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[飞行硬件] HOTAS Cougar改造,真机的机械结构

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发表于 2016-7-1 14:04 | 显示全部楼层 |阅读模式

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本帖最后由 SakuAqua 于 2016-7-1 15:09 编辑

我08年就买过一套cougar了,当时就对原版cougar的油门手感感到无法接受,在那年我一直在找F16油门结构的图片,直到有一天看见真机F16油门结构的照片才发现原来手感的罪魁祸首来自它的运动圆周半径

原装cougar的左手油门具有前后10多厘米的油门行程,但是圆周运动的半径只有90毫米,而真正的F16油门的运动圆周半径超过300毫米

而这只是机械手感的问题,在机械手感下还有一个电位器感应范围的问题在里面
无论是法拓士还是赛钛客都未曾在这个部分去解决问题

赛钛客和法拓士这两家传统的摇杆生产商在解决“油门手柄驱动电位器”这个结构上都用了简单粗暴的方法
赛钛客用齿轮驱动,法拓士则用D口的轴去驱动。后者法拓士的办法就跟我们老式家用电视机或收音机上的音量调节旋钮一样,时间长了就会松动(见图)
2016-06-27 445.JPG

下面这个视频分为4个阶段
第一阶段彻底拆解赛钛客X65F的电位器,并演示电位器的死区
X65F油门手柄的圆周运动半径大约是100毫米,前后行程10厘米,在电位器的位置也就是轴心区域和电位器连接时在前后移动的状态下齿轮和齿条的配合处存在半毫米的死区
电位器的齿轮半径大约9毫米。简单来算,100毫米的运动半径减9毫米的齿轮半径。而这个位置的死区的范围有接近0.5毫米 于是0.5毫米乘以91毫米大约4.5毫米的运动死区
换句话说,半毫米的齿轮配合间隙经过圆周运动的半径放大之后你的油门手柄在前后推拉的状态下有4到5毫米的死区

说的再简单一点,油门行程一共10厘米,当你把油门推到5.5厘米时再想拉回来,为了让电位器感应到你的动作你必须拉到总行程的5厘米位置电位器才会有响应


第二阶段演示一下原装Cougar为了保证足够的有效行程又无法增加圆周半径的尺寸时做出的角度妥协。
这点在猪杆上也有充分的体现,你的油门手柄前后运动的角度过大,手腕扭转角度必须做出妥协。猪杆因为设计缓解了这个问题,但是在Cougar上,就很容易出现手腕角度过大而疼痛
(因为我自己在改装Cougar的时候忘记拍这段视频了,所以这个视频是请朋友帮拍的,他用的微信小饰品,加上那么随意一拍……)

第三阶段,演示使用真机结构情况下的角度
第四阶段,原装cougar为了达到足够的行程所付出的角度

http://v.youku.com/v_show/id_XMTYyNjgyNzY4NA==.html
(好像不能直接插视频)


以上就是为了黑一下法拓士和赛钛客。这也是做的妥协,因为真机的传动结构不是现在市面上所出售的杆子所能容纳的体积

------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

先上俩成品图
2016-06-27 696.JPG
2016-06-27 702.JPG


经过多年的沉淀,以及和国产三代机300度球幕模拟器的长期接触我决定把HOUTAS Cougar给彻底改装一次

既然上面说到的缺点,在我这里不考虑体积问题的话就必须把这些缺点给解决掉
第一条电位器的配合和快把钱电位器的诟病

2016-06-27 408.JPG

白色铝合金的部分就是电位器,这个电位器价值300软妹币,依然是传统的碳膜电位器,但这个电位器和我国的一些千万级别军用模拟器所用的电位器是同款
分辨率很低,仅仅0-1023,比起新的X56那3,4万的分辨率那简直不值一提
但这不过是销售商的一种营销手段,因为电位器不去理会分辨率,而是“独立线性精度”这款电位器的独立线性精度为0.1%,千分之一。配合1024位的分辨率,这个电位器的电气传感数据抖动范围只有1。
当你把他推拉到读数500时,只会在500和501之间跳动!
作为前后行程只有12厘米的油门杆来说,你的每0.1毫米的动作都能被精准的检测到
当然,大多数淘宝2块钱的电位器也具备独立线性0.1%的精度,而我用的电位器,不过是用钱去买它稳定性和寿命罢了


红色的部分是油压阻尼,这是和传统油门杆“摩擦阻尼”的又一种革命,这个东西能完全的模拟出液压手感,因为它就是液压杆
对比传统的摩擦片模式的阻尼,我相信凡是用过的都有体会 无法在极低速状态下运动,如果想要推动一点点只想用一点力气去推它往往不动,稍微再施加力气就会猛的推过一截
油压阻尼的原理就像针管,调整阻尼力度相当于更换更粗的针头,液体不受压缩效应所以低速移动不受控,高速移动它就要限制你
低速运动时一点点力气就足够了,想让油门推的更快你就必须要用更大的力气,这个油压阻尼我试着站在上面过,然而最小的阻尼时连一个指头都能快速推拉它
但是设定为最大的阻尼时依然能用一根指头去推动它,不过移动速度实在是太慢了,比蜗牛还慢好几倍

下面这个视频演示一下低速移动特性,阻尼力度设定为我平时所用的标准阻力
第一阶段3倍播放,第二阶段标准速度
http://v.youku.com/v_show/id_XMTYyNzM4Mzk1Mg==.html


对电位器和油压阻尼有一部分了解之后看看它的整体传动结构
5.gif

可以看出这是由手柄驱动连杆,连杆和油压阻尼通过轴承相连接,而阻尼通过白色塑料连接片驱动电位器。
于是,电位器和手柄零间隙的运动结构就完成了


4.gif
延长过后的运动角度明显的缩小


对飞机座舱有过一些了解的人可能都知道真飞机上的油门有一个档位的概念,最基本的也体现在我们常用的双手杆的油门上了
比如前后10%的卡子,猪杆要提拉才能过去的档位卡,赛钛客的X65F只有前后5%的位置有。

通常在真飞机上有几个点
一个是停车转慢车,在冷启动过程中油门需要先从停车位推到慢车,常说的怠速位,在游戏里通常直接是油门到底了
第二个就是加力卡了,猪杆在前后10%可拆的卡,而市面上除了一个法拓士的猪可拆以外赛钛客的产品都是固定的
即使是猪的可拆但往往在玩猪以外的时间里都会把这个卡给拆掉
在原装Cougar上则有多个点,巡航,加力,慢车


但无论怎样设计都并没有真正的把档位卡这个概念给机械化仿真出来。
而这写模拟的档位卡多有一个诟病,当你把油门推到卡位的时候,再想推动一点点又需要大力,大力一到又是猛的推过一截……想要精准控制还是要拆档位卡
所以档位卡这个东西在赛钛客和法拓士的油门里体现的真是食之无味弃之可惜
你以为真飞机设计师这么傻逼会做这种东西吗?


我在参考了大量真机的机械结构之后做出一套机械仿真的档位卡

1.gif
停车位转慢车位
真正的飞机停车位到慢车位属于一段油门行程,但是在游戏里这段行程是不存在的,因为没有油门杆能支持这个东西
于是我在这里也只得做一些妥协,通过动态图可以看到我先是把油门收到底,然后按下档位卡继续收油能触发微动开关
这个微动开关在松开和按下各设定为一个按键,都只亮100毫秒 于是我可以轻松的在游戏里给它设定为关车和开车
这样,在功能上就完全相同于真机了


2.gif
这个部分的卡扣不属于加力卡,而我也安装在了油门中段的位置,如果斜坡的位置反装那么收油的时候就可以不受影响但推油时会卡住

3.gif
加力卡的一个操作演示,我的手正常持握Cougar,使用无名指去控制档位
之所以用无名指也是有讲究的,这符合人体工程学
骑过自行车甚至是山地车的人肯定有体会,在你捏刹车的时候如果4根手指同时去捏会难以控制方向,于是在山地车中出现了只有食指和无名指去捏刹车的短刹杆,俗称二指刹
但是二指刹依然存在缺陷,人的十指能够有效抓握的只有大拇指食指和中指这3个手指,于是山地车后来有了油压刹车,为了能够用一个食指去控制刹车,而多一个中指去控制方向
然而Cougar的手柄食指要控制一个苦力帽和一个带按钮的轴,于是能够有效控制抓握的只剩中指和拇指……
而小拇指的长度太短,经过一系列的因素考虑之后做出的如此设定

DSC01045.JPG
安装样图,档位卡可以安装在整个油门行程的任何一个位置

DSC01048.JPG
有3种档位卡,一个在推油时不受影响,一个在收时不受影响还有一个无论推和收都需要按下档位卡的指拨
如果我需要某些其它形状还可以追加制作



这是一套真正的档位卡,完全仿真的机械结构(其实和Su27的油门档位卡几乎同款)。
于是如何设定档位卡的位置就成了我个人的事,不同的游戏加力的位置也不一样,我只需要动动手就能改变档位卡的位置
而在实战中如果我在某一段时间里不想碰到档位卡只要动动我的手指就能无视它们,因为只需要用无名指去控制档位卡的指拨,所以我在推拉油门时也完全不受操作影响


在手柄下面的控制面板上我参照真机做了这些部分
1.jpg

2016-06-27 622.JPG
这是我做出的成品,只是开关,没什么好介绍的……









-------------------------------------------------------------------------以下是我的制作过程-----------------------------------------------------------------------------------------------------

首先开始去做一些设计图
2016-06-27 566.jpg
2016-06-27 567.jpg






2016-06-27 476.JPG
桌子上其实放着被拆散了的cougar左手的开关,这个cougar用的用是com接口,USB根本用不了 于是我开始做电路改装
2016-06-27 477.JPG
左手的电路图





2016-06-27 478.JPG
cougar的鼠标轴电路板,对着线找地线和信号线……





2016-06-27 488.JPG
cougar用的电位器和开关都是台湾产的,想买同款还稍微费点劲






2016-06-27 494.JPG
已经把所有的线都接出来了





2016-06-27 540.JPG
主结构的框架,就是常见的亚克力 这个已经是组装好的





2016-06-27 538.JPG
刚到手的时候我还得自己打孔攻丝……





2016-06-27 539.JPG
说实话手工费要不少啊!





2016-06-27 541.JPG
2016-06-27 542.JPG
安装一下各种开关,看看比例和尺寸





2016-06-27 547.JPG
像这样的波段开关有一个卡扣,要卡在一个凹槽里,我又得自己用电钻去打个凹槽啊……




2016-06-27 551.JPG
基本确定安装位置之后开始接线





2016-06-27 552.JPG
……





2016-06-27 555.JPG
接完之后就成这B样了……就俩地线





2016-06-27 557.JPG
稍微测试一下焊接强度





2016-06-27 559.JPG
一部分零件还没到,先躺一下吧




2016-06-27 573.JPG
2016-06-27 580.JPG
在这期间我还帮朋友做个街机游戏机……


贴纸到货了 开始改善改善外观


2016-06-27 596.JPG
前扒掉牛皮纸



2016-06-27 597.JPG
画线……



2016-06-27 590.JPG
2016-06-27 591.JPG
2016-06-27 592.JPG



2016-06-27 598.JPG
贴平面的时候还是用刮板比较舒服,这个刮板其实是一部分零件……










2016-06-27 593.JPG
2016-06-27 594.JPG
弧面的贴纸,有点蛋疼

2016-06-27 602.JPG
最后还是把锯齿切掉重贴了一条在上面




2016-06-27 612.JPG
这就刚才那刮板,贴废了……好在贴纸多






2016-06-27 595.JPG
差不多




接下来开始正规组装


2016-06-27 604.JPG
2016-06-27 605.JPG
为了防止松动上螺丝胶




2016-06-27 607.JPG
6061航空铝合金CNC一体成型……不是什么高端的东西,不过是听起来装逼而已
这个零件加工厂没做好,有一个螺丝孔攻滑丝了,我自己扩孔再攻丝之后俩零件用的螺丝一大一小





2016-06-27 608.JPG
2016-06-27 609.JPG
还不错~





2016-06-27 610.JPG
底部,这密集度强度足够用~


2016-06-27 611.JPG
无法下脚了……





2016-06-27 620.JPG
给控制面板贴上贴图终于有点样子了





2016-06-27 621.JPG
此时我还没走线……你看下面那一堆





2016-06-27 624.JPG
实际上有这么乱……





2016-06-27 625.JPG
我并没有什么很好的走线手段,所以还是热熔胶靠谱





2016-06-27 648.JPG
最后接到电路板上





2016-06-27 649.JPG
上位机,全部正常 开始设定按键功能




2016-06-27 652.JPG
3D打印的零件到了,可以开始安装cougar的手柄了




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暴力拆除多余的部分




2016-06-27 654.JPG
2016-06-27 657.JPG
切断之后




2016-06-27 655.JPG
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2016-06-27 659.JPG
严丝合缝 不错不错



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第一阶段的安装,固定了左手手柄




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安装档位卡






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其实设计成弧线是有原因的,大多数的座椅偏宽,并不像飞机弹射座椅那样 所以我必须想办法能让这个新的cougar更贴近真机的人体工程学





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装在奥巴托上好像有点不够高……




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垫一下解决问题,过几天买更长的地角就不需要垫了
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发表于 2016-7-1 17:17 | 显示全部楼层
动手能力太强了,448你让我膜拜下!
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发表于 2016-7-1 17:21 超大游击队员 | 显示全部楼层
献上膝盖系列~448牛
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发表于 2016-7-1 17:38 | 显示全部楼层
厉害啊,价格几何?
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发表于 2016-7-1 17:58 | 显示全部楼层
跪了,大神啊
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 楼主| 发表于 2016-7-1 18:49 | 显示全部楼层

RE: HOTAS Cougar改造,真机的机械结构

Lunatica 发表于 2016-7-1 17:38
厉害啊,价格几何?

私聊 QQ13542207
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发表于 2016-7-1 19:11 | 显示全部楼层
300度球幕模拟器,讲讲这个,感兴趣
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发表于 2016-7-3 16:25 | 显示全部楼层
厉害厉害厉害,高手高手高手。请LZ收下我的膝盖。。。。
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发表于 2016-7-5 19:19 | 显示全部楼层
顶,顶礼膜拜外设改造达人!
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发表于 2016-7-5 22:46 | 显示全部楼层
6666有机会去体验下~
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发表于 2016-7-15 19:25 | 显示全部楼层

RE: HOTAS Cougar改造,真机的机械结构

楼主太厉害了
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发表于 2016-8-11 15:58 | 显示全部楼层
这个精品贴要顶,你这做出来,手感比原装杆又要好了不少!!!
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发表于 2016-10-24 09:43 | 显示全部楼层
兄弟,你这是准备去打仗的节奏啊
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发表于 2016-10-24 13:23 | 显示全部楼层
擦,,,,这枸橘虎是个妖孽啊,,中航把他收了吧。。
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发表于 2016-10-25 12:37 | 显示全部楼层
牛人强帖。
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发表于 2016-10-25 12:38 | 显示全部楼层
牛人强帖。
佩服膜拜!!!
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发表于 2016-11-22 19:18 | 显示全部楼层
神贴必须膜拜。
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发表于 2016-11-24 15:26 | 显示全部楼层
牛人神帖!
佩服佩服!!
膜拜膜拜!!!
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发表于 2016-12-3 18:58 | 显示全部楼层
牛····`````
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