RU2037209C1 - Training apparatus - Google Patents
Training apparatus Download PDFInfo
- Publication number
- RU2037209C1 RU2037209C1 SU5026867A RU2037209C1 RU 2037209 C1 RU2037209 C1 RU 2037209C1 SU 5026867 A SU5026867 A SU 5026867A RU 2037209 C1 RU2037209 C1 RU 2037209C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- cabin
- simulator
- pilot
- ejection
- cockpit
- Prior art date
Links
Landscapes
- Management, Administration, Business Operations System, And Electronic Commerce (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к авиационной технике, в частности к проектированию тренажеров для обучения пилотов. The invention relates to aircraft, in particular to the design of simulators for training pilots.
В настоящее время в мировой практике известны два вида наземных тренажеров: одни из них предназначены для обучения пилотов только приемам пилотирования на разных режимах и при различных ситуациях, возникающих в полете, причем они могут быть выполнены подвижными или стационарными, другие тренажеры предназначены для обучения приемам катапультирования, т. е. для отработки процедур ввода в действие катапультного кресла и психофизиологической переносимости перегрузок катапультирования, как правило кабина у них расположена горизонтально. Currently, two types of ground-based simulators are known in world practice: one of them is intended for training pilots only in piloting techniques in different modes and in various situations that arise in flight, moreover, they can be made mobile or stationary, other simulators are designed to teach bailout techniques , i.e., to work out the procedures for putting the ejection seat into operation and the psychophysiological tolerance of the ejection overloads, as a rule, their cabin is horizontal.
Общим недостатком пилотажных тренажеров является отсутствие имитации аварийных и катастрофических ситуаций и они не располагают элементами катапультирования, что не позволяет на них отработать с пилотом навыки для его ориентации в сложившейся ситуации и принятию правильного решения об аварийном покидании самолета и выбору способа его осуществления. A common drawback of flight simulators is the lack of simulations of emergency and catastrophic situations and they do not have elements of ejection, which does not allow them to develop skills with the pilot for his orientation in the current situation and making the right decision about emergency escape from the aircraft and choosing a method for its implementation.
Статистика показывает, что в катастрофических и аварийных ситуациях летчики страдают синдромом страха перед принятием решения на катапультирование, отчего их погибает до 33%
Высокие потери пилотов, не принявших вовремя решение на катапультирование, объясняется отсутствием необходимой натренированности пилотов в принятии решений на отрезке полета в катастрофической ситуации, во время которого требуется сориентироваться в ситуации и принять правильное решение на катапультирование и уложиться при этом во времени.Statistics show that in catastrophic and emergency situations, pilots suffer from the fear of deciding to bailout, which causes them to die up to 33%
The high loss of pilots who did not make a decision on bailout in time is explained by the lack of the necessary training of pilots in making decisions on a flight segment in a catastrophic situation, during which it is necessary to navigate in the situation and make the right decision to bail out and keep in time.
Предлагаемый тренажер соединяет в себе признаки известных тренажеров обоих видов и предназначен для повышения эффективности обучения пилотов путем создания условий тренировки, которые могут возникнуть в реальной аварийной и катастрофической ситуациях и обеспечения возможности обучения пилотов навыкам ориентации в сложившейся ситуации и принятия правильного решения на покидание самолета. The proposed simulator combines the features of well-known simulators of both types and is intended to increase the effectiveness of pilot training by creating training conditions that can arise in real emergency and catastrophic situations and by providing pilots with the ability to learn orientation skills in this situation and make the right decision to leave the aircraft.
Известен "тренажер Линка" [1] представляющий собой упрощенный макет одноместного самолета с кабиной, закрепленной на универсальном шарнире, позволяющем самолету осуществлять имитированный полет с изменяющимися углами тангажа, крена и рыскания. В тренажере предусмотрено наличие инструктора, осуществляющего контроль пилотирования. Управление кабиной-самолетом осуществляется при помощи пневмоприводов. The well-known "Link simulator" [1] is a simplified model of a single-seat aircraft with a cabin mounted on a universal hinge that allows the aircraft to simulate flight with varying angles of pitch, roll and yaw. The simulator provides for an instructor who exercises control of the piloting. Cockpit control is carried out using pneumatic actuators.
Недостатками тренажера Линка являются отсутствие замкнутого контура во время имитации управления самолетом при отклонении пилотом органов управления, а также устройств, воспроизводящих или имитирующих катапультирование. Кроме того, не предусмотрены имитация катапультирования или аварийных ситуаций и отработка поведения пилота в этих ситуациях. The disadvantages of the Link simulator are the lack of a closed loop during simulation of aircraft control when the pilot rejects the controls, as well as devices that reproduce or simulate ejection. In addition, there are no simulations of bailouts or emergencies and testing pilot behavior in these situations.
Известен также комплексный авиационный тренажер [2] содержащий кабину для экипажа с приборными досками, снабженными необходимыми приборами, систему управления, рабочие места для пилотов, систему внешней обстановки, систему подвижности, вычислительный комплекс, пульт инструктора и командира. Also known is an integrated flight simulator [2] comprising a crew cabin with dashboards equipped with the necessary instruments, a control system, workplaces for pilots, an external environment system, a mobility system, a computer complex, an instructor and commander console.
Тренажер предназначен для отработки процедур пилотирования, навыков управления на различных этапах полета или в определенных "нештатных ситуациях". The simulator is designed to practice piloting procedures, control skills at various stages of the flight or in certain "emergency situations".
Недостатками известного тренажера являются недостаточные углы наклона кабины при имитации полета по тангажу, крену и рысканию; отсутствие устройств, воспроизводящих или имитирующих катапультирование. Кроме того, в программе обучения пилота не предусмотрена имитация аварийных и катастрофических ситуаций, при которых пилот вынужден покинуть самолет, например при помощи катапультирования, не предусмотрена также возможность обучения пилота принятию правильного решения на катапультирование в зависимости от опасности сложившейся ситуации. The disadvantages of the known simulator are insufficient angles of inclination of the cabin when simulating a flight in pitch, roll and yaw; lack of devices that reproduce or simulate bailouts. In addition, the pilot training program does not provide for the simulation of emergency and catastrophic situations in which the pilot is forced to leave the plane, for example by means of bailout, nor does it provide for the possibility of training the pilot to make the right decision to bail out depending on the danger of the situation.
Наиболее близким к предлагаемому техническому решению и принятому в качестве прототипа, является тренажер катапультирования [3] содержащий направляющие для катапультирования с установленным на них катапультным креслом и связанную с ними подвижную кабину, представляющую макет кабины летательного аппарата, агрегаты обеспечивающие отработку техники катапультирования, пульт инструктора. Кабина перемещается горизонтально от пилота в кресле. Инструктор вводит начальные условия для пилота, а он самостоятельно выполняет процедуры, необходимые для катапультирования. Перед имитацией катапультирования подвижная кабина перемещается по горизонтали вперед от катапультного кресла с пилотом, обеспечивая ему безопасность. Только после этого осуществляется катапультирование кресла с пилотом по вертикальным направляющим с воспроизводством соответствующих перегрузок. Инструктор наблюдает всю кабину с пилотом и контролирует правильность катапультирования визуально. Closest to the proposed technical solution and adopted as a prototype is an ejection simulator [3] containing guides for ejection with an ejection seat mounted on them and a movable cabin associated with them, representing a model of the aircraft cockpit, units providing testing of the ejection technique, and an instructor's console. The cabin moves horizontally from the pilot in the seat. The instructor introduces the initial conditions for the pilot, and he independently performs the procedures necessary for bailout. Before simulating an ejection, the movable cabin moves horizontally forward from the ejection seat with the pilot, ensuring safety. Only after this is the bailout of the seat with the pilot along the vertical guides with the reproduction of the corresponding overloads carried out. The instructor observes the entire cockpit with the pilot and monitors the correctness of the ejection visually.
Тренажер позволяет определять неисправности отдельных элементов системы катапультирования, а также обучать пилота навыкам катапультирования в горизонтальном полете. The simulator allows you to identify malfunctions of individual elements of the ejection system, as well as train the pilot in ejection skills in horizontal flight.
Недостатками известного устройства являются имитация катапультирования, которая осуществляется только в горизонтальном режиме полета, кроме того, в тренажере не воспроизводится участок полета, предшествующий катапультированию, тем самым нет оценки пилота правильному действию на этом важном этапе времени, не отрабатываются навыки принимать правильные решения на катапультирование. The disadvantages of the known device are simulation of bailouts, which is carried out only in a horizontal flight mode, in addition, the flight section preceding the bailout is not reproduced in the simulator, thereby there is no pilot's assessment of the correct action at this important stage of time, skills are not being developed to make the right decisions for bailouts.
В предлагаемом тренажере, содержащем устройство для катапультирования с катапультным креслом пилота, пульт инструктора, установленный вне кабины, кабина тренажера выполнена адекватной кабине реального самолета по параметрам рабочей зоны и интерьеру и снабжена приборной доской, системой индикации на лобовом стекле, системой управления, системой визуализации внешней обстановки, а также катапультным креслом для пилота, откидывающимся фонарем, при этом кабина снабжена системой подвижности, обеспечивающей ей перемещение по углам тангажа, крена и рыскания в пределах более 45о, а также имитатором стреляющего пневмомеханизма, при этом движение катапультного кресла обеспечивается на начальном участке, фонарь же снабжен шарнирным механизмом и механизмом перемещения его вместе с креслом, при этом тренажер снабжен вычислителем, связанным с приводами системы подвижности, системами индикации и визуализации и управления, обеспечивающим имитированное движение кабины в особой ситуации и создающим поток информации для индикации в системах, установленных в кабине и вне ее. Пульт инструктора с дисплеем вынесен за пределы тренажера.In the proposed simulator, which contains an ejection device with an ejection seat, an instructor’s console installed outside the cockpit, the cockpit of the simulator is adequate to the cockpit of a real aircraft in terms of the working area and interior, and is equipped with a dashboard, an indication system on the windshield, a control system, and an external visualization system the situation, as well as an ejection seat for the pilot, a reclining lamp, while the cockpit is equipped with a mobility system that allows it to move along pitch angles , Roll and yaw in a range more than 45 °, and the simulator firing pnevmomehanizma, wherein movement ejection seat is provided in the initial section, the lamp is provided with a hinge mechanism and a mechanism for moving it together with the chair, the exercise machine is provided with a calculator connected with the motion system actuators , systems of indication and visualization and control, providing simulated movement of the cabin in a special situation and creating a flow of information for indication in systems installed in and outside the cabin. The instructor's console with the display has been moved outside the simulator.
Предлагаемый тренажер позволяет повысить эффективность обучения пилотов путем создания условий тренировки в аварийной и катастрофической ситуациях и обеспечить навыкам принятия правильного решения на покидание самолета, в том числе путем катапультирования. The proposed simulator allows you to increase the effectiveness of training pilots by creating training conditions in emergency and catastrophic situations and provide skills for making the right decision to leave the aircraft, including by bailout.
При этом в тренажере создают реальную обстановку как в режиме обычного полета, так и реальную обстановку в режиме катастрофы, так как система подвижности кабины позволяет ей занимать большие углы по крену до 
Пульт инструктора с дисплеем, индуктирующим на своем экране все параметры движения и управления, вынесен за пределы тренажера с целью уменьшения веса кабины. Между инструктором и пилотом выполнена прямая и обратная связь. The instructor’s console with a display that induces on its screen all the parameters of movement and control is moved outside the simulator in order to reduce the weight of the cabin. Between instructor and pilot performed direct and feedback.
Кабина тренажера выполнена адекватной кабине реального самолета по параметрам рабочей зоны и интерьеру и снабжена всем необходимым оборудованием и элементами управления, а также снабжена катапультным креслом, как на самолете, с набором элементов управления и другого по инструкции для осуществления катапультирования. The cockpit of the simulator is adequate to the cockpit of a real aircraft according to the parameters of the working area and interior and is equipped with all necessary equipment and controls, as well as equipped with an ejection seat, like on an airplane, with a set of controls and another according to the instructions for the implementation of the ejection.
На фиг. 1 изображен тренажер, общий вид; на фиг. 2 вид кабины, состыкованной с капсулой, которая установлена на вилкообразной опоре, и показаны узлы, из которых они состоят, а также положение пилота в кресле кабины до катапультирования и во время имитации катапультирования; на фиг. 3 тренажер, вид слева (крепление капсулы с кабиной на вилкообразной опоре и ее установка на корпусе при помощи вертикальной полой оси, а также показаны системы подвижности кабины с капсулой по углам тангажа, крена и рыскания); на фиг. 4 тренажер, вид сверху и показаны углы поворота кабины с капсулой по углам рыскания; на фиг. 5 тренажер с положением кабины под разными углами тангажа и рыскания с одновременной имитацией катапультирования; на фиг. 6 принципиальная схема работы тренажера. In FIG. 1 shows a simulator, general view; in FIG. 2 is a view of the cockpit docked with the capsule, which is mounted on a fork-shaped support, and the units of which they are composed, as well as the position of the pilot in the cockpit seat before ejection and during the simulation of ejection are shown; in FIG. 3 simulator, left side view (fixing the capsule with the cab on the fork-shaped support and installing it on the body using the vertical hollow axis, and also the mobility systems of the cab with the capsule along the pitch, roll and yaw angles are shown); in FIG. 4 simulator, top view and showing the angles of rotation of the cab with the capsule at the yaw angles; in FIG. 5 simulator with the position of the cabin at different angles of pitch and yaw with simultaneous simulation of ejection; in FIG. 6 schematic diagram of the simulator.
Предлагаемый тренажер содержит подвижную кабину 1, моделирующую конкретный тип летательного аппарата с воспроизведением интерьера рабочего места пилота. Кабина 1 жестко связана с капсулой 2 и имеет два отсека. Первый отсек 3 одним торцом встык связан с кабиной 1, а другим с вторым отсеком 4. В первом отсеке капсулы 2 расположен узел подвижности кабины 1 по крену, а во втором отсеке размещен балансированный груз 5. Все узлы кабина 1 и капсула 2 с ее двумя отсеками имеют общую продольную ось. На капсуле 2 на уровне ее продольной оси симметрии установлены жестко две полуоси 6, при помощи которых она подвижно крепится в цапфах и на подшипниках 7 вилкообразной опоры 8, при этом полуоси 6 связаны с механизмом поворота, кабины 1 и капсулы, который содержит электрогидравлический привод 9, связанный с зубчатым сектором 10 и установленный на одной из полуосей 6, а сам электрогидравлический привод 9 закреплен на кронштейне 11, который установлен на соответствующей вилке опоры 8. Таким образом вилкообразная опора 8 предназначена для подвижного крепления капсулы 2 с кабиной 1, а механизм поворота 9, 10, установленный на одной из вилок опоры 8, поворачивает кабину 1 с капсулой 2 по углам тангажа от 0 до более 45о. Вилкообразная опора 8 установлена подвижно с вращением вокруг вертикальной оси, создавая этим имитацию движения кабины 1 с капсулой 2 по углам рыскания до 45о в одну и другую сторону. Вилкообразная опора 8 установлена на подвижной планшайбе 12, которая опирается на подшипник 13 и жестко связывает опору 8 с вертикальной полой осью 14, расположенной внутри корпуса 15, на верхней площадке которого установлена планшайба 12. При этом вертикальная ось полой оси 14, планшайбы 12, ось симметрии вилкообразной опоры 8 и вертикальная ось симметрии кабины 1 с капсулой 2 совмещены (расположены на одной вертикальной оси). Корпус 15 жестко установлен на плите 16, при помощи которой он крепится к фундаменту 17. Пульт 18 инструктора с экспертной системой контроля и вычислительной системой 19 управления расположены вне тренажера и установлены также на фундаменте 17. Вычислительная система 19 установлена вне тренажера и связана при помощи кабеля 20 с узлами подвижности и с кабиной 1 пилота, чем и осуществляется контроль за действиями и поведением пилота, а также обеспечивает режим работы тренажера. Кабина 1 тренажера выполнена подвижной и может перемещаться по углам тангажа и рыскания в месте с капсулой 2, а также по углам крена до 50о самостоятельно относительно капсулы 2. Кабина 1 выполнена адекватной кабине реального самолета по параметрам рабочей зоны и интерьеру. В кабине 1 расположены приборная панель 21 фиг. 2 с набором пилотажных приборов индикации и все органы 22 управления самолетом (РУС, РУД, педали и т. д.).The proposed simulator contains a movable cockpit 1, simulating a specific type of aircraft with reproduction of the interior of the pilot's workplace. Cabin 1 is rigidly connected to capsule 2 and has two compartments. The first compartment 3 is end-to-end connected with the cab 1 and the other with the second compartment 4. In the first compartment of the capsule 2 there is a roll unit of cab 1 mobility, and in the second compartment there is a balanced load 5. All components are cab 1 and capsule 2 with its two compartments have a common longitudinal axis. On the capsule 2, at the level of its longitudinal axis of symmetry, two half shafts 6 are rigidly mounted, with the help of which it is movably mounted in the pins and on the bearings 7 of the fork support 8, while the half shafts 6 are connected with the rotation mechanism, the cab 1 and the capsule, which contains an electro-hydraulic actuator 9 connected with the gear sector 10 and mounted on one of the axle shafts 6, and the electro-hydraulic actuator 9 itself is mounted on a bracket 11, which is mounted on the corresponding fork of the support 8. Thus, the fork-shaped support 8 is designed for movable repleniya capsule 2 Cab 1 and the rotation mechanism 9, 10, mounted on a support fork 8 rotates the cab 1 with the capsule 2 in pitch from 0 to about 45. Forked support 8 slidably mounted with rotation around the vertical axis, thus creating a simulation cabin movement 1 capsule 2 at the corners of yaw to 45 in one and the other side. The fork-shaped support 8 is mounted on a movable faceplate 12, which is supported by a bearing 13 and rigidly connects the support 8 with a vertical hollow axis 14 located inside the housing 15, on the upper platform of which a faceplate 12 is installed. In this case, the vertical axis of the hollow axis 14, faceplate 12, the axis the symmetry of the fork-shaped support 8 and the vertical axis of symmetry of the cab 1 with the capsule 2 are aligned (located on the same vertical axis). The housing 15 is rigidly mounted on the plate 16, with which it is attached to the foundation 17. The instructor console 18 with an expert control system and a control computer system 19 are located outside the simulator and are also installed on the foundation 17. The computing system 19 is installed outside the simulator and connected by cable 20 with nodes of mobility and with the cockpit of 1 pilot, which controls the actions and behavior of the pilot, and also provides a simulator operating mode. Cab simulator 1 is movable and can move in pitch and yaw in place of the capsule 2, as well as the corners of the roll to 50 independently with respect to the capsule 2. The cab 1 is made adequate real aircraft cockpit in the parameters of the working area and the interior. In the cab 1, the dashboard 21 of FIG. 2 with a set of flight display devices and all organs 22 of the aircraft control (RUS, ORE, pedals, etc.).
На кабине 1 установлен фонарь 23, выполненный откидывающимся относительно оси 24 для доступа пилота в кабину 1, фонарь 23 снабжен механизмом 25 его подъема вверх вместе с креслом 26 при имитации катапультирования. В кабине 1 установлено катапультное кресло 26, оборудованное устройствами, функционально связанными с процессом аварийного покидания (приводы ручного сброса фонаря кабины 1, приборы и т. д.). On the cockpit 1, a lantern 23 is installed, which is tilted relative to the axis 24 for pilot access to the cockpit 1, the lantern 23 is equipped with a mechanism 25 for lifting it up together with the seat 26 when simulating an ejection. An ejection seat 26 is installed in cabin 1, equipped with devices functionally connected to the emergency escape process (drives for manually resetting cabin lantern 1, appliances, etc.).
Пилот размещается в катапультном кресле в полном штатном снаряжении. The pilot is placed in an ejection seat in full standard gear.
Для тренировки пилота по катапультированию в условиях маневренного полета в кабине тренажера (или на снаряжении пилота) размещены конструктивные устройства, ограничивающие подвижность рук летчика, адекватно влиянию действующей перегрузки. To train the pilot on ejection under conditions of maneuverable flight in the simulator cockpit (or on the pilot's gear), structural devices are placed that limit the mobility of the pilot’s arms, adequately influenced by the current overload.
При этом обеспечивается соответствие имитируемой перегрузки реальному характеру ее изменения в полете при снятии рук летчика с РУС, либо при характерных видах отказов системы управления самолетом. At the same time, the simulated overload conforms to the real nature of its change in flight when the pilot’s hands are removed from the RUS, or during typical types of aircraft control system failures.
Для отработки действий по аварийному покиданию самолета в условиях больших высот в случае разгерметизации кабины предусматривается возможность наддува высотного снаряжения пилота до избыточного давления, соответствующего условиям покидания на высотах до Нмакс самолета.In order to work out actions for emergency exit from the aircraft at high altitudes in the event of a cabin depressurization, it is possible to pressurize the high-altitude equipment of the pilot to an excess pressure corresponding to the departure conditions at altitudes up to N max of the aircraft.
В кабине 1 пилота или на шлеме 27 летчика установлена система визуализации внешних условий полета. На приборной доске 21 кабины 1, а также на шлеме 27 пилота воспроизводятся предусмотренные на самолете виды предупредительной и аварийной (звуковой, световой) сигнализации летчику. In the cockpit of 1 pilot or on the helmet of the 27th pilot, a system for visualizing the external flight conditions is installed. On the dashboard 21 of the cockpit 1, as well as on the helmet 27 of the pilot, the types of warning and emergency (sound, light) signaling provided to the pilot are provided on the plane.
На тренажере обеспечивается функциональная и акустическая имитация первоначального этапа процесса катапуль- тирования при сбрасывании приводами аварийного покидания "сброс фонаря" от приводов кресла либо ручки автономного сброса, предусмотрено выдвижение кресла 26 из кабины 1 от приводов кресла на высоту, близкую к ходу штатного самолета. The simulator provides functional and acoustic imitation of the initial stage of the ejection process when the emergency landers reset the “lamp reset” from the seat drives or the autonomous reset handle, the seat 26 is extended from cabin 1 from the seat drives to a height close to that of a regular aircraft.
Временная последовательность срабатывания систем, имитирующих процесс катапультирования на тренажере, соответствует циклограмме штатного процесса аварийного покидания самолета с учетом начальных и последующих условий полета. Кресло 26 снабжено имитатором стреляющего пневмомеханизма 28, при помощи которого предусмотрено выдвижение кресла 26 на высоту, близкую к ходу штатного самолета. Поворот кабине 1 по крену обеспечивает система подвижности, расположенная в первом отсеке 3 капсулы 2, с которой она жестко соединена при помощи силовой рамы 29. The time sequence of the operation of systems simulating the process of bailout on the simulator corresponds to the sequence diagram of the regular process of emergency escape from the aircraft, taking into account the initial and subsequent flight conditions. Seat 26 is equipped with a simulator of shooting pneumatic mechanism 28, with the help of which the seat 26 can be extended to a height close to the course of a regular aircraft. The rotation of the cabin 1 along the roll provides the mobility system located in the first compartment 3 of the capsule 2, with which it is rigidly connected using the power frame 29.
Система подвижности кабины 1 по крену выполнена в виде продольной полой оси 30, расположенной внутри отсека 3 капсулы 2, и установлена на подшипниках 31, которая связана при этом с механизмом поворота, содержащим электрогидравлический привод 32 и рейку 33, установленную на полой оси 30. Внутри полой оси 30 уложена компенсационная петля электрокоммуникационного кабеля 20, сохраняющая его от механического повреждения при повороте кабины 1 по углам крена. Балансировочный груз 5, расположенный во втором отсеке 4 капсулы 2, обеспечивает балансировку кабины 1 относительно оси поворота ее по углам тангажа и представляет собой набор грузов, которые крепятся между собой крепежным устройством 34. Имитацию подвижности кабины 1 по углам рыскания создает механизм подвижности вилкообразной опоры 8 относительно ее вертикальной оси. Она содержит вертикально установленную внутри корпуса 15 полую ось 14, жестко связанную с планшайбой 12 и вилкообразной опорой 8 на ней. Планшайба 12 установлена на подшипнике 13, который лежит на верхней площадке корпуса 15, а полая ось 14 на подшипниках 35 и связана при помощи зубчатой рейки 36, закрепленной на ней, с электрогидравлическим приводом 37, который установлен на кронштейне 38, закрепленном на боковой стенке корпуса 15 изнутри. Внутри полой вертикальной оси 14 проходит электрокоммуникационный кабель 20 и связывает все подвижные системы тренажера с вычислительной системой 19 тренажера, установленной вне его. Все вычислительные функции, необходимые для обеспечения процедуры тренировки пилота, выполняет вычислительная система тренажера 19. The roll mobility system of the cabin 1 is made in the form of a longitudinal hollow axis 30, located inside the compartment 3 of the capsule 2, and mounted on bearings 31, which is connected with the rotation mechanism containing an electro-hydraulic drive 32 and a rail 33 mounted on the hollow axis 30. Inside hollow axis 30 laid compensation loop of the telecommunication cable 20, which keeps it from mechanical damage when the cab 1 is rotated at the bank corners. The balancing weight 5, located in the second compartment 4 of the capsule 2, provides balancing of the cabin 1 relative to its axis of rotation along the pitch angles and is a set of weights that are fastened together by a mounting device 34. The imitation of the mobility of the cabin 1 along the yaw angles creates a mechanism of mobility of the fork-shaped support 8 relative to its vertical axis. It contains a hollow axis 14 vertically mounted inside the housing 15, rigidly connected to the faceplate 12 and a fork-shaped support 8 on it. The plate 12 is mounted on a bearing 13, which lies on the upper platform of the housing 15, and the hollow axis 14 on the bearings 35 and is connected by means of a gear rack 36 mounted on it, with an electro-hydraulic drive 37, which is mounted on a bracket 38, mounted on the side wall of the housing 15 inside. An electric communication cable 20 passes inside the hollow vertical axis 14 and connects all the moving simulator systems to the simulator computing system 19 installed outside of it. All the computing functions necessary to ensure the pilot training procedure are performed by the computer system of the simulator 19.
Она обеспечивает имитацию "управления полетом", неуправляемого движения при отказе или разрушении управления, воспроизведение на приборной доске и системе визуализации соответствующей полетной информации. Кроме того, она обеспечивает адекватную условиям "полета" загрузку ручки управления (РУС); ввод согласно принятому перечню инструктора типичных видов аварийных ситуаций, обусловленных отказов техники или ошибок в "пилотировании". Вычислительная система также обеспечивает действие установленных на приборной доске (остеклении кабины) устройств предупредительной или аварийной сигнализации пилоту. Моделируемые на тренажере аварийные ситуации могут сопровождаться имитацией характерных для них внешних проявлений (признаков) появление дыма, тряски, соответствующие колебания углов тангажа и крена и т. п. It provides an imitation of "flight control", uncontrolled movement in case of failure or destruction of control, playback on the dashboard and visualization system of the relevant flight information. In addition, it provides loading of the control stick (RUS) adequate to the conditions of the “flight”; input according to the instructor’s list of typical types of emergencies caused by equipment failures or errors in “piloting”. The computing system also provides for the operation of warning or emergency warning devices installed on the dashboard (cockpit glazing). The emergency situations simulated on the simulator can be accompanied by an imitation of the external manifestations (signs) characteristic of them, the appearance of smoke, shaking, the corresponding fluctuations in pitch and roll angles, etc.
Вычислительная система снабжена также блоком регистрации для объективной оценки процедуры тренировки и поведения летчика, хронометрирования действий летчика при катапультировании. The computing system is also equipped with a registration unit for an objective assessment of the training procedure and the pilot’s behavior, timing of the pilot’s actions during ejection.
На пульте инструктора полностью и наглядно отражается информация процедуры тренировки на всех стадиях, а также при помощи экспертной системы отображение ошибок в поведении пилота, допущенных им в течение отрезка времени, предшествующего катапультированию и при катапультировании, а также результаты катапультирования. The instructor’s remote control fully and clearly reflects information on the training procedure at all stages, as well as using an expert system to display errors in the pilot’s behavior that he made during the period of time prior to bailout and during bailout, as well as the results of bailout.
Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.
Пилот, курсант 40, откинув фонарь 23, залезает в кабину 1 тренажера, как в кабину реального самолета и размещается в катапультном кресле 26, действуя по инструкции (пристегивается и т. д.). После его сигнала "готов" включается в работу инструктор. Начальный режим полета пилоту задает инструктор с пульта 18 управления через вычислитель 19 путем манипуляции органами управления на пульте 18. The pilot, cadet 40, folding the lantern 23, crawls into the cockpit 1 of the simulator, as in the cockpit of a real aircraft and is placed in the ejection seat 26, acting according to the instructions (fastens, etc.). After its signal "ready" the instructor is included in the work. The initial flight mode is set by the instructor from the control panel 18 through the computer 19 by manipulating the controls on the remote control 18.
Режим может соответствовать нормальному горизонтальному полету и может иметь определенное значение скорости, высоты, углов тангажа, крена и рыскания и т. п. The mode can correspond to a normal horizontal flight and can have a certain value of speed, altitude, pitch angles, roll and yaw, etc.
Эта информация поступает в вычислитель 19, который сразу начинает решать задачу моделирования полета и определять работу всех систем. This information enters the calculator 19, which immediately begins to solve the problem of flight simulation and determine the operation of all systems.
В вычислителе 19 формируется информация, индуктируемая на пилотажных приборах 21, на индикаторах лобового стекла 39, а также характеристики внешней обстановки 41, выдаваемые на экраны, акустические параметры 42, воспроизводимые в блоках. In the calculator 19, information is generated that is inducted on the flight instruments 21, on the windshield indicators 39, as well as the characteristics of the external environment 41, displayed on the screens, acoustic parameters 42 reproduced in the blocks.
Параметры углового положения кабины 1, выработанные в вычислителе 19, воспроизводятся системой подвижности 43 тренажера, а сама кабина занимает соответствующее угловое положение по тангажу, крену, рысканию. The parameters of the angular position of the cabin 1, developed in the calculator 19, are reproduced by the mobility system 43 of the simulator, and the cabin itself occupies the corresponding angular position in pitch, roll, yaw.
Система подвижности 43 тренажера разделена на три соответствующие по назначению углов положения кабины 1 по тангажу, крену, рысканию. Система подвижности по крену расположена в капсуле 2, в ее отсеке 3, подвижность по тангажу кабине 1 обеспечивают ее вилкообразная опора 8 и механизм перемещения 9 (10), связанный с кабиной 1 при помощи осей 6, а также опора 8, связанная с планшайбой 12 и полой веpтикальной осью 14. При помощи механизма перемещения 36, 37 перемещают кабину 1 по углам рыскания. The mobility system 43 of the simulator is divided into three correspondingly designated angles of the position of the cabin 1 in pitch, roll, yaw. The roll mobility system is located in the capsule 2, in its compartment 3, the pitch 1 mobility of the cab 1 is ensured by its fork-shaped support 8 and the movement mechanism 9 (10) connected to the cab 1 by means of the 6 axes, and also the support 8 connected to the faceplate 12 and the hollow vertical axis 14. Using the movement mechanism 36, 37 move the cabin 1 along the yaw angles.
При поступлении сигнала из вычислителя 19 на гидропровод 32 он начинает поворачивать при помощи зубчатой рейки 33 полую ось 30, которая жестко связана с кабиной 1. Соответственно кабина 1 приобретает требуемое положение по крену в ту или иную сторону 
При поступлении сигнала из вычислителя 19 на гидропровод 9 он, воздействуя на рейку 10, поворачивает ось 6, на которой закреплена зубчатая рейка 10, а с осью 6 поворачивается и кабина 1, поворачивается соответственно вверх или вниз по углам тангажа. В предлагаемом тренажере предусмотрено перемещение по тангажу более 45о.When a signal from the calculator 19 arrives at the hydraulic conduit 9, it, acting on the rail 10, rotates the axis 6, on which the gear rack 10 is fixed, and with the axis 6, the cab 1 also rotates, rotates up or down the pitch corners, respectively. The proposed simulator provides a pitch movement of more than 45 about .
При поступлении сигнала из вычислителя 19 на гидропривод 37 он начинает перемещать зубчатую рейку 36, которая жестко установлена на полой вертикальной оси 14 и поворачивает ее соответственно влево или вправо, а вместе с ней планшайбу 12 и опору 8 вместе с кабиной 1 на требуемый угол рыскания. Upon receipt of a signal from the calculator 19 to the hydraulic actuator 37, it begins to move the gear rack 36, which is rigidly mounted on the hollow vertical axis 14 and rotates it, respectively, left or right, and with it the faceplate 12 and the support 8 together with the cab 1 to the desired yaw angle.
Когда кабина 1 по сигналам из вычислителя 19 занимает соответствующее угловое положение по тангажу, крену и рысканию, пилот-курсант, воздействуя на элементы 22 системы управления и блоки управления системами самолета 45, осуществляет управление им и выполняет заданный режим, затем продолжает выполнять заданный маневр полета, пилотирование в воздушном бою или другую предписанную операцию. When the cabin 1, according to the signals from the calculator 19, occupies the corresponding angular position in pitch, roll and yaw, the pilot cadet, acting on the elements 22 of the control system and the control units of the aircraft systems 45, controls it and performs a predetermined mode, then continues to perform a given flight maneuver piloting in aerial combat or other prescribed operation.
В определенный момент от инструктора также через вычислитель 19 поступает сигнал на возникновение особой тяжелой ситуации ОС в полете, как катастрофической. Этот сигнал может быть запрограммирован инструктором, например, во времени либо по высоте или по положению кабины 1. Например, это может быть отказ функциональной системы, сильное внешнее возмущение, как например прорыв или сдвиг ветра, отклонение, эквивалентные ошибки пилота. В вычислителе 19 моделируется новый режим ОС особой ситуации, и только после этого соответствующая приборная информация, внешняя обстановка, акустическая информация, угловые положения кабины 1 и т. д. реализуются в системах у пилота, таких как в пилотажных приборах на приборной панели 21, в индикаторе на лобовом стекле 39, в системе имитации внешней обстановки 41, в имитаторе акустического воздействия 42, в системе подвижности по тангажу, крену и рысканию 43. Пилот получает таким образом новую информацию по приборам, по изменению положения кабины и звуковым сигналам и начинает самостоятельно воздействовать на органы управления 22, на блоки управления системами самолета 45 и стремиться парировать (исправить) возникшую особую ситуацию ОС. Как правило ОС сопровождается интенсивным снижением самолета, развитием отрицательного тангажа, больших углов крена и рыскания. At a certain moment, the instructor also receives a signal through the calculator 19 to the occurrence of a special difficult situation in flight, as catastrophic. This signal can be programmed by the instructor, for example, in time, either in height or in the position of cabin 1. For example, it can be a functional system failure, strong external disturbance, such as a breakthrough or wind shear, deviation, equivalent pilot errors. In the calculator 19, a new OS mode of a special situation is simulated, and only after that the corresponding instrument information, the external situation, the acoustic information, the angular positions of the cockpit 1, etc. are implemented in pilot systems, such as in flight instruments on the instrument panel 21, in the indicator on the windshield 39, in the system for simulating the external environment 41, in the simulator of acoustic impact 42, in the system of mobility for pitch, roll and yaw 43. The pilot thus receives new information on instruments for changing the position of the cockpit and sound signals and begins to independently affect the controls 22, the control units of the aircraft systems 45 and seek to fend off (fix) a special OS situation. Typically, the OS is accompanied by an intense decrease in the aircraft, the development of negative pitch, large roll and yaw angles.
Пилот оценивает изменение соответствующих параметров по информации на экранах внешней обстановки 41, по показаниям приборов 21, а также ощущает по угловому положению 43 кабины 1. The pilot evaluates the change in the relevant parameters according to the information on the screens of the external environment 41, according to the readings of the instruments 21, and also senses from the angular position 43 of the cabin 1.
Между инструктором и пилотом имеется прямая и обратная связь. В это время инструктор следит за действиями пилота по информации, индуктируемой на его пульте 18, и сравнивает получаемые данные с эталонными характеристиками и допусками, индуктируемыми там же. There is direct and feedback between the instructor and the pilot. At this time, the instructor monitors the actions of the pilot according to the information inducted on his remote control 18, and compares the data obtained with the reference characteristics and tolerances inducted there.
Этим сравнением инструктор оценивает действие пилота-курсанта 40 по парированию (преодолению) ОС. With this comparison, the instructor evaluates the action of the cadet pilot 40 to parry (overcome) the OS.
Задача пилота-курсанта 40 преодолевать ОС до того момента, когда уже ничего нельзя сделать и надо покидать самолет. Аварийное покидание может быть осуществлено либо путем "катапультирования", либо выбросом через борт кабины 1, фонарь 23 в этом случае откидывается. Однако пилот курсант должен учитывать оставшийся резерв времени, запас высоты и располагаемой скорости, а также угловое положение кабины 1. Правильное решение должно быть принято им в очень ограниченное время и в допустимом диапазоне параметров полета-скорости, высоты и др. Одновременно пилот-курсант не должен покинуть самолет-кабину 1 преждевременно, т. е. не выполнив предписанные процедуры по спасению самолета. The task of the cadet pilot 40 is to overcome the OS until the moment when nothing can be done and you need to leave the plane. Emergency escape can be carried out either by "bailout", or by ejecting through the side of the cabin 1, the lamp 23 in this case reclines. However, the cadet pilot must take into account the remaining reserve of time, the reserve of altitude and available speed, as well as the angular position of the cabin 1. The correct decision must be made by him at a very limited time and in the allowable range of flight-speed, altitude parameters, etc. At the same time, the pilot cadet is not must leave the cockpit 1 prematurely, i.e., not following the prescribed procedures for rescuing the aircraft.
Оценку правильности действий пилота инструктор проводит по информации, индуктируемой на пульте 18, где фактические параметры сопоставляются с эталонными. The instructor evaluates the correctness of the pilot’s actions based on the information inducted on the remote control 18, where the actual parameters are compared with the reference ones.
Когда пилот решает покинуть самолет путем катапультирования, он выполняет необходимые операции с органами управления 44, установленными на кресле по инструкции, предусмотренной для штатного кресла в самолете, а именно: притяг ног, срабатывание средств защиты от потока, сброс фонаря 23 и др. После этого срабатывает энергодатчик 46, управляющий имитатором стреляющего пневмомеханизма 28, и кресло 26 начинает перемещаться по направляющим вверх, при этом соблюдается подобие с реальным самолетом только в части подготовительных процедур. When the pilot decides to leave the plane by bailout, he performs the necessary operations with the controls 44 installed on the seat according to the instructions provided for the regular seat on the plane, namely: leg pull, triggering of the flow protection, dumping the lamp 23, etc. After that the energy sensor 46 is activated, which controls the simulator of the firing pneumatic mechanism 28, and the chair 26 begins to move along the guides up, while the similarity with a real plane is observed only in part of the preparatory procedures.
Операция и самовыдвижение по скорости, ускорениям и перегрузкам не соблюдается, так как в этом нет необходимости. Operation and self-extension in speed, acceleration and overload are not observed, since this is not necessary.
Одновременно с креслом 26 перемещается в том же направлении и фонарь 23, но по другой, чем в самолете схеме, для его сохранения, а именно фонарь 23 при выдвижении кресла 26 из кабины вверх также поднимается при помощи механизма 25, установленного на кабине 1 и связанного с креслом 26. Simultaneously with the seat 26, the lantern 23 also moves in the same direction, but in a different pattern than in the airplane, to save it, namely, the lantern 23, when the seat 26 is pulled out of the cockpit, also rises by means of a mechanism 25 mounted on the cockpit 1 and connected with armchair 26.
Момент катапультирования и все процедуры, выполняемые пилотом, отражаются на пульте 18 инструктора. Затем в вычислителе 19 решается прогнозируемая траектория кресла и дается оценка правильности катапультирования и возможность спасения пилота. При желании пилот может покинуть кабину через борт. Таким образом, предлагаемый тренажер повышает эффективность обучения пилотов путем создания условий тренировки в аварийной и катастрофической ситуациях и обеспечения обучения навыкам принятия правильного решения на покидание самолета, в том числе путем катапультирования. При этом в тренажере создают реальную обстановку как в режиме обычного полета, так и реальную обстановку в режиме катастрофы, так как система подвижности кабины позволяет ей занимать большие углы по крену до 50оС, большие отрицательные углы по тангажу более 45о и углы рыскания до 45о.The moment of bailout and all the procedures performed by the pilot are reflected on the remote 18 of the instructor. Then, the calculator 19 decides the predicted trajectory of the seat and evaluates the correctness of the bailout and the possibility of saving the pilot. If desired, the pilot can leave the cockpit overboard. Thus, the proposed simulator increases the effectiveness of pilot training by creating training conditions in emergency and catastrophic situations and providing training in the skills of making the right decision to leave the aircraft, including by bailout. At the same time, the simulator creates a real situation both in a normal flight mode and a real situation in a catastrophe mode, since the cabin mobility system allows it to occupy large roll angles of up to 50 о С, large negative pitch angles of more than 45 о and yaw angles of up to 45 about .
Пульт инструктора с дисплеем, индуктирующим на своем экране все параметры движения и управления, вынесен за пределы тренажера с целью уменьшения веса кабины. Между инструктором и пилотом выполнена прямая и обратная связь. The instructor’s console with a display that induces on its screen all the parameters of movement and control is moved outside the simulator in order to reduce the weight of the cabin. Between instructor and pilot performed direct and feedback.
Кабина выполнена адекватной кабине реального самолета по параметрам рабочей зоны и интерьеру и снабжена всем необходимым оборудованием и элементами управления, а также она снабжена катапультным креслом, как на самолете, с набором элементов управления катапультирования. The cockpit is made adequate to the cockpit of a real aircraft according to the parameters of the working area and the interior and is equipped with all the necessary equipment and controls, and it is also equipped with an ejection seat, like on an airplane, with a set of ejection controls.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU5026867 RU2037209C1 (en) | 1992-02-14 | 1992-02-14 | Training apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU5026867 RU2037209C1 (en) | 1992-02-14 | 1992-02-14 | Training apparatus |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2037209C1 true RU2037209C1 (en) | 1995-06-09 |
Family
ID=21596673
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU5026867 RU2037209C1 (en) | 1992-02-14 | 1992-02-14 | Training apparatus |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2037209C1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105068448A (en) * | 2015-08-19 | 2015-11-18 | 中国航空工业集团公司西安飞机设计研究所 | Semi-physical simulation method of integrated life support system |
| CN109543297A (en) * | 2018-11-21 | 2019-03-29 | 航宇救生装备有限公司 | A kind of modification method of airframe to ejector seat aerodynamic interference |
-
1992
- 1992-02-14 RU SU5026867 patent/RU2037209C1/en active
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| 1. Меерович Г.Ш. и другие "Авиационные тренажеры и безопасность полетов", М.: Воздушный транспорт, 1991, с.15. * |
| 2. То же, с.28-31. * |
| 3. Патент США N 4580982, кл.434-30, 1986. * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105068448A (en) * | 2015-08-19 | 2015-11-18 | 中国航空工业集团公司西安飞机设计研究所 | Semi-physical simulation method of integrated life support system |
| CN109543297A (en) * | 2018-11-21 | 2019-03-29 | 航宇救生装备有限公司 | A kind of modification method of airframe to ejector seat aerodynamic interference |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Baarspul | A review of flight simulation techniques | |
| US5685718A (en) | Motion simulator | |
| CN103871292B (en) | Full-function flight simulator | |
| Allerton | The impact of flight simulation in aerospace | |
| CN201465338U (en) | Ejection training simulator | |
| CN112102682B (en) | Aircraft driving training system and method based on 5G communication | |
| US3083473A (en) | Space flight environmental simulator | |
| KR20190072747A (en) | Simulator system for emergency escape training of pilot by using parachute | |
| CN107424463A (en) | One kind parachute jumping simulation training system and parachute jumping simulated training method | |
| CN206179300U (en) | Flight analog system | |
| RU2037209C1 (en) | Training apparatus | |
| RU2250511C1 (en) | Aircraft training complex | |
| CN204029190U (en) | A kind of global function flight simulator | |
| CN116741018A (en) | Flight simulation cabin and air special condition simulation training method thereof | |
| RU2367027C1 (en) | Manned spacecraft simulator | |
| CN116312136A (en) | Aircraft cabin simulation system and fault simulation training method thereof | |
| CN210244695U (en) | Full-motion type flight simulator of aviation vocational education helicopter | |
| WO2012083409A1 (en) | Simulator with lift-in drop-out cockpit module | |
| RU2792911C1 (en) | Simulator for parachute-rescue training of aviation pilot personnel | |
| RU2578906C2 (en) | Paratrooper trainer-simulator | |
| RU2688500C1 (en) | Aircraft simulator (flight simulator) of boeing 737 aircraft | |
| Westra et al. | Simulator design features for helicopter landing on small ships | |
| RU2645516C2 (en) | Dynamic simulator for use of parachute systems such as “flying wing” | |
| RU2610261C2 (en) | Paratrooper's dynamic simulator | |
| RU181687U1 (en) | Helicopter Flight Simulator |