Photo: NASA / Jim Ross, public domain, via Wikimedia Commons
Умеренные усилия, высокая эффективность: легкие элероны, заметно более тяжелый руль высоты, измеренный легкий градиент на единицу перегрузки — ощутимая тяжесть создается скоростью, а не перегрузкой.
Источники: AAF Manual AN 01-60JE-1; North American Aviation records.
P-51D — эталонный американский истребитель Второй мировой войны: ламинарное крыло, Merlin производства Packard и дальность, достаточная, чтобы сопровождать бомбардировщики до Берлина и вести там бой. По всем сохранившимся свидетельствам, это еще и прекрасно сбалансированный в управлении самолет, который не прощает небрежного пилотирования.
Для виртуального пилота Mustang — эталон механического управления на больших скоростях. Нет ни усилителей, ни защит: усилия настоящие, они жестоко растут со скоростью, а перегрузка — постоянный спутник. Профиль добивается двух вещей, в которых сходятся все отчеты пилотов Mustang: шелк ниже 250, железо выше 350.
North American спроектировала исходный Mustang за 117 дней в 1940 году для британской закупочной комиссии, которая просила лишь перелицованные P-40. Планер был блестящим; двигатель Allison выдыхался выше 15 000 футов. Соединение планера с Merlin в 1942 году дало тот истребитель сопровождения, которого ждала 8-я воздушная армия.
Модель D 1944 года принесла каплевидный фонарь и шесть пулеметов, а Mustang затем воевали в Корее и служили в ВВС по всему миру вплоть до 1980-х. Сотни машин и сегодня летают на авиашоу исторических боевых самолетов, поэтому достоверные отзывы пилотов о его управляемости пишутся до сих пор.
Каждый вывод содержит нашу интерпретацию и данные, на которых она основана. Летаете на этом типе и нашли ошибку? Из каждого утверждения есть прямая ссылка на форму исправлений.
Цитаты пилотов намеренно оставлены на языке оригинала: это цитируемые свидетельства, приведенные в точности так, как они были опубликованы.
Военное испытание AAF однозначно: и на большой, и на малой скорости рули очень эффективны при умеренных усилиях и остаются высокоэффективными чуть выше 500 mph IAS. Испытания RAF на пикировании показали усилия «большие для малых отклонений» на тех же скоростях — первоисточники расходятся в степени, но согласны, что усилия растут с приборной скоростью.
Испытания RAF говорят прямо: элероны ощущаются легче, особенно при малых отклонениях, и лишь немного тяжелеют на высокой скорости; рули высоты значительно тяжелее. Это противоположно расхожему мнению, будто тяжесть Mustang сосредоточена в крене.
NACA измерила ≈2.5 lb/g при средней центровке и 250 mph, а штатный инерционный груз добавлял 1–7.5 lb/g в зависимости от заполнения фюзеляжного бака; критерий той эпохи требовал от истребителей менее 6 lb/g. Часто повторяемое утверждение о «25–30 lb/g» несовместимо с первичным измерением. Ощущаемая тяжесть Mustang — это нагрузка от скоростного напора, растущая со скоростью, а не градиент на единицу перегрузки.
При маневрировании триммировать приходится почти постоянно — руль направления и руль высоты даже при небольших изменениях мощности или скорости, а каждое изменение конфигурации (шасси, закрылки) опускает нос.
Военный отчет об испытаниях говорит об очень слабом предупреждении о приближающемся сваливании на малом газе с тенденцией к сваливанию на правое крыло; сваливание с перегрузкой все же предупреждает бафтингом сначала руля высоты, затем оперения.
При полном 85-галлонном фюзеляжном баке усилия на ручке при энергичном взятии на себя быстро меняют знак, и триммирование до брошенного управления становится практически невозможным; по мере выработки топлива из бака все возвращается к норме. В конвейере усилий нет входа центровки по топливу, поэтому профиль моделирует устойчивые ощущения при нормальной центровке — это зафиксировано, чтобы никто не «исправил» его в сторону легенды.
| Отметка | Узлы | Примечания |
|---|---|---|
| VsoСваливание, посадочная конфигурация | 78 | Сваливание, закрылки 40° + шасси, ≈90 mph · AAF P-51D Pilot's Flight Operating Instructions (5 April 1944 scan) |
| VrПодъем передней стойки | 90 | Типичное значение |
| VyНаибольшая скороподъемность | 143 | Наивыгоднейший набор высоты ≈165 mph · AAF P-51D Pilot's Flight Operating Instructions (5 April 1944 scan) |
| VappЗаход на посадку | 100 | 96–100 kt — типичные значения в кругеТипичное значение |
| VleМаксимальная с выпущенным шасси | 148 | Выпуск шасси / шасси выпущено, 170 mph · AAF P-51D Pilot's Flight Operating Instructions (5 April 1944 scan) |
| VfeМаксимальная с выпущенными закрылками | 143 | Полные закрылки 50°, 165 mph; при меньших углах пределы выше · AAF P-51D Pilot's Flight Operating Instructions (5 April 1944 scan) |
| VneПредельно допустимая | 439 | Максимально допустимая на пикировании, 505 mph IAS · AAF P-51D Pilot's Flight Operating Instructions (5 April 1944 scan) |
Полный стартовый профиль в том же порядке и с теми же названиями, что и на странице «Настройка» настольного приложения. Выделенные строки подкреплены источниками. Наведите указатель на строку, чтобы увидеть ее путь в JSON профиля.
Итоговый общий масштаб вывода, применяемый ко всему, что выдает модель, до ограничения устройства.
▲ Больше: все (пружина, нагрузки, эффекты) одновременно усиливается. ▼ Меньше: все одновременно становится мягче.
Почему так: 90%: исторический истребитель работает ближе к полным возможностям устройства. Это самый сильный общий вывод усилия в парке, и так и должно быть.
Базовое центрирующее усилие, которое возвращает джойстик в центр. Все остальные усилия накладываются на него. Слишком низкое — и джойстик кажется вялым в обычном полете; слишком высокое — и он сопротивляется руке и заглушает более слабые эффекты, наложенные поверх.
▲ Больше: более жесткое центрирование, постоянно сопротивляющееся руке. ▼ Меньше: более вялый джойстик, опирающийся только на аэродинамическую нагрузку.
Почему так: 90%: ручка истребителя жестко центрируется. Управление Mustang хвалили за центрирование и самовыравнивание.
Небольшая нейтральная зона вокруг центра, в которой пружина не действует, чтобы мелкие движения в покое не вызывали дребезга. Шире — спокойнее, но свободнее; уже — точнее, но джойстик может подергиваться около центра.
▲ Больше: более спокойный, но более свободный центр с большим люфтом. ▼ Меньше: более плотный центр, который может дребезжать в покое.
Почему так: Стандартный небольшой люфт для истребителя с тягами и тросами.
Какая доля пружины сохраняется на стоянке, пока скорость еще не создала никакого аэродинамического усилия. Высокий минимум оставляет джойстик на стоянке упругим; низкий дает свободные ощущения провисших тросов, как у легкого самолета на стоянке.
▲ Больше: более упругий джойстик на стоянке и при рулении. ▼ Меньше: более свободно болтающийся джойстик на стоянке, который оживает только с ростом скорости.
Почему так: Половина силы на стоянке: ручка живая еще до подъема хвоста.
Постоянная нагрузка по тангажу от отклонения руля высоты и скорости, балансируемая независимо от крена. Это главный регулятор тяжести тангажа у данного типа. Он не затрагивает усилия элеронов, пружины, триммера и бафтинга.
▲ Больше: более тяжелые постоянные усилия по тангажу на скорости. ▼ Меньше: более легкий руль высоты, который требует меньше сил для удержания.
Руль высоты значительно тяжелее — задокументированное соотношение усилий.
Постоянная нагрузка по крену от отклонения элеронов и скорости, балансируемая независимо от тангажа. Вместе с нагрузкой руля высоты она задает соотношение усилий по осям (гармонию управления), о котором пишут обозреватели.
▲ Больше: более тяжелые усилия по крену. ▼ Меньше: более легкие элероны, которые кажутся более быстрыми.
Элероны легкие и лишь немного становятся жестче с ростом скорости.
Общий множитель для обеих постоянных нагрузок по осям, применяемый до их независимой балансировки. Обычно профили его не трогают и вместо этого настраивают нагрузки двух осей.
▲ Больше: обе оси нагружаются сильнее. ▼ Меньше: обе оси одновременно становятся легче.
Почему так: 95%: самый высокий множитель аэродинамической нагрузки в парке. Вместе с опорной скоростью 250 kt именно отсюда ощущение «железа» выше 350 узлов.
Приборная скорость, на которой аэродинамическая нагрузка достигает расчетного полного уровня. Она привязывает всю кривую нагрузки к реальному диапазону скоростей воздушного судна: у 172 нагрузка набирается к 110 узлам, у реактивного самолета — намного позже.
▲ Больше: нагрузки приходят позже; джойстик остается легким до более высокой скорости. ▼ Меньше: нагрузки приходят раньше, и в крейсерском полете управление тяжелее.
Почему так: 250 kt: крейсерская скорость сопровождения. Кривая нагрузки продолжает расти далеко за ее пределами — в точности как у реального типа.
Насколько резко нагрузка на ручку растет со скоростью. 1.0 — линейно; около 2.0 соответствует реальной аэродинамике, где скоростной напор растет пропорционально квадрату скорости, поэтому на малой скорости управление намного легче, а на большой становится жестче. Ощущается, когда джойстик удерживается вне центра, а не в покое.
▲ Больше: легче на малой скорости, с более крутым ростом к крейсерской скорости. ▼ Меньше: более линейное нарастание, при котором нагрузка приходит раньше.
Необработанный шарнирный момент в диапазоне скоростей до 439 kt — именно закон скоростного напора делает управление на 250 kt тяжелым, тогда как на заходе на посадку остаются «умеренные усилия, очень эффективно».
Насколько само центрирование становится жестче со скоростью, в дополнение к нагрузкам от отклонения. Ноль сохраняет ощущения в центре постоянными; большее значение делает центр джойстика жестче в крейсерском полете и мягче при полете по кругу.
▲ Больше: центр заметно становится жестче с ростом скорости. ▼ Меньше: постоянные ощущения в центре на любой скорости.
Центрирование продолжает становиться жестче выше 90 kt (с ограничением ≈1.40×), а не выходит на постоянный уровень на скорости захода на посадку.
Ограничение каждого постоянного усилия по тангажу или крену до того, как оно дойдет до устройства; защищает оборудование от ударов и насыщения при энергичных маневрах.
▲ Больше: более сильные пиковые постоянные усилия до срезания. ▼ Меньше: более мягкий предел; при резких маневрах усилие раньше перестает расти.
Почему так: 68%: высокий предел. Вывод из пикирования должен встречать настоящее сопротивление.
Для типов с гидроусилителем или ЭДСУ: какая доля исходной аэродинамической нагрузки действительно доходит до руки пилота. 1.0 — полностью механическая проводка управления; меньшие значения моделируют системы искусственной загрузки, которые изолируют пилота от реальных нагрузок на рулях.
▲ Больше: до руки доходит больше исходной аэродинамической нагрузки. ▼ Меньше: больше изоляции, ближе к чисто искусственной загрузке.
Почему так: Не действует при механической проводке управления.
Насколько сильно триммер руля высоты снимает удерживаемое усилие по тангажу и смещает положение, в котором устанавливается джойстик. При 100% правильно оттриммированное воздушное судно не требует удерживающего давления — как в реальном полете, где нагрузку снимают триммером.
▲ Больше: триммер снимает большую часть удерживаемого усилия по тангажу; при 100% полное триммирование сводит его к нулю. ▼ Меньше: даже после триммирования приходится удерживать усилие.
Почему так: 30%: постоянная перебалансировка триммером при смене скорости и мощности — это и есть полет на Mustang; триммер помогает, но не освобождает от работы.
Такая же разгрузка для триммера крена. У большинства типов авиации общего назначения нет настоящего триммера элеронов, поэтому здесь остается ноль; типы с триммером крена получают соответствующее значение.
▲ Больше: триммер крена снимает больше удерживаемого усилия по крену. ▼ Меньше: триммер крена действует слабее.
Почему так: 12%: у этого типа есть триммер элеронов, и он нужен, когда топливо из фюзеляжного бака выработано.
Дополнительная жесткость пружины при росте положительной перегрузки выше 1G: взятие ручки на себя нагружает не только крыло, но и вашу руку. Слишком мало — и глубокие виражи кажутся невесомыми; слишком много — и маневрирование утомляет.
▲ Больше: взятие ручки на себя и глубокие виражи сильнее ужесточают джойстик на каждый g. ▼ Меньше: перегрузка влияет слабее; маневрирование остается легким.
Легкий градиент, измеренный NACA (класс 2.5–4 lb/g со штатным инерционным грузом): выше близкой к минимуму кривой Extra и намного ниже учебного штурвала C172. Тяжесть создает скорость, а не перегрузка.
Дополнительная зона нечувствительности в центре на стоянке и при рулении, которая сужается по мере усиления набегающего потока. Она успокаивает джойстик на перроне, не снижая точность в полете.
▲ Больше: более спокойный и свободный джойстик на земле. ▼ Меньше: на земле управление так же точно, как в полете, — и так же дергано.
Почему так: Небольшое: истребитель остается точным и на земле.
В какой точке хода начинается усиление пружины у края хода. Высокие значения оставляют большую часть диапазона линейной и ставят жесткую стенку только у полного отклонения.
▲ Больше: стенка в конце хода начинается позже, оставляя больше линейного хода. ▼ Меньше: стенка начинается раньше в пределах хода.
Почему так: Упор — с 85% хода.
Насколько сильно это усиление у края хода после срабатывания: мягкое предупреждение или жесткий упор у полного отклонения.
▲ Больше: более жесткий упор у полного отклонения. ▼ Меньше: более мягкий край, который можно продавить.
Почему так: 28%: жесткие пределы; полное отклонение на скорости на реальном самолете было запрещено по условиям прочности.
Вибрация при качении по поверхности в зависимости от скорости колес и типа покрытия: асфальт, трава или гравий под шасси.
▲ Больше: более выраженная фактура покрытия в джойстике. ▼ Меньше: более плавное руление.
Почему так: 42%: узкое шасси исторического истребителя на покрытиях той эпохи передает все.
Короткие отдельные толчки от деформационных швов, колеи и неровного покрытия, прерывающие непрерывную тряску.
▲ Больше: более резкие удары от стыков и колеи. ▼ Меньше: более мягкие детали покрытия.
Почему так: 30%: фактура травяного аэродрома.
Вибрация при торможении во время движения по земле. Незаметное торможение ощущается неестественно; слишком сильная вибрация превращает каждую остановку в срабатывание антиюзовой автоматики.
▲ Больше: сильнее вибрация при торможении. ▼ Меньше: более спокойные остановки.
Почему так: 40%: пяточные тормоза, к которым нужно относиться с уважением; Mustang, вставший на нос, — под списание.
Усилие вперед-назад по оси тангажа от ускорения на земле. Разгон на взлете тянет штурвальную колонку назад, торможение толкает ее вперед.
▲ Больше: более сильное усилие вперед-назад при разгоне и торможении. ▼ Меньше: более тонкий эффект разгона.
Почему так: 24%: рывок от 1 490 л. с. и подъем хвоста заслуживают четкого эффекта.
Тряска планера при приближении к сваливанию и пока активна сигнализация сваливания: насколько громко это крыло сообщает, что ему плохо. Типы с четким сваливанием получают умеренный бафтинг и оставляют предупреждение звуковой сирене.
▲ Больше: более сильная тряска перед сваливанием. ▼ Меньше: более спокойное крыло; предупреждает звуковая сирена.
Сваливание этого типа на малом газе почти не предупреждает о себе; сильный синтетический бафтинг противоречил бы задокументированному характеру.
Тряска планера после срабатывания предупреждения о превышении скорости — собственный протест планера против превышения Vne/VMO.
▲ Больше: более резкий протест за красной чертой. ▼ Меньше: более мягкое предупреждение о превышении скорости.
Почему так: 60%: приближение к ограничениям с таблички на Mustang было событием для конструкции, и через ручку оно так и ощущается.
Низкочастотная вибрация планера при выпущенных в поток закрылках, в том диапазоне скоростей, где они действительно работают в потоке.
▲ Больше: более тряский полет, когда закрылки работают в потоке. ▼ Меньше: более плавный заход с выпущенными закрылками.
Почему так: 30%: большие простые закрылки честно дают тряску на скорости захода на посадку.
Дробная вибрация планера от выпущенного в поток убираемого шасси. Ноль для типов с неубираемым шасси, у которых форма планера никогда не меняется.
▲ Больше: сильнее дробная вибрация с выпущенными колесами. ▼ Меньше: более чистый полет с выпущенным шасси.
Почему так: 24%: стойки в быстром набегающем потоке.
Случайная тряска от кратковременных изменений перегрузки в неспокойном воздухе, чтобы болтанку было не только видно, но и ощутимо.
▲ Больше: неспокойный воздух сильнее бьет по джойстику. ▼ Меньше: более спокойная болтанка.
Почему так: 36%: нагрузка на крыло между учебным самолетом и авиалайнером; он пробивает болтанку.
Непрерывная вибрация силовой установки, следующая за оборотами от малого газа до полной мощности, — постоянное напоминание о том, что впереди что-то сжигает топливо.
▲ Больше: двигатель сильнее ощущается в джойстике. ▼ Меньше: более тихая силовая установка.
Почему так: 30%: самое сильное присутствие двигателя в парке. Двенадцать цилиндров Merlin на 3 000 об/мин ощущаются физически, и планер никогда не дает о них забыть.
Разовый толчок при касании колесами ВПП, зависящий от вертикальной скорости снижения: мягкая посадка едва ощутима, жесткая отдается ударом.
▲ Больше: более сильный толчок при касании. ▼ Меньше: более мягкие посадки.
Почему так: 75%: посадка 10 000 lb на хвостовое колесо получается весомой.
Короткая дрожь при выпуске и уборке шасси в движении. Ноль для типов с неубираемым шасси.
▲ Больше: более сильная дрожь при выпуске и уборке шасси. ▼ Меньше: более тонкий эффект шасси.
Почему так: 50%: уборка и выпуск широкого шасси — долгий, ощутимый цикл.
Непрерывная вибрация, только пока симулятор сообщает, что закрылки действительно движутся. Она следует за реальным движением приводов и отказами, а не за расчетным таймером.
▲ Больше: сильнее вибрация, пока закрылки движутся. ▼ Меньше: более тихое движение закрылков.
Почему так: Гидравлические закрылки в движении.
Небольшая осадка планера, когда закрылки завершают движение; ее вызывает приход поверхности в положение, а не команда рычага.
▲ Больше: более ощутимая осадка, когда закрылки доходят до положения. ▼ Меньше: более мягкий приход в положение.
Почему так: Оседание в каждом заданном положении.
Короткий механический щелчок на каждой фиксированной позиции рычага закрылков. Рычаг, а не сами поверхности.
▲ Больше: более четкий щелчок фиксатора. ▼ Меньше: более слабый щелчок.
Почему так: 30%: рычаг в кабине механический и четкий.
Постоянное изменение усилия по тангажу от сопротивления закрылков на скорости. Выпуск закрылков должен менять то, что удерживает ваша рука, а не просто создавать шум.
▲ Больше: большее изменение нагрузки на ручку при выпуске закрылков. ▼ Меньше: меньшее балансировочное смещение от закрылков.
Почему так: Умеренное постоянное изменение; реальное изменение балансировки парируется в полете.
Изменение нагрузки, похожее на смещение триммера, от шасси, выпущенного в поток. Ноль для типов с неубираемым шасси.
▲ Больше: более заметное изменение нагрузки от шасси. ▼ Меньше: слабее.
Почему так: Небольшая перебалансировка при выпущенных колесах.
Смещение по тангажу при работе двигателя из-за обдува от винта на руле высоты: поэтому прибавление мощности на винтовом самолете подталкивает нос и джойстик. Ноль для реактивных самолетов.
▲ Больше: более сильный толчок по тангажу при даче газа. ▼ Меньше: изменения мощности ощущаются нейтральнее.
Почему так: 24%: 11-футовый винт обдувает хвостовое оперение. Изменения мощности уводят нос, и ручка сообщает об этом первой, особенно при уходе на второй круг.
Сопротивление, пропорциональное угловой скорости воздушного судна по тангажу. Оно успокаивает джойстик после резких движений по тангажу; ноль на обеих осях отключает демпфирование угловой скорости.
▲ Больше: джойстик сильнее успокаивается, сопротивляясь вращению по тангажу. ▼ Меньше: меньше сопротивления быстрым изменениям тангажа.
Почему так: 9%: тяжелые рули плотно успокаиваются после отклонений.
Аналог для оси крена: демпфирование по угловой скорости крена, гасящее раскачку после отклонения.
▲ Больше: больше сопротивления угловой скорости крена. ▼ Меньше: более живая ось крена.
Почему так: Такое же успокоение.
Насколько сильно руль высоты заваливается вперед в покое — провисание безбустерной проводки управления на стоянке. Ноль отключает эффект.
▲ Больше: более сильное опускание вперед в покое. ▼ Меньше: более легкий наклон на стоянке.
Почему так: На стоянке руль высоты лежит на упоре — это видно на любом фото предполетного осмотра исторического истребителя.
Whether this feature is active in this profile.
Самолет с хвостовым колесом — модель падения ручки вперед на стоянке неприменима.
Скорость, на которой провисание вперед полностью исчезает, — обычно почти сразу, как только на разбеге нарастает набегающий поток.
▲ Больше: опускание дольше сохраняется на разбеге. ▼ Меньше: оно исчезает почти сразу после начала разбега.
Почему так: Снимается, когда на разбеге хвост оживает.
Насколько жестко джойстик удерживает заданное автопилотом положение, пока следование активно.
▲ Больше: более жесткое удержание положения, заданного АП. ▼ Меньше: мягче, легко пересилить.
Почему так: Минимальное удержание.
Перенастройка по первоисточникам военного времени: легкий градиент усилия на единицу перегрузки по измерениям NACA (прежняя жесткая кривая отражала легенду, а не измерения), соотношение усилий по данным AFDU, бафтинг сваливания уменьшен до задокументированного характера со слабым предупреждением.
Исходная базовая версия стартового профиля.
Если ваш опыт полетов на этом типе говорит о том, что на странице что-то не так, исправьте это здесь.
Эта страница составлена по цитируемым источникам, но реальный опыт полетов на этом типе важнее любой цитаты. Процитируйте утверждение, которое кажется вам ошибочным, и расскажите, как ведет себя настоящее воздушное судно. Исправления направляются сопровождающему проекта на проверку и учитываются в следующей редакции этого исследования.
То, что исследованию не удалось точно установить. Если вы летаете на этом типе или можете указать источник, ваше исправление по любому из этих пунктов напрямую войдет в следующую редакцию.
Абсолютные величины подобраны на стенде; единственное свидетельство той эпохи об ощущениях около нейтрали — «не осознаешь, что двигаешь ручку управления».
Усилие страгивания — измерений той эпохи не найдено.
Открытое обсуждение полетов и настройки North American P-51D Mustang на форуме сообщества. Исправления выше конфиденциально отправляются сопровождающему проекта, а разговоры в ангаре публичны.