sie können ein Lenkrad auf viele Arten halten, z. B. 2 & 10 Uhr, 3 & 9 Uhr, oben, unten, mit einer Hand, mit beiden Händen usw. Und man kann immer noch am Joch ziehen oder drücken, selbst wenn es kreisförmig ist.

Zweitens wird bei den meisten (wenn nicht allen) Jochen eine vollständige Querruderauslenkung erreicht, wenn das Joch um ungefähr 90 Grad gedreht wird. Wäre es vorteilhaft, wenn es stattdessen 180 Grad wäre, was eine feinere Steuerung ermöglicht?

Soweit ich mich erinnern kann, verwende ich nur beim Landen oder Rollen bei Seitenwind so etwas wie den vollen Querruderausschlag. Ansonsten sind die Steuerbewegungen ziemlich klein, wahrscheinlich nicht mehr als der Bogen des Jochs, und werden mit Fingerspitzendruck ausgeführt.
Eine andere gute Frage wäre: Warum verwenden wir bei Autos Lenkrad anstelle von Gabelbrücken?

Antworten (4)

Wir tun! Es ist nur eine Weile her, dass jemand so ein Flugzeug gebaut hat.

Viele frühe Flugzeuge taten dies, insbesondere der Curtis-Doppeldecker kommt mir in den Sinn

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Als geschlossene Cockpits aufkamen und die moderne Steuerung aufkam, sehen wir so etwas wie ein Autorad.

Das Cockpit der Reliant SR-6A zeigt die Liebe und das Können, die in die Restaurierung geflossen sind.

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Yokes entwickelten sich dann zu einem kürzeren Oberteil, wie das hier zu sehende (in meinem Lieblingsflugzeug), der Spartan Execuitve. Dieses Flugzeug wurde in den 30er Jahren gebaut

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Auch später hat das Ercoupe ein etwas abgerundetes Steuerrad.Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Bemerkenswert ist auch, dass der Piper Pacer und die Cessna 140 abgerundete Joche hatten. Nach dieser Zeit wechselten die meisten großen Hersteller zu dem Joch, das wir heute kennen und lieben. Piper hatte auch bis in die frühen 60er Jahre eine geschlossene obere Passe auf ihren frühen Comanchen . Es sollte auch beachtet werden, dass frühe Flugzeuge (Wright Flyer usw.) steuerknüppelartige Steuerungen hatten. Ich würde annehmen, dass dies dazu diente, das Kabel aus Drehmomentgründen weit vom Drehpunkt entfernt zu montieren, obwohl ich mir nicht sicher bin (dies war sicher vor dem Trimmen).

Denken Sie daran, dass es in einem Flugzeug nur um das Gewicht geht, also lohnt es sich, es zu trimmen, wo immer Sie können.

In einer Ebene beträgt die maximale Auslenkung eines Jochs oft nicht mehr als 90 Grad, sodass ein Vollrad (das eine Wende im Autostil von Hand zu Hand ermöglicht) nicht erforderlich ist.

Die Orientierung ist beim Fliegen mit Instrumenten etwas problematisch, aber viele Rennwagen haben aus einem ähnlichen Grund Mittelmarkierungen an ihren Lenkrädern.

Für das, was es wert ist, haben Formel-1-Lenkräder ungefähr so ​​viel Federweg wie ein Joch und sind ähnlich geformt. Manche haben sogar mehr Knöpfe als ein Cockpit.

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Quelle

Und je mehr Instrumente den Flugzeugen hinzugefügt wurden, desto mehr störte ein Rad; Sie können leichter sehen und über ein Joch greifen
@Pondlife: Airbus-Piloten lieben den Klapptisch vor ihnen, für den die Umstellung auf Side-Stick Platz gemacht hat.
Sind Flugzeugbügel selbstzentrierend? Oder bleiben sie normalerweise dort, wo Sie sie hinbringen?
@curious_cat, das ist eine komplexe Frage, da viele Faktoren eine Rolle spielen (mehr als in einem Auto) und es viele Arten (und Systemdesigns) von Jochen und Stöcken gibt, aber im Allgemeinen nein, soweit ich weiß, zumindest beim Sprechen über die kleinen Flugzeuge, die ich fliege.

Bei einem Lenkrad in einem Auto kann der Fahrer durch mindestens drei Mittel beurteilen, wie weit es gedreht wird, ohne es anzusehen.

In einem Auto, der Fahrer:

  1. kann die gekrümmte Bahn, auf der er sich bewegt, visuell extrapolieren.
  2. erfährt normalerweise eine zentripetale Kraft auf seinen Körper.
  3. spürt die Rückmeldung der Lenkung. Ob rein mechanisch oder unterstützt, Lenkungen sind selbstzentrierend. Wenn der Fahrer das Rad loslässt, kehrt es in die Neutralstellung zurück.

In einem Flugzeug, der Pilot:

  1. kann sich auf Instrumente verlassen und keine äußeren Hinweise haben.
  2. kann ein falsches Sitz-in-der-Hose-Gefühl für Haltung und Richtung haben.
  3. sollte keine heftigen oder großen Lenkbewegungen machen müssen.
  4. muss nicht wie in einem Auto um die Ecke „lenken“. Sobald eine neue Fluglage erreicht ist, sollte sie stabil bleiben, bis der Pilot sie wieder auf normal korrigiert (dies ist eine ziemlich vereinfachte Aussage).

Die Form des Steuerhorns ist wertvoll, weil sie den Piloten leicht mit hoher Präzision über die Drehung des Steuerhorns informiert.

Ich bin mir nicht sicher, ob ich dem folgen kann. Weder 1 noch 2 haben einen Bezug dazu, ob das Joch zentriert ist oder nicht, und ich bin mir auch nicht sicher, warum 4 relevant ist. Keines der Elemente in der Liste "in einem Auto" ist relevant, um festzustellen, ob das Rad zentriert ist.
@DJClayworth Die Relevanz ist, dass sie Hinweise darauf sind, ob das Rad zentriert ist. Mit 1,2,3 aus der Fahrzeugliste können Sie feststellen, ob das Rad zentriert ist oder nicht, ohne auf das Rad zu schauen, daher ist ein kreisförmiges Rad, dessen Ausrichtung möglicherweise schwer zu bestimmen ist, unwichtig. Im Flugzeug haben Sie diese Hinweise nicht immer, und wenn Sie sie haben, können sie falsch interpretiert werden. Daher ist es von Vorteil, ein Joch zu haben, dessen Ausrichtung leicht bestimmt werden kann.
In einem Flugzeug, selbst bei perfekter Sicht und nicht auf Instrumenten, gibt es keine äußeren Hinweise darauf, ob das Joch zentriert ist (es sei denn, Sie schauen tatsächlich auf die Steuerflächen).
@DJClayworth bei perfekter Sicht haben Sie einen Horizont, auf den Sie blicken können.
@casey ... was absolut nichts darüber aussagt, ob das Joch zentriert ist oder nicht.
@ DJClayworth Level Horizont, keine Rollrate bedeutet keine Querruderauslenkung (unter der Annahme einer perfekten Takelage, keinen asymmetrischen Schub usw.), was ein Joch in einer neutralen Position bedeutet, z. B. zentriert.

Kurze Antwort: Weil Sie nur eine Hand am Joch benutzen.

Längere Antwort: In einem Flugzeug fliegt man fast immer nur mit einer Hand am Steuerhorn (bzw. ohne). Mit der anderen Hand regelt man die Leistung, stellt Klappen ein, stellt Radios ein, stellt Instrumente ein, schreibt , etc.

In einem Auto wird die Leistung mit Ihren Füßen eingestellt, sodass Sie Ihre zweite Hand nicht zum Einstellen der Leistung benötigen, und es gibt keine anderen besonders kritischen Bedienelemente, die häufig oder präzise manipuliert werden müssen. Allerdings muss man in einem Flugzeug drei Drehachsen präzise steuern können, nicht nur eine wie im Auto. Daher werden Ihre Füße für die Giersteuerung (und das Differentialbremsen) benötigt, was bedeutet, dass die Kraft stattdessen von Hand gesteuert werden muss. Die verschiedenen Griffpositionen, die Sie mit einem Rad verwenden könnten, sind also nicht erforderlich, weil Sie Ihre zweite Hand gar nicht erst am Gabelkopf haben möchten.

Darüber hinaus ermöglicht ein 90-Grad-Winkel (oder fast so, wie es der Fall sein mag) einen besseren Halt als die sanfte Kurve eines Lenkrads. Sie können 2 oder 3 Finger über der horizontalen Leiste platzieren und die anderen darunter, was verhindert, dass Ihre Hand am Steuerrad nach oben oder unten rutscht, wie dies bei einem normalen Autolenkrad möglich ist.

Was die zweite Frage angeht, ob es nicht besser wäre, 180 Grad gleich Vollausschlag zu haben, würde das bedeuten, dass man entweder 2 Hände am Joch bräuchte, um Vollausschlag zu beherrschen, was aus den bereits genannten Gründen nicht gut ist, oder Halten Sie das Joch schwächer, sodass Sie es um 180 Grad in beide Richtungen drehen können. Wenn Sie das Joch fest im Griff haben, kann sich Ihr Handgelenk einfach nicht genug drehen, um es auf den Kopf zu stellen, ohne Ihren Griff zu lösen.

Es ist auch wichtig, hier den Unterschied zwischen dem, was das Joch steuert, und dem, was ein Autolenkrad steuert, zu beachten. Ein Autolenkrad steuert direkt Ihre Wendegeschwindigkeit. Somit dreht sich ein Auto, dessen Lenkrad sich in der neutralen Position befindet, nicht. In einem Flugzeug steuert jedoch Ihr aktueller Querneigungswinkel Ihre Wendegeschwindigkeit. Ein Querruderausschlag verändert Ihren Querneigungswinkel. Wenn Sie die Querruder in der neutralen Position haben, werden Sie nicht geradeaus fliegen, sondern Ihren Querneigungswinkel (und damit Ihre Drehrate) einfach auf seinem gegenwärtigen Wert belassen ( wenn wir die Auswirkungen von V-Form und dergleichen ignorieren .) Also Sie benötigen nicht so viel möglichen Eingangssteuerbereich, um eine präzise Wendegeschwindigkeitssteuerung zu erhalten.

„In einem Auto (…) gibt es eigentlich keine anderen besonders kritischen Bedienelemente, die häufig oder präzise betätigt werden müssen“ – Getriebe? ;)
@el.pescado: Genau, zumindest für diejenigen von uns, die sich dafür entscheiden, Autos ohne unterstützende Technologie für Behinderte zu fahren - AKA Automatikgetriebe. Und in meinem Hybrid habe ich ein Setup eingebaut, mit dem ich die elektrische Unterstützung mit einer Hand getrennt vom Gaspedal steuern kann.
@el.pescado Eine Gangschaltung ist eine diskrete Steuerung. Es erfordert keine große Präzision. Und wenn Sie in scharfen Kurven häufig schalten müssen, machen Sie es wahrscheinlich falsch.
@reirab, moderne Getriebe erfordern keine Präzision, aber ältere Getriebe, die vor Syncros oder sogar Schrägzahnrädern liegen, erfordern viel Aufmerksamkeit beim Schalten, wenn Sie sie langlebig machen möchten. Ganz zu schweigen von jeder Art von Heal Toe (oder einer anderen Doppelkupplung) beim Herunter- (oder Hoch-) Schalten, bei dem Sie möglicherweise Ihre Hand längere Zeit am Schalthebel halten müssen.
@reirab, ich wage es, jedem Rennfahrer zu sagen, dass das Schalten beim Wenden bedeutet, dass er es falsch macht ... Da mein Auto außerdem mit drei Pedalen ausgestattet ist, habe ich selten beide Hände am Lenkrad, besonders wenn ich in dichtem Verkehr fahre .
@FreeMan Ich sagte, häufiges Schalten in scharfen Kurven (dh die Art von Kurven, die eine Drehung des Lenkrads um etwa 180 Grad erfordern). Und ja, ich fahre auch häufig mit einer Hand, es sei denn, ich bin in einer Situation, in der ich es brauche entweder erhöhte Lenkpräzision oder die Fähigkeit, scharfe Kurven zu fahren. In einem Flugzeug benutze ich jedoch so gut wie nie zwei Hände.
Sie haben offensichtlich nicht viele Kreisverkehre, wo Sie sind, @reirab . Beim Verlassen eines Kreisverkehrs auf eine mehrspurige Hochgeschwindigkeitsstraße schalten Sie beide schnell durch die Gänge und drehen gleichzeitig das Lenkrad präzise um mindestens neunzig Grad. Aber dass dies tatsächlich ziemlich schwierig ist, unterstützt Ihre ursprüngliche Antwort.
@DanSheppard Ja, wo ich wohne, haben wir meistens Diamant- oder Kleeblattkreuzungen für Hochgeschwindigkeitsstraßen. Nicht viele Kreisverkehre.
Von allen in dieser Antwort aufgeführten Gründen ist der fettgedruckte am Anfang meiner Meinung nach der schwächste, insbesondere angesichts der Informationen in @ Daves Antwort. Insbesondere: "In einer Ebene beträgt die maximale Auslenkung eines Jochs oft nicht mehr als 90 Grad, sodass ein Vollrad (das eine Wende im Autostil von Hand zu Hand ermöglicht) nicht erforderlich ist."
@ToddWilcox Der Punkt war, dass alle anderen Gründe direkt davon abgeleitet sind, einschließlich der Begrenzung der Jochdrehung auf 90 Grad (weil Sie Ihr Handgelenk nicht weiter als das drehen können).
...was die Filme immer falsch machen. Piloten in den Filmen fliegen das Flugzeug entweder mit beiden Händen oder steuern das Flugzeug am Boden mit den Querrudern.
Was ist das? Zwei Hände am Steuer? bitte ;)
@reirab diskret* Übrigens

Lenkräder wurden für Autos entwickelt, um die große Hebelwirkung bereitzustellen, die erforderlich ist, um die Räder eines Autos ohne Servounterstützung zu drehen.

In Flugzeugen brauchen Sie nicht so viel Hebelkraft (ok, vielleicht in einigen Langflügelflugzeugen), um Höhen- und Querruder zu steuern, und der Steuerknüppel ist meistens zentriert, auch in Kurven.

Die Redewendung für die Feinsteuerung des Jochs lautet: „Maus melken“ und zwei, vielleicht drei Finger verwenden, um nicht zu übersteuern.

Steering wheels were developed for cars to provide the large amount of leverage necessary to turn the wheels of a car without any power assist. Bist du dir sicher? In meinem modernen Auto mit Servolenkung ist es immer noch weit über 360 Grad hinaus, um die Räder ganz nach links oder rechts zu drehen.
Ich denke, es wäre richtiger zu sagen, dass "Lenkräder einen großen Durchmesser hatten, um vor der Servolenkung eine Hebelwirkung zu erzielen". Die Servolenkung hat die Notwendigkeit einer durch Muskeln bereitgestellten Hebelwirkung eliminiert. Der einzige Grund, warum Lastwagen und Busse heutzutage große Lenkräder haben, ist, dass ein kleines, autogroßes Lenkrad im großen Raum eines Lastwagen- / Busfahrerhauses seltsam aussehen würde. Wie @MasonWheeler sagte, dauert es bei den meisten Straßenfahrzeugen immer noch mehr als eine volle Umdrehung, um die volle Sperre zu erreichen, obwohl die meisten Autos nur 2,5 Umdrehungen von Sperre zu Sperre sind.
@MasonWheeler Und wenn die Servolenkung (und die Servobremsen) ausfallen, z. B. ein Motorstillstand auf der Autobahn, hat der durchschnittliche Erwachsene genug Kraft zum Lenken und Bremsen.
Ich habe Kraftunterstützung gesagt. Es gibt verschiedene Arten von Unterstützung, von denen nur eine hydraulisch ist.
Es sollte beachtet werden, dass ein größeres Lenkrad Ihnen zusätzlich zur Hebelwirkung eine feinere Kontrolle gibt. (Stellen Sie sich vor, Sie hätten ein Rad in der Größe eines Türknaufs – es wäre sehr schwierig, den genauen Winkel zu bekommen, den Sie wollten.)
Mason Wheeler: Ja, weil es ungefähr das gleiche Verhältnis von Rad zu Drehung verwendet wie Autos, die vor Ihrem modernen Auto entwickelt wurden; es ist zum Standard geworden, und die Leute würden durch ein anderes Verhältnis verwirrt werden. (Ganz zu schweigen vom Sicherheitsaspekt des hypothetischen Ausfalls der Servounterstützung. Ich erwähne ihn nicht, weil ich denke, dass die Autohersteller diesen Aspekt nicht wirklich interessieren; sie wollen nicht anerkennen, dass etwas schief gehen kann. vgl. www.wired.com/2015/07/hackers-remotely-kill-jeep-highway/