FSX Flugdynamik - einige Beobachtungen

[Carl Josef]

Kunstflug im FSX

Als erstes habe ich versucht meinen Testflieger AX-1 (eigene .cfg / .air / .mdl ) vom FS2004 in den FSX zu importieren . Bezüglich der Darstellung des Außenmodells gab es keine merkbaren Unterschiede zum FS2004 . Der Flieger steht problemlos auf dem Boden, kein Einsinken oder Springen. Gott sei Dank konnte ich auch in den Flugeigenschaften beim Kunstflug gegenüber dem FS2004 keine merkbaren Veränderungen festellen.

Framerate zwischen 20 und 30, wenn ich Autogen abstelle. Mein Flieger hatte bewußt auch im FS2004 kein virtuelles Cockpit. Ich brauche beides nicht und mag es auch nicht.

Es scheint mir, die Umdrehungen beim Trudeln sind etwas schneller als beim FS2004, was weniger realistisch aussieht, aber belastbar ist diese Beobachtung noch nicht.

Ein Video meines ersten Airshow-Kunstflugprogramms im FSX gibt es hier

Einschub : Kann mir übrigens jemand sagen ob es ein besseres Payware-Programm als FRAPS zum Aufnehmen der Simulator- Videos gibt , oder mir zumindest besere Einstellungen verraten ? Die .avis, die FRAPS erstellt sind gegenüber dem FSX-Video bereits komprimiert, eine weitere Komprimierung im .mpeg und gar in .wmv führt zu Ergebnissen mit denen ich gar nicht zufrieden bin. Der Flair des originalen Videos kommt nichtmehr rüber. Wenn ich .avis vom DV Videorecor mit Studio 8 aufnehme sind .wmvs wesentlich schärfer.Eventuell mache ich zu diesem Thema einen eigenen Ordner auf

Die Standard Extra 300S des FSX kann nach wie vor nicht ordentlich trudeln. Die .air-Datei ist nicht dafür eingestellt.

Beispiel hier: http://www.fsdyn.org/fsx/test/extra/spin.html

Schade, daß Microsoft hier nichts verbessert hat. Das konnten ja schon die Flieger im MS Combat Simulator 2 (das hat nicht Real Air erfunden !). Zudem werden alle Abhängigkeiten der Stabilitätskoefficienten vom Anstellwinkel bei Zurücknahme des allgemeinen Realitätsschiebers deaktiviert, so daß auch Anfänger diue Extra ohne Frust filegen könnten.(galt für FS2004, habe es für FSX allerdings noch nicht getestet)

Ebenso entspricht das Ausleiten von Rollen der Extra nicht dem Original : Ist der Knüppel neutral, stehen bei der echten Exrta die Flügel sofort. Beim Simulator drehen sie nach. Keine Vebesserung gegenüber dem FS2004

DC-3 im FSX

Als nächstes habe ich mir die DC-3 im FSX vorgenommen. Beim FS2004 rollte sie ja beim Betätigen des Seitenruders ( Querruder neutral ) entgegendes Seitenruderausschlags.

Darüber habe ich im Forum bereits
diesen Beitrag geschrieben .( Die Links dort funktionieren nicht mehr, da ich den Websspace von T-Online nicht mehr nutze ).

Im FSX wurde dieser Fehler in der .air-Datei behoben !

http://www.fsdyn.org/fsx/test/dc3/dc3.html


Airbus A321 im FSX

Noch bevor ich Sergios Artikel in der Flightxpress gelesen hatte habe ich mich kurz mit dem Airbus A321 beschäftigt. Ich wollte nachsehen ob hier ein computergesteuertes Fly-by Wire simuliert ist. In der Checkliste von MS habe ich nichts dazu gefunden erst der Hinweis von Sergio führte mich zum Eintrag in der aircraft.cfg.
[airplane_geometry].....fly_by_wire = 1

Meine ersten Eindrücke waren: Die Airbus 321 ist ungewoehnlich traege im Querruder und Hoehenruder . Zumindest für die Rollrate habe ich in einem realen Testbericht eine Rollrate von 20° / sec gefunden.

Der Rollwinkel wurde nicht automatisch begrenzt, wie es bei Fly-by-Wire zu erwatten wäre. Dann habe ich es sein lassen.

Dank des Berichts von Sergio in der Flightxpress habe ich es nochmals versucht. Tatsächlich : beim Strömungsabriss bei herausgenommener Leistung gehen die Triebwerke automatisch auf volle Leistung und die Nase senkt sich.

Aber nach wie vor beobachte ich beim Rollen keinen Eingriff der Fly-by-Wire Automatik. Auch im (Spiral-)Sturzflug wird der Flieger nicht abgefangen.

Die automatische Trimmung erkenne ich ebenfalls nicht. Oder ist das die "Trägheit" ?

Ich habe auch keinen Schalter gefunden mit dem die Fly-by-Wire Automatik deaktiviet wird um das Flugverhalten in "Normal Law" testen zu können.

Wie sind da Eure Erfahrungen ? Gibt es Fly-by-Wire auch bei FS2004 Addons ? Wie funktioniert es dort ?

Gruß
Carl

[BenBaron]

Hi Carl,

also zum A321 im FSX kann man zusätzlich sagen, dass er autotrim hat. Dazu gehst du auf einen bestimmten pitch und lässt dann den stick los. Die Nase sollte kurz nach unten gehen und dann sollte der Airbus nachtrimmen um den pitch zu halten. So funktionierts zumindest bei mir... .

Normal Law geht einfach, indem du den fly_by_wire Eintrag auf 0 anstatt auf 1 setzt. Schon ist fly-by-wire aus.

Beim PSS Airbus für FS9 funktioniert das Ganze auch recht ansprechend, wird dort aber über die FSUIPC bewältigt. Bedeutet, dass Achsen-Befehle an die normale Joystick Routine vom Flusi ausgeblendet werden, statt dessen vom PSS Bus bearbeitet werden und danach wieder per FSUIPC angepasst an den Flusi zurückgesandt werden. Im FS9 hat das nur so einigermaßen realistisch funktioniert.

[sergio]

Zur DC-3: Das Rollmoment des Seitenruders hängt von den Realismuseinstellungen. Bei hohem Realismus rollt die DC-3 tatsächlich in die Richtung des Seitenruders. Bei niederigen hingegen ist es umgekehrt. Oder umgekhert? Ich habe es nicht mehr exakt im Kopf.
Allerdings ist nicht ganz klar, wie die reale DC-3 sich verhält. Darüber habe ich widersprüchliche Informationen. Dass ein Flugzeug in die gleiche Richtung rollt wie das Seitenruder, ist kein Naturgesetz, sondern Behördenvorschrift. Moderne Zivilflugzeuge müssen so gebaut werden. Einige Militärflugzeuge und ältere Maschinen rollen aber gegen das Gieren.

Zur A321: Bei mir greift der Bank Limiter ein. Wenn ich in einer Steilkurve den Knuppel los lasse, bringt Fly-by-Wire die Maschine stets auf eine Schräglage von 30° zurück und bleibt für immer und ewig dort.

[Jackal]

Bei den Diskussionen zum Thema Airbus/FBW im FS wird leider oft eine Eigenschaft übersehen. Salopp formuliert : Der Sidestick im Airbus kommandiert G-Änderungen. Mit anderen Worten , wird der Sidestick nicht angerührt, fliegt das Flugzeug ohne G-Änderung weiter.

Einfach zu testen : Bestimmte Vertikalgeschwindigkeit mit dem Sidestick einstellen. Nun Sidestick loslassen und Schub geben oder wegnehmen. Der Airbus sollte beschleunigen oder abbremsen, aber die Vertikalgeschwindigkeit nicht ändern. Gleiches gilt bei Änderungen der Konfiguration.

Das funktioniert weder bem default A321 im FSX noch bei Airbus-Addons im FS9 und hat auch nichts mit Autotrim zu tun. Somit stellt sich das Airbus typische Fluggefühl leider im FS nicht ein.

Und das würde ich für wichtiger halten. Die Protections sind zwar nett, aber wer fliegt bei einem Routineflug schon dauernd an den Grenzen des normalen Envelopes rum ?

Sorry für das 'damned Denglisch', mir ist gerade keine passende Übersetzung für envelope eingefallen.

Michael

[Androctonus]

Hallo Carl, hallo Sergio,
die Ausführungen zur DC-3 (und Trimotor) sind ja hochspannend! Die DC-3 (FS9) rollt bei hohem Realismusgrad tatsächlich in die entgegengesetzte Richtung des vollen Seitenruderausschlages.

Bei der Trimotor wird das wohl nicht unähnlich sein, ist mir hier aber nie so stark aufgefallen, da ich diese Eigenschaft eher einer mangelnden Trimmung um die Längsachse zuordnen wollte – ähnlich der Vimy, welche ja ebenfalls ihre Lage permanent ändern möchte, so man nicht gegensteuert. Da ich sowieso zu den „Seitenrudermuffeln“ gehöre, ist mir dieser Fakt bisher entgangen .

Carls Ausführungen, insbesondere der verlinkte, sind sehr sehr gut und für mich absolut nachvollziehbar.

Dennoch finde ich das Verhalten der DC-3 im FS9 irgendwie – gar nicht mal so schlecht.

Und nun sagt Sergio, so ein Verhalten wäre durchaus möglich. Das interessiert mich brennend. Gibt es zu diesem „unüblichen“ Verhalten irgendwelche Quellen, Texte oder Links? Welche Fluggeräte hatten dieses abgeänderte Verhalten?

Und noch mal Carl:
Super Beiträge!


Danke,
Andreas

[sergio]

Ich hab gesagt, es wäre möglich. Ich weiß aber nicht, ob es so war. I

Laut FAR muss ein Flugzeug so ausgelegt sein, dass es nach rechts rollt, wenn das Seitenruder nach rechts ausgeschalben wird und dasselbe natürlich nach links. Das wird verlangt, damit die Gefahr gebannt wird, dass die Piloten mit gekreuzter Steuerung fliegen (Seitendruder rechts, Querruder links).

Die Rollmomente vom Seitenruder hängen von vielen Faktoren, aber hauptsächlich von der Geometrie des Flugzeugs und der Austarierung der Steuerflächen.
Wenn das Seitenruder ausschlägt, giert das Flugzeug. Die Flügelspitze auf der Aussenseite schiebt sich dadurch nach vorne und fliegt ein wenig schneller als die Innenspitze. So entsteht am Außenflügel etwas mehr auftrieb und die Fläche geht nach oben. Mit dem Resultat, dass das Flugzeug in die Richtung des Seitenruders rollt. So will die FAA.
Aber das Seitenruder verursacht nicht nur ein Giermoment, sondern auch ein Rollmoment in die entgegengesetzte Richtung, da es meist über die Längsachse liegt. Das hatten schon die Gebrüder Wright entdeckt und ist auch der Grund, warum die ersten Flugmaschine Seitenruder hatten, die auch tief nach unten gingen. Wenn das Seitenruder mittig um die Längsachse liegt, gibt es auch keinen entgegengesetzten Rollmoment durch das Seitenruder.
Welches Moment dann überwiegt, ist eine Frage der Geometrie.

Ein interessantes Beispiel ist die SR-71. Die Version A benahm sich so, wie die FAA erwartet, die B version hingegen nicht. Die kleine Erhebung des hinteren Cockpits und zwei kleine Stabilisierungsflossen unter dem Bauch reichten aus, um das Verhalten komplett umzukehren. Das steht im originalen Flughandbuch der SR-71.

[SilverCircle]

[i]Wie sind da Eure Erfahrungen ? Gibt es Fly-by-Wire auch bei FS2004 Addons ? Wie funktioniert es dort ?
[/b]

Bei den PSS Airbussen (besitze allerdings nur den 340er) gibt es ein leidlich simuliertes FBW, soll heißen, es tut nix anderes als eine einzige typische FBW Characteristik nachzuahmen - der Flieger hält in gewissem Rahmen die Fluglage (pitch, bank), nachdem man den stick loslässt und trimmt sich automatisch. a-floor protection funktioniert hin und wieder auch.

Allerdings funktioniert das weder perfekt noch unter allen Bedingungen - eigentlich funktioniert es nur im Geradeausflug und bei konstanter Geschwindigkeit so wie es funktionieren sollte. Sobald das Flugzeug beschleunigt oder Geschwindigkeit abbaut ist es vorbei mit der stabilen Fluglage.

Ein einigermaßen authentisch arbeitendes FBW für den FS zu programmieren, ist sicher keine einfache Sache. Ich hoffe mal, PMDG bekommt das mit dem Airbus besser hin. Auf der featurelist von AirSimmer steht auch "Fly-By-Wire, including fully simulated Normal, Alternate, and Direct laws" - die Hoffnung, dass wir soetwas irgendwann doch noch bekommen, bleibt also zumindest mal aufrecht. Aber sicher nicht in einem MS Standardflieger.

[Androctonus]

Vielen Dank für die rasche Antwort, Sergio.

Das wird verlangt, damit die Gefahr gebannt wird, dass die Piloten mit gekreuzter Steuerung fliegen (Seitendruder rechts, Querruder links).

Mmmmh, will lieber nicht sagen, wie ich Steilkurven im FS fliege .

Die Erklärung mit der Lage des Seitenruders ist einleuchtend, zumal Carl das Seitenruderrollmoment auf theoretischer Ebene schon sehr schön erklärt hatte. Wobei ich aber eher der Annahme bin, dass die Gebrüder Wright das Rollen zur Seite mit ihrer Tragflächenverwindung überwanden und es dabei weniger um die Frage des Rollens in eine Richtung ging, als vielmehr die Vermeidung des ungewollten Rollens überhaupt.

Nichtsdestotrotz ist mir jetzt klar, inwieweit eine veränderte Geometrie für ein etwas „unerwartetes“ Verhalten sorgen kann – nicht nur in der Theorie.

Ich wüsste wirklich zu gern, ob neben der SR-71 noch andere Flugzeuge von der Norm abwichen....


Andreas

[Carl Josef]

Vielen Dank für Eure Beiträge zu Fly-By-Wire !

Diese haben mit Mut gemacht es noch ein drittes Mal im FSX zu versuchen und tatsächlich erfahre ich jetzt auch Begrenzungen in der Schräglage beim Rollen. Probleme habe ich noch bei der Begrenzung der zulässigen Höchstgeschwindigkeit, aber ich werde weiter testen.

Nachdem die Angelegenheit im Simulator jetzt für mich verfolgenswert erscheint habe ich auch meine Testberichte zu Fly-by-Wire-Airbusssen aus Zeitschriften der realen Fliegerei herausgeholt und studiere wie es real funktioniert.

BenBaron schrieb: Normal Law geht einfach, indem du den fly_by_wire Eintrag auf 0 anstatt auf 1 setzt. Schon ist fly-by-wire aus.

Benjamin,
das ist mir klar. Ich habe doch diesen Eintrag oben bereits aufgeführt. Ich möchte gerne einen Schalter im Instrumentenbrett haben. Es gibt aber Hoffnung:

Im FSX-SDK habe ich inzwischen in den Dateien Variables.html und
Event IDs.htm folgende Enträge gefunden:

FLY BY WIRE ELAC SWITCH True if the fly by wire Elevators and Ailerons computer is on. Bool
FLY BY WIRE FAC SWITCH True if the fly by wire Flight Augmentation computer is on. Bool
FLY BY WIRE SEC SWITCH True if the fly by wire Spoilers and Elevators computer is on. Bool
FLY BY WIRE ELAC FAILED True if the Elevators and Ailerons computer has failed. Bool
FLY BY WIRE FAC FAILED True if the Flight Augmentation computer has failed. Bool
FLY BY WIRE SEC FAILED True if the Spoilers and Elevators computer has failed. Bool
....
KEY_FLY_BY_WIRE_ELAC_TOGGLE FLY_BY_WIRE_ELAC_TOGGLE Turn on or off the fly by wire Elevators and Ailerons computer.
KEY_FLY_BY_WIRE_FAC_TOGGLE FLY_BY_WIRE_FAC_TOGGLE Turn on or off the fly by wire Flight Augmentation computerl.
KEY_FLY_BY_WIRE_SEC_TOGGLE FLY_BY_WIRE_SEC_TOGGLE Turn on or off the fly by wire Spoilers and Elevators computer

Wenn wir da nicht Schalter im A-321-Cockpit übersehenhaben, wird es doch wohl möglich sein entsprechende Schalter zu basteln.

harry3 Harri, vielleicht kannst Du hier aushelfen.

Interessant ist hier folgendes:

ELAC FAC und SEC sind Bezeichnungen für die getrennten Computer, die ich auch in den Fachzeitschriften gefunden habe. Wie in der Realität kann man diese also auch im FSX getrennt zu- oder abschalten. Im FSX kann man dann offensichtlich auch Ausfälle simulieren.

Carl

[Carl Josef]

Es gibt doch Schalter für die Flugsteuerungs-Rechner uns zwar im Overhead-Panel (SCHFT 5) links und rechts unter der Beschriftung FLT CTL.

ELAC1 SEC 1 FAC1 --- ELAC2 SEC2 SEC 3 FAC2

Wenn man die Rechner ausschaltet gelangt man leider nicht in den "Direct Law" Modus denn es wird im Simulator auch die Funktion von Höhenruder und Querruder ausgeschaltet. Das Seitenruder bleibt aber aktiv und die Trimmung wird im Simulator jetzt aktiviert.

Im echten Airbus ist laut der Zeitschrift INTERAVIA 1/1988 bei Ausfall der elektrischen Steuerbetätigung der Airbus mit mechanischer Höhenrudertrimmung und der als Reserve vorhandenen mechanischen Seitenruderbetätigung steuerbar.

Gruß
Carl