Dryfomierz w FSX – klasyczne instrumenty nawigacyjne cz. 2

B-17 powoli zmienia się w cud-machinę, która doleci wszędzie. W tym odcinku urządzenie, które pomoże utrzymać linię drogi, niezależnie od bocznego wiatru – jak zainstalować i jak używać do pomiaru dryfu oraz prędkości nad ziemią.

Dryfomierz

Dryfomierz to (za spj.pl): „miernik odchylenia kątowego od nominalnego kursu, stosowany głownie w układach nawigacyjnych”. Takie formułki są eleganckie, ale przytoczę relację weterana Ellisa Baymera, nawigatora B-17 z czasów wojny (całą rozmowę można przeczytać tutaj). Tłumaczenie i redakcja moja. Wypowiedź może się zdawać nieco chaotyczna – to zapis rozmowy.

Pytanie: Czy mógłbyś jeszcze raz opisać dryfomierz?

Ellis Baymer:
Podczas nawigacji zliczeniowej musisz znać kurs samolotu – odczytujesz go z busoli w samolocie. Wtedy wiesz, jaki masz kurs. Ale nie możesz dojść [do tego] z jaką prędkością nad ziemią lecisz i nie możesz ustalić jaką drogą, no wiesz, jaką linię nad ziemią kreślisz, jeśli nie wiesz nic o wietrze,[…] ponieważ musisz wiedzieć czy wiatr spycha Cię w bok i w którą stronę… [i] jak… jak wpływa na prędkość – ponieważ jeśli wieje z przodu to Cię spowalnia, a odwrotnie [a przyspiesza] jeśli wieje z tyłu.

I wtedy używaliśmy dryfomierza. Wybierasz jakiś punkt na ziemi pod sobą i czekasz, aż przesunie się w dół między liniami w wizjerze i tak je ustawiasz, żeby zgrały się z ruchem [tego punktu] korygując ustawienie dryfomierza, aż będziesz zadowolony. A potem spoglądasz na skalę kompasową na zewnątrz [wizjera] i odczytujesz jaki jest kąt znoszenia. Znosi Cię pięć stopni w prawo lub 10 stopni w lewo i z tą wiedzą możesz określić kąt drogi nad ziemią i prędkość nad ziemią.

Nawiązując do opisu – najprostszy dryfomierz to obrotowy wizjer zaopatrzony w jedną lub kilka równoległych linii. Wokół wizjera znajduje się skala kątowa. Spoglądając pionowo w dół przez wizjer wybiera się punkt na ziemi i obserwuje jego ruch w relacji do linii obracając wizjer tak, by punkt przesuwał się równolegle do linii. Ze skali można odczytać kąt znoszenia. Wyliczanie prędkości w FSX nie jest takie proste jak w rzeczywistości – omówię to niżej.

Taki najprostszy dryfomierz to po prostu tunel w podłodze samolotu, przez który można było patrzyć. W bardziej zaawansowanej wersji – to stabilizowane żyroskopowo urządzenie peryskopowe zamontowane na stanowisku nawigatora. Najczęściej zintegrowane z namiernikiem (o tym urządzeniu w przyszłości). W najlepszych wersjach (amerykański B-5) – dryfomierz posiadał w okularze znacznik, który nawigator ustawiał namierzając wybrany punkt na ziemi, a następnie przesuwał podążając za tym punktem. Korygowanie pozycji znacznika w okularze odbywało się za pomocą pantografu zakończonego ołówkiem. Efekt był taki, że nawigator wykreślał drogę pokonaną przez obiekt, który obserwował. Z tego co nakreślił bardzo precyzyjnie odmierzał dryf korzystając z obracanej podziałki. O tym wspominam jako o ciekawostce. W FSX dysponujemy najprostszym dryfomierzem, ale zainteresowani mogą obejrzeć B-5 na poniższej ilustacji.

Dryfomierz w FSX

Niezawodny twórca przyrządów nawigacyjnych dla FS9 Dave Bitzer stworzył również dryfomierz. Bez problemu można go używać również w FSX, choć niektórzy mogą być niezadowoleni z grafiki. Ci niezadowoleni zapewne sobie grafikę poprawią, ja darowanemu koniowi w zęby nie patrzę i biorę co dają.

Instalacja

Dryfomierz pobrałem z flightsim.com gdzie należy poszukać pliku drift7.zip (wpisz w pole file name). Ten sam plik można też pobrać z Avsim.net (w polu wyszukiwania wpisz drift7.zip). Pobrana paczka zawiera:

• archiwum drift7.cab (należy przekopiować do folderu Gauges w głównym folderze FSX),
• instrukcję w formacie html,
• readme, itp.

Po skopiowaniu drift7.cab należy dodać dryfomierz do jakiegoś samolotu. We wpisie o sekstancie opisałem edycję pliku panelu, więc jeśli nie wiesz jak się do tego zabrać – zajrzyj do poprzedniego tekstu z tej serii. Zakładam, że wiesz już jak edytować plik panel.cfg więc nie zdziwi Cię, że moje okno panelu nr cztery (shift+5 – numeracja zaczyna się od zera) wygląda po dodaniu dryfomierza tak:

[Window04]
Background_color=0,0,0
size_mm=1920,800
pixel_size=1920,800
window_pos= 0.000, 0.2
position=0
visible=1
ident=50
sizable=0

gauge00=BB_sextant!sextant, 100,0,386,273
gauge01=Drift7!drift, 1008,0,730,568

Dwie rzeczy mogą Cię zdziwić – nietypowa pozycja – te 1008 pixeli w prawo to nie jakiś arbitralnie przyjęty odstęp tylko pozycja względem innych przyrządów, które dodam, a których jeszcze nie omawiałem. Oczywiście – wybór miejsca należy do Ciebie i wartości 1008,0 możesz dowolnie zmieniać. Dowolnie – w granicach okna, które ma 1920×800 pikseli (u mnie – jeśli masz mniejsze – weź to pod uwagę).

Druga dziwna rzecz – mój dryfomierz jest 2x większy niż w instrukcji (730,568 zamiast 365,284). Większy pozwala na wygodniejsze użycie i sprawniejsze namierzanie obiektów. Warto wykorzystać wolne miejsce na ekranie i wybrać taki lub nawet większy rozmiar.

Gotowe – można uruchamiać B-17 i sprawdzić jak to działa. Znów – jeśli nie czytałeś poprzedniego wpisu – dodaje urządzenia do latającej fortecy, którą bardzo lubię. Ale możesz to samo wpisać w panelu dowolnego samolotu.

Jak działa dryfomierz w FSX? Jak w rzeczywistości!

Muszą być tylko spełnione dwa warunki – wzrok ma być skierowany „w dół” i dodatkowo „tam gdzie nie ma samolotu”. To wymaga zdefiniowania nowej kamery w FSX lub posłużenia się klawiszami do poruszania głową. Ja korzystam z tego ostatniego rozwiązania, bo nigdy nie chciało mi się konfigurować tych kamer dla każdego samolotu, w którym mam dryfomierz.

Jak to wygląda w praktyce? U mnie – uruchamiam panel nawigacyjny (shift+5), następnie opuszczam wirtualną głowę (nie da się bardziej niż 90 stopni w dół, a właśnie ten kąt jest potrzebny), następnie przesuwam punkt patrzenia w bok lub w dół – aż nie będzie mi przeszkadzał kadłub samolotu (podkreślam – przesuwam punkt patrzenia, a nie obracam głowy). Zwykle w bok, ale w małych samolotach można też w dół – obojętne. Otrzymuję taki widok – po lewej widać wewnętrzny lewy silnik, po prawej – kadłub samolotu.

Widać ziemię – co dalej?

Wybieram jakiś charakterystyczny punkt – najlepiej jeśli znajduje się on tuż obok lub na jednej z linii wizjera. Teraz śledząc ten punkt – określam wstępnie dryf. Poniższe obrazki to sytuacja na początku obserwacji (lewy) i pod koniec obserwacji (prawy). Wybrałem podłużny budynek na lotnisku.

Jest dryf – teraz trzeba wyłapać jego wartość

Skoro znosi w lewo – przekręciłem pokrętłem (WDA) tak, żeby ustawić kilkustopniowe znoszenie w lewo. Tym razem zaznaczyłem już tylko pozycję na początku i pod koniec obserwacji. Skrzyżowanie drogi kołowania z drogą startową przesunęło mi się trochę – trzeba będzie zwiększyć poprawkę. Zwracam tu uwagę na dowolność wykorzystania trzech linii – one są równoległe i po to są trzy, żeby łatwiej znaleźć jakiś obiekt w pobliżu jednej z nich.

Precyzyjna regulacja

Przyda się trochę dokładności – regulację powtarzam dla kilku obiektów, które obserwuje po drodze, aż jestem pewien, że mój odczyt nie wynika z podmuchu wiatru czy chwilowego przechylenia samolotu). Kończę śledzeniem jakiegoś zakrętu na drodze gruntowej – jest wystarczająco charakterystyczny, żeby utrzymać na nim oko.

Wynik – 9 stopni

Na ostatniej ilustracji widać, że zakręt nie przesunął się względem środkowej kreski. O to chodziło. Dla pewności – pochyliłem się nad dryfomierzem jeszcze na chwilę i obserwowałem świat przesuwający się równolegle do linii. Teraz mam pewność, że wartość znoszenia to 9 stopni w lewo. Stosując taką poprawkę na wiatr – polecę właściwym kursem.

Dla pewności – po ustawieniu tej poprawki na wiatr i zmianie kursu o 9 stopni jeszcze raz ustalę dryf i przeliczę mój obecny kurs oraz uzyskany dryf tak by otrzymać kąt drogi i porównać go z nakazanym kątem drogi. Jeśli nie wiesz czym różni się kurs i kąt drogi – zajrzyj do tekstu, który to omawia.

Prędkość

To było proste i mamy już kąt znoszenia. Teraz pora ustalić prędkość.

Na dużym dystansie sposobem określania prędkości jest porównanie czasu przebycia odcinka z planem lotu. Dla 50 mil – otrzymamy dość precyzyjnie prędkość nawet jeśli popatrzymy za okno myśląc „ok, jestem nad punktem”. Gorzej jeśli chcemy poznać prędkość „tu i teraz”. Wyglądając za okno trudno ocenić czy jesteśmy już nad punktem czy będziemy nad nim dopiero za kilka sekund, a przy pomiarze na dystansie mili – te sekundy mają duże znaczenie. Tu też przychodzi z pomocą dryfomierz.

[Dygresja: o znaczeniu dystansu w precyzji pomiaru prędkości pisałem w poradniku VFR].

Wybieram dwa punkty, które znajdują się w niewielkiej odległości od siebie, a których odległość znam dokładnie – odczytałem z mapy lub (to bardzo wygodna metoda) z dokumentów lotniska. Świetne są pasy startowe lotnisk, które mijam (jeśli akurat mam jakieś na kursie). Dowolność jest pełna – odległość między kolejnymi skrzyżowaniami na drodze, między mostem a skrzyżowaniem, między kościołem a rynkiem w miasteczku…

Tutaj wybrałem drogę startową lotniska w Zegrzu Pomorskim. Najpierw ustawiam dryfomierz na kąt 90 stopni – tak żeby linie ułożyły się poziomo. Teraz odmierzę czas od jednego końca pasa do drugiego.

Obliczenia

Czas od początku do końca pomiaru to 29,5 sekundy. Pokonany dystans – 2500 metrów czyli 1,35 mili morskiej. 1,35/29,5*60*60 = 164,7.

Co ja tu liczę – 1,35 podzielone przez 29,5 to odległość w milach morskich przebyta w sekundę. *60 – przeliczenie z sekund na minuty, drugie *60 – przeliczenie na godziny.

Na potrzeby testu i tego poradnika – sprawdziłem w FSXie prędkość nad ziemią w tym momencie. 165 węzłów.

To były podstawy

Jak pokazałem wyżej – korzystając z dryfomierza można uzyskać informację o dwóch najważniejszych parametrach, które wpływają na precyzję nawigacji – o prędkości nad ziemią i dryfie. Wykonując lot po trasie poświęciłem dwie minuty na poznanie tych danych, dzięki temu mogę – wylatując za chwilę nad Bałtyk, wprowadzić odpowiednie poprawki i mam znacznie większą szansę na trafienie w wybrany punkt na szwedzkim wybrzeżu – choć po drodze nie będzie żadnych punktów charakterystycznych.

Co namierzać?

Wszystko co daje się odróżnić od otoczenia. W idealnym przypadku to będzie charakterystyczny budynek, czasem skrzyżowanie. Są miejsca (Afryka) gdzie pomiar prowadzę w oparciu o pojedynczy krzak rosnący na sawannie. Nad Kongiem (tak – mam takie skrzywienie, że latam w tych okolicach sporo) zdarza mi się namierzać jakąć charakterystyczną kępę drzew w gęstej dżungli, która się ciągnie po horyzont. Teoretycznie można nawet próbować mierzyć dryf namierzając fale na morzu. We Flight Simulatorze i w rzeczywistości jest to jednakowo trudne, choć w dobrych warunkach – w rzeczywistości łatwiejsze. W FSX to zawsze jest w pewnym stopniu zgadywanie. Ale parę razy już określiłem dryf poprawnie, więc jest to możliwe. Może brakuje mi wprawy… Z drugiej strony – czytałem relacje nawigatorów, którzy latali tak na małej wysokości nad Pacyfikiem i nawet długo po wojnie opisując te loty sprawiali wrażenie jakby się bali i nie byli pewni tego co wtedy robili… Nad morzem to po prostu hazard.

[Dygresja – przy okazji opisu namierników będzie też coś ciekawego o namierzaniu dryfu na małej wysokości nad morzem – wspomnienie jak to robili genialni nawigatorzy PanAm w latach 30.].

Prędkość, ale bez mapy

No dobrze – to wszystko było banalnie proste. Brałem mapę, odczytałem długość pasa i sobie zmierzyłem. W sumie gdybym leciał piperem cubem na 100 stopach i wyjrzał przez okno to pewnie mój pomiar nie byłby dużo gorszy. Nie zawsze mapa lub papiery lotniska będą pod ręką. Czasami latam nad obszarami, gdzie mogę tylko pomarzyć o dwóch skrzyżowania, według których można byłoby zmierzyć odległość. Wtedy trzeba użyć metod bardziej zaawansowanych.

(Niemal) niemożliwe przy użyciu FSowego dryfomierza

Najpierw ciekawostka i wprowadzenie do przyszłego tekstu o namierniku (który będzie też trochę dryfomierzem). Większość tych urządzeń ma określone pole widzenia. Znając szerokość pola widzenia można sprawdzić czas jaki mija od momentu kiedy punkt pojawi się na dryfomierzu do momentu kiedy zniknie. Znając pole widzenia dryfomierza, ten czas oraz przybliżoną wysokość nad ziemią można obliczyć z wzorów trygonometrycznych dystans jaki punkt przebył na ziemi. Znając czas – liczymy prędkość. Mając zaawansowany dryfomierz/namiernik – można się jeszcze bardziej bawić trygonometrią i bardzo sprawnie poznawać prędkość jeśli znamy wysokość i poziom terenu.

W FSie jest to niemal niemożliwe (z samym dryfomierzem). W zależności od wartości powiększenia (zoom) i wielkości dryfomierza na ekranie – pole widzenia będzie różne. Teoretycznie jednak – gdyby zachować pewną dyscyplinę (pomiary zawsze przy takim samym powiększeniu) dałoby się obliczyć pole widzenia. Ja się w to nie bawiłem, ale jeśli spróbujecie – proszę o relację.

Inne metody? (możliwe do zastosowania w FSX)

Jeśli tej metody nie możemy (lub nie chcemy) użyć – trzeba skorzystać z techniki double drift. Zapraszam za kilka dni – kolejny tekst tego cyklu będzie poświęcony właśnie tej metodzie.

Dodatki widoczne w tym poradniku:

• Dryfomierz Dave’a Bitzera (drift7.zip z flightsim.com)
• B-17 – A2A + AccuSim »
• Działający tryb DX10 preview – SteveFX – DX10 Scenery Fixer »
• Tekstury nieba i fal – REX Texture Direct 4 »
• Miękkie tekstury niskich chmur – REX – Soft Clouds »