Авиация Авиационный тренажёр - Комплексные тренажеры

22 января 2011


Оглавление:
1. Авиационный тренажёр
2. Процедурные тренажеры
3. Комплексные тренажеры
4. Групповые тренажеры
5. Производители тренажеров



Комплексный тренажер

Комплексными тренажерами называют тренажеры, оборудованными системой подвижности. Это тренажеры самого высокого уровня. Кабина комплексного тренажера выполняется в виде полной реплики реальной кабины летательного аппарата. На комплексные тренажеры устанавливаются передовые системы визуализации.

С характеристиками современного комплексного тренажера можно ознакомиться в этой презентации тренажера 

Система визуализации

Угол ошибки линии визирования проекционной системы
Коллимационная оптическая система
Коллимационная система визуализации

Современные системы визуализации бывают двух типов — проекционные и коллимационные. В системах визуализации обоих типов изображение проецируется с помощью проекторов на сферических или цилиндрических экранах. Проецирование изображения на экранах, расположенных в непосредственной близости от кабины тренажера приводит к тому, что линия визирования удаленных проецируемых объектов зависит от положения глаз пилотов. Угол этой ошибки – параллакс - можно оценить формулой

\alpha = \mathrm{arctg}\, , где

D — расстояние от головы пилота до центра настройки системы визуализации,

L — расстояние от центра настройки системы визуализации до экрана.

Так при D=1м и L=3м для показанного на рисунке случая, то есть при настройке системы визуализации на левого пилота, параллакс равен 18 градусам.

Стандарт ИКАО 9625 требует значение параллакса не более 10 градусов для каждого пилота при настройке системы визуализации на срединную точку между пилотами. Для указанного на рисунке случая при D=0,5м, параллакс относительно срединной точки равен 9 градусам.

Наличие параллакса - недостаток свойственный именно проекционным системам визуализации. В кабине тренажера с проекционной системой визуализации существует только одна точка, в которой параллакс равен нулю. При проектировании системы визуализации за эту точку принимают место пилотирующего пилота. Так как в двучленном экипаже пилотирующим может быть как левый, так и правый пилот, то в этом случае в системе визуализации предусматривают две точки нулевой ошибки с возможностью переключения с одного места на другое.

Несмотря на недостатки, свойственные проекционной системе визуализации, реалистичность имитации внешней визуальной обстановки у нее может быть достаточно высокой. Смотрите пример работы проекционной системы визуализации на опытном тренажере FTD Level V российского самолета Сухой Суперджет-100.

Причиной параллакса является близко расположенный экран, а также свойство света рассеиваться при отражении от негладкой поверхности экрана. Но, если идущий от проекторов свет коллимировать, т.е. проецировать таким образом, чтобы лучи света визуализируемого объекта были параллельны друг другу, то явление параллакса будет устранено. На этом принципе основана работа коллимационной системы визуализации. В коллимационной системе свет от проекторов пропускают через специальную оптическую систему – через светоделительное зеркало на сферическое зеркало. Таким образом создается иллюзия объектов удаленных на большое расстояние.

Стоимость коллимационной системы визуализации превышает 1 млн.$, но только она позволяет отрабатывать на тренажере навыки визуальной посадки. Коллимационные системы устанавливаются на комплексные тренажеры FFS и тренажеры FTD Level 2.

Важным элементом системы визуализации является видеопроекторы. В современных тренажерах применяются DLP-проекторы. В комплексных тренажерах - более совершенные LCOS-проекторы.

Производителями широкоэкранных коллимационных систем визуализации являются:

  • Компания Glass Mountain Optics, Inc., США
  • Компания FlightSafety International Inc., США
  • Компания Redifun Simulation Inc., США
  • Компания Rockwell Collins, Англия
  • Компания CAE, Канада


Система подвижности

Подвижная платформа

Система подвижности дает пилотам ощущения движения возникающие при ускорении самолета или изменении его углового положения, тем самым осуществляет динамическую имитацию полета. Длительно действующая продольная и боковая перегрузка имитируется путем наклона платформы тренажера в противоположном направлении вектору перегрузки.

Система подвижности также имитирует кратковременно продольную, боковую и нормальную перегрузки путем линейных перемещений по соответствующим направлениям, а также угловые ускорения по всем трем осям.

Кроме этого система подвижности воспроизводит тряски и удары, возникающие от неровностей и стыков плит при движении самолета по ВПП, в момент касания ВПП при посадке, при полете в возмущенной атмосфере, а также вибрацию, идущую от двигателей или несущего винта и от аэродинамических эффектов обтекания ЛА.

Динамика движения платформы для имитации кратковременно действующей перегрузки или углового ускорения продемонстрирована на графике. На графике видно, что система подвижности имитирует перегрузку на небольшом участке времени,на котором ускорение разгона платформы достигает значения выше порога восприятия ускорения человеком. Далее в связи с ограниченностью рабочего хода платформы, она тормозится и возвращается в нейтральное положение. Торможение и возврат платформы осуществляется с ускорениями, которые должны быть ниже порога восприятия. Описанный цикл движения платформы формируется в направлениях соответствующих вектору перегрузки и вектору углового ускорения самолета.

Таким образом, система подвижности позволяет пилотам кратковременно ощутить созданную им нормальную перегрузку, а также быстро изменяющуюся продольную, боковую перегрузку и угловые ускорения. Это является достаточным для акселерационного воздействия на пилота для имитации ощущения реального полета, поскольку при пилотировании ключевой информацией является изменение перегрузки вызванное управлением, а не само значение перегрузки.


График движения платформы

Так при выполнении самолетом установившегося разворота с креном 45° нормальная перегрузка должна быть равна 1,4g. Недостаток перегрузки в 0,4g в положении сидя практически незаметен.

Работу системы подвижности в действии можно посмотреть в видеоролике на сайте компании Sim Industries.

Невозможность создания на тренажере долговременной нормальной перегрузки является допустимым для подготовки пилотов неманевренных самолетов. Однако для подготовки пилотов маневренных самолетов это является неприемлемым. Поэтому для имитации перегрузки используются специальные перегрузочные костюмы. При создании перегрузки в эти костюмы подается сжатый воздух, который сковывает движения пилота и затрудняет его дыхание.

Кроме этого существуют экспериментальные тренажеры на центрифуге, которые могут имитировать длительную долговременную перегрузку. Смотрите такой экспериментальный проект Desdemona 

Производителями систем подвижности, позволяющих сертифицировать тренажер по высшему уровню ICAO и JAR-FSTD, являются голландские компании:

  • Компания Moog
  • Компания Bosch Rexroth AG






Просмотров: 11153


<<< Авиационное шоу
Авиация Первой мировой войны >>>