Реферат авіасимулятор

1 Процедурні тренажери
2 Комплексні тренажери
- 2.1 Система візуалізації
- 2.2 Система рухливості
3 Групові тренажери
4 Сертифікація
5 Виробники тренажерів

Інформацію про ігрові авіатренажер дивіться в статті Авіасимулятор.

Авіаційний (пілотажний) тренажер - це імітатор польоту, призначений для наземної підготовки пілотів. В авіаційному тренажері імітується динаміка польоту і робота літакових систем і двигунів за допомогою спеціальних моделей, реалізованих в програмному забезпеченні обчислювального комплексу тренажера.

Авіаційні тренажери отримали велике поширення і у військовій і в цивільній авіації з двох причин. По-перше, авіаційний тренажер дозволяє зробити підготовку пілотів абсолютно безпечною, тому що підготовка пілотів в реальному польоті завжди пов'язана з підвищеним ризиком. Крім цього тренажер дозволяє зробити безпечної відпрацювання позаштатних ситуацій, деякі з яких або вкрай небезпечні для відпрацювання в реальному польоті, або взагалі їх відпрацювання в реальному польоті заборонена законодавчо. По-друге, авіаційний тренажер дозволяє заощадити значні фінансові кошти на льотної підготовки екіпажів на увазі того, що вартість експлуатації реального літака кратно перевищує вартість експлуатації тренажера (незважаючи на високу вартість сучасних тренажерів, часом перевищує 10 мільйонів доларів). Також особливу цінність авіаційні тренажери представляють у військовій авіації. Вони дозволяють практично без обмежень імітувати реальну бойову обстановку, яку вкрай важко зімітувати в мирний час під час навчань.

Зараз можна констатувати, що тренажери цивільних літаків мають більш високий рівень досконалості, ніж військових літаків на увазі дії в цивільній авіації жорстких стандартів JAR-FSTD і ICAO 9625. детально визначають відповідність тренажерної моделі реальному літаку. Тренажери, сертифіковані за найвищим рівнем (Level D по JAR-FSTD або Level VII по ICAO 9625). мають такий високий рівень подібності, що дозволяють випускати правих пілотів по завершенню курсу тренажерної перепідготовки на новий тип літака відразу в комерційний політ без виконання вивізного програми на літаку.

Авіаційні тренажери можна розділити на чотири основні групи:

Full Mission Simulator (FMS)
Full Flight Simulator (FFS)
Flight Training Device (FTD)
Flight Procedures Training Device (FPTD)

У сучасній практиці підготовки пілотів цивільної авіації найбільшого поширення набули комплексні тренажери (FFS) і процедурні тренажери (FPTD).

1. Процедурні тренажери

Процедурні тренажери (Flight Procedures Training Device) призначені для відпрацювання екіпажем процедур підготовки та виконання польоту.

У тренажерах такого призначення пульти, прилади і органи управління зазвичай імітується за допомогою сенсорних моніторів. Для зручності окремі пульти і органи управління можуть бути представлені у вигляді повнорозмірних макетів. У представленому на малюнку варіанті процедурного тренажеру встановлений імітатор козирка приладової дошки пілотів, що складається з пульта управління автопілотом і пультів сигналізації і пріоритету. Також на тренажері встановлені імітатори лицьових панелей обчислювальної системи літаководіння.

Процедурні тренажери не призначені для придбання навичок пілотування. Тому вони зазвичай не обладнуються системою візуалізації.

З характеристиками сучасного процедурного тренажеру можна ознайомитися, наприклад, в цій презентації тренажера (англ.)

2. Комплексні тренажери

Комплексними тренажерами називають тренажери, обладнаними системою рухливості. Це тренажери найвищого рівня. Кабіна комплексного тренажера виконується у вигляді повної репліки реальної кабіни літального апарату (ЛА). На комплексні тренажери встановлюються передові системи візуалізації.

З характеристиками сучасного комплексного тренажера можна ознайомитися в цій презентації тренажера (англ.)

2.1. система візуалізації

Кут помилки лінії візування проекційної системи

Коллимационная оптична система

Коллимационная система візуалізації

Сучасні системи візуалізації бувають двох типів - проекційні і Коллимационная. У системах візуалізації обох типів зображення проектується за допомогою проекторів на сферичних або циліндричних екранах. Проектування зображення на екранах, розташованих в безпосередній близькості від кабіни тренажера призводить до того, що лінія візування віддалених проецируемих об'єктів залежить від положення очей пілотів. Кут цієї помилки - паралакс - можна оцінити формулою

D - відстань від голови пілота до центру настройки системи візуалізації,

L - відстань від центру настройки системи візуалізації до екрану.

Так при D = 1м і L = 3м для показаного на малюнку випадку, тобто при налаштуванні системи візуалізації на лівого пілота, паралакс дорівнює 18 градусам.

Стандарт ІКАО 9625 вимагає значення паралакса не більше 10 градусів для кожного пілота під час налаштування системи візуалізації на серединну точку між пілотами. Для зазначеного на малюнку випадку при D = 0,5 м, паралакс щодо серединної точки дорівнює 9 градусів.

Наявність параллакса - недолік властивий саме проекційним системам візуалізації. В кабіні тренажера з проекційною системою візуалізації існує тільки одна точка, в якій паралакс дорівнює нулю. При проектуванні системи візуалізації за цю точку приймають місце пілотує пілота. Так як в двучленном екіпажі пілотує може бути як лівий, так і правий пілот, то в цьому випадку в системі візуалізації передбачають дві точки нульової помилки з можливістю перемикання з одного місця на інше.

Незважаючи на недоліки, властиві проекційної системі візуалізації, реалістичність імітації зовнішньої візуальної обстановки у неї може бути досить високою. Дивіться приклад роботи проекційної системи візуалізації на дослідному тренажері FTD Level V (Level V по ICAO 9625) російського літака Сухой Суперджет-100.

Причиною параллакса є близько розташований екран, а також властивість світла розсіюватися при відображенні від негладкою поверхні екрану. Але, якщо йде від проекторів світло коллімірованним, тобто проектувати таким чином, щоб промені світла візуалізіруемого об'єкта були паралельні один одному, то явище паралакса буде усунуто. На цьому принципі заснована робота коллимационной системи візуалізації. У коллимационной системі світло від проекторів пропускають через спеціальну оптичну систему - через светоделітельное дзеркало на сферичне дзеркало. Таким чином створюється ілюзія об'єктів віддалених на велику відстань.

Вартість коллимационной системи візуалізації перевищує 1 млн. $, Але тільки вона дозволяє відпрацьовувати на тренажері навички візуальної посадки. Коллимационная системи встановлюються на комплексні тренажери FFS і тренажери FTD Level 2 (Level 2 по JAR-FSTD).

Виробниками широкоекранних колімаційних систем візуалізації є:

Компанія Glass Mountain Optics, Inc. США
Компанія FlightSafety International Inc. США
Компанія Redifun Simulation Inc. США
Компанія Rockwell Collins, Англія
Компанія CAE, Канада

2.2. система рухливості

Система рухливості дає пілотам відчуття руху виникають при прискоренні літака або зміні його кутового положення, тим самим здійснює динамічну імітацію польоту. Тривало діюча поздовжня і бічна перевантаження імітується шляхом нахилу платформи тренажера в протилежному напрямку вектору перевантаження.

Система рухливості також імітує короткочасно подовжню, бічну і нормальну перевантаження шляхом лінійних переміщень за відповідними напрямами, а також кутові прискорення по всіх трьох осях.

Крім цього система рухливості відтворює тряски і ударів, що виникають від нерівностей і стиків плит при русі літака по ЗПС, в момент дотику ЗПС при посадці, при польоті в обуреної атмосфері, а також вібрацію, що йде від двигунів або несучого гвинта і від аеродинамічних ефектів обтікання ЛА .

Динаміка руху платформи для імітації короткочасно діючої перевантаження або кутового прискорення продемонстрована на графіку. На графіку видно, що система рухливості імітує перевантаження на невеликій ділянці часу (менше секунди), на якому прискорення розгону платформи досягає значення вище порога сприйняття прискорення людиною. Далі в зв'язку з обмеженістю робочого ходу платформи, вона гальмується і повертається в нейтральне положення. Гальмування і повернення платформи здійснюється з прискореннями, які повинні бути нижче порога сприйняття. Описаний цикл руху платформи формується в напрямках відповідних вектору перевантаження і вектору кутового прискорення літака.

Таким чином, система рухливості дозволяє пілотам короткочасно відчути створену їм нормальну перевантаження, а також швидко змінюється подовжню, бічну перевантаження і кутові прискорення. Це є достатнім для акселерационного (силового) впливу на пілота для імітації відчуття реального польоту, оскільки при пілотуванні ключовою інформацією є зміна перевантаження спричинене управлінням, а не саме значення перевантаження.

Графік руху платформи

Так при виконанні літаком усталеного розвороту з креном 45 ° (граничного з умов безпеки для пасажирського літака) нормальна перевантаження повинна дорівнювати 1,4g. Недолік перевантаження в 0,4g в положенні сидячи практично непомітний.

Неможливість створення на тренажері довготривалої нормального перевантаження є допустимим для підготовки пілотів неманевренних літаків. Однак для підготовки пілотів маневрених літаків це є неприйнятним. Тому для імітації перевантаження використовуються спеціальні перевантажувальні костюми. При створенні перевантаження в ці костюми подається стиснене повітря, який сковує рухи пілота і ускладнює його дихання.

Крім цього існують експериментальні тренажери на центрифузі, які можуть імітувати тривалу довгострокову перевантаження. Дивіться такий експериментальний проект Desdemona (англ.)

Виробниками систем рухливості, що дозволяють сертифікувати тренажер по вищому рівню ICAO і JAR-FSTD. є голландські компанії:

3. Групові тренажери

4. Сертифікація

Крім основних стандартів, в яких представлені сертифікаційні вимоги до тренажерів, широко використовується також документ «Вимоги до даних конструкції і до даних характеристик авіаційних тренажерів» [6] організації IATA. У цьому документі визначені вимоги до даних по конструкції ЛА, необхідні для створення сучасного тренажера.

Так само при розробці тренажерів застосовуються стандарти організації ARINC. [7]

ARINC 610B - Керівництво по застосуванню в тренажерах авіоніческого обладнання та програмного забезпечення

ARINC 436 - Керівництво по розробці електронного Посібника з кваліфікаційним випробувань тренажера.

Правом сертифікації тренажерів має англійське авіаційне суспільство RAeS. [8]

У Росії лідери вітчизняної тренажеростроітельной галузі поки що не представили переконливих доказів сертифікації тренажерів на вищому рівні міжнародних стандартів (сертифікат EASA і т.п.). Поки вони обмежуються заявами про те, що «побудували тренажер на вищому рівні». [9] Першу сертифікацію тренажера, виготовленого вітчизняною компанією, на вищому рівні міжнародного стандарту можна буде вважати моментом виходу вітчизняного тренажеростроенія на світовий рівень.

5. Виробники тренажерів

Компанія CAE, Канада
Компанія Thales TrainingSimulation Limited, Англія-Франція
Компанія FlightSafety International Inc. США
Компанія Frasca International Inc. США
Корпорація Opinicus Corporation, США
Компанія «Транзас авіація», м.Санкт-Петербург
Компанія «Кронштадт», м.Москва
Компанія ЦНТП «Динаміка», м Жуковський
Компанія «Фірма" НІТА "», м Санкт-Петербург
Компанія «Flight Studio Technology», м.Санкт-Петербург
Пензенское конструкторське бюро моделювання
Компанія «Маркет-МАТС", м.Львів, Україна
Компанія "Лінкстар", м.Київ, Україна
Компанія Mechtronix, Канада
Компанія Sim Industries, Голландія

Даний реферат складений на основі статті з російської Вікіпедії. Синхронізація виконана 12.07.11 8:28:55
Схожі реферати: Тренажер. Гіроскопічний тренажер. Клавіатурний тренажер. Гірськолижний тренажер. Коник (тренажер). Спортивний тренажер. Пневматичний тренажер. Бігова доріжка (спортивний тренажер). Авіаційний транспорт.