Почему у нас нет вилки, похожей на руль?

Мы делаем! Прошло много времени с тех пор, как кто-то построил такой самолет.

Так было со многими ранними самолетами, особенно на ум приходит биплан Кертиса.

С появлением закрытых кабин и современным управлением мы видим нечто вроде автомобильного колеса.

Кабина Reliant SR-6A демонстрирует любовь и мастерство, которые были вложены в реставрацию.

источник

Затем вилки эволюционировали, чтобы иметь более укороченный верх, как тот, что показан здесь (в моем любимом самолете) Spartan Execuitve . Этот самолет был построен в 30-х годах.

Еще позже у Ercoupe есть несколько закругленный штурвал.

Также следует отметить, что Piper Pacer и Cessna 140 имели закругленные вилки. После этого периода большинство крупных производителей перешли на то ярмо, которое мы знаем и любим сегодня. Пайпер также имел кокетку с закрытым верхом на своих ранних команчах в начале 60-х годов. Следует также отметить, что ранние самолеты (райт-флаер и т. д.) имели органы управления в виде ручек. Я предполагаю, что это было сделано для того, чтобы трос мог быть установлен далеко от шарнира из-за крутящего момента, хотя я не уверен (это было точно до обрезки).

Помните, что в самолете все дело в весе, поэтому его обрезка там, где это возможно, того стоит.

В самолете максимальное отклонение вилки часто не превышает 90 градусов, поэтому наличие полного колеса (которое позволяет поворачивать в стиле легкового автомобиля) не требуется.

Ориентация вызывает некоторую озабоченность при полете по приборам, но многие гоночные автомобили имеют центральные метки на рулевых колесах по той же причине.

Как бы то ни было, рулевые колеса формулы 1 имеют такой же ход, как и коромысло, и имеют аналогичную форму. У некоторых даже кнопок больше, чем в кабине.

источник

С рулевым колесом в автомобиле водитель может определить, насколько оно повернуто, не глядя на него, по крайней мере, тремя способами.

В машине водитель:

1. может визуально экстраполировать кривую траекторию, по которой он или она движется.
2. обычно испытывает центростремительную силу на своем теле.
3. чувствует обратную связь рулевого управления. Будь то чисто механические или вспомогательные узлы рулевого управления являются самоцентрирующимися. Если водитель отпустит руль, он вернется в нейтральное положение.

В самолете пилот:

1. может полагаться на инструменты и не иметь внешних сигналов.
2. может иметь ложное чувство позиции и направления.
3. не должно быть необходимости делать резкие или большие движения рулем.
4. не нужно «рулить» за угол, как в автомобиле. После достижения нового положения оно должно оставаться стабильным до тех пор, пока пилот не вернет его в нормальное положение (это довольно упрощенное утверждение).

Форма штурвала ценна тем, что она легко информирует пилота о вращении штурвала с высокой точностью.

Краткий ответ: потому что вы держите коромысло только одной рукой.

Более подробный ответ: в самолете вы почти всегда летите, держа штурвал только одной рукой (или вообще без нее, в зависимости от обстоятельств). Другой рукой вы будете регулировать мощность, устанавливать закрылки, настраивать радио, настраивать приборы, писать. , и т.д.

В автомобиле мощность регулируется ногами, поэтому вам не нужна вторая рука для регулировки мощности, и на самом деле нет никаких других особенно важных элементов управления, которыми нужно часто или точно манипулировать. Однако в самолете вы должны точно управлять тремя осями вращения, а не одной, как в автомобиле. Таким образом, ваши ноги необходимы для контроля рыскания (и дифференциального торможения), что означает, что вместо этого мощность должна контролироваться вручную. Таким образом, нет необходимости в различных положениях захвата, которые вы могли бы использовать с рулем, потому что вы не хотите, чтобы вторая рука находилась на штурвале.

Кроме того, наличие угла 90 градусов (или почти такого, в зависимости от обстоятельств) обеспечивает лучшее сцепление, чем плавный изгиб рулевого колеса. Вы можете расположить 2 или 3 пальца над турником, а остальные под ним, что предотвратит соскальзывание руки вверх или вниз по штурвалу, как это возможно на обычном автомобильном руле.

Что касается второго вопроса о том, было бы лучше иметь 180 градусов, равные полному отклонению, это означало бы, что вам нужно либо 2 руки на штурвале, чтобы управлять полным отклонением, что нехорошо по уже упомянутым причинам, или иметь более слабое сцепление с хомутом, что позволит вам повернуть его на 180 градусов в любом направлении. Если вы крепко схватитесь за коромысло, ваше запястье просто не сможет повернуться достаточно, чтобы перевернуть его вверх ногами, не ослабив захват.

Здесь также важно отметить разницу между тем, что контролирует штурвал, и тем, что контролирует автомобильное рулевое колесо. Автомобильный руль напрямую контролирует скорость поворота. Таким образом, автомобиль, руль которого находится в нейтральном положении, не будет поворачивать. Однако в самолете скорость поворота определяется вашим текущим углом крена. Отклонение элеронов меняет угол крена. Наличие элеронов в нейтральном положении не заставит вас лететь прямо вперед, а просто оставит ваш угол крена (и, следовательно, вашу скорость разворота) на его нынешнем значении ( если мы проигнорируем эффекты поперечного угла и тому подобное ). Таким образом, вы не нужен максимально возможный диапазон управления входом, чтобы получить точное управление скоростью поворота.

Рулевые колеса были разработаны для автомобилей, чтобы обеспечить большой рычаг, необходимый для поворота колес автомобиля без какого-либо усилителя.

В самолетах вам не нужно столько рычагов (может быть, в некоторых самолетах с длинным крылом), чтобы управлять рулем высоты и элеронами, а ручка в основном находится по центру, даже в поворотах.

Идиома для тонкого управления ярмом - "доить мышь", и использовать два, может быть, три пальца, чтобы не переусердствовать.