DCS: Black Shark 2 ist eine Simulation des russischen Kampfhubschraubers Ka-50. DCS: Black Shark 2 ist eine stark verbesserte Version des ersten "DCS: Black Shark" und beinhaltet viele neue Verbesserungen.
Der Ka-50 "Black Shark" ist ein einzigartiger, einsitziger, russischer Kampfhubschrauber, der u. a. in Kampfeinsätzen im Nordkaukasus eingesetzt wurde. Er kombiniert einen leistungsstarken Koaxialrotor mit einer tödlichen Bewaffnung. Die Bewaffnung umfasst gelenkte Raketen, ungelenkte Raketen, Bomben, Geschützbehälter und ein 30-mm-Bordgeschütz. Eine Besonderheit des Ka-50 ist, dass sich der Pilot mittels Schleudersitz retten kann.DCS: Ka-50 Black Shark ist die Simulation des russischen Kampfhubschraubers Ka-50 und ist der erste Titel einer neuen Simulationsreihe von Eagle Dynamics und The Fighter Collection: DCS. DCS: Ka-50 Black Shark folgt der herausragenden Tradition von Eagle Dynamics und bietet ein noch realistischeres Simulationserlebnis als sein Vorgänger LockOn: Flaming Cliffs.
DCS: Ka-50 Black Shark bietet in Bezug auf Flugdynamik, Instrumentenmodellierung, Avioniksysteme und Waffensysteme einen noch nie dagewesenen Grad an Realismus. Die künstliche Intelligenz von Bodenfahrzeugen und Hubschraubern wurde ebenso wie die Waffenmodellierung dramatisch verbessert. Mit dem neuen Missionseditor kann der Benutzer auf einfache Weise Missionen und Kampagnen erstellen. Ein neues Kampagnensystem ermöglicht es der Frontlinie auf dem Schlachtfeld, sich je nach Erfolg oder Misserfolg der Mission zurück oder vor zu bewegen. Aufgrund der erhöhten Flexibilität von DCS World werden in Kürze weitere Flugzeuge und Hubschrauber folgen.
Das Flug- und Systemmodell wurde mittels folgenden Methoden implementiert.
Zur Berechnung der Flugbahn des Hubschraubers wurden Gleichungen der Starrkörperdynamik verwendet. Im Wesentlichen bedeutet dies, dass alle externen Kräfte und Kraftmomente verwendet werden, um die Position und Rotation eines Körpers im 3D-Raum zu berechnen.
Die aerodynamischen Eigenschaften des Ka-50-Flugwerks ergeben sich aus seinen Sub-Elementparametern: Rumpf, Flügel, Leitwerk und Fahrwerk. Jedes dieser Elemente hat seine eigene Position und Ausrichtung innerhalb des lokalen Koordinatensystems der Flugzeugzelle und jedes hat seine eigenen aerodynamischen Eigenschaften. Jedes Unterelement wird durch unabhängige Diagramme der Auftriebsbeiwerte, des Beschädigungsgrades, der die Auftriebseigenschaften beeinflusst sowie der Schwerpunktlage und der Trägheitseigenschaften berechnet. Aerodynamische Kräfte, die auf jedes Unterelement der Flugzeugzelle wirken, werden separat in ihrem eigenen Koordinatensystem unter Berücksichtigung der lokalen Fluggeschwindigkeit des Unterelements berechnet.
Kontakte mit dem Boden und externen Objekten werden auf der Grundlage eines starren Kontaktpunktsystems modelliert.
Das Fahrwerk wird als separate Fahrwerksarme modelliert, die jeweils aus einem Rad und einem asymmetrischen Stoßdämpfer bestehen. Das Bugrad ist selbstausrichtend, basierend auf einwirkenden äußeren Kräften. Ein solches Modell ermöglicht die Modellierung eines realistischen Verhaltens einschließlich der Entwicklung von Flatter-Effekten bei hohen Geschwindigkeiten. Das Ein- und Ausfahren des Fahrwerks kann zu einer Schwerpunktverschiebung führen. Bei der Modellierung des Fahrwerksbetriebs werden die kinematischen Eigenschaften des Fahrwerks sowie externe und hydraulische Kräfte berücksichtigt. Das Ergebnis ist ein sehr realistisches Verhalten unter allen Bedingungen.
Das Schadensmodell basiert auf aerodynamischen und starren Kontaktkräften. Schäden an Flugzeugkomponenten, Fahrwerk, Rädern, Sensoren und Geräten werden alle berücksichtigt. Jegliche Schäden wirken sich auf die physikalischen und funktionellen Eigenschaften des Hubschraubers aus und führen zu einer Änderung des Schwerpunktes.
Das Rotormodell des Ka-50 Black Shark ist revolutionär unter den Hubschraubersimulatoren. Es basiert auf einem gemeinsamen Modell jedes Blattes mit seiner eigenen komplexen Bewegung relativ zur Rotorachse und mit schlagenden (horizontal) und schwenkenden (vertikal) Gelenken. Jedes Blatt ist in mehrere Segmente unterteilt, von denen jedes seinen eigenen Luftgeschwindigkeitsvektor hat, der auf seiner Ausrichtung, Anstellung und der induzierten Geschwindigkeit am aktuellen Rotorabschnitt basiert. Die induzierte Geschwindigkeit wird berechnet, indem die Gleichungen auf der Grundlage der gleichzeitigen Anwendung des Bewegungsgrößentheorems und der Blattelementmethode gelöst werden. All dies erzeugt eine natürliche Helikopterdynamik wie z. B. konische Rotorneigung im Vorwärtsflug (Schwingungen im Schwebeflug mit neutralem Steuerknüppel, der Bewegungsweg für die zyklische Steuerung nimmt entsprechend der Fluggeschwindigkeit zu), Leistungsüberschuss nach dem Übergang vom Schwebeflug in den Vorwärtsflug, Bodeneffekt (über geneigter Oberfläche oder in der Nähe von Bodenobjekten), "Wirbelring"-Phänomene, Strömungsabriss der Blätter, Überschneidung der Blätter (Kollision). Im Falle von Einzelblattschäden werden natürlich entsprechende Dynamiken als Teil des Gesamtrotormodells modelliert.
Das Ka-50-Triebwerk besteht aus einem Getriebe mit Freilaufkupplungen, zwei TV3-117VMA-Turbowellentriebwerke mit elektronischen Reglern, einem Hilfsaggregat (APU) und einem Turbogetriebe.
Zum ersten Mal in der Geschichte der Flugsimulation basiert das Triebwerksmodell auf einem detaillierten physikalischen Modell eines Turbowellentriebwerks als ein System von separaten Komponenten des gasdynamischen Triebwerkssystems: Triebwerkseinlass, Verdichter, Brennkammer, Hochdruckturbine und Nutzturbine mit Triebwerksabgasen.
Das Modell entspricht dem realen Triebwerk in allen Betriebsarten in Bezug auf Ausgangsleistung, Beschleunigung, Kompressordrehzahl, Abgastemperatur (EGT) und Kraftstoffverbrauch in Abhängigkeit von der Umgebungslufttemperatur und dem Umgebungsdruck. Der Betrieb von Zapfluftventilen wird für das Antiblockiersystem des Kompressors, das Enteisungssystem des Motors und den Staubzyklon modelliert. Durch Reduzierung des Luftstroms durch das Triebwerk erhöhen diese Vorrichtungen die EGT und senken die Startleistung des Triebwerks. Die Verschlechterung der Parameter der Treibwerkskomponenten wird im Modell innerhalb der Lebensdauer oder bei Überschreitung der Betriebsgrenzen des Start- und Notstrombetriebs oder bei Leistungsverlust mit EGT-Überschreitung umgesetzt.
Das durch Vereisung verursachte Verdichter-Abwürgen wird so modelliert, dass dies zu Leistungsverlust, EGT-Erhöhung, Verdichter-Strömungsabriss und Flammabriss des Motors führt. Der Flammabriss wird durch die Berechnung des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses in der Brennkammer modelliert.
Das Triebwerkssteuerungssystem besteht, wie im wirklichen Leben, aus einem Drehzahlregler für den Turboverdichter (Gasgenerator- GG), einem Drehzahlregler für die Leistungsturbine, automatischen Geräten zum Anlassen und Beschleunigen des Triebwerks, einem elektronischen Regler (EEG), der die maximale EGT begrenzt und die Drehzahl der Leistungsturbine überwacht/begrenzt. Abgesehen von der direkten Triebwerkssteuerung umfasst das Steuersystem den Start-Zyklus der APU, der Haupttreibwerke und des Turbogetriebes, Testgeräte für Triebwerk- und Triebwerkssteuerung, wie z. B. Triebwerk-Fehlstart, Triebwerkentlüftung (Kurbelwelle), EEG-Test, Neueinstellung des Drehzahlreglers des Rotors (Leistungsturbine) und vieles mehr.
Das Hydrauliksystem umfasst alle Servo-Booster, Akkumulatoren, Tanks und Boost-Pumpen. Wie im realen System ist es in ein Hauptsystem und ein gemeinsames System unterteilt, die jeweils über eigene Leitungen, Pumpen und Verbraucher verfügen. Im Modell des Servoverstärkers wird die Verschiebung der Ausgangsleistungsstange in Abhängigkeit vom Flüssigkeitsdruck (und der Position des Wahlventils) zusammen mit externen Faktoren wie Gelenkmomenten, Stützreaktionen usw. berücksichtigt. Der Systemdruck wird durch die Ladung in den Akkumulatoren in Abhängigkeit von der Förderleistung der Pumpen und dem Verbrauch der Verbraucher sowie von Schadensleckagen bestimmt.
Das Treibstoffsystem des Hubschraubers umfasst Treibstofftanks, Treibstoffleitungen, Druckpumpen und Ventile. Der Treibstoffverbrauch führt zu einer Veränderung der Schwerpunktlage innerhalb der zulässigen Betriebsgrenzen. Das Treibstoffsystem wird vollständig vom Cockpit aus vom Piloten gesteuert.
