BG111127A

BG111127A - Метод за пространствено проектиране на тренажори за летателни и космически апарати и авиационен тренажор, съгласно метода

Info

Publication number: BG111127A
Application number: BG10111127A
Authority: BG
Inventors: Hrisimira ираИЛИЕВА Хрисим Ilieva
Original assignee: Hrisimira ираИЛИЕВА Хрисим Ilieva
Priority date: 2012-01-30
Filing date: 2012-01-30
Publication date: 2013-07-31
Also published as: WO2013113077A1; RU2659663C1

Abstract

Изобретението се отнася до метод за пространствено проектиране на тренажори за летателни и космически апарати, който дава възможност в изпълнение на три етапа, структурирани в последователност от действия, да се разработят тренажори за летателни и космически апарати. Авиационният тренажор, предназначен за обучение на летци-пилоти, е проектиран съгласно този метод. Той се състои от: компютри (7) с разположени върху плот (1) монитори (21), като плотът (1) е закрепен за пода с опори (13) педали (2), които се регулират с повдигач (регулатор) (14) и се закрепват за плота (1), като се придържат спланка ( 10), която се поставя в изделие Х (11) ръчка за управление на самолета (3) седалка (4) ос(5) опорна (тежест) (6) поставка на РУД (8) и изпитващо-тестващо устройство (9). В персоналните компютри се инсталира софтуер за съответния летателен апарат. Конструкцията на авиационния тренажор е приложима и към система за задвижване с използване на устройство за създаване на претоварване (24).

Description

Област на техниката

Изобретението се отнася до метод за пространствено проектиране на тренажори на пилотирани летателни и космически апарати, предназначени за обучение на летци-пилоти и космонавти и до авиационен тренажор, проектиран чрез този метод, по-специално настолен тренажор, предназначен за обучение на летци-пилоти.

Предшестващо състояние на техниката

Не са известни методи за цялостно пространствено проектиране на тренажори за летателни и космически апарати.

Известни са авиационни тренажори, състоящи се от: поне един монитор свързан с компютър, на който са изобразени приборни табла и визуализация на околно пространство, като при някои тренажори, част от приборните табла и визуализацията са и с прожектори. Стандартни джойстици, посредством компютър реализират ръчката за управление на летателния апарат, ръчката за управление на двигателя(лите) и педали [1], [2], [3].

Други авиационни тренажори включват монитори с изобразено околно пространство и отделна, реална конструкция на цялата кабина. Ръчката за управление на самолета, ръчката за управление на двигателя(ите) и педалите отговарят на действителните размери, местоположение и прилаганите усилия като за реален летателен апарат [4], [5].

Известните тренажори имат следните недостатъци: скъпа цялостна конструкция поради висока трудоемкост, времето за проектиране е твърде голямо, конструкция, не съответстваща изцяло на реалната кабина на летателния апарат.

Техническа същност на изобретението

Настоящото изобретение има за цел да разреши посочените недостатъци, като с прилагането на метода се облекчи проектирането на тренажорите за летателни и космически апарати. Предлаганият метод представлява възможност за автоматизирано или полуавтоматизирано проектиране, посредством специализиран софтуер и последователност от предварително предписани етапи на проектиране. Чрез него се създават конструктивно тренажори за различни типове летателни и космически апарати.

Тренажорът е проектиран облекчено при намалена трудоемкост и себестойност, а цялостната среда (приборни табла и визуализация) е максимално близка или напълно идентична с реалната за съответния летателен или космически апарат, като се предвиди данните от проведените симулирани полети да се запаметяват, обработват и се извеждат резултати.

Конструкцията на авиационен тренажор съгласно метода, позволява на всеки специалист в областта на тренажорите да проектира такъв, независимо дали притежава някакъв тип летателен или космически апарат

или симулатор, като е достатъчно да разполага с изходните данни.

Създаден е метод за пространствено проектиране на летателни и космически апарати, включващ:

1) Начален етап:

1.1) изчисляват се полуавтоматизирано или автоматизирано посредством компютър и специализиран софтуер отклоненията на кормилото за височина и усилията, предавани на ръчката(ите) за управление и се построяват балансировъчните диаграми на отклоненията и на усилията спрямо скоростта, като се използват известните физични зависимости за съответния летателен или космически апарат при следните необходими данни:

G - сила, приложена в ръчката(ите) за управление;

х_т - относителната координата на положението на точката на прехода от ламинарен в турбулентен граничен слой;

V - максималната и минималната скорост, която се разделя на равни интервали, започвайки от V_mi_n до V_max;

• f х_в - измереното от кабината разстояние на преместване на ръчката(ите) за управление при отклонение на кормилото за височина.

Прилагат се и други допълнителни данни.

1.2) изчисляват се полуавтоматизирано или автоматизирано отклонението на кормилото за направление и усилията, предавани на педалите (отклонението на елероните и усилията, предавани на ръчката(ите) за управление) и се построяват балансировъчните диаграми по отклоненията и усилията, като се използват известните физични зависимости за съответния летателен или космически апарат при следните необходими изходни данни:

β - ъгъл на плъзгане;

V - максималната и минималната скорост, която се разделя на

равни интервали, започвайки от V_min до V_max;

х_н - измереното от кабината разстояние при преместване на педалите при отклонение на кормилото за направление;

х_ел. - измереното разстояние при преместване на ръчката(ите) за управление при отклонение на елероните. При преместване на 20° отклонение стойността му се взема от действителните размери на летателния и космическия апарат.

1.3) съпоставка на резултатите от 1.1) и 1.2).

След извършване на изчисленията и построяване на балансировъчните диаграми от образците и от получените изчисления за ръчката(ите) за управление и педалите се прави следната съпоставка и се извеждат заключения за по-следващи действия:

1.3.1)дали ъглите на отклонение на кормилото за височина се увеличават и дали пружината(ите), действаща(и) на опън, използвана(и) в образеца ще се разтяга(т) повече. Получените стойности трябва да са поголеми (при опън). Ако поставеното условие е изпълнено се продължава със следващото действие (по-долу). Ако не е се връща в т.1.1), като се коригират допуснатите грешки и се преизчислява;

1.3.2)дали ъглите на отклонение на елероните и на кормилото за направление намаляват и следователно дали пружините, действащи при опън, използвани в образците ще се разтягат по-малко. Получените стойности трябва да са по-малки (при опън). Ако поставеното условие е • « изпълнено се продължава с действие в т.1.4) (по-долу). Ако не е се връща в т.1.2), като се коригират допуснатите грешки и се преизчислява.

1.4) след извършване на изчислителния процес се изготвя реален

или виртуален макет. Макетът има размери, които могат да се използват за различни летателни и космически апарати, като за апарати с двуместно разположение в кабината разстоянието на площта за разполагане на седалката се удвоява и се оставя разстояние между тях за поставката на ръчката за управление на двигателя(ите). В зависимост от вида на летателния и космически апарат (с едно и двуместно разположение в кабината), макетът може да придобие изменение само по отношение на ширината си. Всички останали размери се запазват с цел да бъдат изпълнени изискванията по JAR (Joint Aviation Requirements - Общи Авиационни Изисквания). Макетът на тренажора се изготвя в намаляващ мащаб. За да се достигнат допустимите гранични размери на тренажори за летателни и космически апарати се използва увеличаващ мащаб, а полученият след извършване на следващите действия тренажор се получава в мащаб М1:1, съобразно кабината.

От изчисленията се запазват отклоненията и усилията на органите за управление, като се оформят само размерите на тренажора (ръчката(ите) за управление, педали, плот, седалка(и), ос, тежест, изпитващо-тестващо устройство, поставка на ръчката за управление на двигателя(ите) и пружини) в увеличаващ мащаб. Стандартните размери (някои от размерите на педалите, на ръчката(ите) за управление, седалка(и), ръчка за управление на двигателя(ите), разстоянията при някои от тях и др.), измерени от кабината се запазват.

1.5) извършват се изчисления на пружините, използвани образците на ръчката(ите) за управление и педалите, като се приема за пружините радиуса (диаметъра) R (D) на допустимия граничен размер да е постоянна величина [6].

За да се отклони кормилото за височина и елероните при управление на ръчката(ите) за управление и за да се отклони кормилото за направление при управление на педалите се избират цилиндрични винтови пружини с малка стъпка, които ще работят на опън.

От получените резултати за органите за управление (ръчка(и) за управление и педали) се избира коравина и се оформят размерите на всяка

*«♦· · * • · · · • · · · · · • · · · · · една пружина. Приетият по конструктивни съображения диаметър първоначално се взема в увеличаващ мащаб, като константна величина за всички пружини, приложени на ръчката(ите) за управление и педалите, а след това се прави избор в мащаб М1:1, като диаметърът отново е константна величина за всички пружини, приложени на ръчката(ите) за управление и педалите.

1.6) оформя се комбиниране на размерите на три технологични обекта и създаване на тренажор:

1.6.1) на макета на тренажора в намаляващ мащаб;

1.6.2) на летателен или космически апарат;

1.6.3) на компютърна техника (монитори).

За да се извършат следващите действия от етапите и да се получат W размерите на тренажора се осигуряват размерите на таблата в кабината и разстоянието от очите на пилота до фанара или до горната основа на кабината.

2) Работен етап, включващ:

2.1) след като са осигурени необходимите размери се преминава към:

2.1.1) разделяне на таблата на определен брой монитори;

2.1.2) изчисляват се по формулите коефициента - R_n; сумарните коефициенти - R_zy, R_xy, R_xz; коефициента за определяне на мониторите (за избор на мониторите) - R_O6mo; коефициентите за намаляване на размерите на тренажора в равнините zy, ху, xz - R_czy, R_Cxy, R_Cx_Z:

C R_n = MM / TC

MM - размерите на макета на мониторите

ТС - размерите на таблата на летателен или космически апарат

R_Zy ^— R_nz + Rny

Rxy ^— Rnx + Rny при η — 1, 2, 3, 4

Rxz ~ Rnx + Rnz

Rnx, Rny, Rnz - коефициенти, еквивалентни на R_n, спрямо осите х,

У, z η - броя на мониторите, спрямо разположението:

- основен(ни) монитор(и)

- хоризонтални монитори

- вертикални монитори

- монитор(и), разположен(и) над вертикалните и основния(ните) монитори

R-общо (Rzy 4· R_Xy + R_xz) / 3

R_zy, R_xy, R_xz - сумарни коефициенти в равнините O_zy, О_ху, O_xz

Kczy K_Zy / 2; K_CXy — K_xy / 2; Rcxz ^— Rxz ' 2

Rzy, Rxy, Rxz - сумарни коефициенти в равнините О_2у, О_ху, O_xz.

Получените стойности за R_n;, R_zy, R_xy, R_xz; R_o6uio; R_czy, R_cxy, R_cxz, ce използват за начертаването на тренажора в 2D и 3D пространство, прехвърляне на проекта в пространството, определяне на граничните размери, определяне на мониторите и сглобяването му. Резултатите от формулите се нанасят в таблица за всяка равнина O_zy, О_ху, O_xz.

2.1.3)прави се избор на мониторите. За предпочитане е да се използват 3D LCD touch screen display, изключително тънки монитори. Могат да бъдат взети или само 2D или само 3D. Поради ограничения брой на 3D мониторите могат да бъдат избрани така, че да се конвертират. Това позволява използването и на 3D очила или да се изготви стъкло на шлема на пилота като това на 3D очилата.

Резултатите за таблата се нанасят в таблица, като се записва вида на таблото, вида на мониторите, номера на монитора, ширина, височина, диагонал и основа.

При избора на монитори се взема предвид разстоянието от очите на пилота до фанара или до горната основа на кабината.

2.2) след избора на мониторите се подготвят аксонометрични чертежи в три екземпляра, спрямо трите координатни равнини О_ху, O_xz, O_yz. Нанасят се на тях размерите на тренажора в увеличаващ мащаб и граничните размери (размерите от т.2.1), разделени с коефициентите R_czy, Rcxy, Rcxz в равнините на тези в увеличаващ мащаб.

2.3) от получените по конструктивен начин размерни граници се избират действителните размери. Действителните размери се вземат от граничните размери от допустимите граници. Могат да бъдат намалени под граничните, само ако е съобразно конструкцията и кабината. Правят се пространствени чертежи в даден тип изометрия като NE Isometric за

I съставните части. След това целият тренажор се сглобява виртуално на софтуерен продукт.

2.4)така полученият тренажор се определя като приемлив съобразно действителните си размери в 3D пространство и се подготвя за изчертаване в 2D пространство за работни чертежи.

3) Краен етап, включващ:

3.1) извършват се изчисления на пружините за 3D равнина при необходимите изходни данни:

Pmin - минимално натоварване, приложено на ръчката(ите) за управление и педалите;

Рщах - максимално натоварване, приложено на ръчката(ите) за управление и педалите;

Хв, ХелХи - координати на отклонение на кормилото за височина, елероните и кормило за направление (органите за управление);

G - модул на ъглова деформация при пружинна стомана Ст70;

Гдоп - допустимо тангенциално напрежение;

R (D) - намален радиус (диаметър) на пружината на тренажор за летателен или космически апарат в Ml:l. R (D) са константна величина за всички пружини, приложени на тренажорите за летателни и космически апарати в етап 3) в мащаб М1:1.

3.1.1) изчислява се максималния усукващ момент М_ус.;

3.1.2) изчислява се максималното разтягане на пружината max f;

3.1.3) извършва се проверка на максималното тангенциално напрежение тахт_х при оразмеряване на сечението на чисто усукване тахт_х < Гдоп.:

3.1.3.1) изчислява се диаметъра на напречното сечение d;

3.1.3.2) изчислява се броя на действащите навивки i;

3.1.3.3) записва се резултатът от броя на действащите навивки i;

3.1.3.4) избират се пружини.

3.1.4) изчислява се минималния светъл отвор 5_mi_n;

3.1.5) изчислява се началния светъл отвор δο;

3.1.6) изчислява се началната (свободна) дължина Lo;

3.1.7) изчислява се дължината след натоварване max Р L₂;

3.1.8) изчислява се дължината след натоварване min Р Lj;

3.1.9)изчисляват се дължините на пружините при разтягане f] и

3.1.10) изчислява се ъгъла на наклона на винтовата линия а:

3.1.10.1)изчислява се стъпката на пружините h и се записват размерите d, D, δο, Lo и i на пружините.

3.1.11) изчислява се дължината на винтовата линия 1;

3.1.12) изчислява се пружинната константа с;

3.1.13) съобразно разстоянията, които се получават при оформяне на размерите на образците на ръчката(ите) за управление и педалите се избира броя навивки i;

3.1.14) извършва се повторение на т. 3.1.1), т. 3.1.2), т. 3.1.3) и

т. 3.1.3.1);

3.1.15) при избраните стойности на броя на действащите навивки i се изчислява отново максималното разтягане на пружините max f.

При прехвърлянето на пружините от 3D в 2D пространство възникват изменения, които се отразяват на изображенията от работните чертежи.

За целта се използва координатна система Oxyz, като за всяка равнина се определя коефициент k_zy, k_xy, k_xz. Коефициентите k_zy, k_xy, k_xz са еквивалентни c (k). За всяко максимално разтягане на пружините max f, спрямо дължината след натоварване min Р Ц и броя навивки i се взема необходимия коефициент от пространството за всички равнини Ozy, Oxy, Oxz, съобразени с коефициентите R_czy, R_Cx_y, R_CXz от т. 2.1) и се записва по координатна система Oxyz.

След това се изчисляват пружините като се взема допустимата стойност на коефициента за пружините в пространството (к) умножен по коефициента при максимално разтягане на пружината. Т.е. (k) * max f.

3.1.16) намира се от максималното разтягане на пружините max f стойността на коефициента за пружините в пространството:

3.1.16.1) предходните максимални разтягания max f се разделят на коефициентите за намаляване размерите на тренажора в равнината zy, ху, xz, т. е. на R_czy, R_cxy, Rcxzi

3.1.16.2) от т. 3.1.15) се вземат новополучените максимални разтягания на пружините max f;

3.1.16.3) новополучените максимални разтягания max f се умножават по коефициентите за намаляване размерите на тренажора в равнината zy, ху, xz, т.е. на R_Cz_y, R_cxy, R_Cx_Z;

3.1.16.4) получават се коефициенти за пружините в пространството (к) за всяка равнина Ozy, Oxy, Oxz.

Разположението на пружините определя в коя равнина се извършва действието и кой коефициент ще се използва. Правят се следните допълнителни изчисления, които определят (доказват) работата на органите за управление (ръчка(и) за управление и педали), т.е. и работата на пружините.

3.1.17) избират се пружини;

3.1.18) стойностите на минималния светъл отвор 6_mj_n се вземат

от т. 3.1.4);

3.1.19) извършват се допълнителни изчисления на началния светъл отвор δο;

3.1.20) извършват се допълнителни изчисления на началната (свободна) дължина Lo;

3.1.21) извършват се допълнителни изчисления на дължината след натоварване max Р L₂ по формулата:

L₂ = Lo + max f + (k) * max f

3.1.22) извършват се допълнителни изчисления на дължината след натоварване min Р Li;

3.1.23) извършват се допълнителни изчисления на дължините на пружините при разтягане fi и f₂:

3.1.23.1) safj;

3.1.23.2) за f₂.

3.1.24) извършват се допълнителни изчисления на ъгъла на наклона на винтовата линия а:

3.1.24.1) извършват се допълнителни изчисления на стъпката на пружините h;

Описват се размерите на пружините като: d, D, δο, Lo, i.

3.1.25) извършват се допълнителни изчисления на дължината на винтовата линия 1;

3.1.26) извършват се допълнителни изчисления на пружинната константа с по формулата:

с = max Р / (max f + (k) * max f)

3.2) съобразно получените изчисления пружините се прилагат на образците на ръчката(ите) за управление и педалите.

Авиационният тренажор се проектира чрез метода за пространствено проектиране на тренажори за летателни и космически апарати и се състои от поне един персонален компютър. Плот, който се придържа с опори отвътре и отвън. Опорите се закрепват за него и пода с гайки и болтове. Само страничните части от плота, където преминава седалката не се закрепват с опори отвън. На него са поставени монитори на определено разстояние по съображение с разстоянията в кабината на летателния апарат. Размерите на цялата конструкция се получават съгласно метода за

пространствено проектиране на тренажори.

Приборите в кабината и визуализацията на околната среда са изобразени на мониторите, както следва:

1) монитор на предно табло включва всички прибори в кабината и визуализацията на околното пространство, т.е. района, в който се извършват полетите;

2) монитори, изобразяващи страничните табла (вертикални и хоризонтални).

Педалите, прикрепени за плота са регулируеми. Регулирането им се извършва с повдиган (регулатор), който ги придвижва след придърпване на ръчката за регулиране от кабината. На плота е оформен профил, където се закрепва повдигана (регулатора) с педалите, като се поставя планка в изделие X и по този начин се придържат.

Ръчката за управление на самолета, през която преминава ос откъм педалите се спира с част от тази ос, която е с по-голям диаметър и е захваната неподвижно за пода на помещението. Седалката е подвижна. Тя се премества по оста и се стопира с механизъм или гайка. Оста е закрепена за плота неподвижно в единия си край, а в другия край - със опора (тежест).

Ръчката за управление на самолета, ръчката за управление на двигателя и педалите представляват джойстици, които са свързани с персоналния(ите) компютри, като за ръчката за управление на самолета се взема съответния джойстик и се свързва с образеца, за ръчката за управление на двигателя - джойстик и се поставя на поставката, а педалите с повдигана (регулатора) се свързват към компютърната техника.

В настолният тренажор шумът, издаван от двигателя се получава с усилвател (тонколони). Усилвателите се изнасят навън или се използват т. нар. невидими високоговорители, които са вградени в мониторите.

Данните от полета и настройките, които се извършват са включени в заложената програма в компютъра(ите). Към компютъра (свързан с монитора, изобразяващ основното табло) е включено изпитващото-тестващо устройство на мястото на принтера.

Пояснения (описание) на приложените фигури

Изобретението ще бъде пояснено по-добре с помощта на следващото описание на няколко изпълнения на метода за пространствено проектиране на тренажори за летателни и космически апарати и авиационен тренажор съгласно метода и части от него с позоваване на приложените фигури, на които:

фигура 1 е аксонометричен изглед на макет, получен на етап 2);

фигура 2 - изглед отгоре на макет, съгласно фиг.1;

фигура 3 - аксонометричен изглед на авиационен тренажор;

фигура 4 - основен изглед на тренажор, съгласно фиг.З;

фигура 5 - изглед отгоре на тренажор, съгласно фиг.З;

фигура 6 - изглед отзад на тренажор, съгласно фиг. 3;

фигура 7 - аксонометричен изглед в по-голям мащаб на механизъм, който стопира седалката и може да се използва вместо гайката, съгласно фиг.З;

фигура 8 - аксонометричен изглед в по-голям мащаб на специален ключ, който се използва за отключване на механизма за стопиране на седалката, съгласно фиг.7;

фигура 9 - схема на тренажор с едноместно разположение в кабината, съгласно фиг.З;

фигура 10 - схема на тренажор с двуместно разположение в кабината, съгласно фиг.9;

фигура 11 - аксонометричен изглед на тренажор с едноместно разположение в кабината със система за задвижване и устройство за създаване на претоварване;

• · · · фигура 12 - аксонометричен изглед на тренажор с двуместно разположение в кабината със система за задвижване и устройство за създаване на претоварване.

Примери за изпълнение на изобретението

Методът за пространствено проектиране на тренажори за летателни и космически апарати е пояснен с помощта на следните примерни изпълнения без те да го ограничават:

Пример № 1:

Разработен е метод за пространствено проектиране на тренажори за космически апарати. Методът се състои в следното:

1) Начален етап:

При космическите апарати се използва последователността на метода, като първите две действия се извършват за космически апарати при съответните необходими изходни данни. Прилагат се и други допълнителни данни.

1.3) съпоставка на резултатите от 1.1) и 1.2).

След извършване на изчисленията и построяване на балансировъчните диаграми от образците и от получените изчисления за ръчките за управление и педалите се прави следната съпоставка и се извеждат заключения за по-следващи действия:

1.3.1) дали ъглите на отклонение на органите за управление се увеличават и дали пружината(ите), действаща(и) на опън, използвана(и) в образеца ще се разтяга(т) повече. Получените стойности трябва да са поголеми (при опън). Ако поставеното условие е изпълнено се продължава със следващото действие (по-долу). Ако не е се връща в т.1.1), като се коригират допуснатите грешки и се преизчислява;

1.3.2) дали ъглите на отклонение на органите за управление намаляват и следователно дали пружините, действащи при опън, използвани в образците ще се разтягат по-малко. Получените стойности трябва да са по-малки (при опън). Ако поставеното условие е изпълнено се продължава с действие в т.1.4) (по-долу). Ако не е се връща в т.1.2), като се коригират допуснатите грешки и се преизчислява.

1.4) след извършване на изчислителния процес се изготвя реален или виртуален макет. Макетът за космическите апарати е като за апарати с двуместно разположение в кабината. Разстоянието на площта за разполагане на седалката се удвоява. Макетът придобива изменение само по отношение на ширината си. Всички останали размери се запазват с цел да бъдат изпълнени изискванията по JAR (Joint Aviation Requirements - Общи Авиационни Изисквания). Макетът на тренажора се изготвя в намаляващ мащаб. За да се достигнат допустимите гранични размери на тренажор за космически апарати се използва увеличаващ мащаб, а полученият след извършване на следващите действия тренажор се получава в мащаб М1:1, съобразно кабината.

От изчисленията се запазват отклоненията и усилията на органите за управление, като се оформят само размерите на тренажора (ръчките за управление, педали, плот, седалки, ос, тежест, изпитващо-тестващо устройство, поставка за ръчката за управление на двигателите и пружини) в увеличаващ мащаб. Стандартните размери (някои от размерите на педалите, на ръчките за управление, седалки, ръчка за управление на двигателите, разстоянията при някои от тях и др.), измерени от кабината се запазват.

1.5) извършват се изчисления на пружините, използвани в образците на ръчките за управление и педалите, като се приема за пружините радиуса (диаметъра) R (D) на допустимия граничен размер да е постоянна величина [6].

При управление на ръчките за управление и педалите се избират цилиндрични винтови пружини с малка стъпка, които ще работят на опън.

От получените резултати за органите за управление (ръчки за управление и педали) се избира коравина и се оформят размерите на всяка една пружина. Приетият по конструктивни съображения диаметър първоначално се взема в увеличаващ мащаб, като константна величина за всички пружини, приложени на ръчките за управление и педалите, а след това се прави избор в мащаб М1:1, като диаметърът отново е константна величина за всички пружини, приложени на ръчките за управление и педалите.

9

1.6.2) на космическия апарат;

1.6.3) на компютърна техника (монитори).

За да се извършат следващите действия от етапите и да се получат размерите на тренажора се осигуряват размерите на таблата в кабината и разстоянието от очите на космонавта и горната основа на космическия

апарат.

2) Работен етап, включващ:

2.1.2) изчисляват се по формулите коефициента - R_n; сумарните коефициенти - R_zy, R_xy, R_xz; коефициента за определяне на мониторите (за избор на мониторите) - Roomoi коефициентите за намаляване на размерите на тренажора в равнините zy, ху, xz - R_czy, R_CXy, Rcxz'·

R_n = ММ / TC

ММ - размерите на макета на мониторите

ТС - размерите на таблата на космическия апарат

Rzy ~ Rnz + Rny

Rxy ~ Rnx + Rny при π — 1, 2, 3, 4

Rxz ~ Rnx * Rnz

У, ζ η - броя на мониторите, спрямо разположението:

- основен(ни) монитор(и)

- хоризонтални монитори

- вертикални монитори

Rzy, Rxy, Rxz - сумарни коефициенти в равнините O_zy, О_ху, О_х2

Rzy, Rxy, Rxz - сумарни коефициенти в равнините O_zy, О_ху, O_xz.

Получените стойности за R_n;, R_zy, R_xy, R_xz; R_o6ulo; R_czy, R_cxy, Rcxz, ce използват за начертаването на тренажора в 2D и 3D пространство, прехвърляне на проекта в пространството, определяне на граничните размери, определяне на мониторите и сглобяването му. Резултатите от формулите се нанасят в таблица за всяка равнина O_zy, О_ху, O_xz.

2.1.3)прави се избор на мониторите. За предпочитане е да се използват 3D LCD touch screen display, изключително тънки монитори. Могат да бъдат взети или само 2D или само 3D. Поради ограничения брой на 3D мониторите могат да бъдат избрани така, че да се конвертират. Това позволява използването и на 3D очила или да се изготви стъкло на шлема на скафандъра на космонавта, като това на 3D очилата.

При избора на монитори се взема предвид разстоянието от очите на космонавта до горната основа на космическия апарат.

2.2) след избора на мониторите се подготвят аксонометрични чертежи в три екземпляра, спрямо трите координатни равнини О_ху, O_xz, O_yz. Нанасят се на тях размерите на тренажора в увеличаващ мащаб и граничните размери (размерите от т.2.1), разделени с коефициентите R_czy, R_cxy, Rcxz в равнините на тези в увеличаващ мащаб.

2.3) от получените по конструктивен начин размерни граници се избират действителните размери. Действителните размери се вземат от граничните размери от допустимите граници. Могат да бъдат намалени под граничните, само ако е съобразно конструкцията и кабината. Правят се пространствени чертежи в даден тип изометрия като NE Isometric за съставните части. След това целият тренажор се сглобява виртуално на софтуерен продукт.

2.4) така полученият тренажор се определя като приемлив съобразно действителните си размери в 3D пространство и се подготвя за изчертаване в 2D пространство за работни чертежи.

3) Краен етап, включващ:

·Ο« • ·

Pmin - минимално натоварване, приложено на ръчките за управление и педалите;

Рщах - максимално натоварване, приложено на ръчките за управление и педалите;

х„, х_ел., х_н - координати на отклонение на органите за управление;

τ_Λ0Π. - допустимо тангенциално напрежение;

R (D) - намален радиус (диаметър) на пружината на тренажор за космическия апарат в Ml:l. R (D) са константна величина за всички пружини, приложени на тренажори за космическите апарати в етап 3) в мащаб Ml :1.

3.1.3) извършва се проверка на максималното тангенциално напрежение тахт_х при оразмеряване на сечението на чисто усукване тахт_х <

3.1.3.4)избират се пружини.

3.1.4) изчислява се минималния светъл отвор 8_mj_n;

3.1.5) изчислява се началния светъл отвор δο;

3.1.9) изчисляват се дължините на пружините при разтягане fj и

3.1.10.1) изчислява се стъпката на пружините h и се записват размерите d, D, δο, Lo и i на пружините.

3.1.12) изчислява се пружинната константа с;

• · ·

3.1.13) съобразно разстоянията, които се получават при оформяне на размерите на образците на ръчките за управление и педалите се избира броя навивки;

3.1.14) извършва се повторение на т. 3.1.1), т. 3.1.2), т. 3.1.3) и т. 3.1.3.1);

За целта се използва координатна система Oxyz, като за всяка равнина се определя коефициент k_zy, k_xy, k_xz. Коефициентите k_zy, k_xy, k_xz са еквивалентни c (k). За всяко максимално разтягане на пружините max f, спрямо дължината след натоварване min Р L] и броя навивки i се взема необходимия коефициент от пространството за всички равнини Ozy, Oxy, Oxz, съобразени с коефициентите R_czy, Rcxy, Rcxz от т. 2.1) и се записва по координатна система Oxyz.

3.1.16.1) предходните максимални разтягания max f се разделят на коефициентите за намаляване размерите на тренажора в равнината zy, ху, xz, т. е. на R_czy, R_cxy, R_cxz;

3.1.16.3) новополучените максимални разтягания max f се умножават по коефициентите за намаляване размерите на тренажора в равнината zy, ху, xz, т.е. на R_czy, R_CXy, Rcxz;

Разположението на пружините определя в коя равнина се извършва действието и кой коефициент ще се използва. Правят се следните допълнителни изчисления, които определят (доказват) работата на органите за управление (ръчки за управление и педали),

т.е. и работата на пружините.

3.1.17) избират се пружини ;

3.1.18) стойностите на минималния светъл отвор 0_mi_n се вземат от т. 3.1.4);

3.1.19) извършват	се	допълнителни	изчисления	на	началния
светъл отвор δο;
3.1.20) извършват	се	допълнителни	изчисления	на	началната
(свободна) дължина Lo;
3.1.21) извършват	се	допълнителни	изчисления	на	дължината

след натоварване max Р Ьг по формулата:

L2 = Lo + max f + (k) * max f

3.1.23) извършват се допълнителни изчисления на дължините на пружините при разтягане fi и f2:

3.1.23.1) за Ц; 3.1.23.2) за f₂.

3.1.24.1) извършват се допълнителни изчисления на стъпката на пружините h.

с = max Р / (max f + (k) * max f)

3.2) съобразно получените изчисления пружините се прилагат на образците на ръчките за управление и педалите.

Пример № 2:

Разработен е метод за пространствено проектиране на тренажори за гражданска авиация. Методът се състои в следното:

1) Начален етап:

···· · • · ·· • ·<··

При летателни апарати от гражданската авиация се използва последователността на метода, като първите две действия се извършват за летателни апарати от гражданска авиация при съответните необходими изходни данни. Прилагат се и други допълнителни данни.

1.3) съпоставка на резултатите от 1.1) и 1.2).

1.4) след извършване на изчислителния процес се изготвя реален или виртуален макет. Макетът за летателни апарати от гражданската авиация е за апарати с двуместно разположение в кабината. Разстоянието на площта за разполагане на седалката се удвоява и се оставя разстояние между тях за поставката на ръчката за управление на двигателите. Макетът придобива изменение само по отношение на ширината си. Всички останали размери се запазват с цел да бъдат изпълнени изискванията по JAR (Joint Aviation Requirements - Общи Авиационни Изисквания). Макетът на тренажора се изготвя в намаляващ мащаб. За да се достигнат допустимите гранични размери на тренажори за летателни апарати от гражданска авиация се използва увеличаващ мащаб, а полученият след извършване на следващите действия тренажор се получава в мащаб М1:1, съобразно кабината.

t • *н · • · · ·· ··

1.5) извършват се изчисления на пружините, използвани в

образците на ръчките за управление и педалите, като се приема за пружините радиуса (диаметъра) R (D) на допустимия граничен размер да е постоянна величина [6].

1.6.2) на летателен апарат от гражданската авиация;

1.6.3) на компютърна техника (монитори).

За да се извършат следващите действия от етапите и да се получат размерите на тренажора се осигуряват размерите на таблата в кабината и разстоянието от очите на пилота до фанара или горната основа на летателния апарат.

2) Работен етап, включващ:

2.1.1)разделяне на таблата на определен брой монитори;

····· · « ··« * · ·· · · « « · ······ · · ······ ·· · « • · · · ··· ·· • · · · ·· ··· ·······

2.1.2)изчисляват се по формулите коефициента - R_n; сумарните коефициенти - R_zy, R_xy, R_xz; коефициента за определяне на мониторите (за избор на мониторите) - R₀6m₀; коефициентите за намаляване на размерите на тренажора в равнините zy, ху, xz - R_czy, R_Cxy, R_cxz:

R_n = ММ / TC

MM - размерите на макета на мониторите

ТС - размерите на таблата на летателния апарат от гражданската авиация

Rzy ^— Rnz + Rny

Rxy ^— Rnx + Rny при η — 1, 2, 3, 4

Rxz ~ Rnx + R_nz

Rnx, Rny, R_nz - коефициенти, еквивалентни на R_n, спрямо

осите х, у, z

η - броя на мониторите, спрямо разположението: 1 - основен(ни) монитор(и) 2 - хоризонтални монитори 3 - вертикални монитори 4 - монитор(и), разположен(и) над вертикалните и

основния(ните) монитори

+ R_xz) / з

Rzy, R_Xy, R_xz - сумарни коефициенти в равнините O_zy, О_ху,

Rzy, Rxy, Rxz - сумарни коефициенти в равнините O_zy, О_ху,

Получените стойности за R_n;, R_zy, R_xy, R_xz; R_O6mo; Rczy, Rcxy, Rcxz, ce използват за начертаването на тренажора в 2D и 3D пространство, прехвърляне на проекта в пространството, определяне на граничните размери, определяне на мониторите и сглобяването му. Резултатите от формулите се нанасят в таблица за всяка равнина O_zy, О_ху, O_xz.

2.1.3)прави се избор на мониторите. За предпочитане е да се използват 3D LCD touch screen display, изключително тънки монитори.

• ·

• · · ·

Могат да бъдат взети или само 2D или само 3D. Поради ограничения брой на 3D мониторите могат да бъдат избрани така, че да се конвертират. Това позволява използването и на 3D очила.

Резултатите за таблата се нанася:т в таблица, като се записва вида на таблото, вида на мониторите, номера на монитора, ширина, височина, диагонал и основа.

При избора на монитори се взема предвид разстоянието от очите на пилота до фанара или горната основа на летателния апарат.

3) Краен етап, включващ:

3.1) извършват се изчисления на пружините за	3D	равнина	при
необходимите изходни данни:
Pmin - минимално	натоварване,	приложено	на	ръчките	за
управление и педалите;
Р_тах - максимално	натоварване,	приложено	на	ръчките	за

управление и педалите;

х_в, Хел., Хн - координати на отклонение на органите за управление;

Тдоп. - допустимо тангенциално напрежение;

R (D) - намален радиус (диаметър) на пружината на тренажора за летателния апарат в Ml:l. R (D) са константна величина за всички пружини, • · ·· t ···· ······ · · ······ · · · ' • · · · ··· ·· • · ·· ·· ··· ······· приложени на тренажорите за летателни апарати от гражданската авиация в етап 3) в мащаб М1:1.

3.1.3) извършва се проверка на максималното тангенциално напрежение при оразмеряване на сечението на чисто усукване:

3.1.3.4) избират се пружини.

3.1.5) изчислява се началния светъл отвор δο;

3.1.8) изчислява се дължината след натоварване min Р Li;

3.1.9) изчисляват се дължините на пружините при разтягане fi и f₂;

3.1.12) изчислява се пружинната константа с;

3.1.13) съобразно разстоянията, които се получават при оформяне на размерите на образците на ръчките за управление и педалите се избира броя навивки i;

За целта се използва координатна система Oxyz, като за всяка равнина се определя коефициент k_zy, k_xy, k_xz. Коефициентите k_zy, k_xy, k_xz са • « · ♦ ο • · • · • · · · · еквивалентни с (k). За всяко максимално разтягане на пружините max f, спрямо дължината след натоварване min Р Li и броя навивки i се взема необходимия коефициент от пространството за всички равнини Ozy, Oxy, Oxz, съобразени с коефициентите R_czy, Rcxy, R_cxz от т. 2.1) и се записва по координатна система Oxyz.

3.1.16.1)предходните максимални разтягания max f се

разделят на коефициентите за намаляване размерите на тренажора в равнината zy, ху, xz, т. е. на R_czy, R_cxy, R_cxz;

3.1.16.3) новополучените максимални разтягания max f се умножават по коефициентите за намаляване размерите на тренажора в равнината zy, ху, xz, т.е. на R_czy, R_cxy, R_cxz;

Разположението на пружините определя в коя равнина се извършва действието и кой коефициент ще се използва. Правят се следните допълнителни изчисления, които определят (доказват) работата на органите за управление (ръчки за управление и педали), т.е. и работата на пружините.

3.1.17) избират се пружини;

3.1.18) стойностите на минималния светъл отвор 6_т,_п се вземат от т. 3.1.4);

L₂ = Lo + max f + (k) * max f • · • · · • · · • · · • · · · « · · ·

3.1.22) извършват се допълнителни изчисления на дължината след натоварване min Р Ц;

3.1.23) извършват се допълнителни изчисления на дължините на пружините при разтягане f] и f₂;

3.1.23.1) safi; 3.1.23.2) за f₂.

с = max Р / (max f + (k) * max f)

Пример № 3:

Разработен е метод за пространствено проектиране на тренажори за вертолети. Методът се състои в следното:

1) Начален етап:

При вертолетите се използва последователността на метода, като първите два етапа се извършват за вертолети при съответните необходими изходни данни. Прилагат се и други допълнителни данни.

1.3) съпоставка на резултатите от 1.1) и 1.2).

1.3.1)дали ъглите на отклонение на органите за управление се увеличават и дали пружината(ите), действаща(и) на опън, използвана(и) в образеца ще се разтяга(т) повече. Получените стойности трябва да са поголеми (при опън). Ако поставеното условие е изпълнено се продължава със •··· · · · • · · · · · • · · · · · следващото действие (по-долу). Ако не е се връща в т.1.1), като се коригират допуснатите грешки и се преизчислява;

1.3.2)дали ъглите на отклонение на органите за управление намаляват и следователно дали пружините, действащи при опън, използвани в образците ще се разтягат по-малко. Получените стойности трябва да са по-малки (при опън). Ако поставеното условие е изпълнено се продължава с действие в т.1.4) (по-долу). Ако не е се връща в т.1.2), като се коригират допуснатите грешки и се преизчислява.

1.4) след извършване на изчислителния процес се изготвя реален или виртуален макет. Макетът за вертолети с едноместно разположение в кабината е сходен с този на фиг.1 и фиг.2. При двуместно разположение в кабината, разстоянието на площта за разполагане на седалката се удвоява. В зависимост от вида на вертолета (с едно и двуместно разположение в кабината), макетът може да придобие изменение само по отношение на ширината си. Всички останали размери се запазват с цел да бъдат изпълнени изискванията по JAR (Joint Aviation Requirements - Общи Авиационни Изисквания). Макетът на тренажора се изготвя в намаляващ мащаб. За да се достигнат допустимите гранични размери на тренажори за вертолети се използва увеличаващ мащаб, а полученият след извършване на следващите действия тренажор се получава в мащаб М1:1, съобразно кабината.

От изчисленията се запазват отклоненията и усилията на органите за управление, като се оформят само размерите на тренажора (ръчката(ите) за управление, педали, плот, седалка(и), ос, тежест, изпитващо-тестващо устройство, поставка за ръчката за управление на двигателя и пружини) в увеличаващ мащаб. Стандартните размери (някои от размерите на педалите, на ръчката(ите) за управление, седалка(и), ръчка за управление на двигателя, разстоянията при някои от тях и др.) измерени от кабината се запазват.

1.5) извършват се изчисления на пружините, използвани в образците на ръчката(ите) за управление и педалите, като се приема за пружините радиуса (диаметъра) R (D) на допустимия граничен размер да е постоянна величина [6].

При управление на ръчката(ите) за управление и педалите се избират цилиндрични винтови пружини с малка стъпка, които ще работят на опън.

« · · · · • · · • · · · « ·

От получените резултати за органите за управление (ръчка(и) за управление и педали) се избира коравина и се оформят размерите на всяка Приетият по конструктивни съображения диаметър взема в увеличаващ мащаб, като константна величина за приложени на ръчката(ите) за управление и педалите, а една пружина.

първоначално се всички пружини, се прави избор в мащаб М1:1, като диаметърът отново е величина за всички пружини, приложени на ръчката(ите) за след това константна управление и педалите.

1.6.2) на вертолет;

1.6.3) на компютърна техника (монитори).

следващите действия от

За да се извършат размерите на тренажора разстоянието от очите се осигуряват размерите на пилота до фанара етапите и да на таблата в или горната се получат кабината и основа на вертолета.

2) Работен етап, включващ:

2.1.2) изчисляват се по формулите коефициента - R_n; сумарните коефициенти - R_zy, R_xy, R_xz; коефициента за определяне на мониторите (за избор на мониторите) - Я₀бщо; коефициентите за намаляване на размерите на тренажора в равнините zy, ху, xz - R_czy, R_cxy, Rcxz:

R_n = MM / TC

MM - размерите на макета на мониторите

ТС - размерите на таблата на вертолета при η = 1, 2, 3, 4

R_zy ^— Rnz R_ny

Rxy ⁼ Rnx + Rny

Rxz ^— Rnx + Rnz

Rnx, Rny, Rnz - коефициенти, еквивалентни на R_n, спрямо осите х, у, z η - броя на мониторите, спрямо разположението:

···♦ · · · r · · • · · · · · ft · ft •••••ft · · ···· · · · ·· ·· ·· ·· ··· ft······

- основен(ни) монитор(и)

- хоризонтални монитори

- вертикални монитори

Ro6mo (Rzy + R;

Rzy, xy + Rxz) / 3

Rxy, Rxz - сумарни коефициенти в равнините O_zy, О_ху, θχζ

Rczy

Rzy,

Rzy / 2; R_cxy R_xy / 2; R_cxz Rxz / 2

Rxy, Rxz - сумарни коефициенти в равнините O_zy, О_ху, o_xz.

Получените СТОЙНОСТИ за R_n;, R_Zy, Rxy, R_xz; Ro6_mo; Rczy, Rcxy, Rcxz, ce използват за начертаването на тренажора в 2D и 3D пространство, прехвърляне на проекта в пространството, определяне на граничните размери, определяне на мониторите и сглобяването му. Резултатите от формулите се нанасят в таблица за всяка равнина O_zy, О_ху, O_xz.

2.1.3) прави се избор на мониторите. За предпочитане е да се използват 3D LCD touch screen display, изключително тънки монитори. Могат да бъдат взети или само 2D или само 3D. Поради ограничения брой на 3D мониторите могат да бъдат избрани така, че да се конвертират. Това позволява използването и на 3D очила или да се изготви стъкло на шлема на пилота като това на 3D очилата.

При избора на монитори се взема предвид разстоянието от очите на пилота до фанара или горната основа на вертолета.

2.2) след избора на мониторите се подготвят аксонометрични чертежи в три екземпляра, спрямо трите координатни равнини О_ху, O_xz, O_yz.

Нанасят се на тях размерите на тренажора в увеличаващ мащаб и граничните размери (размерите от т.2.1), разделени с коефициентите R_czy,

Rcxy, Rcxz в равнините на тези в увеличаващ мащаб.

ft · ft ft ft ft ft ft ft ft « ft ft ft ft

3) Краен етап, включващ:

P_min - минимално натоварване, приложено на ръчката(ите) за управление и педалите;

Ртах - максимално натоварване, приложено на ръчката(ите) за управление и педалите;

х_в, Хел., х_н - координати на отклонение на органите за управление;

Гдоп. - допустимо тангенциално напрежение;

R (D) - намален радиус (диаметър) на пружината на тренажор за вертолет в Ml:l. R (D) са константна величина за всички пружини, приложени на тренажорите за вертолети в етап 3) в мащаб М1:1.

3.1.3) извършва се проверка на максималното тангенциално напрежение тахт_х при оразмеряване на сечението на чисто усукване тахт_х < ^доп. '·

3.1.3.4) избират се пружини.

3.1.4) изчислява се минималния светъл отвор 6_mi_n;

3.1.5) изчислява се началния светъл отвор δο;

3.1.8) изчислява се дължината след натоварване min Р L/

3.1.9) изчисляват се дължините на пружините при разтягане fj и f₂;

3.1.12) изчислява се пружинната константа с;

За целта се използва координатна система Oxyz, като за всяка равнина се определя коефициент k_zy, k_xy, k_xz. Коефициентите k_zy, k_xy, k_xz са еквивалентни c (k). За всяко максимално разтягане на пружините max f, спрямо дължината след натоварване min Р Li и броя навивки i се взема необходимия коефициент от пространството за всички равнини Ozy, Оху, Oxz, съобразени с коефициентите R_CZy, Rcxy, Rcxz от т. 2.1) и се записва по координатна система Oxyz.

3.1.16.1) предходните максимални разтягания max f се разделят на коефициентите за намаляване размерите на тренажора в равнината Zy, Ху, ΧΖ, Т. е. Ha R_CZy, Rcxy, Rcxzi • · · · • · · · ·

3.1.17) избират се пружини;

3.1.18) стойностите на минималния светъл отвор 5_mj_n се вземат

от т. 3.1.4);

L₂ - Lo + max f + (k) * max f

3.1.22) извършват се допълнителни изчисления на дължината след натоварване min Р Lj;

3.1.23.1) заП;

3.1.23.2) за f₂.

I ····♦·· · · ·· ·· ·♦ ··· ··· ····

с = max Р / (max f ч- (k) * max f)

Пример № 4:

Разработен е метод за пространствено проектиране на тренажори за лека авиация. Методът се състои в следното:

1) Начален етап:

При летателни апарати от леката авиация се използва последователността на метода, като първите два етапа се извършват за летателни апарати от леката авиация при съответните необходими изходни данни. Прилагат се и други допълнителни данни.

1.3) съпоставка на резултатите от 1.1) и 1.2).

1.3.1)дали ъглите на отклонение на органите за управление се увеличават и дали пружината(ите), действаща(и) на опън, използвана(и) в образеца ще се разтяга(т) повече. Получените стойности трябва да са поголеми (при опън). Ако поставеното условие е изпълнено се продължава със следващото действие (по-долу). Ако не е се връща в т.1.1), като се коригират допуснатите грешки и се преизчислява;

1.4) след извършване на изчислителния процес се изготвя реален или виртуален макет. Макетът за летателни апарати от леката авиация с едноместно разположение в кабината е сходен с този на фиг.1 и фиг.2. При двуместно разположение в кабината, разстоянието на площта за разполагане

на седалката се удвоява. В зависимост от вида на летателния апарат (с едно и двуместно разположение в кабината), макетът може да придобие изменение само по отношение на ширината си. Всички останали размери се запазват с цел да бъдат изпълнени изискванията по JAR (Joint Aviation Requirements - Общи Авиационни Изисквания). Макетът на тренажора се изготвя в намаляващ мащаб. За да се достигнат допустимите гранични размери на тренажор за летателни апарати от леката авиация се използва увеличаващ мащаб, а полученият след извършване на следващите действия тренажор се получава в мащаб М1:1, съобразно кабината.

От получените резултати за органите за управление (ръчка(и) за управление и педали) се избира коравина и се оформят размерите на всяка една пружина. Приетият по конструктивни съображения диаметър първоначално се взема в увеличаващ мащаб, като константна величина за всички пружини, приложени на ръчката(ите) за управление и педалите, а след това се прави избор в мащаб М1:1, като диаметърът отново е константна величина за всички пружини, приложени на ръчките за управление и педалите.

1.6.2) на летателен апарат от леката авиация;

♦ · · · · • · · · · ·

1.6.3)на компютърна техника (монитори).

• · · · · · ·· ·· ··

За да се извършат следващите действия от етапите и да се получат размерите на тренажора се осигуряват размерите на таблата в кабината и разстоянието от очите на пилота до фанара.

2) Работен етап, включващ:

2.1.2) изчисляват се по формулите коефициента - R_n; сумарните коефициенти - R_zy, R_xy, R_xz; коефициента за определяне на мониторите (за избор на мониторите) - R_O6mo; коефициентите за намаляване на размерите на тренажора в равнините zy, ху, xz - R_czy, Rcxy, R_cxz:

R_n = MM / TC

MM - размерите на макета на мониторите

ТС - размерите на таблата на летателен апарат от леката авиация

Rxy Rnx + Rny

Rxz ^— Rnx Rnz при η = 1, 2, 3, 4

Rnx, Rny, Rnz - коефициенти, еквивалентни на R_n, спрямо осите х, у, z

η - броя на мониторите, спрямо разположението:

- основен(ни) монитор(и)

- хоризонтални монитори

- вертикални монитори

R_Zy, Rxy, Rxz - сумарни коефициенти в равнините O_zy, О_ху,

CXZ Rxz ! 2

···· ·

R_zy, Rxy, Rxz - сумарни коефициенти в равнините O_zy, О_ху, O_xz.

Получените стойности за R_n;, R_zy, R_xy, R_xz; R_O6mo; R_czy, R_cxy, Rcxz, ce използват за начертаването на тренажора в 2D и 3D пространство, прехвърляне на проекта в пространството, определяне на граничните размери, определяне на мониторите и сглобяването му. Резултатите от формулите се нанасят в таблица за всяка равнина O_zy, О_ху, O_xz.

2.1.3) прави се избор на мониторите. За предпочитане е да се използват 3D LCD touch screen display, изключително тънки монитори. Могат да бъдат взети или само 2D или само 3D. Поради ограничения брой на 3D мониторите могат да бъдат избрани така, че да се конвертират. Това позволява използването и на 3D очила.

При избора на монитори се взема предвид разстоянието от очите на пилота до фанара.

3) Краен етап, включващ:

х_в, х_ел., Хн - координати на отклонение на органите за управление;

т_доп. - допустимо тангенциално напрежение;

R (D) - намален радиус (диаметър) на пружината на тренажор за летателен апарат от леката авиация в Ml:l. R (D) са константна величина за всички пружини, приложени на тренажорите за летателни апарати от леката авиация в етап 3) в мащаб М1:1.

3.1.3) извършва се проверка на максималното тангенциално напрежение тахт_х при оразмеряване на сечението на чисто усукване тахт_х < Тдоп. ·

3.1.3.4) избират се пружини.

3.1.4) изчислява се минималния светъл отвор 8_mi_n;

3.1.5) изчислява се началния светъл отвор δο;

3.1.9) изчисляват се дължините на пружините при разтягане П и f₂;

3.1.12) изчислява се пружинната константа с;

·<·· 4 • · • · · · · 4· 4 4 • · · · · 4 · · ·····♦ ·« · « • t · · 4 4 4 ·· ·· ·· ·· «·· ·♦· ····

За целта се използва координатна система Oxyz, като за всяка равнина се определя коефициент k_zy, k_xy, k_xz. Коефициентите k_zy, k_xy, k_xz са еквивалентни c (k). За всяко максимално разтягане на пружините max f, спрямо дължината след натоварване min Р L] и броя навивки i се взема необходимия коефициент от пространството за всички равнини Ozy, Oxy, Oxz, съобразени с коефициентите R_czy, R_Cxy> Rcxz от т. 2.1) и се записва по координатна система Oxyz.

3.1.16.3) новополучените максимални разтягания max f се умножават по коефициентите за намаляване размерите на тренажора в равнината zy, ху, xz, т.е. на R_CZy, R_CXy, Rcx_Z;

Разположението на пружините определя в коя равнина се извършва действието и кой коефициент ще се използва. Правят се следните допълнителни изчисления, които определят (доказват) работата на органите

за управление (ръчка(и) за управление и педали), т.е. и работата на пружините.

3.1.17) избират се пружини;

3.1.18) стойностите на минималния светъл отвор 8_min се вземат от т. 3.1.4);

след натоварване max Р L₂ по формулата:

L₂ - Lo + max f + (k) * max f

3.1.23.1) за fi; 3.1.23.2) за f₂.

с = max Р / (max f + (k) * max f)

3.2) съобразно получените изчисления пружините се прилагат на образците на рьчката(ите) за управление и педалите.

Пример № 5:

Разработен е метод за пространствено проектиране на тренажори за военната авиация. Методът се състои в следното:

1) Начален етап:

• 9

При летателни апарати от военната авиация се използва последователността на метода, като първите два етапа се извършват за летателни апарати от военната авиация при съответните необходими изходни данни. Прилагат се и други допълнителни данни.

1.3) съпоставка на резултатите от 1.1) и 1.2).

1.3.2) дали ъглите на отклонение на органите за управление намаляват и следователно дали пружините, действащи при опън, използвани в образците ще се разтягат по-малко. Получените стойности трябва да са по-малки (при опън). Ако поставеното условие е изпълнено се продължава с действие в т.1.4) (по-долу). Ако не е се връща в т.1.2), като се коригират

допуснатите грешки и се преизчислява.

1.4) след извършване на изчислителния процес се изготвя реален или виртуален макет. Макетът за летателни апарати от военната авиация с едноместно разположение в кабината е сходен с този на фиг.1 и фиг.2. При двуместно разположение в кабината, разстоянието на площта за разполагане на седалката се удвоява. В зависимост от вида на летателния апарат (с едно и двуместно разположение в кабината), макетът може да придобие изменение само по отношение на ширината си. Всички останали размери се запазват с цел да бъдат изпълнени изискванията по JAR (Joint Aviation Requirements - Общи Авиационни Изисквания). Макетът на тренажора се изготвя в намаляващ мащаб. За да се достигнат допустимите гранични размери на тренажори за летателни апарати от военната авиация се използва увеличаващ мащаб, а полученият след извършване на следващите действия тренажор се получава в мащаб М1:1, съобразно кабината.

• · · · ·

От изчисленията се запазват отклоненията и усилията на органите за управление, като се оформят само размерите на тренажора (ръчката(ите) за управление, педали, плот, седалка(и), ос, тежест, изпитващо-тестващо устройство, поставка за ръчката за управление на двигателя(ите) и пружини) в увеличаващ мащаб. Стандартните размери (някои от размерите на педалите, на ръчката(ите) за управление, седалка(и), ръчка за управление на двигателя(ите), разстоянията при някои от тях и др.) измерени от кабината се запазват.

От получените резултати за органите за управление (ръчка(и) за управление и педали) се избира коравина и се оформят размерите на всяка една пружина. Приетият по конструктивни съображения диаметър първоначално се взема в увеличаващ мащаб, като константна величина за всички пружини, приложени на ръчката(ите) за управление и педалите, а след това се прави избор в мащаб М1:1, като диаметърът отново е константна величина за всички пружини, приложени на ръчката(ите) за управление и педалите.

1.6.2) на летателен апарат от военната авиация;

1.6.3) на компютърна техника (монитори).

2) Работен етап, включващ:

• · · ·

2.1.2)изчисляват се по формулите коефициента - R_n; сумарните коефициенти - R_zy, R_xy, R_xz; коефициента за определяне на мониторите (за избор на мониторите) - R_O6mo; коефициентите за намаляване на размерите на тренажора в равнините zy, ху, xz - R_czy, R_cxy, R_cxz:

R_n = MM / TC

MM - размерите на макета на мониторите

ТС - размерите на таблата на летателен апарат от военната авиация

Rzy ^: Rnz + Rny

Rxy ~ Rnx + Rny при n = 1, 2, 3, 4

Rxz ^— Rnx + Rnz

Rnx, Rny, R_nz - коефициенти, еквивалентни на R_n, спрямо осите х, у,z η - броя на мониторите, спрямо разположението:

- основен(ни) монитор(и)

- хоризонтални монитори

- вертикални монитори

К-общо (Rzy Rxy + Rxz) f 3

Rczy ~ Rzy ! 2; Rcxy ^— Rxy I 2; R_cxz — R_xz / 2

Rzy, Rxy, Rxz - сумарни коефициенти в равнините O_zy, О_ху, θχζ·

Получените стойности за Rnj, Rzy, Rxy, Rxz, R<>6inoj Rczy, Rcxy, Rcxz, ce използват за начертаването на тренажора в 2D и 3D пространство, прехвърляне на проекта в пространството, определяне на граничните размери, определяне на мониторите и сглобяването му. Резултатите от формулите се нанасят в таблица за всяка равнина O_zy, О_ху, O_xz.

2.1.3) прави се избор на мониторите. За предпочитане е да се използват 3D LCD touch screen display, изключително тънки монитори.

• ft · · • ft

Могат да бъдат взети или само 2D или само 3D. Поради ограничения брой на 3D мониторите могат да бъдат избрани така, че да се конвертират. Това позволява използването и на 3D очила или да се изготви стъкло на шлема на пилота като това на 3D очилата.

2.4) така полученият тренажор се определя като приемлив

съобразно действителните си размери в 3D пространство и се подготвя за изчертаване в 2D пространство за работни чертежи.

3) Краен етап, включващ:

х_в, Хел., Хн - координати на отклонение на органите за управление; G - модул на ъглова деформация при пружинна стомана Ст70;

Тдоп. - допустимо тангенциално напрежение;

R (D) - намален радиус (диаметър) на пружината на тренажор за летателния апарат в Ml:l. R (D) са константна величина за всички пружини, приложени на тренажорите за летателни апарати от военната авиация в етап

3) в мащаб М1:1.

Гдоп.:

3.1.3.3) записва се резултатът от броя на действащите

навивки i;

3.1.3.4)избират се пружини.

3.1.4) изчислява се минималния светъл отвор 8_т;_п;

3.1.5) изчислява се началния светъл отвор δο;

3.1.12) изчислява се пружинната константа с;

• ·· ·

При прехвърлянето на пружините от 3D в 2D пространство

възникват изменения, които се отразяват на изображенията от работните чертежи.

За целта се използва координатна система Oxyz, като за всяка равнина се определя коефициент k_zy, k_xy, k_xz. Коефициентите k_zy, k_xy, k_xz са еквивалентни c (k). За всяко максимално разтягане на пружините max f, спрямо дължината след натоварване min Р Li и броя навивки i се взема необходимия коефициент от пространството за всички равнини Ozy, Oxy, Oxz, съобразени с коефициентите R_CZy, Rcxy, R_Cx_Z от т. 2.1) и се записва по координатна система Oxyz.

3.1.16.3) новополучените максимални разтягания max f се умножават по коефициентите за намаляване размерите на тренажора в равнината zy, ху, xz, т.е. на R_czy, Rcxy, Rcx_Z;

3.1.17) избират се пружини;

3.1.18) стойностите на минималния светъл отвор 5_mj_n се вземат от т. 3.1.4);

-A

	• « · · * « · • · ·	• · · ·· • · · &	• г 4	»
	• · · · * · · ·	• · · 9 · * · · л	•
	• · · ·	• · · · · · ·	• · · · ·
3.1.20) извършват	се допълнителни	изчисления	на	началната
(свободна) дължина Lo;
3.1.21) извършват	се допълнителни	изчисления	на	дължината
след натоварване max Р L₂ по	формулата:
L₂ = Lq + max f + (k) * max f
3.1.22) извършват	се допълнителни	изчисления	на	дължината

след натоварване min Р Ц;

3.1.23) извършват се допълнителни изчисления на дължините на пружините при разтягане fj и f₂:

3.1.23.1) зай; 3.1.23.2) за f₂.

с = max Р / (max f + (k) * max f)

Вариантите за изпълнение на конструкцията на тренажора по метода за пространствено проектиране на тренажори за летателни и космически апарати са пояснени с помощта на следните примерни изпълнения:

Пример № 6:

При конструкцията на космическите апарати (фиг. 10) промяна възниква при оформянето на плота (1) - проектира се по-широк, поради използване на двуместно разположение. Поставят се шест монитора (21) и колкото са разчетени за горната основа на помещението.

Разположението на поставката на ръчката за управление на двигателите (8) зависи от типа апарат. Ръчката за управление (3) също се поставя съобразно разположението. Образецът и е същият. Използва се

................ свързване на два идентични образеца на ръчката за управление(З). Размерите (D) на пружините се запазват постоянна величина. Промяна в образеца на педалите (2) няма, както и размерите (D) на пружините. Променя се броя им (използват се два идентични образци, които не са свързани помежду си като ръчката за управление (3), т. к. се усложнява изчислителната работа) и размерите, съобразно изчисленията. Със свързването на образците с компютъра(ите) се дава възможност образците както на ръчките за управление (3), така и на педалите(2) да извършват съвмести движения, например единият образец на ръчката за управление (3) при отклонение в дадена посока да се отклонява и другата ръчка за управление(З) в същата посока. Променя се размера на мониторите (21) в зависимост от изчисленията. Изпитващото-тестващо устройство (9) няма промяна в конструкцията. Единственото изменение е в броя на записващите устройства. Промяна в конструкцията на седалката (4) възниква като се използва свързваща конструкция за две идентични седалки (4), като между тях в зависимост от разположението на ръчката за управление на двигателите може да бъде проектирана поставка за ръчката за управление на двигателите (8). Оста (5) преминава отново през плота (1). Свръзката на ръчките за управление (3) и свръзката на седалките (4) се придържа със опора (тежест) (6). При опората (тежестта) (6) при възникналите промени в размерите се променя теглото и. То е съобразено с получената конструкция при извършване на изчисленията. Софтуерната част, съответно е за типа космически апарат.

При използване на система за задвижване (фиг. 12) конструкцията от фиг. 10 се изгражда като затворена система и се захваща неподвижно за кръгова повърхност (25) и за самата система за задвижване. Системата за задвижване представлява два въртящи се пръстена (22), разположени перпендикулярно един в друг и се закрепват за стойки (23) за пода на помещението. За спирането и се използва единичен автоматичен ключ (27). Седалките (4) се проектират цялостно надолу. На тях се поставят колани (28) за придържането на космонавтите. След придвижването на седалките (4) към кабината се слага държач (26), който ги придържа към кръговата повърхност (25). Кръговата повърхност (25) се захваща за въртящите се пръстени (22) на системата за задвижване. Под кръговата повърхност (25) е поставено устройство за създаване на претоварване (24).

---i... ...

* 9-

Пример № 7:

За тренажори на летателни апарати от гражданската авиация се прилага конструкция аналогична на тази при космическите апарати с единствена разлика в размерите (фиг. 10). Тя не се закрепва към система за задвижване, към която е прикрепено устройство за създаване на претоварване. Само размерите (D) на пружината се запазват постоянна величина. Софтуерната част е за типа летателен апарат.

Пример № 8:

За тренажори на вертолети се прилага конструкция както на вертолети с едноместно разположение в кабината (използва се конструкцията на авиационния тренажор, проектиран съгласно метода) (фиг. 3, фиг. 9), така и с двуместно (аналогична като тази при космическите апарати) (фиг. 10), с единствена разлика в размерите. В зависимост от предназначението на вертолета конструкцията може да се закрепва и към система за задвижване, към която е прикрепено устройство за създаване на претоварване (фиг. 11, фиг. 12). Само размерите (D) на пружината се запазват постоянна величина. Софтуерната част е за типа вертолет.

Пример № 9:

При леката авиация се използват едноместни и с разположение един до друг места на пилотите в кабината на летателните апарати. За двуместно разположение в кабината конструкцията е аналогична на тази при космическите апарати с единствена разлика в размерите (фиг. 10). Само размерите (D) на пружината се запазват постоянна величина. Софтуерната част е за типа летателни апарати.

За летателни апарати с едноместно разположение в кабината се използва конструкцията на авиационния тренажор, проектиран съгласно метода, като промяна възниква в размерите (фиг. 3, фиг. 9). Само размерите (D) на пружината се запазват постоянна величина. Софтуерната част е за типа летателен апарат.

За мотоделтапланери промяна в конструкцията възниква в броя на мониторите: използват се три монитора, ръчката за управление (прави се трапец, който се притегля с пружина) и ширината на плота. Възниква промяна в размерите. Само размерите (D) на пружините на педалите и тази на трапеца се запазват постоянна величина. Софтуерната част, съответно е за мотоделтапланери.

В зависимост от предназначението на летателния апарат, конструкцията може да се закрепва и към система за задвижване, към която е прикрепено устройство за създаване на претоварване (фиг. 11, фиг.12).

Пример № 10:

Във военната авиация се използват едноместни и с разположение един до друг места на пилотите летателни апарати. При разположение един до друг, конструкцията е аналогична на тези при космическите апарати с единствена разлика в размерите (фиг. 10). Само размерите (D) на пружините се запазват постоянна величина. Софтуерната част, съответно е за типа летателен апарат.

За едноместни летателни апарати се използва конструкцията на авиационния тренажор, проектиран съгласно метода, като промяна възниква в размерите (фиг. 3, фиг. 9). Само размерите (D) на пружините се запазват постоянна величина. Софтуерната част, съответно е за типа летателен апарат.

В зависимост от предназначението на летателния апарат, конструкцията може да се закрепва и към система за задвижване, към която е прикрепено устройство за създаване на претоварване (фиг. 11, фиг. 12).

Авиационният тренажор, проектиран съгласно метода за пространствено проектиране на тренажори за летателни и космически апарати се отнася по-специално до настолен тренажор с едноместно разположение на кабината, предназначен за обучение на летци-пилоти. Той е изпълнен за самолет Pilatus (РС-9М) и може да бъде приложим за летателни апарати с едноместно разположение в кабината (фиг. 9).

Приложението на метода за пространствено проектиране на тренажори за летателни и космически апарати на посочения като пример погоре самолет Pilatus се изпълнява в следната последователност: при извършване на действие 1.1) от началния етап при необходимите изходни данни за надлъжно движение се:

1.1.1)извършват изчисления, необходими за построяването на балансировъчните диаграми по отклонение на кормилото за височина;

• ·· · *

1.1.2) построява балансировъчната диаграма по отклонение на кормилото за височина спрямо скоростта: δ_Β = f (V);

1.1.3) извършват изчисления, необходими за построяване на балансировъчните диаграми по усилията, предавани на ръчката за управление при отклонение на кормилото за височина Р_в;

1.1.4) построява балансировъчна диаграма по усилията, предавани на ръчката за управление при отклонение на кормилото за височина Р_в спрямо скоростта: Р_в = f (V);

1.1.5) оформя балансировъчната диаграма по усилията, предавани на ръчката за управление при отклонение на кормилото за височина Р_в спрямо измереното от кабината разстояние на преместване на ръчката за управление при отклонение на кормилото за височина х_в: Р_в = f

С (Хв):

1.1.5.1) изчертава балансировъчна диаграма по отклонение на кормилото за височина δ_Β спрямо скоростта, за крейсерска скорост на полета У_крейс.: δ_Β = f (V);

1.1.5.2) построява балансировъчната диаграма по измереното от кабината разстояние на преместване на ръчката за управление при отклонение на кормилото за височина х_в спрямо скоростта при х_в = δ_Β: х_в = f (V);

1.1.5.3) построява балансировъчните диаграми по усилията, предавани на ръчката за управление при отклонение на кормилото за височина Р_в спрямо скоростта V: Р_в = f (V) и измереното от кабината

О разстояние на преместване на ръчката за управление при отклонение на кормилото за височина х_в спрямо скоростта V: х_в = f (V) за крейсерската скорост на полета У_крейс.

От тях се построява балансировъчната диаграма по усилията предавани на ръчката за управление при отклонение на кормилото за височина Р_в спрямо измереното от кабината разстояние на преместване на ръчката за управление при отклонение на кормилото за височина х_в: Р_в = f (х_в). От Р_в = f (х_в) може да се определи на какво разстояние х_в се премества ръчката за управление при прилагане на нужното усилие Р_в;

1.1.6) пресмятат усилията, предавани на ръчката за управление при отклонение на кормилото за височина при маневриране спрямо скоростта и се построяват балансировъчните диаграми (dP_B / dn_y) = f (V).

···· *

При пресмятането и построяването се взема от максимално положително до максимално отрицателно претоварване п_у.

При извършване на действие 1.2) от началния етап при необходимите изходни данни за странично движение се:

1.2.1)извършват изчисления, необходими за построяването на балансировъчните диаграми по отклонение на кормилото за направление δ_Η: За построяване на балансировъчните диаграми за страничното движение се изчислява:

А) При попътния момент:

1) ъгълът на отклонение на кормилото за направление;

2) усилията, предавани на педалите.

1.2.2) построява балансировъчната диаграма по отклонение на кормилото за направление δ_Η спрямо ъгъла на плъзгане β: δ_Η = f (β);

1.2.3) извършват изчисления, необходими за построяване на балансировъчката диаграма по ъгъла на крен γ;

1.2.4) построява балансировъчна диаграма по отклонение на кормилото за направление δ_Η спрямо ъгъла на крен γ: δ_Η = f (γ);

1.2.5) извършват изчисления за построяването на балансировъчната диаграма по усилията, предавани на педалите Р_н;

1.2.6) построява балансировъчната диаграма по усилията, предавани на педалите Р_н спрямо ъгъла на плъзгане β: Р_н = f (β);

1.2.7) построява балансировъчната диаграма по усилията, предавани на педалите Р_н спрямо ъгъла на крен γ: Р_н = f (γ).

За построяване на балансировъчните диаграми за страничното движение се изчислява:

Б) При напречния момент:

1) ъгълът на отклонение на елероните;

2) усилията, предавани на ръчката за управление;

1.2.8) извършват изчисления, необходими за построяването на балансировъчните диаграми по отклонение на елероните;

1.2.9) построява балансировъчната диаграма по ъгъла на отклонение на елероните 5_ел спрямо ъгъла на плъзгане β: б_ел. ⁼ f (β);

1.2.10) построява балансировъчната диаграма по ъгъла на отклонение на елероните 8_ел. спрямо ъгъла на крен γ: 5_ел. = f (γ);

•*^: · ::: ·: · :

·· ·· ·· ·»· ···.·..

1.2.11) извършват изчисления, необходими за построяването на балансировъчните диаграми по усилията, предавани на ръчката за управление при отклонение на елероните Р_ел. спрямо ъгъла на плъзгане β: P_e„. = f(P);

1.2.12) построява балансировъчната диаграма по усилията, предавани на ръчката за управление при отклонение на елероните Р_ел. спрямо ъгъла на крен γ: Р_ел = f (γ).

Последователността от следващите действия от етапите е извършена по метода за пространствено проектиране на тренажори за летателни и космически апарати. Крайният резултат на примерното изпълнение на самолет Pilatus (РС-9М), което е приложимо и за летателни апарати с едноместно разположение на пилотите в кабината е описан с фигурите.

На фиг. 3 е представен аксонометричен вид на такъв тренажор. Той се състои от: пет компютъра (7) с монитори (21) 3D LCD touch screen display, изключително тънки. Мониторите (21) са избрани изключително тънки, за да оформят кабината, с touch screen display - за да може бутоните да се натискат с ръка, а 3D визуализацията предава по-голяма яснота в кабината.

Мониторите (21) са с определен съобразно метода за пространствено проектиране на тренажори размер. Плотът (1), на който са поставени е проектиран по изискванията на JAR (Joint Aviation Requirements - Общи Авиационни Изисквания). Той осигурява постоянно минимално насочено визуално полезрение с 45° хоризонтално и 30° вертикално поле за наблюдение, както и постоянно косо на пилотската кабина минимално насочено визуално полезрение, осигуряващо 180° хоризонтално и 40° вертикално поле за наблюдение на всеки пилот. Плотът (1) се придържа за пода на помещението с опори (13). Опорите (13) се закрепват за него и пода с гайки и болтове.

Педалите (2) са прикрепени за плота (1). Ръчката за управление на самолета (3) е неподвижна.

Седалката (4) е подвижна и се премества назад, за да може да седне пилота. След това се придвижва напред по оста (5) и се задържа с гайка. Опората (тежестта) (6) уравновесява (балансира) конструкцията и не позволява седалката и гайката при изтеглянето им назад да излязат.

На фиг. 4 е изобразен тренажора в основен изглед. Пред тежестта (6) се поставя гайка, която не позволява на оста (5), която се завива за тежестта

(6) да се получи при преместване на седалката (4) разхлабване. За да е уравновесена конструкцията освен опората (тежестта) (6), оста (5) се закрепва външно и за плота (1).

Компютърът, изнесен отпред се свързва с изпитващото-тестващо устройство (9). Изпитващото-тестващо устройство (9) има бутон, който се натиска след приключване на полета за обработка на информацията от данните при пилотиране. То е свързано с мястото на принтера. Затова в самият софтуер се добавя настройка за връзката му с принтера за извеждане на обработената информация.

Поставката на ръчката за управление на двигателя (8) се закрепва за плота (1) и е неподвижна.

Педалите (2) също са закрепени за плота (1). Повдигачът (регулаторът) (14), след като се регулира от ръчката за регулиране на педалите (2) от кабината се поставя в профила (12) и се закрепва за плота (1) с планка (10). Планката (10) се поставя в изделие X (11). Горната част на повдигана (регулатора) (14) е подвижна на 90° нагоре и се държи с ухо (15).

На фиг.5 е изобразен авиационният тренажор погледнат отгоре. Това позволява да се види по обстойно тренажора отвътре. Компютрите (7) са изнесени отвън и един отпред (вдясно / вляво) от педалите (2). Компютърът (7) , свързващ се с изпитващото-тестващо устройство (9) е изнесен вляво / вдясно встрани, за да може да се извършва изтегляне на педалите (2) при регулирането им. На изпитващото-тестващо устройство (9) е изобразен и дисплей, на който се изписват резултатите от полета.

Изобразено е мястото на поставката на ръчката за управление на двигателя (8), разположена спрямо хоризонталния ляв монитор (21). Ръчката за управление на самолета (3) се придържа от страната към педалите(2) с част от оста (5), която е с по-голям диаметър и с гайка откъм седалката (4). Тя е захваната неподвижно за пода.

От вътрешната страна, т.е. мястото, където се изтегля седалката (4) и където е поставена ръчката за управление на самолета (3) не се поставят опори отвън. Само там опорите (13) се поставят отвътре. Това е предвидено, за да може седалката (4) и пилота да се придвижват във вътрешната част на конструкцията.

На фиг. 6 е изобразен авиационния тренажор, погледнат отзад. На него е показан по-ясно профила за поставката на ръчката за управление на двигателя (8). Той се захваща за плота (1) и преминава през хоризонталния ляв монитор (21). Джойстикът на ръчката за управление на двигателя се поставя на повдигнатата крайна част до вертикалния ляв монитор (21).

Поради изтеглянето на педалите (2) назад, има отвор в зависимост от височината (най-високия(ите)) на летеца(летците), който(които) ще експлоатира(т) самолета.

До тук на описания тренажор седалката (4) се стопираше с гайка. На фиг. 7 е изобразен механизъм, чрез който седалката също може да бъде стопирана. Този механизъм се състои от фланец (16) с отвор с диаметър равен на този на оста (5). Встрани са поставени подвижни ръкохватки (17), които след притегляне на седалката (4) напред се завъртат около двете оси на 90°. г-°^бР^азните профили (18), на които се намират затварящите скоби (19) се завъртат също на 90° и се заключват. Отворът между двете скоби е с диаметър равен на оста (5). Отключването им става със специален ключ (20), показан на фиг.8.

Приложение (използване) на изобретението

При прилагането на метода за изпълнение на тренажор на летателен апарат Pilatus (РС-9М), както и при други апарати в етап 1 от действие 1.1) при извършване на изчисленията, необходими за построяването на балансировъчните диаграми по отклонение на кормилото за височина се среща следната ситуация, която се решава по следния начин: при определяне на ъгъла на отклонение на кормилото за височина δ_Β, ако стойността на коефициента на страничния момент при нулева подемна сила m_zo е неизвестна и не може да бъде взета, решението е да се приеме m_zo = 0, но тогава, за да се построят правилни балансировъчни диаграми, съответстващи на действителните се взема крейсерската скорост на полета Vicpefic. и се построява реалната балансировъчна диаграма.

В етап 1 от действие 1.1) при извършване на изчисленията, необходими за построяване на балансировъчните диаграми по усилията, предавани на ръчката за управление при отклонение на кормилото за височина Р_в могат да се получат стойности за усилието Р_в и шарнирния момент М_шв от максимални до минимални при увеличение на числото на

Max M да съответства на минималната стойност. Това се дължи на неизвестната стойност на коефициента на страничния момент при нулева подемна сила m_zo (т.к. ъгълът на отклонение на кормилото за височина δ_Β от числото на Мах М се увеличава, но е с отрицателни стойности, усилието, приложено на ръчката за управление при отклонение на кормилото за височина Р_в намалява). За да може усилието, приложено на ръчката за управление при отклонение на кормилото за височина Р_в при число на Мах М да се увеличава се използва крейсерската скорост на полета V_Kpeftc. и следователно ъгълът на отклонение на кормилото за височина δ_Β също ще се увеличава, т.е. с увеличаване на ъгъла на отклонение на кормилото за височина δ_Β се увеличава усилието, приложено на ръчката за управление при отклонение на кормилото за височина Р_в при увеличение на скоростта.

В етап 1 от действие 1.2), за да се ограничи обема от изчисления при пресмятане на ъгъла на атака, където аеродинамичната производна на коефициента на подемната сила от ъгъла на атака С“_у се взема съобразно числото на Мах М се извършва следното: например за дозвукови летателни апарати М = 0.1...0.9 се избира стойност в зависимост от скоростния диапазон за типа летателен апарат, на който се прави тренажор при дозвукови скорости на полета, като например М = 0.4.

С приложението на метода се създават тренажори за различни типове летателни и космически апарати за кратък период от време.

Реализацията на тренажора, проектиран чрез този метод дава възможност да се изпълняват полети, като визуализацията на кабината по размери е като на летателния апарат и околното пространство е достъпно за наблюдение от кабината чрез мониторите. Мониторите са избрани изключително тънки, за да оформят кабината, с touch screen display - за да може бутоните да се натискат с ръка, а 3D визуализацията предава поголяма яснота в кабината.

Използват се 3D очила или може да се направи стъкло на шлема на пилота, като това на 3D очилата. Това дава възможност да отработва същите действия, както когато се намира в кабината на летателния апарат. Помещението, в което се поставя тренажора се избира съобразно габаритните му размери. Поставената опора в единия край уравновесява (балансира) конструкцията. Поставката на ръчката за управление на

• 4··	•	• я
•	•	• 4	е
•	• 4	а а	ф
•	• · ·	4 4	4
• 4	4 «	4 ·	а
44	аа	а*	<··

< * ·· 4 9 • · • · ··· «··· двигателя(ите) се поставя и разчита по метод за пространствено проектиране на тренажори в процеса на сглобяване на тренажора.

Системата за визуализация на околната среда е същата за реален полет, включваща картата на местността, даваща информация на летеца за местоположението.

Имитаторите на физическите условия, както и системата за имитация на особените случаи на полета се представят чрез издаване на звуков сигнал от усилвателите, които или са свързани с таблата или са изнесени навън.

Благодарение на софтуерните продукти данните от полета могат да бъдат сравнявани и дори проверявани. С помощта на приложеното и разчетено по метода изпитващо-тестващо устройство се дава и оценка за правилната техника на пилотиране на летеца. Чрез сравнение на данните от реален полет с този, който се извършва на тренажора се извежда резултата (оценката). Данните от полета се изнасят и графично, за да се използват в реални полети. Това се дължи на оформянето на софтуерната част. Ако са използвани повече от един компютър, всички те се свързват с карти и това позволява съвместната им работа.

Изобретението дава възможност да се обучи летателният състав на правилни действия в реален полет, като излитане, кацане, полет в района на летището и т.н. То е съобразено и с приетите от JAR (Joint Aviation Requirements - Общи Авиационни Изисквания) изисквания за пълно оформяне на стандарти за авиационен тренажор и съответства с изискванията, система за движение, визуална и звукова система. Капацитетните възможности на компютъра, неговата точност, резолюция и динамична реакция са достатъчни за точното възпроизвеждане на условията от авиационен тренажор. Динамиката на усилията на органите за управление възпроизвеждат тези на имитирания летателен апарат. Визуалната система отговаря на всички стандарти. Спазени са постоянно, минимално, насочено визуално полезрение с 45° хоризонтално и 30° вертикално поле за наблюдение, както и постоянно, косо на пилотската кабина минимално, насочено, визуално полезрение, осигуряващо 180° хоризонтално и 40° вертикално поле за наблюдение на всеки пилот. Това се дължи на проектирането на плота.

• · · · • ·

Осигурена е и звуковата система. Контролирането на силата на звука

е с усилватели на нивото на звука, което също отговаря на квалификационните изисквания.

Освен за учебни цели (като излитане, кацане, полет в района на летището, тренировка реакциите на пилотите, опознаване на контролните уреди и отработване на аварийни ситуации), тренажорът се проектира и за маневриране (водене на бойни действия). За тази цел конструкцията се закрепва към система за задвижване и устройство за създаване на претоварване.

Използването на предлаганото решение е изпълнено според приетите

изисквания и позволява както да се увеличи гъвкавостта на тренажорния процес, така и да го доближи в голяма степен до реален (учебен) полет. Също така е много икономично от гледна точка на разработка и средства за реализация.

• 9 • ·

ЛИТЕРАТУРА · http://www. google.bg/imgres?imgurl=http://arenalogic.eu/images/img 4515.¾ pg&imgrefurl=http://arenalogic.eu/F16simulator.aspx&usg= dJ0kkXJiUhbNu8f NlUb7irJzxfk=&h=300&w=^:400&sz=l 08&hl=bg&start=26&zoom=l &tbnid-mBt CK-

IYx5719M:&tbnh=93&tbnw=l 24&ei=nOsUT7jAFs2psgaVm8G Bw&prev^/searc h%3Fq%3Dsimulatori%2Bna%2BF16⁰/o26start%3D20%26um⁰/o3Dl⁰/o26hl%3Dbg%26sa%3DN%26gbv%3D2⁰/o26tbm %3Disch&um=l&itbs=l

2. http://www.google.bg/imgres?imgurl=http://arenalogic.eu/images/Picture2.jp g&imgrefurl=http://arenalogic.eu/Products.aspx&usg= nM3TG17RCqUuEldeStF LDT2WPzE=&h=288&w=^:432&sz^:=19&hl—bg&start~127&zoom=l&tbnid=miUXlZkvqM3pM:&tbnh=84&tbnw=126&ei-4wsUT8ylGoKOsAayg8kn&prev=/sea rch%3Fq%3Dsimulatori%2Bna%2BF-

16%26start%3D120%26um%3Dl%26hl%3Dbg%26sa%3DN%26gbv%3D2%26tb m%3Disch&um=l&itbs=l

3. http ://www. google. bg/imgres?imgurl=http;//www.aerosym.com/newf 16 3.jpg &imgrefurl=http://www.aerosym.com/fl 6.html&usg= nX-

7dqXuT62R4h7MOOiPbNwlnkg=&h=480<fcw=640&sz=62&hl=bg&start=54&zoo m=l&tbnid=^:BpRSi6ytzrA3BM:&tbnh^:=103&tbnw=137&ei=pgsUT5PMAcWVswb ltaUr&prev=/search%3Fq%3Dsimulatori%2Bna%2BF16%26start%3D40%26um%3Dl%26hl%3Dbg%26sa%3DN%26gbv%3D2%26tbm %3Disch&um=l&itbs=l

4. http://www.google.bg/imgres?imgurl=http://www.simaviatiksouth.com/Yahoo site admin/assets/images/F16 CQCPIT SIMAVIATIK.341131

430 std.jpg&imgrefurl=http.7/www.simaviatiksouth.com/&usg=_WXfJYycPfyVCYfn0DhCRlbhAGys=&h=542&w=800&sz=51 &hl=bg&start=87&zoom-l&tbnid=cG51zWkohTqbM:&tbnh=97&tbnw^:::z143&ei=xOsUT9aTH10AtObk2e2nAw&prev^z=/search%3 Fq%3Dsimulatori%2Bna%2BF16%26start%3D80%26um%3Dl%26hl%3Dbg%26sa%3DN%26gbv%3D2%26tbm °/o3Disch&um⁼l&itbs=l

5. http://www.google.bg/imgres?imgurl=http://www.fighterpilotsusa.com/Portal s/0/fpusaimages/NewF16Sim.JPG&imgrefurl=http://www.fighterpilotsusa.com/G • · · · · · · Γ * · • · · · « · · · ft ······ · » ······ ·· · · • ••ft ft* · · · •ft ·· ·· ··· ······· rouplncentives/F 16ViperSim/tabid/59/Default.aspx&usg= 0vfv51 undUztqdzGsG vCGlmBZ8c=^:&h=^:277&w=376&sz=16&hl=bg&start^:=l 14&zoom^1 &tbnid=K3n7 Jh dn6ZRJM:&tbnh=90&tbnw=122&ei=0QsUT4DoK8jfsgav3MgR&prev=/searc h%3Fq%3Dsimulatori%2Bna%2BF16%26start%3D100%26um%3Dl%26hl^o/o3Dbg%26sa%3DN%26gbv%3D2%26tb m%3Disch&um=l&itbs=l

6. Кисьов И. Д. „Съпротивление на материалите”, София, 1978г.

Claims

1) изчисляват се полуавтоматизирано или автоматизирано посредством компютър и специализиран софтуер отклоненията на кормилото за височина и усилията, предавани на ръчката(ите) за управление и се построяват балансировъчните диаграми на отклоненията и на усилията спрямо скоростта, като се използват известните физични зависимости за съответния летателен или космически апарат при необходими изходни данни;

1. Метод за пространствено проектиране на тренажори за летателни и космически апарати, включващ начален етап, в който се извършват следните действия:

2. Метод за пространствено проектиране на тренажори за летателни и космически апарати, включващ работен етап, в който се извършват следните действия:

7) ,

8),

9) определяне размерите на мониторите и оформяне на действителните размери, които се получават с помощта на формули, таблици, работа със софтуерен (чертожен) продукт за получаване на всяка отделна част от тренажора;

10) сглобяване виртуално на цялата конструкция на тренажора (3D пространство), посредством софтуерен (чертожен) продукт и подготовка за изчертаването му на работни чертежи (2D пространство), съгласно претенция 1, характеризиращ се с това, че получената виртуална конструкция е готовия тренажор, който може да бъде изчертан за работни чертежи в 2D пространство.

2) изчисляват се полуавтоматизирано или автоматизирано отклонението на кормилото за направление и усилията, предавани на педалите (отклонението на елероните и усилията, предавани на ръчката(ите) за управление) и се построяват балансировъчните диаграми по отклоненията и усилията, като се използват известните физични зависимости за съответния летателен или космически апарат при необходими изходни данни;

3. Метод за пространствено проектиране на тренажори за летателни и космически апарати, включващ краен етап, в който се извършват следните действия:

11) извършват се изчисления на пружините на опън за 3D равнина, избират се броя навивки, изчислява се отново максималното разтягане на пружините, определят се коефициентите на пружините в пространството и се извършват допълнителни изчисления на пружините;

12) съобразно получените изчисления пружините се прилагат на образците на ръчката(ите) за управление и педалите, съгласно претенции 1 и 2, характеризиращ се с това, че с получените резултати е възможна работата на пружините приложени на образците на ръчката(ите) за управление и педалите само при запазването на постоянна величина на диаметъра им.

4. Авиационен тренажор, съдържащ хардуерна част като: поне един компютър (7); плот (1), на който са поставени монитори (21) на определено разстояние по съображение с кабината и който се придържа с опори (13) отвътре и отвън, като опорите (13) се закрепват за него и пода с гайки и болтове с изключение на страничните части, където преминава седалката (4) са разположени само отвътре; педали (2), които се регулират с повдиган (регулатор) (14), който след като ги придвижи при придърпване на ръчката за регулиране от кабината се закрепва в профила (12) на плота (1) и се поставя планка (10) в изделие X (11); ръчка за управление на самолета (3), през която преминава ос (5) откъм педалите (2) и се спира с част от тази ос (5), която е с по-голям диаметър и е захваната неподвижно за пода на помещението; седалка (4), която се премества по оста (5) и се стопира с механизъм или гайка; опора (тежест) (6), която уравновесява конструкцията; поставка за ръчката за управление на двигателя (8);

• · · · • · • · « · • 9 It ·· усилватели, които или се изнасят отвън или са невидими високоговорители; изпитващо-тестващо устройство (9), което сравнява данните от два полета и е свързано с мястото на принтера и софтуерна част на типа летателен апарат, съгласно претенции от 1 до 3, характеризиращ се с това, че конструкцията му е проектирана в последователно изпълнение на действията от етапите на метода за пространствено проектиране на тренажори за летателни и космически апарати.

5. Авиационен тренажор, съдържащ хардуерна част като: поне един компютър (7); плот (1), на който са поставени монитори (21) на определено разстояние по съображение с кабината и който се придържа с опори (13) отвътре и отвън, като опорите (13) се закрепват за него и кръговата повърхност (25) с гайки и болтове с изключение на страничните части, където преминава седалката (4) са разположени само отвътре; педали (2), които се регулират с повдиган (регулатор) (14), който след като ги придвижи при придърпване на ръчката за регулиране от кабината се закрепва в профила (12) на плота (1) и се поставя планка (10) в изделие X (11); ръчка за управление на самолета (3), през която преминава ос (5) откъм педалите (2) и се спира с част от тази ос (5), която е с по-голям диаметър и е захваната неподвижно за пода на помещението; седалка (4), която се премества по оста (5) и се стопира с механизъм или гайка, като се поставят на нея колани (28) и се придържа с държан (26) за кръговата повърхност (25), на която е поставена конструкцията на тренажора, изградена като затворена система; опора (тежест) (6), която уравновесява конструкцията; поставка за ръчката за управление на двигателя (8); усилватели, които или се изнасят отвън или са невидими високоговорители; изпитващо-тестващо устройство (9), което сравнява данните от два полета и е свързано с мястото на принтера и система за задвижване, която представлява два въртящи се пръстена (22), разположени перпендикулярно един в друг, като се закрепват за стойки (23) за пода на помещението; единичен автоматичен ключ (27), който се използва за спиране на системата за задвижване; устройство за създаване на претоварване (24), което е свързано е компютъра(рите) (7) и се поставя под кръговата повърхност (25), на която е закрепена конструкцията и софтуерна част на типа летателен апарат, съгласно претенции от 1 до 4, характеризиращ се с това, че конструкцията му е проектирана в последователно изпълнение на

I

3) съпоставка на резултатите от 1) и 2);

4) изготвяне на макет в намаляващ мащаб, пресъздаващ кабината на типа летателен или космически апарат и мащабиране;

5) извършват се изчисления на пружините, използвани в образците на ръчката(ите) за управление и педалите, като се приема за пружините радиуса (диаметъра) R (D) на допустимия граничен размер да е постоянна величина;

6) комбиниране на размерите на три технологични обекта и създаване на тренажор, характеризиращ се с това, че получените резултати, съобразени с изискванията по JAR, трябва да съответстват на тези на типа летателен или космически апарат, за който се изготвя тренажор.

• «4 · • • 9 9 • 9 • • • ·· « • • · • • • · • • · • · • • · • « • · • · • • • • · ·· ·· ·· ··· ··· ····

действията от етапите на метода за пространствено проектиране на тренажори за летателни и космически апарати.