RU2792911C1 - Simulator for parachute-rescue training of aviation pilot personnel - Google Patents
Simulator for parachute-rescue training of aviation pilot personnel Download PDFInfo
- Publication number
- RU2792911C1 RU2792911C1 RU2022105923A RU2022105923A RU2792911C1 RU 2792911 C1 RU2792911 C1 RU 2792911C1 RU 2022105923 A RU2022105923 A RU 2022105923A RU 2022105923 A RU2022105923 A RU 2022105923A RU 2792911 C1 RU2792911 C1 RU 2792911C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- simulator
- trainee
- parachute
- control
- frame
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к области парашютно-спасательной подготовки летного состава авиации Вооруженных Сил Российской Федерации и может быть использовано в тренажерах для практических тренировок и отработки элементов прыжка со спасательным парашютом в ходе после покидания летательного аппарата в аварийных ситуациях.SUBSTANCE: invention relates to the field of parachute-rescue training of pilots of aviation of the Armed Forces of the Russian Federation and can be used in simulators for practical training and practicing the elements of a rescue parachute jump after leaving the aircraft in emergency situations.
Известны требования, предъявляемые к парашютно-спасательной подготовке авиации Вооруженных Сил Российской Федерации и задачи, решаемые в ходе ее проведения [1, 2].The requirements for parachute rescue training of aviation of the Armed Forces of the Russian Federation and the tasks to be solved in the course of its implementation are known [1, 2].
Парашютно-спасательная подготовка является обязательной для всего летного состава, а также курсантов и слушателей военно-учебных заведений и должна обеспечить решение задач психологической подготовки летного состава к принятию решения на покидание воздушного судна. Парашютно-спасательная подготовка включает в себя в том числе тренажи по вынужденному покиданию воздушного судна, тренажи по действиям при снижении на спасательном парашюте и приземлении в различных метеоусловиях на незнакомую, неподготовленную площадку, лес, плоскогорье (горы) или приводнению, с использованием носимого аварийного запаса и спасательных плавательных средств. Летный состав должен постоянно поддерживать навыки в парашютно-спасательной подготовке. Максимальный перерыв в выполнении учебно-тренировочных прыжков летным составом не должен превышать 12 месяцев. В случае превышения указанного срока летный состав от полетов отстраняется до выполнения им учебно-тренировочных прыжков.Parachute rescue training is mandatory for all flight personnel, as well as cadets and students of military educational institutions, and should provide a solution to the problems of psychological preparation of flight personnel for making a decision to leave the aircraft. Parachute rescue training includes, among other things, simulators for forced abandonment of an aircraft, exercises for actions during descent on a rescue parachute and landing in various weather conditions on an unfamiliar, unprepared site, forest, plateau (mountains) or splashdown, using a portable emergency stock and rescue boats. Aircrew must constantly maintain skills in parachute rescue training. The maximum break in the performance of training jumps by flight personnel should not exceed 12 months. If the specified period is exceeded, the flight crew is suspended from flights until they perform training jumps.
Кроме того, каждый парашютист при выполнении учебно-тренировочных прыжков в ходе парашютно-спасательной подготовки должен иметь высотомер и секундомер, что ведет к привитию ложных навыков и ощущений по определению высоты для введения в работу парашюта, действиям при снижении и приземлении или приводнении, так как в реальных условиях при аварийном покидании воздушного судна, летный состав не имеет данного оборудования.In addition, each skydiver, when performing training jumps during parachute rescue training, must have an altimeter and a stopwatch, which leads to the instillation of false skills and sensations in determining the height for introducing a parachute into operation, actions during descent and landing or splashdown, since in real conditions during an emergency evacuation of an aircraft, the flight crew does not have this equipment.
Известны правила вынужденного покидания воздушных судов (самолетов и вертолетов) в полете [3, 4] и типы спасательных парашютов, применяемых для этого [5-11].There are known rules for the forced abandonment of aircraft (airplanes and helicopters) in flight [3, 4] and the types of rescue parachutes used for this [5-11].
Члены экипажей воздушных судов выполняют полеты с надетым спасательным парашютом и застегнутыми привязными ремнями.Aircraft crew members fly with a rescue parachute and seat belts fastened.
В соответствии с известными требованиями к местам аварийного покидания воздушных судов (самолетов и вертолетов) в полете, осуществляемого прыжком с парашютом [12], такое покидание выполняется в боковые поверхности фюзеляжа воздушного судна или в шахты на нижней поверхности фюзеляжа воздушного судна.In accordance with the known requirements for places of emergency escape of aircraft (airplanes and helicopters) in flight, carried out by parachute jump [12], such escape is performed into the side surfaces of the aircraft fuselage or into the shafts on the lower surface of the aircraft fuselage.
При возникновении в полете аварийной обстановки, когда создается непосредственная угроза жизни экипажа и невозможна экстренная безопасная посадка вертолета, летчик обязан дать команду на покидание воздушного судна.If an emergency occurs in flight, when an immediate threat to the life of the crew is created and an emergency safe landing of the helicopter is impossible, the pilot must give the command to leave the aircraft.
При управляемом полете подаются две команды: предварительная - «Приготовиться к прыжку» и исполнительная - «Прыжок».During controlled flight, two commands are given: preliminary - "Prepare for the jump" and executive - "Jump".
В неуправляемом полете и в других случаях, требующих немедленного покидания вертолета, летчик подает только исполнительную команду: «Прыжок!».In an uncontrolled flight and in other cases requiring the immediate exit of the helicopter, the pilot only gives the executive command: "Jump!".
В неуправляемом полете члены экипажа и командир покидают вертолет самостоятельно после команды «Прыжок».In an uncontrolled flight, the crew members and the commander leave the helicopter on their own after the "Jump" command.
Бортовой техник покидает вертолет через проем левой двери грузовой кабины, оператор покидает вертолет через проем входного люка, летчик - через проем входной двери.The on-board technician leaves the helicopter through the opening of the left door of the cargo compartment, the operator leaves the helicopter through the opening of the entrance hatch, the pilot - through the opening of the entrance door.
При покидании воздушного судна, члены экипажа, покидающие его через люк должны взяться за его за боковые обрезы, члены экипажа, покидающие его через проем двери должны взяться за рукоятки в проеме двери.When leaving the aircraft, the crew members leaving it through the hatch should take hold of the side cutoffs, the crew members leaving it through the door opening should take hold of the handles in the door opening.
При покидании воздушного судна члены экипажа толчком ног и рук отделиться от воздушного судна, приняв положение группировки (с прижатыми к телу руками и согнутыми в коленях ногами).When leaving the aircraft, the crew members, with a push of their legs and arms, separate from the aircraft, assuming a grouping position (with arms pressed to the body and legs bent at the knees).
В случае вынужденного покидания самолета в воздухе командир экипажа обязан дать команду "Приготовиться к прыжку" и включить сигнал "БЕДСТВИЕ", доложить руководителю полетов (диспетчеру) о местонахождении самолета, развернуть самолет в направлении малонаселенного района.In the event of a forced exit of the aircraft in the air, the crew commander is obliged to give the command "Prepare to jump" and turn on the DISASTER signal, report to the flight director (controller) about the location of the aircraft, turn the aircraft in the direction of a sparsely populated area.
При покидании самолета члены экипажа обязаны встать на колени перед люком лицом против направления полета и. упираясь руками в передний обрез люка, покинуть самолет прыжком головой вниз, выпрямив ноги и держа ладони рук перед лицом.When leaving the aircraft, crew members are required to kneel in front of the hatch facing against the direction of flight and. resting his hands on the front edge of the hatch, leave the plane by jumping head down, straightening his legs and holding the palms of his hands in front of his face.
Известен десантный тренажер [13], состоящий из базовой структуры, представляющей собой передвижной кран, к несущему тросу которого прикреплена кабина вертолета или самолета. Базовая структура размещена в зоне с препятствиями. Кран имеет стрелу, выполненную с возможностью поворота на угол 360° и позволяющую получить горизонтальное перемещение тележки крана с несущим тросом вдоль стрелы, и лебедку с электрическим и ручным приводом, обеспечивающую вертикальное перемещение несущего троса.Known landing simulator [13], consisting of a basic structure, which is a mobile crane, to the carrying cable which is attached to the cabin of a helicopter or aircraft. The base structure is placed in the obstacle area. The crane has a boom that can be rotated through an angle of 360° and allows you to get a horizontal movement of the crane trolley with a carrier cable along the boom, and a winch with an electric and manual drive that provides vertical movement of the carrier cable.
Десантный тренажер предназначен для методических тренировок и отработки отдельных элементов и совместных действий в ходе разнообразных операций по высадке воздушного десанта.The landing simulator is designed for methodical training and testing of individual elements and joint actions during various airborne landing operations.
Недостатками десантного тренажера являются большие габаритные размеры, что увеличивает ветровые, динамические и эксплуатационные нагрузки, влияющие на требования к выбору места его установки, распределение нагрузки сил, возникающих при раскрытии основного парашюта, не соответствуют реальному воздействию на парашютиста при совершении прыжка, это ведет к привитию ложных навыков и ощущений, при этом исключается возможность формирования необходимых навыков.The disadvantages of the landing simulator are large overall dimensions, which increases wind, dynamic and operational loads that affect the requirements for choosing a place for its installation, the load distribution of forces arising from the opening of the main parachute does not correspond to the actual impact on the parachutist when making a jump, this leads to inoculation false skills and sensations, while eliminating the possibility of forming the necessary skills.
Известен тренажер для парашютистов [14], содержащий поддерживающие элементы и стержни регулируемой длины, соединенных между собой шаровыми шарнирами и прикрепляемые с помощью быстроразъемных ремней с регулируемой длиной к туловищу и конечностям обучаемого парашютиста. Внутри шарниров и стержней расположены стопорные элементы, которые позволяют при правильном перемещении туловища или конечностей обучаемого жестко фиксировать конкретное положение соединяемых стержней относительно друг друга, а также легко изменять его при необходимости, тем самьм изменяя положение частей тела обучаемого.Known simulator for parachutists [14], containing supporting elements and rods of adjustable length, interconnected by ball joints and attached using quick-release belts with adjustable length to the torso and limbs of the trained skydiver. Locking elements are located inside the hinges and rods, which allow, with the correct movement of the torso or limbs of the student, to rigidly fix the specific position of the connected rods relative to each other, and also to easily change it if necessary, thereby changing the position of the student's body parts.
Недостатком тренажера для парашютистов является ограниченность его возможностей отработки лишь отдельного элемента десантирования - положения тела во время свободного падения.The disadvantage of the simulator for parachutists is the limited ability to work out only a single element of landing - the position of the body during free fall.
Известен тренажер парашютиста [15], содержащий связанные между собой стойку, разъемный привод вращения стрелы, стрелу с противовесом, механизм привода вращения вала с креслом, кресло на валу, подвесную систему, страховочное звено. Недостатками тренажера парашютиста являются отсутствие возможности имитации приземления и отработки гашения парашюта после прыжка, отсутствие ветровых воздействий идентичных естественным на обучаемого во время имитации прыжка и относительно большие габаритные размеры, что делает его стационарным и ужесточает требования к выбору места его установки.A skydiver simulator [15] is known, containing an interconnected rack, a detachable boom rotation drive, an arrow with a counterweight, a shaft rotation drive mechanism with a chair, a chair on the shaft, a suspension system, a safety link. The disadvantages of the parachutist simulator are the lack of the possibility of simulating landing and working out the parachute disengagement after the jump, the absence of wind effects identical to natural on the trainee during the simulation of the jump, and relatively large overall dimensions, which makes it stationary and tightens the requirements for choosing a place for its installation.
Известен динамический тренажер десантников-парашютистов [16], содержащий башенный ствол, консольные стрелы, привод вращения, опорные лапы, верхний и нижний подъемные механизмы консольных стрел, обгонный механизм, верхний и нижний управляемые механизмы, направляющие верхней и нижней консольных стрел, макет купола основного парашюта, верхний и нижний макеты основного парашюта, исполнительный блок, устройство для пространственного размещения обучаемого, следящее устройство, пульт контроля и управления, при этом башенный ствол соединен с приводом вращения, который установлен на опорных лапах, на башенном стволе с возможностью вертикального и горизонтального перемещения, установлены нижняя, средняя и верхняя консольные стрелы, нижняя консольная стрела у своего основания снабжена обгонным механизмом, кроме того, по ее длине расположена направляющая с возможностью перемещения по ней нижнего управляемого механизма, взаимодействующего со стропами управления нижнего макета основного парашюта, размещенного на стойке, в свою очередь верхняя консольная стрела снабжена верхним подъемным механизмом, кроме того, вдоль верхней консольной стрелы расположена направляющая с возможностью перемещения по ней верхнего управляемого механизма, взаимодействующего со стропами управления верхнего макета основного парашюта, средняя консольная стрела снабжена нижним подъемным механизмом, на свободном конце консольной стрелы для пространственного размещения обучаемого установлено устройство, под которым располагается макет купола основного парашюта, связанного с исполнительным блоком, кроме того, над средней консольной стрелой размещено следящее устройство, сфокусированное на место для пространственного размещения обучаемого парашютиста, с возможностью передачи видеоинформации на пульт контроля и управления, а также подачи светозвуковых команд обучаемому парашютисту.Known dynamic simulator of paratroopers-paratroopers [16], containing a tower shaft, cantilevered arrows, a rotation drive, supporting legs, upper and lower lifting mechanisms of cantilevered arrows, overrunning mechanism, upper and lower controlled mechanisms, guides of the upper and lower cantilevered arrows, the layout of the dome of the main parachute, upper and lower models of the main parachute, actuating unit, device for spatial placement of a trainee, tracking device, control and management panel, while the turret stem is connected to a rotation drive, which is mounted on support legs, on the turret stem with the possibility of vertical and horizontal movement , the lower, middle and upper cantilever booms are installed, the lower cantilever boom is equipped with an overrunning mechanism at its base, in addition, along its length there is a guide with the ability to move along it the lower controlled mechanism interacting with the control lines of the lower layout of the main parachute placed on the rack, in turn, the upper cantilever boom is equipped with an upper lifting mechanism, in addition, along the upper cantilever boom there is a guide with the possibility of moving along it the upper controlled mechanism interacting with the control lines of the upper layout of the main parachute, the middle cantilever boom is equipped with a lower lifting mechanism, at the free end of the cantilever Arrows for the spatial placement of the trainee, a device is installed under which there is a mock-up of the main parachute canopy connected to the executive unit, in addition, a tracking device is placed above the middle cantilever boom, focused on the place for the spatial placement of the trained parachutist, with the possibility of transmitting video information to the control and management panel , as well as giving light and sound commands to the trained parachutist.
Недостатками динамического тренажера являются особые требования к месту размещения из-за конструкционных особенностей тренажера (наличия в конструкции башенного ствола и консольной стрелы), ограниченные возможности отработки лишь отдельных элементов десантирования, отсутствие возможности передать информацию о положении тела человека при возможном нахождении его в свободном падении.The disadvantages of the dynamic simulator are the special requirements for the location due to the design features of the simulator (the presence of a tower shaft and a cantilever boom in the design), limited opportunities for working out only individual landing elements, and the inability to transmit information about the position of the human body when it is possible to be in free fall.
Известен тренажер-симулятор парашютного прыжка [20], который содержит силовой каркас с системой крепления к ней ранца с подвесной системой, две стропы управления с системой датчиков, регистрирующих величины втягивания строп управления обучаемым, шлем виртуальной реальности для моделирования в нем системы визуализации внешней обстановки, комплект кабелей, осуществляющих передачу входных и выходных сигналов между исполнительными механизмами и управляющим компьютером, который в зависимости от выбранной инструктором программы, позволяет управлять работой визуального ряда, проецируемого в шлеме виртуальной реальности, регистрировать параметры управляемого полета парашютиста, анализировать результаты деятельности парашютиста для выставления автоматизированной оценки.A parachute jump simulator is known [20], which contains a power frame with a system for attaching a backpack with a suspension system to it, two control lines with a system of sensors that record the amount of retraction of control lines by a trainee, a virtual reality helmet for modeling an external environment visualization system in it, a set of cables that transmit input and output signals between the actuators and the control computer, which, depending on the program chosen by the instructor, allows you to control the operation of the visual range projected in the virtual reality helmet, register the parachutist's controlled flight parameters, analyze the results of the parachutist's activity for setting an automated assessment .
Недостатком указанного тренажера является то, что в нем конструктивно не предусмотрено должного динамического сопровождения обучения при моделируемых сценариях парашютных прыжков. Отсутствует тренировка в фазе покидания борта летательного аппарата и свободного падения парашютиста до открытия парашюта.The disadvantage of this simulator is that it does not constructively provide for proper dynamic support for training in simulated parachute jump scenarios. There is no training in the phase of leaving the side of the aircraft and the free fall of the parachutist before the opening of the parachute.
Известен также тренажер парашютиста-десантника [17], который содержит управляющий компьютер, рабочее место инструктора (преподавателя), ранец с подвесной системой, левую и правую стропы управления, очки виртуальной реальности для моделирования в них системы визуализации внешней обстановки, систему датчиков и комплект кабелей, первую, вторую, третью и четвертую опоры, которые жестко соединены в верхней своей части соответственно с первой, второй, третьей и четвертой двутавровой балками, образуя при этом пространство в виде четырехугольника, а на второй и четвертой двутавровых балках установлены пятая и шестая двутавровые балки с возможностью перемещения вдоль длины второй и четвертой двутавровых балок за счет установленных на каждом из их концов по электроприводу, при этом между пятой и шестой двутавровыми балками установлена подвижная тележка, которая образована жестко соединенными первой, второй, третьей и четвертой швеллерными балками с возможностью перемещения вдоль длины пятой и шестой двутавровых балок за счет установленной на второй швеллерной балке электропривода, при этом на первой и третьей швеллерной балке подвижной тележки установлены соответственно первый и второй электроприводы тросовых строп, с возможностью подъема (опускания) рамки подвеса парашютиста, к которой закреплены первый, второй, третий, четвертый свободные концы подвесной системы парашютиста с ранцем, при этом крепление тросовых строп осуществляют через первый и второй кронштейны привода осевого вращения с возможностью вращения вокруг своей оси рамки подвеса парашютиста, к которой закреплена подвесная система парашютиста с ранцем, при этом перпендикулярно плоскости, образуемой первым и вторым свободными концами подвесной системы, на левом и правом концах рамки подвеса парашютиста размещены левый и правый электроприводы с возможностью сматывания (разматывания) строп управления под действием усилий левой и правой рук обучаемого на соответствующие звенья управления, кроме того, очки виртуальной реальности снабжены встроенными в них аудионаушниками, кроме того, устройство регистрации положения рук выполнено в виде перчаток.A paratrooper simulator is also known [17], which contains a control computer, an instructor (teacher) workplace, a backpack with a suspension system, left and right control lines, virtual reality glasses for modeling an external environment visualization system in them, a sensor system and a set of cables , first, second, third and fourth supports, which are rigidly connected in their upper part, respectively, with the first, second, third and fourth I-beams, forming a space in the form of a quadrangle, and the fifth and sixth I-beams are installed on the second and fourth I-beams with the ability to move along the length of the second and fourth I-beams due to the electric drive installed at each of their ends, while between the fifth and sixth I-beams a movable cart is installed, which is formed by rigidly connected first, second, third and fourth channel beams with the ability to move along the lengths of the fifth and sixth I-beams due to the electric drive installed on the second channel beam, while on the first and third channel beam of the movable cart, the first and second electric drives of the cable slings are installed, respectively, with the possibility of raising (lowering) the paratrooper suspension frame, to which the first, second , third, fourth free ends of the parachutist's suspension system with a backpack, while the cable slings are fastened through the first and second axial rotation drive brackets with the possibility of rotation around its axis of the paratrooper's suspension frame, to which the paratrooper's suspension system with a backpack is fixed, while perpendicular to the plane, formed by the first and second free ends of the suspension system, on the left and right ends of the parachutist's suspension frame, there are left and right electric drives with the possibility of winding (unwinding) the control lines under the action of the efforts of the trainee's left and right hands on the corresponding control links, in addition, virtual reality glasses are equipped with audio headphones built into them, in addition, the device for recording the position of the hands is made in the form of gloves.
Тренажер обеспечивает подготовку парашютистов к совершению прыжков с применением динамического воздействия на обучаемого и синхронно с ним видео и аудио сопровождений.The simulator provides training of skydivers for jumping using dynamic impact on the trainee and synchronous video and audio accompaniment with him.
Недостатками тренажера являются ограниченные возможности обучения приземлению и отсутствие ветровых воздействий на обучаемого, идентичных естественным во время имитации прыжка. Отсутствие имитации фазы свободного падения в потоке воздуха до раскрытия парашюта.The disadvantages of the simulator are the limited possibilities for learning to land and the absence of wind effects on the trainee, identical to the natural ones during the simulation of the jump. Absence of imitation of the phase of free fall in the air flow before the opening of the parachute.
Кроме этого конструкция тренажера предполагает относительно большие габаритные размеры, что делает его стационарным и ужесточает требования к выбору места его установки, что существенно ограничивает возможности его применения на площадках, предназначенных для тренировки парашютистов, спортсменов.In addition, the design of the simulator involves relatively large overall dimensions, which makes it stationary and tightens the requirements for choosing a place for its installation, which significantly limits the possibility of its use on sites intended for training skydivers and athletes.
Известен тренажер парашютиста [18], который содержит управляющий компьютер, подвесную систему, левую и правую стропы управления, шлем со встроенными очками виртуальной реальности и наушниками, систему датчиков и кабелей, две стойки, электропривод, подвижную раму с возможностью вертикального перемещения, которая установлена на верхних концах стоек, жестко закрепленных на основании, причем стойки выполнены в виде телескопических труб, подвижные части которых соединены ограничителем, на основании смонтирован гидроцилиндр со штоком, конец которого соединен с ограничителем, в верхней части подвижной рамы выполнена вращающаяся платформа, к которой прикреплены свободные концы подвесной системы, левая и правая стропы управления, причем платформа связана посредством зубчатой передачи с электроприводом, представляющим собой шаговый двигатель, в основании установлен имитатор приземления, состоящий из нижней плиты, верхней крышки со встроенным сердечником и соленоида, подключенного к управляющему компьютеру, к которому подключены также шаговый двигатель, гидроцилиндр, стропы управления и шлем.A skydiver simulator is known [18], which contains a control computer, a suspension system, left and right control lines, a helmet with built-in virtual reality glasses and headphones, a system of sensors and cables, two racks, an electric drive, a movable frame with the possibility of vertical movement, which is installed on the upper ends of the racks, rigidly fixed on the base, and the racks are made in the form of telescopic pipes, the movable parts of which are connected by a limiter, a hydraulic cylinder is mounted on the base with a rod, the end of which is connected to the limiter, a rotating platform is made in the upper part of the movable frame, to which the free ends are attached suspension system, left and right control lines, and the platform is connected by means of a gear with an electric drive, which is a stepper motor, a landing simulator is installed at the base, consisting of a bottom plate, an upper cover with an integrated core and a solenoid connected to a control computer, to which also stepper motor, hydraulic cylinder, control lines and helmet.
Тренажер предназначен для повышения качества подготовки парашютистов к совершению прыжков с парашютом.The simulator is designed to improve the quality of parachutist training for parachute jumps.
Недостатком указанного тренажера является то, что реализованный в нем имитатор приземления не регулируется по высоте и не может обеспечивать имитацию встречи с землей идентичной реальной (6 м/с), что является характерным для приземления с кругло купольной парашютной системой, в том числе и спасательным парашютом, это ведет к привитию ложных навыков и ощущений, исключая возможность формирования необходимых навыков при приземлении со спасательным парашютом.The disadvantage of this simulator is that the landing simulator implemented in it is not adjustable in height and cannot provide imitation of an encounter with the ground identical to the real one (6 m/s), which is typical for landing with a round dome parachute system, including a rescue parachute. , this leads to the inculcation of false skills and sensations, excluding the possibility of developing the necessary skills when landing with a rescue parachute.
Известен тренажер для отработки прыжков с парашютом [19], содержащий рабочее место инструктора, снабженное управляющим компьютером, стойку выполненную с постаментом, образованную двумя вертикальными опорами, соединенными верхней перекладиной, на которой установлены левая и правая стропы управления, систему датчиков и шлем виртуальной реальности, стойка содержит беговую дорожку, выполненную с возможностью перемещения движущегося полотна по высоте, а также вперед и назад с помощью управляемого электропривода, изменением наклона, возможностью вибрации ее верхней поверхности, стойка снабжена поворотной рамой с приводом вращения поворотной рамы, установленным на вертикальных опорах, в средней части поворотной рамы закреплен спинной захват для закрепления парашютной системы тренируемого парашютиста и вращения его, поворотная рама снабжена генератором воздушного потока, выполненным в виде вентиляторов, установленных на концах поворотной рамы и формирующих воздушный поток в сторону тренируемого парашютиста.Known simulator for practicing skydiving [19], containing the instructor's workplace, equipped with a control computer, a stand made with a pedestal formed by two vertical supports connected by an upper crossbar, on which the left and right control lines, a sensor system and a virtual reality helmet are installed, the rack contains a treadmill, made with the possibility of moving the moving canvas along the height, as well as forward and backward using a controlled electric drive, by changing the inclination, the possibility of vibration of its upper surface, the rack is equipped with a swivel frame with a swivel frame rotation drive mounted on vertical supports, in the middle part of the swivel frame, a back grip is fixed to secure the parachute system of the trained skydiver and rotate it, the swivel frame is equipped with an air flow generator made in the form of fans installed at the ends of the swivel frame and forming an air flow towards the trained skydiver.
Недостатком тренажера для отработки прыжков с парашютом является, во-первых, ограниченные возможности обучения пилотирования парашюта с использованием свободных концов, во-вторых, неадекватность звуковоспроизведения встроенными аудионаушниками шлема виртуальной реальности, обусловленная сниженным потенциалом звуковой динамики, недостаточным уровнем сигнала в области низких частот, деформацией естественной звуковой сцены.The disadvantage of the parachute jumping simulator is, firstly, the limited possibilities for learning to fly a parachute using free ends, and secondly, the inadequacy of sound reproduction by the built-in audio headphones of a virtual reality helmet, due to the reduced potential of sound dynamics, insufficient signal level in the low frequency region, and deformation natural sound stage.
Наиболее близким к заявленному устройству, то есть прототипом, является устройство реализующее способ подготовки парашютистов на тренажере воздушно-десантной подготовки [21].Closest to the claimed device, that is, the prototype, is a device that implements the method of training paratroopers on the airborne training simulator [21].
Устройство, реализующее способ подготовки парашютистов на тренажере воздушно-десантной подготовки (фиг. 1), содержит связанные между собой жестко закрепленную на Земле раму тренажера (5) с электроприводами (7) с постаментом, содержащем регулируемую по высоте дорожку с движущимся полотном (15), шкафа управления (16), управляющего компьютера (1), видеокамеры (22), закрепленной на раме тренажера (5), ранца подвесной системой (3) парашюта, тренируемого (обучаемого) (13), очков виртуальной реальности (6) связанных с управляющим компьютером (1), закрепленной на раме тренажера (5) рамы тренажера с противовесами (17), выполненными в виде генераторов воздушного потока (18), устройства фиксации спины тренируемого (обучаемого) с приводом его вращения (14), закрепленными на раме тренажера с противовесами (17), колонки-акустической системы (21), закрепленными на раме тренажера (5), рамы свободных концов и строп (23), содержащая каретки управления (24), стропы управления (4), свободные концы (25), звенья управления (26), стропы управления (4), рабочего места инструктора (преподавателя) (2).A device that implements a method for training paratroopers on an airborne training simulator (Fig. 1), contains a frame of the simulator (5) connected to each other, rigidly fixed on the ground with electric drives (7) with a pedestal containing a track with a moving canvas (15) adjustable in height , a control cabinet (16), a control computer (1), a video camera (22) mounted on the simulator frame (5), a backpack with a suspension system (3), a parachute being trained (trained) (13), virtual reality glasses (6) associated with a control computer (1) fixed on the simulator frame (5) a simulator frame with counterweights (17) made in the form of air flow generators (18), a trainee (trainee) back fixation device with a rotation drive (14) fixed on the simulator frame with counterweights (17), speakers-acoustic system (21) fixed on the frame of the simulator (5), frames of free ends and lines (23), containing control carriages (24), control lines (4), free ends (25), control links (26), control lines (4), instructor (teacher) workstation (2).
Недостаток прототипа заключается, во-первых, в ограниченных возможностях отработки элементов поведения при десантировании, из-за отсутствия возможности получения связанных навыков парашютно-спасательной подготовки при вынужденном покидание летательного аппарата, во-вторых, в особых требованиях к месту размещения прототипа из-за конструкционных особенностей рамы тренажера, закрепленной на Земле.The disadvantage of the prototype lies, firstly, in the limited possibilities of working out the elements of behavior during landing, due to the lack of the possibility of obtaining the associated skills of parachute rescue training in case of forced abandonment of the aircraft, and secondly, in the special requirements for the location of the prototype due to structural features of the simulator frame fixed on the ground.
В основу изобретения положена задача повышения качества обучения летного состава авиации Вооруженных Сил Российской Федерации, а также курсантов и слушателей военно-учебных заведений в ходе парашютно-спасательной подготовки.The basis of the invention is the task of improving the quality of training of the flight personnel of the aviation of the Armed Forces of the Russian Federation, as well as cadets and students of military schools in the course of parachute rescue training.
Поставленная задача и технический результат достигается введением в схему прототипа жестко закрепленной на поверхности пола помещения рамы тренажера (27), регулируемого по высоте имитатор приземления (28), подвижной рамы тренажера с противовесами (33), цепной передачи (30) от электропривода (7) к подвижной рамы тренажера с противовесами (33), вытяжного кольца (31) в состав ранца подвесной системы (3) парашюта, имитатор замыкающего приспособления полезной нагрузки (32), микрофонной системы (29) в состав места инструктора (преподавателя) (2).The set task and the technical result are achieved by introducing into the prototype circuit a simulator frame (27) rigidly fixed on the floor surface of the room, a height-adjustable landing simulator (28), a movable simulator frame with counterweights (33), a chain transmission (30) from an electric drive (7) to the movable frame of the simulator with counterweights (33), the exhaust ring (31) as part of the backpack of the suspension system (3) of the parachute, the imitator of the closing device of the payload (32), the microphone system (29) as part of the seat of the instructor (teacher) (2).
На фиг. 2 представлена структурная схема тренажера для парашютно-спасательной подготовки.In FIG. Figure 2 shows a block diagram of a simulator for parachute rescue training.
Очки виртуальной реальности (6), также называемые шлем виртуальной реальности или наголовным дисплеем[22]. Учитывая, что технический результат, очков виртуальной реальности (6) представляет собой конструкцию, надеваемую на голову, снабженную видеоэкраном. Для дальнейшего обозначения очков виртуальной реальности (6) в описании будем применять термин наголовный дисплей (6).Virtual reality glasses (6), also called a virtual reality helmet or head-mounted display[22]. Given that the technical result of the virtual reality glasses (6) is a design worn on the head, equipped with a video screen. For further designation of virtual reality glasses (6) in the description, we will use the term head-mounted display (6).
Предлагаемый тренажер для парашютно-спасательной подготовки состоит из связанных между собой жестко закрепленной на поверхности пола помещения рамы тренажера (27) содержащей электроприводы (7), цепную передачу (30) от электропривода (7) к подвижной рамы тренажера с противовесами (33), регулируемого по высоте имитатора приземления (28), шкафа управления (16), управляющего компьютера (1), видеокамеры (22), закрепленной на раме тренажера (27), ранца подвесной системы (3) парашюта, содержащего вытяжное кольцо (31), тренируемого (обучаемого) (13), наголовного дисплея (6) связанного с управляющим компьютером (1), закрепленной на раме тренажера (27) подвижной рамы тренажера с противовесами (33), выполненными в виде генераторов воздушного потока (18), устройства фиксации спины тренируемого (обучаемого) с приводом его вращения (14), закрепленных на подвижной раме тренажера с противовесами (33), колонки-акустической системы (21), закрепленных на раме тренажера (27), имитатора замыкающего приспособления полезной нагрузки(32), рамы свободных концов и строп (23), содержащая каретки управления (24), свободные концы (25), звенья управления (26), стропы управления (4), рабочего места инструктора (преподавателя) (2), содержащего микрофонную систему (29).The proposed simulator for parachute rescue training consists of a simulator frame (27) rigidly fixed on the floor surface of the room, containing electric drives (7), a chain drive (30) from the electric drive (7) to the movable frame of the simulator with counterweights (33), adjustable according to the height of the landing simulator (28), control cabinet (16), control computer (1), video camera (22) mounted on the simulator frame (27), suspension system backpack (3) of the parachute containing the exhaust ring (31), trained ( trainee) (13), head-mounted display (6) connected to the control computer (1), fixed on the frame of the simulator (27) of the movable frame of the simulator with counterweights (33), made in the form of air flow generators (18), a device for fixing the back of the trainee ( student) with its rotation drive (14), fixed on the movable frame of the simulator with counterweights (33), loudspeaker-acoustic system (21), fixed on the frame of the simulator (27), imitator of the closing device of the payload (32), frame of free ends and sling (23) containing control carriages (24), free ends (25), control links (26), control lines (4), instructor (teacher) workstation (2), containing a microphone system (29).
Предлагаемый тренажер для парашютно-спасательной подготовки, работает следующим образом:The proposed simulator for parachute rescue training works as follows:
Тренируемый (обучаемый) (13), фиксируется в ранце подвесной системы (3) спасательного парашюта соответствующей модели (С-3-3К, С-3-3, С-4У,С-5К, ПЛП-60, ПН-58, ПС-М), закрепленной на устройстве фиксации спины тренируемого (обучаемого) с приводом его вращения (14). На голову тренируемому (обучаемому) (13) надевают наголовный дисплей (6).The trainee (learner) (13), is fixed in the backpack of the suspension system (3) of the rescue parachute of the corresponding model (S-3-3K, S-3-3, S-4U, S-5K, PLP-60, PN-58, PS -M), fixed on the device for fixing the back of the trainee (trainee) with a drive for its rotation (14). A head-mounted display (6) is put on the trainee's (trainee's) head (13).
Тренируемый (обучаемый) (13) закрепленный в ранце подвесной системы (3) спасательного парашюта на устройстве фиксации спины тренируемого (обучаемого) с приводом его вращения (14), помещается в подвижной рамы тренажера с противовесами (33),таким образом, что бы касаться регулируемого по высоте имитатора приземления (31). С рабочего места инструктора (преподавателя) (2) через управляющий компьютер (1) запускается программа, которая осуществляет управление тренажером и осуществляет формирование виртуального пространства. Программное обеспечение тренажера для парашютно-спасательной подготовки летного состава авиации обеспечивает отработку пилотирования парашюта тренируемым (обучаемым) (13) в установленное время суток и в установленных метеоусловиях (скорости ветра на высотах, как в приземном слое от 0 до 250 метров, так и на высотах до 5000 метров, горизонтальном и вертикальном метеоминимуме). Виртуальное пространство формируется управляющим компьютером (1) и отображается тренируемому (обучаемому) (13) в наголовном дисплее (6), располагаемом на голове тренируемого (обучаемого) (13).The trainee (learner) (13) fixed in the backpack of the suspension system (3) of the rescue parachute on the device for fixing the back of the trainee (trainee) with a drive for its rotation (14), is placed in the movable frame of the simulator with counterweights (33), in such a way as to touch height-adjustable landing simulator (31). From the workplace of the instructor (teacher) (2) through the control computer (1) a program is launched that controls the simulator and generates a virtual space. The software of the simulator for parachute-rescue training of aviation flight personnel provides parachute piloting training for trainees (trainees) (13) at a set time of day and in established weather conditions (wind speeds at altitudes, both in the surface layer from 0 to 250 meters, and at altitudes up to 5000 meters, horizontal and vertical meteorological minimum). The virtual space is formed by the control computer (1) and displayed to the trainee (trainee) (13) in the head-mounted display (6) located on the head of the trainee (trainee) (13).
Тренируемый (обучаемый) (13) видит в виртуальном пространстве трехмерное изображение виртуального мира (кабину экипажа летательного аппарат, поверхность Земли, облака, экстерьер летательного аппарата, летный комбинезон, кислородную маску, систему крепления спасательного парашюта, плот ПСН-1 и т.д.) таким образом, обеспечивается возможность имитации аварийного покидания члена экипажа летательного аппарата и его действий во время имитационного прыжка со спасательным парашютом.The trainee (learner) (13) sees in the virtual space a three-dimensional image of the virtual world (the cockpit of the aircraft, the surface of the Earth, clouds, the exterior of the aircraft, flight suit, oxygen mask, rescue parachute attachment system, PSN-1 raft, etc. ) thus, it is possible to simulate an emergency escape of an aircraft crew member and his actions during a simulated rescue parachute jump.
Видеокамера (22), по команде управляющего компьютера (1) начинает видео фиксацию поведения и совершаемых действий тренируемым (обучаемым) (13). Запись продолжается до момента приземления.The video camera (22), at the command of the control computer (1), starts video recording of the behavior and actions performed by the trainee (trainee) (13). Recording continues until the moment of landing.
Звуковая картина формируется управляющим компьютером (1) через колонки акустической системы (21), и включает имитацию гула моторов летательного аппарата, звуки ветра, звуки от работы парашютной системы, голос командира экипажа, подающего исполнительную команду тренируемому (обучаемому) (13) - «Прыжок».The sound picture is formed by the control computer (1) through the speakers of the acoustic system (21), and includes an imitation of the drone of aircraft engines, the sounds of the wind, sounds from the operation of the parachute system, the voice of the crew commander giving the executive command to the trainee (trainee) (13) - "Jump ".
Аудиосопровождение тренировки производятся через колонки акустической системы (21), посредством доведения тренируемому (обучаемому) (13) озвученных через микрофонную систему (29) рабочего места инструктора (преподавателя) (2) исполнительных команд и вводных, как во время выполнения учебного задания, так и перед его началом.The audio accompaniment of the training is carried out through the speakers of the acoustic system (21), by bringing to the trainee (learner) (13) voiced through the microphone system (29) the workplace of the instructor (teacher) (2) executive commands and introductory commands, both during the execution of the training task and before it starts.
После поступления исполнительной команды «Прыжок» тренируемый (обучаемый) (13) покидает летательный аппарат через штатные места покидания летательного аппарата экипажем в аварийных ситуациях (в зависимости от типа летательного аппарата, это либо окно фонаря кабины, либо люк кабины) имитируемый в виртуальном пространстве, по команде из шкафа управления (16), связанного с управляющим компьютером (1), регулируемый по высоте имитатор приземления (28) резко отъезжает назад и опускается, электропривод (7), через цепную передачу (30), отклоняет подвижную раму тренажера с противовесами (33), выполненными в виде генераторов воздушного потока (18), с тренируемым (обучаемым) (13), закрепленным в ранце подвесной системы (3) сосательного парашюта на устройстве фиксации спины тренируемого (обучаемого) с приводом его вращения (14).After the executive command "Jump" is received, the trainee (learner) (13) leaves the aircraft through the regular places for the crew to leave the aircraft in emergency situations (depending on the type of aircraft, this is either a cockpit canopy window or a cockpit hatch) simulated in virtual space, on a command from the control cabinet (16) connected to the control computer (1), the height-adjustable landing simulator (28) abruptly moves back and lowers, the electric drive (7), through the chain drive (30), deflects the movable frame of the simulator with counterweights ( 33), made in the form of air flow generators (18), with a trainee (trainee) (13) fixed in the backpack of the suspension system (3) of a sucking parachute on the device for fixing the back of the trainee (trainee) with a drive for its rotation (14).
Положение подвижной рамы тренажера с противовесами (33), выполненными в виде генераторов воздушного потока (18), изменяется относительно плоскости поверхности Земли.The position of the movable frame of the simulator with counterweights (33), made in the form of air flow generators (18), changes relative to the plane of the Earth's surface.
Подвижная рама тренажера с противовесами (ЗЗ)сначала отклоняется вперед на угол от 7 до 10 градусов, имитируя вынужденное покидание борта летательного аппарата, а затем назад, на угол от 90 до 103 градусов, так, чтобы тело тренируемого (обучаемого) (13) находилось в плоскости параллельной плоскости поверхности Земли, имитируя фазу свободного падения при совершении прыжка.The movable frame of the simulator with counterweights (BW) is first deviated forward by an angle of 7 to 10 degrees, simulating a forced exit from the side of the aircraft, and then back, by an angle of 90 to 103 degrees, so that the body of the trainee (student) (13) is in a plane parallel to the plane of the Earth's surface, simulating the phase of free fall when making a jump.
Тренируемый (обучаемый) (13) в требуемый момент времени, воздействует на вытяжное кольцо (31).Trained (trained) (13) at the required time, acts on the exhaust ring (31).
Воздействуя на вытяжное кольцо (31) тренируемый (обучаемый) (13) заканчивает фазу, соответствующую фазе свободного падения или стабилизированного снижения при совершении прыжка со спасательным парашютом и формирует сигнал, обрабатываемый в шкафу управления (16).By acting on the exhaust ring (31), the trainee (trainee) (13) ends the phase corresponding to the phase of free fall or stabilized descent when making a rescue parachute jump and generates a signal processed in the control cabinet (16).
Обработав поступивший сигнал, шкаф управления (16) выдает команду и электропривод (7) через цепную передачу (30) изменяет положение подвижной рамы тренажера с противовесами (33), выполненными в виде генераторов воздушного потока (18), относительно плоскости поверхности Земли отклоняет ее вперед так, что бы тело тренируемого (обучаемого) (13) находилось в плоскости перпендикулярной плоскости поверхности Земли имитируя раскрытие парашюта.Having processed the received signal, the control cabinet (16) issues a command and the electric drive (7) through the chain transmission (30) changes the position of the movable frame of the simulator with counterweights (33), made in the form of air flow generators (18), relative to the plane of the Earth's surface deflects it forward so that the body of the trainee (trainee) (13) is in a plane perpendicular to the plane of the Earth's surface, simulating the opening of a parachute.
При вращении, на угол от 90 до 100 градусов назад, подвижная рама тренажера с противовесами (33), выполненными в виде генераторов воздушного потока (18), сцепляется при помощи электромагнита (в графической части не показан) с рамой свободных концов и строп (23), содержащей каретки управления (24), стропы управления (4), свободные концы (25) и звенья управления (26). После окончания перемещения рама свободных концов и строп (23) находится под углом 90 градусов к подвижной раме тренажера с противовесами (33).During rotation, at an angle of 90 to 100 degrees back, the movable frame of the simulator with counterweights (33), made in the form of air flow generators (18), is coupled with an electromagnet (not shown in the graphic part) to the frame of free ends and lines (23 ) containing control carriages (24), control lines (4), free ends (25) and control links (26). After the end of the movement, the frame of free ends and slings (23) is at an angle of 90 degrees to the movable frame of the simulator with counterweights (33).
При этом тренируемый (обучаемый) (13) наблюдает в очках виртуальной реальности (6) изменения положения тела тренируемого (обучаемого) (13) и виртуальных объектов в виртуальном пространстве (поверхность Земли, летательный аппарат, открытие купола спасательного парашюта и т.д.).At the same time, the trainee (trainee) (13) observes in virtual reality glasses (6) changes in the position of the body of the trainee (trainee) (13) and virtual objects in virtual space (the surface of the Earth, an aircraft, opening the canopy of a rescue parachute, etc.) .
Если тренируемый (обучаемый) (13) не воздействует на вытяжное кольцо (31) в течении 2,9 секунды после имитации покидания летательного аппарата в аварийной ситуации, то управляющий компьютер (1), через 3 секунды автоматически, формирует сигнал шкафу управления (16) идентичный сигналу воздействуя на вытяжное кольцо (31),аIf the trainee (learner) (13) does not act on the exhaust ring (31) within 2.9 seconds after simulating leaving the aircraft in an emergency, then the control computer (1), after 3 seconds, automatically generates a signal to the control cabinet (16) identical to the signal acting on the pull ring (31), and
Тренируемый (обучаемый) (13), осматривает имитируемую в виртуальном пространстве обстановку, отображаемую в наголовном дисплее (6) и осязает свободные концы (25) парашюта связанные с каретками управления (24), а если конструкция имитируемого спасательного парашюта предполагает наличие, то и стропы управления (4) также связанные с каретками управления (24).The trainee (trainee) (13) examines the situation simulated in the virtual space displayed in the head-mounted display (6) and feels the free ends (25) of the parachute associated with the control carriages (24), and if the design of the simulated rescue parachute suggests the presence, then the lines controls (4) are also connected to control carriages (24).
Тренируемый (обучаемый) (13) воздействуя на звенья управления (26) или свободные концы (25) формирует в каретках управления (24) сигналы, обрабатываемые в шкафу управления (16) для выдачи управляющих сигналов механизму привода вращения устройства фиксации спины (14), которое вращает устройство фиксации спины, тренируемого (обучаемого) с приводом его вращения (14), изменяя крен положения тела тренируемого (обучаемого) (13), в устройстве фиксации спины тренируемого (обучаемого) с приводом его вращения (14) относительно вертикальной плоскости по отношению к поверхности Земли. При этом каретки управления (24), на которых закреплены свободные концы (25) также перемещаются по направляющим в сторону наклона устройства фиксации спины тренируемого (обучаемого) с приводом его вращения (14), что имитирует работу спасательного парашюта в реальном прыжке.The trainee (learner) (13) acting on the control links (26) or free ends (25) generates signals in the control carriages (24) that are processed in the control cabinet (16) to issue control signals to the rotation drive mechanism of the back fixation device (14), which rotates the trainee's (trainee's) back fixation device with its rotation drive (14), changing the roll of the trainee's (trainee's) body position (13), in the trainee's (trainee's) back fixation device with its rotation drive (14) relative to the vertical plane with respect to to the surface of the earth. In this case, the control carriages (24), on which the free ends (25) are fixed, also move along the guides in the direction of the inclination of the trainee's (trainee's) back fixation device with its rotation drive (14), which imitates the operation of a rescue parachute in a real jump.
Изменения положения тела, тренируемого (обучаемого) (13) в устройстве фиксации спины, тренируемого (обучаемого) с приводом его вращения (14) обрабатываются в шкафу управления (16), управляющий компьютер (1), формирует виртуальное пространство с изменениями относительно положения тела, тренируемого (обучаемого) (13), отображая в наголовном дисплее (6) виртуальные объекты с измененным положением относительно положения тела, тренируемого (обучаемого) (13), таким образом, обеспечивается возможность имитации пилотирования парашюта и приземления.Changes in the position of the body trained (trained) (13) in the back fixation device, trained (trained) with the drive of its rotation (14) are processed in the control cabinet (16), the control computer (1) forms a virtual space with changes in relation to the position of the body, trained (trained) (13), displaying in the head-mounted display (6) virtual objects with a changed position relative to the position of the body trained (trained) (13), thus, it is possible to simulate parachute piloting and landing.
При отработке действий при нештатной ситуации во время прыжка с парашютом (закрутке строп парашюта) тренируемый (обучаемый) (13) разводит свободные концы (25), тем самым перемещает по раме свободных концов и строп (23) каретки управления (24). При перемещении кареток управления (24) сигналы, обрабатываемые в шкафу управления (16), управляющий компьютер (1), формирует виртуальное пространство, отображаемое в наголовном дисплее (6) с изменениями положения свободных концов (25), строп управления (4) и купола спасательного парашюта.When practicing actions in an emergency during a parachute jump (twisting the parachute lines), the trainee (trainee) (13) spreads the free ends (25), thereby moving the control carriage (24) along the frame of the free ends and lines (23). When the control carriages (24) are moved, the signals processed in the control cabinet (16), the control computer (1), form a virtual space displayed in the head-mounted display (6) with changes in the position of the free ends (25), control lines (4) and the dome rescue parachute.
Тренируемый (обучаемый) (13) в требуемый момент времени, воздействуя на имитатор замыкающего приспособления полезной нагрузки(32), формирует сигнал, обрабатываемый в шкафу управления (16).Trained (trained) (13) at the required time, acting on the simulator of the closing device of the payload (32), generates a signal processed in the control cabinet (16).
Обработав поступивший сигнал, шкаф управления (16), чрез управляющий компьютер (1), формирует виртуальное пространство, отображаемое в наголовном дисплее (6), содержащее ПСН-1 на фале плота или его аналога и носимый аварийный запас находящиеся под тренируемым (обучаемым) (13).Тем самым имитируется введение в поток полезной нагрузки.Having processed the received signal, the control cabinet (16), through the control computer (1), forms a virtual space displayed in the head-mounted display (6), containing PSN-1 on the raft halyard or its analogue and a portable emergency supply under the trainee (trainee) ( 13). This simulates the introduction of a payload into the stream.
Для имитации потока воздуха воздействующего на парашютиста при реальном прыжке, потоки воздуха формируются генераторами воздушного потока (18) и обдувают тренируемого (обучаемого) (13), потоки воздуха изменяются генераторами воздушного потока (18) по команде шкафа управления (16) в зависимости от данных поступающих от наголовного дисплея (6). Помимо этого управляющий компьютер (1) может создавать аудио имитацию ветра и передавать звуки тренируемому (обучаемому) (13) через колонки акустической системы (21).To simulate the air flow acting on a skydiver during a real jump, air flows are formed by air flow generators (18) and blow over the trainee (trainee) (13), air flows are changed by air flow generators (18) at the command of the control cabinet (16) depending on the data coming from the head-up display (6). In addition, the control computer (1) can create an audio simulation of the wind and transmit sounds to the trainee (trainee) (13) through the speakers of the acoustic system (21).
Данные от устройства фиксации спины тренируемого (обучаемого) с приводом его вращения (14), кареток управления (24), генераторов воздушного потока (18) поступают через шкафа управления (16) в управляющий компьютер (1), где обрабатываются совместно с данными о виртуальном пространстве. Управляющий компьютер (1), принимая во внимание массу тела, тренируемого (обучаемого) (13), ускорение свободного падения, направление и скорость имитируемого ветра, взаимодействие тренируемого (обучаемого) (13) с объектами в виртуальном пространстве, генерирует изменения в виртуальном пространстве с учетом обработанных данных, например, измененные положения в виртуальном пространстве частей парашюта или положения облаков, поверхности Земли.Data from the trainee's (trainee's) back fixation device with its rotation drive (14), control carriages (24), air flow generators (18) are fed through the control cabinet (16) to the control computer (1), where they are processed together with data on the virtual space. The control computer (1), taking into account the mass of the body being trained (trained) (13), the acceleration of free fall, the direction and speed of the simulated wind, the interaction of the trained (trained) (13) with objects in the virtual space, generates changes in the virtual space with taking into account the processed data, for example, the changed positions in the virtual space of parts of the parachute or the position of clouds, the Earth's surface.
Измененные данные виртуального пространства отображаются тренируемому (обучаемому) (13) в наголовном дисплее (6), а также выводятся на рабочее место инструктора (преподавателя) (2).The modified virtual space data is displayed to the trainee (trainee) (13) in the head-mounted display (6), and is also displayed on the instructor's (teacher's) workstation (2).
Формирование виртуального пространства с изменениями, связанными с физическими действиями тренируемого (обучаемого) (13), в реальном пространстве и отображением данного пространства тренируемому (обучаемому) (13), обеспечивает возможность имитации и отработки действий по управлению спасательным парашютом и полезной нагрузкой в процессе снижения и приземления, гашения горизонтальной составляющей скорости полета, тренируемого (обучаемого) (13) перед приземлением.The formation of a virtual space with changes associated with the physical actions of the trainee (trainee) (13), in real space and the display of this space to the trainee (trainee) (13), provides the ability to simulate and practice actions to control the rescue parachute and payload during descent and landing, damping the horizontal component of the flight speed trained (trained) (13) before landing.
Для имитации приземления, тренируемый (обучаемый) (13), занимает правильную позу (ноги плотно сжаты, слегка согнуты в коленях и немного выставлены вперед, стопы ног крепко прижаты друг другу и находится в одной плоскости с поверхностью приземления, так чтобы приземление произошло одновременно на всю площадь обоих стоп сведенных вместе), при достижении высоты 30-50 метров воздействует, в зависимости от модели имитируемого спасательного парашюта, на свободные концы (25) или стропы управления (4) (для управляемых парашютов), сигналы кареток управления (24) поступают в управляющий компьютер (1) шкафа управления (16), в скоординированный момент времени по команде шкафа управления (16) регулируемый по высоте имитатор приземления (28) подъезжает вперед и поднимается, электропривод (7) через цепную передачу (30), изменяет положение подвижной рамы тренажера с противовесами (33), выполненными в виде генераторов воздушного потока (18), так, что бы тренируемый (обучаемый) (13) коснулся ногами регулируемого по высоте имитатор приземления (28) с требуемой силой, имитирующей скорость приземления парашютиста при прыжке с парашютом в реальных условиях (6 м/с).To simulate a landing, the trainee (trainee) (13) takes the correct posture (the legs are tightly compressed, slightly bent at the knees and slightly forward, the feet are firmly pressed against each other and are in the same plane with the landing surface, so that the landing occurs simultaneously on the entire area of both feet brought together), upon reaching a height of 30-50 meters, it affects, depending on the model of the simulated rescue parachute, the free ends (25) or control lines (4) (for controlled parachutes), the signals of the control carriages (24) are received into the control computer (1) of the control cabinet (16), at a coordinated moment of time, at the command of the control cabinet (16), the height-adjustable landing simulator (28) drives forward and rises, the electric drive (7) through the chain drive (30), changes the position of the movable frames of the simulator with counterweights (33), made in the form of air flow generators (18), so that the trainee (trainee) (13) touches the height-adjustable landing simulator (28) with the required force, simulating the landing speed of a parachutist when jumping from parachute in real conditions (6 m/s).
Управляющий компьютер (1), основываясь на данных от фиксатора спины тренируемого (обучаемого) (13) с приводом его вращения (14), кареток управления (24), видеокамеры (22), имитатора замыкающего приспособления полезной нагрузки (32), вытяжного кольца (31) анализирует действия тренируемого (обучаемого) (13) от подачи исполнительной команды «Прыжок» до момента имитации приземления и выдает рекомендуемую оценку тренируемого (обучаемого) (13) за выполненный имитационный прыжок.The control computer (1), based on data from the trainee’s (trainee’s) back fixator (13) with its rotation drive (14), control carriages (24), video camera (22), payload closing device simulator (32), exhaust ring ( 31) analyzes the actions of the trainee (trainee) (13) from the issuance of the executive command "Jump" to the moment of simulated landing and issues a recommended assessment of the trainee (trainee) (13) for the completed simulation jump.
Инструктор на рабочем месте инструктора (преподавателя) (2), основываясь на данных видеокамеры (22), рекомендованной управляющем компьютером (1) оценки тренируемого (обучаемого) (13) за выполненный имитационный прыжок, принимает решение об итоговой оценке тренируемого (обучаемого) (13) за выполненный имитационный прыжок и вносит ее в данные программы, которая осуществляет управление тренажером.The instructor at the workplace of the instructor (teacher) (2), based on the data of the video camera (22), the rating of the trainee (trainee) (13) recommended by the control computer (1) for the completed simulation jump, decides on the final assessment of the trainee (trainee) (13 ) for the completed imitation jump and enters it into the data of the program that controls the simulator.
В результате использования изобретения достигается технический результат, заключающийся в повышении качества парашютно-спасательной подготовки летного состава авиации Вооруженных Сил Российской Федерации, а также курсантов и слушателей военно-учебных заведенийAs a result of using the invention, a technical result is achieved, which consists in improving the quality of parachute and rescue training of the flight personnel of the aviation of the Armed Forces of the Russian Federation, as well as cadets and students of military educational institutions
Указанный результат достигается за счет формирования связанного навыка правильных действий при прыжках на спасательных парашютах путем точной имитации процессов управления спасательным парашютом, снижения и приземления на нем, в отличии от применяемых сейчас для парашютно-спасательной подготовки летного состава авиации парашютов Д1-5У, требующих при приземлении специфических действий, отсутствующих при приземлении на спасательных парашютах.This result is achieved through the formation of the related skill of correct actions when jumping on rescue parachutes by accurately simulating the processes of controlling a rescue parachute, descending and landing on it, in contrast to the D1-5U parachutes currently used for parachute and rescue training of aviation flight personnel, which require landing specific actions that are not available when landing on rescue parachutes.
Источники информацииInformation sources
1. Приказ Министра обороны РФ 26 мая 2003 г. №180 «Об утверждении курса парашютной подготовки в государственной авиации Российской Федерации».1. Order of the Minister of Defense of the Russian Federation dated May 26, 2003 No. 180 “On approval of the parachute training course in the state aviation of the Russian Federation”.
2. Приказ министра обороны Российской Федерации от 2 апреля 2001 г. №155 «Об утверждении наставления по парашютно-спасательной и десантной подготовке авиации Вооруженных сил Российской Федерации.2. Order of the Minister of Defense of the Russian Federation dated April 2, 2001 No. 155 “On approval of the manual on parachute rescue and airborne training of aviation of the Armed Forces of the Russian Federation.
3. Инструкция экипажу вертолета Ми-24 В. Книга I. Летная эксплуатация общие сведения о вертолете, особенности аэродинамики и динамики полета - М, Военное издательство, 1987-305 с. (для служебного пользования).3. Instructions for the crew of the Mi-24 V helicopter. Book I. Flight operation general information about the helicopter, features of aerodynamics and flight dynamics - M, Military Publishing House, 1987-305 p. (for administrative use).
4. Руководство по летной эксплуатации самолет Ан-26 - М, Воздушный транспорт, 1992, 196 с. 4. An-26-M aircraft flight manual, Vozdushny transport, 1992, 196 p.
5. Спасательный парашют С-5К техническое описание №9955-71 ТО и инструкция №9956-71ИЭ по эксплуатации5. Rescue parachute S-5K technical description No. 9955-71 TO and instruction No. 9956-71IE for operation
6. Спасательный парашют С-3-3К и спасательный парашют С-3-3ИК дополнение №13584-75 к техническому описанию №2436-60, техническому описанию №5628-65.6. Rescue parachute S-3-3K and rescue parachute S-3-3IK addition No. 13584-75 to technical description No. 2436-60, technical description No. 5628-65.
7. Дополнение №13585-75 к инструкции по укладке и эксплуатации №2423-60 на спасательный парашют С-3-3 и инструкции по укладке и эксплуатации №5629-65 на спасательный парашют С-3-3И серии 2.7. Supplement No. 13585-75 to the stowage and operation instructions No. 2423-60 for the S-3-3 rescue parachute and the stowage and operation instructions No. 5629-65 for the S-3-
8. Спасательный управляемый парашют С-4У техническое описание №6772-67 и инструкция по эксплуатации №6773-67.8. Rescue controlled parachute S-4U technical description No. 6772-67 and operating instructions No. 6773-67.
9. Техническое описание №4311 -63 и инструкция №4310-63 по укладке и эксплуатации парашюта ПЛП-60.9. Technical description No. 4311-63 and instruction No. 4310-63 for the installation and operation of the PLP-60 parachute.
10. Спасательный управляемый парашют ПН-58 серии 3.Техническое описание №7973-68ТО и инструкция по эксплуатации №7974-68ИЭ.10. Rescue controlled parachute PN-58
11. Спасательная парашютная система ПС-М серии 2.Техническое описание №5451-65ТО и инструкция по укладке и эксплуатации №5452-65ИЭ.11. Rescue parachute system PS-
12. ОСТ 1 00453-82 «Самолеты и вертолеты многоместные. Общие требования по обеспечению аварийного покидания в полете, осуществляемого прыжком с парашютом» - М, МАП СССР, 1985-8 с.12.
13. Патент РФ №2267449 «Десантный тренажер», МПК B64D 23/00, опубликовано 10.01.2006 Бюл. №1.13. Patent of the Russian Federation No. 2267449 "Airborne simulator",
14. Патент РФ №2470689 «Тренажер для парашютистов», МПК А63В 22/00, опубликовано 27.12.2012 Бюл. №36.14. Patent of the Russian Federation No. 2470689 "Simulator for parachutists",
15. Патент РФ №2538996 «Тренажер парашютиста», МПК B64D 23/00, G09B 9/10, опубликовано 10.01.2015 Бюл. №1.15. Patent of the Russian Federation No. 2538996 "Simulator of a parachutist",
16. Патент РФ №2610261 «Динамический тренажер десантников-парашютистов», МПК B64D 23/00, G09B 9/10, опубликовано 08.02.2017 Бюл. №4.16. Patent of the Russian Federation No. 2610261 "Dynamic simulator for paratroopers-paratroopers",
17. Патент РФ №2653900 «Тренажер парашютиста-десантника и способ динамического сопровождения обучения на нем», МПК B64D 23/00, опубликовано 15.05.2018 Бюл. №14.17. Patent of the Russian Federation No. 2653900 "Simulator of a paratrooper and a method of dynamic support for training on it",
18. Патент №2712355 «Тренажер парашютиста», МПК B64D 23/00, опубликовано 28.01.2020 Бюл. №4.18. Patent No. 2712355 "Simulator of a parachutist",
19. Патент №2713681 «Тренажер для отработки прыжков с парашютом (варианты)», МПК B64D 23/00, опубликовано: 06.02.2020 Бюл. №4.19. Patent No. 2713681 "Simulator for practicing skydiving (options)",
20. Патент США, US № US 6000942 A «Parachute flight training simulator)), МПК B64D 23/00, опубликовано 14.12.1999.20. US patent, US No. US 6000942 A "Parachute flight training simulator)",
21. Заявка на изобретение №2021105722/11 (012447) «Способ подготовки парашютистов на тренажере воздушно-десантной подготовки и устройство его реализующее», МПК B64D 23/00, G09B 9/00.21. Application for invention No. 2021105722/11 (012447) "Method of training paratroopers on an airborne training simulator and a device that implements it",
Claims (4)
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2792911C1 true RU2792911C1 (en) | 2023-03-28 |
Family
ID=
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2806470C1 (en) * | 2023-05-04 | 2023-11-01 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет)" | Parachutist ground training simulator |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101810834B1 (en) * | 2015-10-27 | 2017-12-20 | (주)아레스 | The skydiving feel simulator system based virtual reality |
| RU2713681C1 (en) * | 2019-06-21 | 2020-02-06 | Акционерное общество "Северный пресс" | Simulator for training parachute jumping (versions) |
| RU2769481C1 (en) * | 2021-03-04 | 2022-04-01 | Акционерное общество "Северный пресс" (АО "Северный пресс") | Method for training parachutists on an airborne training simulator and a device implementing it |
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101810834B1 (en) * | 2015-10-27 | 2017-12-20 | (주)아레스 | The skydiving feel simulator system based virtual reality |
| RU2713681C1 (en) * | 2019-06-21 | 2020-02-06 | Акционерное общество "Северный пресс" | Simulator for training parachute jumping (versions) |
| RU2769481C1 (en) * | 2021-03-04 | 2022-04-01 | Акционерное общество "Северный пресс" (АО "Северный пресс") | Method for training parachutists on an airborne training simulator and a device implementing it |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2806470C1 (en) * | 2023-05-04 | 2023-11-01 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет)" | Parachutist ground training simulator |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN107492279B (en) | Parachuting simulator | |
| US9984586B2 (en) | Method and device to improve the flying abilities of the airborne devices operator | |
| KR20190072747A (en) | Simulator system for emergency escape training of pilot by using parachute | |
| US5685718A (en) | Motion simulator | |
| RU2713681C1 (en) | Simulator for training parachute jumping (versions) | |
| KR101089041B1 (en) | Mobile parachute training simulator and method of the same | |
| RU2524503C1 (en) | Multifunctional training complex for spacemen training for works in open space | |
| CN112133151A (en) | High-fidelity near-reality immersion type panoramic parachute jumping simulator | |
| RU2792911C1 (en) | Simulator for parachute-rescue training of aviation pilot personnel | |
| JPH08244691A (en) | Simulator for parachute manufacturing training | |
| RU2655230C1 (en) | Parachute simulator to prepare for water jumps | |
| CN110136534A (en) | A kind of parachutist's simulation trainer | |
| RU2506648C1 (en) | Astronaut spacewalk simulator | |
| RU2808184C1 (en) | Parachute jump simulator | |
| RU2578906C2 (en) | Paratrooper trainer-simulator | |
| CN214279236U (en) | Parachuting simulation training device | |
| RU2662302C1 (en) | Rescue helicopter training simulator | |
| RU2769481C1 (en) | Method for training parachutists on an airborne training simulator and a device implementing it | |
| RU2712355C1 (en) | Simulator of paratrooper | |
| RU2037209C1 (en) | Training apparatus | |
| RU2610261C2 (en) | Paratrooper's dynamic simulator | |
| RU2653448C1 (en) | Simulator of space flight of a space vehicle | |
| RU2806470C1 (en) | Parachutist ground training simulator | |
| Aygun et al. | Implementation Study of Parachute Training Simulator | |
| Reisman | A brief introduction to the art of flight simulation |