Frage:
Fliegen wir Flugzeuge in voller Größe mit Joysticks im Videospielstil?
dalearn
2016-10-11 23:16:49 UTC
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Gibt es Flugzeuge mit elektronischen Joysticks, wie unten gezeigt?

enter image description here

RC-Flugzeuge können diese Technik unglaublich effektiv einsetzen. Für tatsächliche Flugzeuge würde es die Notwendigkeit von Ruderpedalen und einem Steuerknüppel beseitigen und möglicherweise einfacher zu gewöhnen sein.

Werden in der Luftfahrt daumengesteuerte Steuerknüppel verwendet? oder gibt es einen Grund, warum sie nicht verwendet werden?

Dies ist keine gute Antwort, aber ich denke, wenn ich als Passagier in einem RC-Flugzeug oder in einer Flugsimulatorkabine sitzen würde, würde ich sehr schnell sehr krank werden. Es gibt einen Grund, warum die Leute viel Geld für große, realistische Steuerelemente bezahlen: Sie erhalten viel mehr Präzision und Kontrolle als ein winziges Gamepad.
Es gibt viele Flugzeuge mit elektronischen (auch Fly-by-Wire) Joysticks (auch bekannt als Side-Sticks). RC-Flugzeuge (mindestens solche mit ähnlichen Steuerflächen) verwenden zwei Joysticks, was in einem Flugzeug in Originalgröße viel schwieriger wäre.
Schlagen Sie vor, dass Sie sich die Airbus A320-Serie ansehen, um Ihre Frage zu beantworten.
Ich bin mir nicht sicher, ob ich die Frage verstehe. Geht es um die Konfiguration der Steuerungen oder der elektronischen oder Kabelverbindungen?
Viele Flugzeuge verwenden Joysticks ([dieser] (http://aviation.stackexchange.com/q/31952/62) verwendet sogar zwei). Vielleicht würde es also helfen zu erklären, was die Twin Sticks steuern würden? Ich bin nicht mit RC-Flugzeugen vertraut. Wie steuern zwei Stöcke drei Bewegungsachsen plus Schub? Wenn Sie etwas genauer erklären, wie Ihre Idee funktionieren würde, erhalten Sie möglicherweise bessere Antworten.
@Pondlife Nach meiner Erfahrung ist der linke RC-Joystick für Pitch / Roll, während der rechte Joystick für Gas (Y-Achse) und Ruder (X-Achse) ist.
Ich bin mir bewusst, dass es Seitenstöcke gibt, aber das ist nicht das, was ich frage. Ich frage, ob es besser wäre, alles mit Ihren Daumen zu steuern, wobei Sie beide Daumen verwenden können, um alles zu steuern und die Notwendigkeit von Ruderpedalen zu beseitigen
"Besser nicht! Warum würden Sie sich zusätzliche Kanäle für Steuereingänge entziehen? Wenn Sie in drei Dimensionen fliegen und drei Rotationsachsen haben, ist es sinnvoll, drei Eingangskanäle zu haben. Verhindert Verwirrung im Modus. (OK, die RAH 66 Comanche hat das gemacht, aber es war auch auf einem Joystick). Ergonomie ist eine faszinierende Wissenschaft, aber es ist eine ganze Kunstform, die die meisten von uns nutzen, ohne immer zu wissen, wie viele Tests dazu beigetragen haben, dass sie sich als Mensch-Maschine-Schnittstelle "richtig anfühlt". (Und lass mich nicht mit der Debatte zwischen Joch und Stock anfangen ...)
Da ich keine Pedale für meine Flugsimulation habe, steuert mein Joystick das Ruder durch Drehen. Es ist übrigens wirklich umständlich.
Aus irgendeinem Grund erinnert mich diese Frage an [diese Szene] (https://youtu.be/lDtwTqBwqwk) von MiB
@dalearn Terminologie-Alarm! Dies ist ein [Joystick] (http://i.imgur.com/HcGTXUD.jpg) und dies ist ein [Gamecontroller] (http://i.imgur.com/yTrqMB1.jpg). Letzteres kann einen oder zwei mit dem Daumen bediente Ministicks enthalten.
Abgesehen von billigen Gaming-Joysticks mit oft geringer Qualität sehe ich keinen großen Unterschied zwischen einem Gaming-Joystick und einem Flugzeug-Joystick. Worüber sprichst du genau?
Wie @CodesInChaos sagt, scheint diese Frage grundsätzlich etwas verwirrt zu sein.
Ich spreche von einem Controller ähnlich dem, der zur Steuerung eines RC-Flugzeugs verwendet wird, und warum das auf einem realen Flugzeug funktionieren würde / würde.
OT: RC-Flugzeuge nur mit den Daumen zu fliegen ist falsch. Sie fliegen sie mit zwei Fingern auf den Bedienelementen: dem Zeigefinger und dem Daumen. Dies ermöglicht viel feinere Bewegungen.
hmm ... das muss ich vielleicht mal probieren! Ich benutze immer meine Daumen, um Dinge zu kontrollieren und ich kann erfolgreich Habus fliegen, aber meine Bewegungen sind nicht glatt!
Sieben antworten:
KorvinStarmast
2016-10-11 23:40:51 UTC
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Sie werden verwendet, sie sind nur größere Joysticks als beim RC-Fliegen.

Ein aktuelles Beispiel ist der Airbus A320 (und eine verwandte Familie) von Passagierflugzeugen. Ein kurzes Video des Joysticks in Aktion (als "Side Stick" bezeichnet, ab ca. 1 Minute). Es gibt keine direkte mechanische Verbindung zwischen dem Steuerknüppel und den Flugsteuerungen.

enter image description here
(Für den A330, aber im Grunde das gleiche ).

Für weitere Informationen können Sie diese (etwas veraltete, aber mit genügend Informationen, um nützlich zu sein) Flugsteuerungslektion für den A320 hier herunterladen.

Ich bin neugieriger auf daumengesteuertes Fliegen, da Sie alles steuern können, was im Wesentlichen wie ein Videospiel-Controller aussieht.

@Rory Alsop bemerkte dies. ..

... sogar Videospiel-Controller sind dafür schrecklich. Je größer der Stick, desto besser ist die Feinsteuerung. Aus diesem Grund kaufen begeisterte Spieler für Flugsimulationen für PCs und Konsolen geeignete Joysticks. Andernfalls sind sie nervös und schwer zu handhaben.

Videospiel-Controller benötigen zwei Hände und haben ein schlechtes sensorisches Feedback (im Vergleich) und sind nicht so ergonomisch effektiv wie ein mehrachsiger Stick. Es gibt auch einige "Druckknöpfe" an einem Steuerknüppel, mit denen Sie einen Finger oder Daumen bewegen können, um andere Funktionen zu aktivieren, z. B. den "Kontrollknopf" im Seitenknüppel (zum Wechseln der Steuerung zwischen Piloten des linken und rechten Sitzes). Auf einigen Sticks haben Sie auch den "Push-to-Talk-Knopf" für das Radio, wie dies seit Jahrzehnten der Fall ist. Es ist eine effiziente Verwendung der Hand, ohne dass die Hand für mehrere Aufgaben bewegt werden muss.

Ich frage mich daher, wie schwierig es wäre, einen Airbus-Sidestick für Ihren PC zum Laufen zu bringen ...
@UnrecognizedFallingObject wäre es kein Plug-and-Play, und es wird ein völlig benutzerdefinierter Job sein, da niemand Steuerelemente von einem realen Flugzeug erhält und es an einen PC anschließt. Da alles elektronisch basiert, müssen nur alle Aktionen in verständlichen PC-Code übersetzt werden.
@Nelson - Ich vermute, jemand, der eine A320-Sim baut, hat es wahrscheinlich schon einmal gemacht, zumindest ...
@Nelson hier ist ein Beispiel http://www.a320homecockpit.de/00000096221175917/00000096330b5e512/00000097c213ac506/index.html
@daelarn Eine weitere wichtige Sache ist das sensorische Feedback, das wiederum bei der Feinsteuerung hilft. Etwas, das den meisten Videospiel-Controllern leider sehr fehlt.
@Shadur Ich habe diesen Punkt über sensorisches Feedback zusammengefasst.
BZN_DBer
2016-10-12 00:28:31 UTC
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Ein mit dem Daumen betätigter Joystick erfordert Feinmotorik, während ein großer Hebel am selben Joystick (im Wesentlichen das moderne Steuergerät, wie von KorvinStarmast beantwortet) dieselbe Funktionalität bietet, jedoch größere Bewegungen erforderlich sind, um sie auszuführen. Dies ist hilfreich für subtile Kontrollarbeiten und macht das Pilotieren in Turbulenzen möglich, etwas, mit dem RC-Flyer nicht wirklich zu kämpfen haben, wenn sie auf dem Boden stehen.

Nicht so. Wenn Ihr Flugzeug 1,3 Unzen wiegt, ist alles Turbulenzen! Die kleinen Daumenstifte in RC-Flugzeugen sind aufgrund der sehr schnellen Bewegungen, die von einer extremen Achse zur anderen erforderlich sind, besser als bei einem echten Flugzeug.
@Sirex: Der Punkt ist, dass die Hände des Piloten nicht durch die Turbulenzen des Flugzeugs geschüttelt werden, weil der Pilot immer auf festem Boden steht. Ich habe es anfangs genauso interpretiert wie Sie, daher könnte eine Bearbeitung hilfreich sein.
Ah. Meinetwegen.
Zeus
2016-10-12 10:27:42 UTC
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Wie bereits erwähnt, werden Joysticks verwendet. Es gibt jedoch einen grundlegenden Unterschied zu den RC-Steuerungen.

Wir Menschen können die dynamische Steuerung viel besser steuern, wenn wir die Kraft steuern, als Position / Verschiebung. Es ist eine zu lange Diskussion, warum, aber der Hauptgrund ist, dass wir spezielle Kraftrückkopplungssensoren in unseren Muskeln haben. (Ja, es ist ein weit verbreitetes Missverständnis, dass wir nur fünf Sinne haben.)

Aus diesem Grund werden Flugzeuge im Allgemeinen mit Gewalt kontrolliert. Sogar diejenigen, die mechanische Verbindungen haben und die Bedienelemente proportional zur Position auslenken; Sogar jene FBW, die die Position der Kontrollen messen (der erste Typ, den Peter Kämpf erwähnte) - sie werden letztendlich immer noch von menschlicher Gewalt kontrolliert. Aus diesem Grund ist eine korrekte Belastung (Feder oder auf andere Weise) von entscheidender Bedeutung: Eine bestimmte Verschiebung erfordert eine bestimmte Muskelkraft, und diese Kraft wenden wir an und steuern sie.

Idealerweise möchten Sie die Belastung so einstellen, dass eine bestimmte Kraft erzeugt wird ein bestimmter gewünschter Endeffekt. Angenommen, jeder Zug von 1 kg erzeugt zusätzliche 0,1 g normale Beschleunigung. Dies geschieht natürlich bei klassischen reversiblen Steuerungen: Wenn die Fluggeschwindigkeit zunimmt, nimmt die erforderliche Steuerauslenkung (für eine bestimmte Beschleunigung) erheblich ab. Die erforderliche Kraft pro Durchbiegungseinheit erhöht sich jedoch um den gleichen Betrag. Somit haben wir eine konstante Kraft pro Beschleunigung, obwohl wir sehr unterschiedliche Steuerwege haben. Diese Verfahrdifferenz kann eine Größenordnung sein, stellt jedoch für den Piloten kein Problem dar, da force gleich ist. Tatsächlich verwenden Piloten es als sekundäres Feedback zur Fluggeschwindigkeit.

Elektronische Joysticks (FBW, Fly-by-Wire) erfordern möglicherweise keine oder nur geringe Kraft, wie z. B. RC-Steuerungen. Dies wird jedoch nie durchgeführt. Es wird viel Aufwand betrieben, um eine optimale Beladung zu erzielen. Zum einen kann eine versehentliche Bewegung einer Lichtsteuerung das Flugzeug zerstören. (Dies kann sogar bei RC-Flugzeugen passieren, die relativ viel stärker sind). Noch wichtiger ist jedoch, dass die schrittweise präzise Kraftregelung für uns besser funktioniert als die Positionsregelung.

Aus diesem Grund haben sich einige Flugzeuge (ab F-16) vollständig von der Positionierung entfernt und messen die Kraft weiter den Stock direkt. Dies fühlt sich für uns jedoch nicht natürlich an: Wir erwarten eine gewisse Bewegung als Reaktion auf eine Kraft; Daher ist im Allgemeinen auch für die reine Kraftsteuerung eine geringe Bewegung zulässig.

Die Bewegungshöhe ist ebenfalls wichtig, dies ist jedoch nur eine sekundäre Rückmeldung. Außerdem funktioniert es besser, wenn wir die Bewegung sehen sehen, was beim Fliegen nicht immer der Fall ist.

Wenn Sie die Bremse in Ihrem Auto drücken, spüren und koordinieren Sie auch hauptsächlich die Kraft eher auf dem Pedal als auf seiner Position. So können Sie sich schnell an verschiedene Autos anpassen. Rennwagen haben sehr wenig Pedalweg. Wenn die erforderliche Bremskraft jedoch sehr gering wäre, könnten Sie unabhängig vom Federweg nicht reibungslos bremsen.

Jetzt haben die RC-Steuerungen eine fast unbedeutende Feder und werden tatsächlich durch die Position gesteuert. Normalerweise ergibt dies keine Präzision in der Nähe dessen, was ein echtes Flugzeug benötigen würde. Wie Daniel in seinem Kommentar feststellte, wären Sie in einem solchen Flugzeug kein glücklicher Passagier. Dies wird teilweise durch die Verwendung einer sehr engen Positionsreferenz (die Hände greifen an den Seiten des Steuerelements) und mit unseren empfindlichsten Fingern gemildert, jedoch immer noch nur teilweise.

Dies spricht einige der ergonomischen Probleme an, die ich nicht so gut erklären kann. Schön gesagt.
Die meisten RC-Piloten fliegen mit sehr steifen Federn, weil sie das fliegende Flugzeug "fühlen" müssen. Ich bin kein Wettkampfpilot, aber ich ziehe meine Federn aus dem gleichen Grund immer auf Maximum an (obwohl ich keine Ersatzfedern benutze). Es gibt ein Sprichwort in RC - weiche Federn verkaufen Radios, steife Federn gewinnen Wettbewerbe.
Peter Kämpf
2016-10-12 01:34:14 UTC
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Daumen gesteuert? Nein, das wäre in einem sich bewegenden Flugzeug unmöglich. Für eine präzise Eingabe müssen die Piloten ihren Unterarm auf einer Armlehne ruhen lassen, während sie mit ihren Joysticks umgehen. Aufgrund ihrer Position an der Seite des Pilotensitzes werden sie als Seitenstöcke bezeichnet. Es gibt sogar zwei verschiedene Typen:

  1. Airbus-Seitenstäbe wirken gegen Federn und können für die Nickrate nach hinten und für die Rollrate von links nach rechts geschwenkt werden. Abhängig vom aktiven Steuergesetz kann die Bewegung auch den Auslenkungswinkel von Höhenruder und Querruder (direktes Gesetz) codieren.
  2. Seitenstöcke vom Typ F-16 sind unbeweglich, erfassen jedoch die Kraft, die der Pilot zur Steuerung verwendet. Die frühen Modelle des F-16 verwendeten Seitenstöcke ohne Bewegungsfreiheit, was ein unangenehmes Gefühl verursachte, sodass neuere Modelle eine gewisse Bewegung zulassen. Aber es braucht immer noch viel Kraft, um den Stick zu bewegen, und der gesamte Bewegungsbereich beträgt nur wenige Millimeter.
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    F-16 control stick

    F-16-Steuerknüppel (Bild Quelle). Aufgrund der Komplexität des Systems, das sie steuern, haben sie viel mehr Tasten und Schalter als ein durchschnittlicher Joystick, aber im Prinzip sind sie gleich.

jwenting
2016-10-12 12:00:12 UTC
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Umgekehrt spielen wir Videospiele mit Joysticks im Flugzeugstil.
Die Spieleindustrie hat sich mit Flugzeugen befasst und diese Entwürfe im Grunde genommen als Inspiration für ihre Produkte genommen, nicht zuletzt, weil es bei vielen dieser Spiele darum ging, fliegende Flugzeuge und Raumfahrzeuge zu steuern, und es wäre immersiver, wenn Steuerelemente aussehen würden ( etwas) wie die reale Sache.

Natürlich gibt es eine Vielzahl von Joysticks, aber die ernstesten, die sich an High-End-Spieler richten, sehen bis heute wie moderne Kampfstöcke aus.

Interessant. Haben Sie eine Quelle dazu?
@Taladris Wenn Sie nur nach Bildern eines "realistischen Joysticks" suchen, erhalten Sie sofort Treffer. Das auffälligste Beispiel ist Thrustmaster HOTAS Warthog, das der A-10-Flugsteuerung nachempfunden ist. Das bisherige High-End-Produkt von Thrustmaster war der HOTAS Cougar, der den Flugsteuerungen des F-16 nachempfunden war. Und wenn Sie sich andere High-End-Joysticks ansehen, die keine Imitationen sind, aber dennoch High-End-Sticks - wie den Saitek X-52 -, sehen Sie viele Ähnlichkeiten zwischen ihnen und realen HOTAS-Systemen.
Bitte fügen Sie der Antwort einige dieser Kommentare hinzu, da Beispiele normalerweise dazu beitragen, einen Punkt zu veranschaulichen.
jamesqf
2016-10-13 11:25:37 UTC
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Ich denke, den anderen Antworten fehlt etwas. Ich denke, das OP fragt nach einem einzelnen Steuereingang, anstatt einen Joystick (oder ein Rad) zur Steuerung der Querruder des &-Höhenruders und Fußpedale zur Steuerung des Ruders zu haben. Vielleicht mit einer Verknüpfung zur automatischen Aufrechterhaltung der Koordination, wie IIRC die Ercoupe.

Ein Grund ist, dass Sie zumindest in Leichtflugzeugen (ich habe keine Erfahrung mit kommerziellen) manchmal NICHT koordiniert werden möchten, wie zum Beispiel wenn Sie machen einen Seitenschlupf, um Höhe / Fluggeschwindigkeit für eine kurze Feldlandung zu verlieren.

Nun, im Allgemeinen ist bei einem RC-Radio wie dem, von dem ich ein Bild gepostet habe, das Drücken des linken Steuerknüppels nach oben Gas und das seitliche Rudern nach oben und der linke Steuerknüppel nach oben / unten zum Höhenruder und von Seite zu Seite Querruder.
die Schalter am oberen Vorschaltgerät, Klappen, optionales Ein- und Ausschalten des Schubvektors in einigen Flugzeugen, Mischen von Klappen / Querrudern für technische Manöver mit Flaperons, Lichtern und manchmal einer Kamera oder einer anderen Funktion wie einer Fallrutsche oder einem Streamer
@dalearn: Es gibt auch die Tatsache, dass die Steuerungen in den meisten Leichtflugzeugen über physische Kabel funktionieren, die die Steuerungen mit den Steuerflächen verbinden, sodass eine direkte Kraftrückmeldung erfolgt. Darüber hinaus wurden die meisten Leichtflugzeuge entworfen und gebaut, bevor elektronische Steuerungen billig, leicht und zuverlässig genug für den allgemeinen Gebrauch wurden. Ich habe immer noch das Originalradio aus meinem Cherokee im Schuppen: Es hat Vakuumröhren.
Prof. Henson
2016-10-14 02:18:42 UTC
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Joy Sticks und Steuerjoche sind aus sehr funktionalen Gründen, die bis in die Anfänge des Fluges zurückreichen, traditionell für Flugzeuge in voller Größe. Alle Flugzeuge vor dem Zweiten Weltkrieg wurden durch direkte mechanische Verbindung gesteuert. Das bewegt den Steuerknüppel oder die Kontrollsäule für ein Kabel, das den Aufzug auf und ab bewegt. Wenn Sie den Steuerknüppel oder das Rad (Joch) hin und her bewegen, fährt ein Querruder nach oben und das andere nach unten. Die Ruderpedale befanden sich an einem Knebel oder einer T-Stange, die mit den Ruderkabeln verbunden war, und bewegten das Ruder direkt nach links und rechts. Je größer das Flugzeug, desto größer und stressiger waren die Bewegungen, da die aerodynamischen Kräfte auf die Steuerungen (Gegendruck) mit der Größe und Geschwindigkeit des Flugzeugs zunehmen. Dies ist der ursprüngliche Grund, warum mehrmotorige Bomber und Frachtflugzeuge Co-Piloten hatten. Bei schlechtem Wetter kann es die Kraft von 2 Männern erfordern, um die Kontrollen zu handhaben. Im Zweiten Weltkrieg waren die Flugzeuge so groß und schnell, dass hydraulisch verstärkte Steuerungen erforderlich waren. Stellen Sie sich diese wie die Servolenkung oder die Bremsen Ihres Autos vor. Es waren große Bewegungen erforderlich, um die Ventile zu öffnen und zu schließen und die Hydraulikflüssigkeit fließen zu lassen und die Steuerungen zu bewegen. Das erste Serienflugzeug, das keine mechanische Verbindung zwischen dem Piloten und den Steuerflächen hatte, war die General Dynamics F-16 (1979 - heute). Der F-16 ist ein Side-Stick "Fly by Wire" -Design, bei dem der Pilot dem Computer mitteilt, was er tun möchte, und die vier redundanten Digitalcomputer herausfinden, welche Bedienoberflächen sich bewegen müssen, um dies zu erreichen. Es verhindert auch Manöver, die bestimmte Sicherheitsparameter überschreiten würden. Da Flugzeuge langlebig sind und jahrzehntelang in Betrieb bleiben, halten bekannte Instrumentierungs- und Steuerungsmuster mit wenigen Änderungen jahrzehntelang an.



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