Почему бы не использовать штурвал для управления рысканием, а также тангажем и креном?

Современный штурвал управления является прямым производным от «джойстикового» управления, которое стало стандартом для самолетов в те дни, когда Гленн Кертисс лично руководил компанией, которая была основным конкурентом братьев Райт.

После изобретения управления элеронами (в то время Райт все еще использовал деформацию крыла — это было до 1910 года) Кертисс нуждался в способе управления движением элеронов, а затем и руля направления. В оригинальном Wright Flyer 1903 года деформация крыла контролировалась путем скольжения платформы пилота (плоская поверхность, на которой пилот лежал ничком) вправо и влево, а руль направления был соединен, так что крен и рыскание были неразделимы. Кертисс разъединил их, и ему нужно было добавить третий элемент управления — и, поскольку он тоже сидел прямо, даже в своем первом самолете, его ноги были доступны.

Управление рулем высоты и элеронами на ручке управления было очевидным, и столь же просто было поставить ноги на планку, которая непосредственно приводила в действие руль направления — и эта компоновка почти сразу стала стандартной. Даже Райты приняли его на вооружение до того, как продемонстрировали свой летчик армии.

Со временем появилось несколько примеров вариаций. Самолеты, которые вернули спаренные руль направления и элероны, такие как Ercoupe, позволяли пилоту летать, «стопы на полу» — и мне кажется, что существовал по крайней мере один проект эпохи бипланов транспортного самолета с рулем направления. действовал так, как вы описываете; колесо управления, установленное на джойстике, с движением ручки, управляющим креном, и вращением колеса, управляющим рысканьем.

Тот факт, что это появилось только в очень небольшом количестве проектов, предполагает, что, как отмечено в комментарии, это плохая идея изменить что-то, что давно стандартизировано, тем не менее, у нас есть большое количество самолетов, от планера до реактивного самолета. истребители и большие транспортные средства, которые используют «сайдстик» — в котором, в транспортном случае, командир фактически летит левой рукой, а второй пилот — правой. Джойстики также продолжают широко использоваться, особенно в самолетах меньшего размера или с более высокими характеристиками, а также в самолетах с системами катапультирования.

Другая, и я считаю, что главная причина, по которой мы не видим схемы управления, подобной той, что вы описываете, заключается в том, что становится невозможным поддерживать точное, отдельное управление креном и рысканьем. Когда одна и та же пара рук выполняет обе работы, мозг будет смешивать их вместе или, пытаясь этого не делать, будет смешивать наоборот (что приводит к проскальзыванию вперед или заносу, последнее широко считается очень опасным на малой высоте и скорости). Если у вас есть самолет, в котором трудно избежать смешивания как противоположного, так и обратного руля направления при использовании элеронов, будет трудно приземлиться или взлететь при боковом ветре, трудно поддерживать точный заход на посадку и почти невозможно выполнять высокоточные маневры. (например, дозаправка в воздухе или плотное построение).

Это просто плохая идея, Шон. Поверьте мне, если вы когда-нибудь летали, вам бы НЕ понравилась штурвал, который нужно отодвигать в сторону, или изогнутый штурвал для руля направления, а также для крена и тангажа. Ваши ноги все равно сидят там, ничего не делая. И вы должны иметь возможность управлять им одной рукой, чтобы вы могли работать с рычагами тяги, силовыми рычагами или газами другой. Как бы вы работали с такой колонкой одной рукой?

Кроме того, в любом транспортном самолете с системой демпфирования рыскания вы никогда не касаетесь педалей руля направления в воздухе, если только двигатель не остановится. И если это произойдет, вы будете рады, что у вас есть мышцы верхней части бедра, которые выполняют работу по удержанию руля в течение длительного периода времени, а не ваши предплечья, уже занятые двумя другими делами.

Я представляю, как пытаюсь удержать штурвал, отодвинутый в сторону после отказа двигателя при вращении, одновременно управляя им по тангажу и крену, в то время как мои ноги бесполезно сидят на полу... очень неприятно.

Где это может быть жизнеспособным, так это с контроллером FBW боковой ручки, где ручка вращается для рыскания, как компьютерный джойстик. Но даже там я предпочел бы, чтобы это делали мои ноги.

Такие конструкции плохо работают, когда руль направления требуется не во время поворотов.

Типичной ситуацией было бы использование руля направления для противодействия p-фактору (тенденция к асимметричному повороту) на винтовых самолетах. После взлета может потребоваться значительное количество рулей направления во время набора высоты при большой мощности и большом угле атаки.

Было бы очень неудобно, чтобы штурвал «наклонялся» или «закручивался» во время набора высоты, даже когда самолет вообще не разворачивается.

Обе ваши конструкции невозможно было бы использовать одной рукой, что сделало бы их непрактичными, поскольку вам нужна свободная рука, чтобы манипулировать другими органами управления кабины.

Первая конструкция (перемещение всего штурвала влево и вправо для рыскания) менее плоха, поскольку все еще можно использовать одной рукой, пока штурвал почти горизонтален (элероны нейтральны). Но если у вас штурвал повернут на 90 градусов, теперь почти невозможно управлять и элеронами, и рулем направления, потому что оба этих элемента управления используют одно и то же движение руки (а именно, движение руки влево и вправо). Это менее важно в воздухе, где большие усилия элеронов относительно редки, но при рулении при боковом ветре вам часто нужно дать большие усилия элеронов и рулей направления одновременно, и часто в противоположных направлениях.

Вторая конструкция (рыскание коромысла для того, чтобы рыскать) сделает коромысло почти невозможным для использования одной рукой ни при каких обстоятельствах. Было бы очень трудно дать ввод руля высоты без ввода руля или ввод руля направления без ввода руля высоты.

Кроме того, что мне еще делать с ногами? :)

Есть куча настроек для пилотов-инвалидов, где все на штурвале, включая тангаж, крен, рыскание и газ. Sky Arrow LSA имеет конфигурацию «только для рук» в качестве опции покупки (функции разделены между руками).

Главное для пилота, не являющегося инвалидом, это, кажется, стыдно тратить ноги на то, чтобы они не управляли чем-то.

Я считаю, что объединение всех элементов управления в штурвал может привести к большему количеству проблем, чем регулировка пилотом, особенно вне систем дистанционного управления. Ярмо в основном становится единой точкой отказа для всех ваших элементов управления в случае какого-либо катастрофического инцидента с разрывом хомута. Я не ожидаю, что кто-то одобрит сокращение избыточности, особенно в критически важных для полета компонентах.