Использование высокоточной графики и датчиков движения катапультируемого кресла создает новый уровень реализма, который может «обмануть» пилотов во время тренировок на тренажерных комплексах.
Уровни реализма, достижимые в Тренажерах вертолетов, таковы, что многие пилоты теперь выходят из сеанса симулятора измученными, с потными ладонями и недоумевая, не повредили ли они самолет. Но конструкторы и экономисты, все еще стремится повысить уровень реализма с помощью новых технологических подходов, которые могут навсегда избавить от многомиллионных симуляторов на шеститочечном подвесе.
Дэвид Смит, старший вице-президент и генеральный менеджер TRU Simulation and Training, говорит: «Промышленность должна выйти за рамки того, что она считает необходимыми минимальными порогами, которым должны соответствовать коммерческие экипажи. Каждый может стать лучше, даже опытный пилот может улучшить свою технику.
«Тренажер предназначен для подготовки пилотов к чему-то, чего они раньше не видели, или к проблемам с программным обеспечением кабины, которые представлены так, как они раньше не видели».
Удар с вертолета
В полнопилотажном имитаторе Bell 525 компании TRU используются компоненты реального воздушного судна. Как один из ведущих мировых производителей тренажеров для вертолетов, TRU стремится предоставлять самые безопасные, реалистичные и экономичные решения для обучения вертолетов по всему миру.
«В коммерческих вертолетных операциях мы определили, что вы проводите много времени, летая низко над землей, выполняя правила визуального полета и выполняя множество критически важных задач по безопасности», — говорит Смит. «Например, при подъеме и работе с грузовыми крюками, где точность и контроль имеют решающее значение, критически важно воспроизвести это в моделировании, включая вибрацию и микрометрии для пилота.
«Чтобы достичь этого в симуляторе вертолета уровня D, мы используем систему двойной подвижности. Система первичного движения обеспечивает ускорение и ориентацию самолета, а система вторичного движения обеспечивает шесть степеней свободы и вибрацию для органов управления».
Двойная система подвижности в тренажере, обеспечивают большую степень реализма в случае отказа двигателя, когда толчок авторотации всегда было трудно воспроизвести на тренировках. Способность обучать пилота, когда у него есть только миллисекунда для повторного ответа, без риска для жизни или оборудования, стала основной мотивацией для TRU.
Уровень D — высший стандарт тренажера. Он предлагает полное движение и максимальную точность воспроизведения. Типичными клиентами будут нефтегазовый сектор, использующий Airbus H135. Основным преимуществом для клиента является сокращение затрат, а также меньший износ самолета и меньшее количество часов, затрачиваемых на учебные полеты. Но с учетом того, что подготовка среднего симулятора для клиента занимает до 12 месяцев и с учетом стоимости, у небольших операторов вертолетов, таких как те, кто летает на новом Bell 505, есть альтернативный вариант.
Смит говорит: «Для более легких самолетов у нас есть стационарное устройство, но у нашего все еще есть небольшая степень движения, включенная в спектр вибрации, поэтому он дает относительно недорогой подход к обучению. Преимущество состоит в том, что вам не нужно так много места и вы получаете такие же захватывающие визуальные эффекты, как в более крупной системе.
«Когда любой пилот летит, он не собирается подвергать риску свой самолет. Первая задача — обеспечить безопасность этого самолета, а вторая — обучение. В наших тренажерах мы делаем наоборот. Первое — это тренировка, и это единственное что должно волновать пилота».
Разработка Тренажера
Все тренажеры TRU развиваются одинаково, собирая как можно больше данных летных испытаний. Образцы должны быть быстрыми. Скорость сбора данных около ста раз в секунду является минимальной. «Но здесь кроется фундаментальная проблема», — говорит Смит. «Производитель управлял прототипом только в определенных маневрах или в определенных весовых конфигурациях, поэтому пилоты играют огромную роль в обеспечении качества в симуляторе — их субективное мнение, очень повышает ценность всего пакета.
«Пилот совершит определенный маневр, возможно, тот, который он делал тысячу раз раньше на реальном самолете. Затем они садятся в Тренажере и говорят: «Посмотри, кажется, это немного не так», и, возможно, органы управления полетом находятся не совсем там, где они были бы в реальной машине. Мы сверяемся с данными наших собственных летных испытаний. Если мы видим переменную, мы ее исправляем. Вам понадобится этот дополнительный уровень пилотного контекста при разработке таких систем ».
В настоящее время TRU разрабатывает Тренажеры для поисково-спасательных операций (SAR), который копирует кабину и заднюю кабину оператора лебедки. Оба работают в унисон и имитируют ощущение и полное движение во время типичного сценария спасения. Также можно воссоздать тип судна и состояние моря и даже такие сценарии, как отказ двигателя во время спасания.
Центробежная сила
Полнопилотажный тренажер TRU Level D имеет двойную систему движения, чтобы обеспечить большую реалистичность во время моделирования. В то время как такие технические достижения в области потребления топлива в отрасли, использование дорогих шеститочечных тренажеров, может подходить к концу в обучении будущих военных пилотов. Пол Хаттон, генеральный директор Cranfield Aerospace Solutions, предвидит гораздо более простой и экономичный способ.
«Если вы думаете о военном летчике быстрого реактивного самолета, он выполняет много длительных маневров с высокими длинными перегрузками. Если вы поместите их в тренажер, аналогичный тому, который используется для коммерческого пилота, вы можете смоделировать наступление g- force, но он не сможет реально воспроизвести среду, в которой работает военный пилот », — говорит Хаттон.
Для военного летчика, единственный способ имитации реалистичного устойчивого г -force является закрутить их в центрифуге. Хотя это очень хорошо для физиологических эффектов, для оперативной тренировки это не годится. Инженеры Крэнфилде разработали инновационную систему , способную одурачить мозг пилота в испытывая г -force. Хаттон говорит: «Мы делаем это, начиная со стандартной копии катапультного сиденья, вставляя высокоточные приводы, датчики давления под подушку сиденья и на спинку, а затем перемещаем сиденье вверх и вниз на несколько сантиметров, чтобы линия взгляда пилота была слегка измените, чтобы дать им ощущение движения. Специальные ремни от сиденья помогают слегка сжать позвоночник , чтобы имитировать наступление г -force, приводя в двиюене G-костюм, который надувается и сдувается.
Это метод , известный как г -cueing и для пилотов это ближайший эффект достижим для реального полета. Хаттон говорит: «Преимущество состоит в том, что это можно сделать с помощью только катапультируемого сиденья и некоторых блоков, установленных за конструкцией сиденья. Это очень компактная тренировочная среда.
«Его можно вставить в обычный полнофункциональный тренажер, и добавить визуальную среду, или вы наденете шлем виртуальной реальности, и сиденье по-прежнему будет обеспечивать полную адекавтность восприятия движения, и теперть через через шлем ВР».
Потенциальные преимущества последней настройки означают, что из-за компактности сиденья у вас может быть шесть таких кресел рядом друг с другом, а пилоты из одного подразделения будут летать вместе в виртуальном мире. Напротив них могли сидеть шесть пилотов. Все будут носить шлемы виртуальной реальности и получат те же преимущества симулятора с шестью точками при гораздо меньшей стоимости и занимаемом тренажерами пространстве. Вскоре ожидается скачок в технологиях. Хаттон говорит: «Некоторые истребители четвертого и пятого поколений снабжены шлемами, которые представляют собой эффективные проекционные системы, дающие оперативную картину во время реального полета. Для одного из OEM-интеграторов осталось совсем немного времени, чтобы разработать программное обеспечение, которое интегрирует шлем в нашу технологию сидений.
«В будущем симуляторе военного скоростного реактивного самолета пилот может принести свой шлем, вставить его в кресло и пройти обучение в полностью захватывающей среде. Еще никто этого не делал. У вас есть и сиденье, и шлем, и теперь нужно их интегрировать».
Удивительно, но нынешний тренажер-тренажер F-35 представляет собой фиксированное сиденье с экранами спереди, которому уже несколько десятилетий с точки зрения технологии моделирования. Очень легко дать будущим пилотам F-35 полностью иммерсивную тренировочную среду за очень небольшую плату, используя часть личного снаряжения, которое у них уже есть. Хаттон говорит: «Важно, чтобы военные осознали такой подход, потому что у самолетов, таких как F-35, нет двухместных тренажеров. Когда пилот впервые садится в самолет, он сам по себе, поэтому качество синтетической подготовки, которую он прошел до этого, становится еще более критичным».
Источник: https://www.aerospacetestinginternational.com/features/how-the-latest-flight-simulators-help-training-and-testing.html
