RU108685U1 - UNIVERSAL PILOT MODELING STAND - Google Patents
UNIVERSAL PILOT MODELING STAND Download PDFInfo
- Publication number
- RU108685U1 RU108685U1 RU2011123138/11U RU2011123138U RU108685U1 RU 108685 U1 RU108685 U1 RU 108685U1 RU 2011123138/11 U RU2011123138/11 U RU 2011123138/11U RU 2011123138 U RU2011123138 U RU 2011123138U RU 108685 U1 RU108685 U1 RU 108685U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- control
- dos
- pilot
- universal
- electromechanical
- Prior art date
Links
Landscapes
- Mechanical Control Devices (AREA)
Abstract
1. Универсальный пилотажный моделирующий стенд, содержащий рабочее место оператора, вычислительный управляющий комплекс, систему визуализации, макет кабины летчика, включающий имитаторы приборной доски и пультов, центральную ручку управления, педали и рычаги управления двигателями с датчиками обратной связи (ДОС), жесткую проводку управления с механизмом загрузки и триммерного эффекта с датчиком обратной связи по каналам тангажа, крена и курса и механизмом триммерного эффекта, отличающийся тем, что проводка управления выполнена универсальной, однотипной для каждого канала управления, адаптируемой под конкретный тип летательного аппарата (ЛА) и обеспечивающей отработку систем автоматического управления полетом ЛА различных типов и отработку взаимодействия контура «летчик-автопилот», для чего в проводке управления установлены электромеханическая раздвижная тяга, выполненная с возможностью изменения в известных пределах длины тяги и соединяющая ручку управления и плечо качалки, жестко закрепленный на платформе электромеханический тормоз, загрузочный механизм с подвижными штоками, концы которых соединены с электромеханическим тормозом и вторым плечом качалки, муфта сухого трения, также соединенная со вторым плечом качалки, ДОС контроля отклонения ручки управления, ДОС контроля выхода штока электромеханической раздвижной тяги, ДОС контроля обжатия загрузочного механизма, выходы ДОС подключены к входам вычислительного управляющего комплекса, а выходы вычислительного управляющего комплекса подключены к управляющим входам электромеханической раздвижной тяги и электромеханического тормоза, пр 1. A universal flight simulator stand containing the operator’s workstation, a computer control complex, a visualization system, a cockpit layout including dashboard and console simulators, a central control knob, pedals and engine control levers with feedback sensors (DOS), hard control wiring with a loading and trimmer mechanism with a feedback sensor for pitch, roll and course channels and a trimmer mechanism, characterized in that the control wiring is universal sebaceous, of the same type for each control channel, adapted for a specific type of aircraft (LA) and providing testing of automatic flight control systems for aircraft of various types and testing the interaction of the pilot-autopilot circuit, for which an electromechanical sliding rod has been installed in the control wiring, made with the possibility of changes in the known limits of the thrust length and connecting the control handle and the rocking arm, the electromechanical brake rigidly mounted on the platform, the loading mechanism with movable rods, the ends of which are connected to the electromechanical brake and the second rocking arm, a dry friction clutch also connected to the second rocking arm, DOS for controlling the deviation of the control handle, DOS for controlling the output of the electromechanical sliding rod, DOS for controlling the compression of the loading mechanism, DOS outputs connected to the inputs computing control complex, and the outputs of the computing control complex are connected to the control inputs of electromechanical sliding traction and electromechanical brake, etc.
Description
Полезная модель относится к авиационному тренажеростроению (учебно-тренировочным средствам), в частности, к пилотажным моделирующим стендам летательных аппаратов различных типов и может быть использована для отработки систем управления летательных аппаратов различных типов, отработки в замкнутом контуре управления с летчиком всех режимов полета, включая особые случаи в полете.The utility model relates to aeronautical simulator building (training facilities), in particular, to aerobatic simulator stands of various types of aircraft and can be used to develop control systems for aircraft of various types, to work in closed loop control with a pilot of all flight modes, including special cases in flight.
Известен патент на изобретение «Система загрузки рычагов управления авиационного тренажера» (Патент на изобретение РФ №2298836), в котором система загрузки рычагов управления тренажера содержит вычислитель и несколько (по количеству рычагов управления) исполнительных блоков загрузки, каждый из которых содержит силовой электропривод, механически связанный с рычагом управления и снабженный датчиком положения, отличающаяся тем, что каждый исполнительный блок загрузки для обеспечения прямого преобразования сигнала заданного усилия в механическое усилие на рычагах управления снабжен управляемым источником тока, при этом вход вычислителя соединен с датчиком положения, а выход - с входом управляемого источника тока, выход которого соединен с силовым электроприводом.A patent for the invention “The system for loading control levers of an aircraft simulator” (Patent for the invention of the Russian Federation No. 2298836) is known, in which the system for loading control levers of a simulator contains a calculator and several (by the number of control levers) executive loading units, each of which contains a power electric drive, mechanically connected with a control lever and equipped with a position sensor, characterized in that each actuating loading unit to provide direct conversion of the signal of a given force into furs The effort on the control levers is equipped with a controlled current source, while the input of the calculator is connected to the position sensor, and the output is connected to the input of the controlled current source, the output of which is connected to the power electric drive.
Данный аналог обладает следующим недостатком - позволяет изменять только усилие на ручке управления, передаваемое на рычаг управления и ощущаемое летчиком. При этом не позволяет воспроизводить реальные физические процессы в проводке управления и использовать штатные устройства загрузки.This analogue has the following drawback - it allows you to change only the effort on the control handle transmitted to the control lever and felt by the pilot. At the same time, it does not allow reproducing real physical processes in the control wiring and using standard loading devices.
Наиболее близким по исполнению аналогом, принятым в качестве прототипа полезной модели, является авиационный тренажер (Патент на полезную модель РФ №38511), содержащий макет кабины летчика, в котором размещены имитаторы приборной доски, пультов, центральной ручки управления и педалей с механизацией загрузки и триммерного эффекта по каналам тангажа, крена и курса, и рычагов управления двигателями, вычислительную управляющую систему, обучающую систему, а также системы имитации внешней обстановки и акустических шумов, и рабочее место инструктора, отличающийся тем, что обучающая система тренажера содержит вычислитель, реализующий программный модуль "эталонного" летчика, который выдает управляющие сигналы на входы устройств воспроизведения обучающей зрительной, звуковой и осязательной информации, причем в устройство воспроизведения обучающей осязательной информации включены центральная ручка управления, педали и рычаги управления двигателями с соответствующими электромеханизмами перемещения и датчиками обратной связи, кроме этого вычислитель обучающей системы связан с рабочим местом инструктора и вычислительной управляющей системой тренажера, которая также связана с системой имитации внешней обстановки и с расположенным на рабочем месте инструктора пультом включения тренажера, обучающей системы и режимов управления полетом.The closest to the performance analogue, adopted as a prototype of a utility model, is an aircraft simulator (Patent for a utility model of the Russian Federation No. 38511) containing a model of the cockpit, which contains simulators of the dashboard, remotes, central control knob and pedals with load and trim mechanism the effect on the pitch, roll and heading channels, and engine control levers, a computer control system, a training system, as well as systems for simulating the external environment and acoustic noise, and the instrument workplace torus, characterized in that the training system of the simulator contains a calculator that implements the software module of the "reference" pilot, which provides control signals to the inputs of the playback devices for educational visual, sound and tactile information, and the central control handle, pedals and control levers of engines with corresponding electromechanisms of movement and feedback sensors, in addition, the calculator of the training system is connected with the instructor’s workstation and the simulator’s computer control system, which is also connected to the external environment simulation system and with the simulator’s switchboard, training system and flight control modes located at the instructor’s workplace.
Причем, авиационный тренажер отличается тем, что электромеханизмы перемещения центральной ручки управления и педалей включены в систему управления по каналам тангажа, крена и курса с возможностью выполнения функций соответствующих механизмов триммерного эффекта, а на механизмы загрузки рычагов управления установлены электрические датчики положения подвижных штоков, формирующие сигналы по соответствующим каналам управления.Moreover, the flight simulator is characterized in that the electromechanisms for moving the central control knob and pedals are included in the control system along the pitch, roll and course channels with the ability to perform the functions of the corresponding mechanisms of the trim effect, and the electric position sensors of the moving rods that form the signals are installed on the control lever loading mechanisms through appropriate control channels.
Вышеуказанный прототип авиационного тренажера с достаточно высокой точностью позволяет моделировать динамику полета, автоматические режимы управления и внешнюю обстановку.The above prototype flight simulator with high accuracy allows you to simulate flight dynamics, automatic control modes and the external environment.
Однако, вышеуказанный прототип не может быть использован для решения исследовательских задач в части отработки систем автоматического управления полетом летательных аппаратов различных типов (с механической проводкой управления, с электродистанционной проводкой управления), отработки взаимодействия контура «летчик - автопилот», отработки систем электронной индикации и рациональной компоновки информационно управляющего поля (ИУП) кабины экипажа, стендовых исследований по отработке перспективных систем бортового оборудования и взаимодействия «экипаж-БРЭО», т.к. прототип имеет узкую специализацию под конкретный тип летательного аппарата, в части: рычаги управления; проводка управления; система нагружения рычагов управления (СНРУ); программного обеспечения; приборные доски и пульты управления; система визуализации внекабинного пространства и применяется для задач обучения летного состава на конкретном типе летательного аппарата.However, the above prototype cannot be used to solve research problems in terms of developing automatic flight control systems for aircraft of various types (with mechanical control wiring, with remote control wiring), testing the interaction of the pilot-autopilot circuit, testing electronic indication systems and rational layout of the information control field (IUP) of the cockpit, bench research on the development of promising systems of avionics and airborne “crew-avionics” actions, as the prototype has a narrow specialization for a specific type of aircraft, in part: control levers; control wiring; control lever loading system (SNRU); software; dashboards and control panels; the system of visualization of the outside space and is used for the tasks of training flight personnel on a specific type of aircraft.
Технический результат, позволяющий преодолеть недостатки описанных аналогов, достигается универсальностью проводки управления, которая с одной стороны использует элементы штатных бортовых устройств (загрузочные механизмы, электромеханические раздвижные тяги, электромеханические муфты), а с другой стороны позволяет их заменять аналогичными агрегатами, с заранее заданными характеристиками, для адаптации под конкретный тип летательного аппарата. При этом система ввода-вывода данных и программное обеспечение является универсальными и могут настраиваться под конкретный тип летательного аппарата.The technical result, which allows to overcome the shortcomings of the described analogues, is achieved by the universality of the control wiring, which on the one hand uses the elements of standard on-board devices (loading mechanisms, electromechanical sliding rods, electromechanical couplings), and on the other hand allows them to be replaced by similar units, with predetermined characteristics, to adapt to a specific type of aircraft. At the same time, the data input-output system and software are universal and can be configured for a specific type of aircraft.
Технический результат достигается тем, что в универсальном пилотажном моделирующем стенде, содержащем рабочее место оператора, вычислительный управляющий комплекс, систему визуализации, макет кабины летчика, включающий имитаторы приборной доски и пультов, центральную ручку управления, педали и рычаги управления двигателями с датчиками обратной связи (ДОС), жесткую проводку управления с механизмом загрузки и триммерного эффекта с датчиком обратной связи по каналам тангажа, крена и курса и механизмом триммерного эффекта, проводка управления выполнена универсальной, однотипной для каждого канала управления, адаптируемой под конкретный тип летательного аппарата (ЛА) и обеспечивающей отработку систем автоматического управления полетом ЛА различных типов и отработку взаимодействия контура «летчик-автопилот», для чего в проводке управления установлены электромеханическая раздвижная тяга, выполненная с возможностью изменения в известных пределах длины тяги и соединяющая ручку управления и плечо качалки. Жестко закрепленный на платформе электромеханический тормоз, загрузочный механизм с подвижными штоками, концы которых соединены с электромеханическим тормозом и вторым плечом качалки. Муфта сухого трения, также соединенная со вторым плечом качалки. ДОС контроля отклонения ручки управления. ДОС контроля выхода штока электромеханической раздвижной тяги. ДОС контроля обжатия загрузочного механизма. Выходы ДОС подключены к входам вычислительного управляющего комплекса, а выходы вычислительного управляющего комплекса подключены к управляющим входам электромеханической раздвижной тяги и электромеханического тормоза. При этом рабочее место оператора имеет двухстороннюю связь с вычислительным управляющий комплексом, один из выходов вычислительного управляющего комплекса подключен к входу системы визуализации. Кроме того, вычислительный управляющий комплекс имеет вторую двухстороннюю связь с системой сенсорных мониторов. Рычаги управления имеют двухстороннюю связь с универсальной проводкой управления, при наличии летчика в контуре управления (летчик располагается в кабине) летчик получает информацию от системы визуализации, от системы сенсорных мониторов и рычагов управления (усилия на ручке) и производит управляющее воздействие на рычаги управления и на систему сенсорных мониторов.The technical result is achieved by the fact that in a universal aerobatic modeling bench containing the operator’s workstation, a computer control complex, a visualization system, a cockpit layout including dashboard and console simulators, a central control knob, pedals and engine control levers with feedback sensors (DOS) ), hard control wiring with loading mechanism and trim effect with feedback sensor on pitch, roll and course channels and trim mechanism, control wiring The flight control was universal, of the same type for each control channel, adapted for a specific type of aircraft (LA) and providing testing of automatic flight control systems for aircraft of various types and testing the interaction of the pilot-autopilot circuit, for which an electromechanical sliding rod was installed in the control wiring. with the possibility of changing within known limits of the length of the rod and connecting the control handle and the rocking arm. An electromechanical brake rigidly fixed to the platform, a loading mechanism with movable rods, the ends of which are connected to the electromechanical brake and the second rocking arm. Dry friction clutch also connected to the second rocking arm. DOS control deviation control knobs. DOS control rod output electromechanical sliding traction. DOS control compression of the loading mechanism. The outputs of the DOS are connected to the inputs of the computing control complex, and the outputs of the computing control complex are connected to the control inputs of the electromechanical sliding rod and the electromechanical brake. In this case, the operator’s workstation has two-way communication with the computing control complex, one of the outputs of the computing control complex is connected to the input of the visualization system. In addition, the computer control complex has a second two-way communication with a system of touch monitors. The control levers have two-way communication with universal control wiring; if there is a pilot in the control loop (the pilot is located in the cockpit), the pilot receives information from the visualization system, from the system of touch monitors and control levers (effort on the handle) and produces a control action on the control levers and on system of touch monitors.
На рычагах управления установлены служебные кнопки, электрически связанные с входом вычислительного комплекса, например, кнопка «триммер». Для каждого канала управления, можно использовать элементы штатных бортовых устройств (загрузочные механизмы, электромеханические раздвижные тяги, электромеханические муфты) или заменять аналогичными агрегатами, с заранее заданными характеристиками.On the control levers there are service buttons that are electrically connected to the input of the computer complex, for example, the “trimmer” button. For each control channel, you can use the elements of the standard on-board devices (loading mechanisms, electromechanical sliding rods, electromechanical couplings) or replace with similar units with predetermined characteristics.
Загрузочный механизм выполнен из загрузочной пружины с подвижными штоками, концы которых соединены с магнитным тормозом, с рычагом управления летчика и с приводом управления (рулевой машиной автопилота) автоматом перекоса или хвостового винта вертолета, при этом механизм загрузки, действует как механизм приведения рычагов управления в нейтральное положение с нагрузкой, создаваемой загрузочной пружиной, а информацию с датчиков положения проводки управления используют в алгоритмах, с помощью которых обеспечивают бесконфликтное взаимодействие летчика с системой автоматического управления вертолетом и, в частности, с системой автоматического триммирования.The loading mechanism is made of a loading spring with movable rods, the ends of which are connected to a magnetic brake, with a pilot control lever and with a control drive (autopilot steering machine) by an automatic swash or tail rotor of the helicopter, while the loading mechanism acts as a mechanism for bringing the control levers to neutral the position with the load created by the loading spring, and the information from the sensors of the position of the control wiring is used in algorithms with which they provide a conflict-free interaction action of a pilot with an automatic control system for a helicopter and, in particular, with an automatic trim system.
Таким образом, полезная модель обеспечивает адаптацию стенда под конкретный тип летательного аппарата. При этом система ввода-вывода данных и программное обеспечение является универсальными и могут настраиваться под конкретный тип летательного аппарата. Кроме того, предлагаемый стенд обеспечивает моделирование управления по четырем каналам, в отличие от прототипа: по циклическому шагу (управление по крену и тангажу), по шагу рулевого винта (путевое управление), по общему шагу (несущий винт), отработку систем автоматического управления полетом ЛА различных типов и отработку взаимодействия контура «летчик-автопилот».Thus, the utility model provides the adaptation of the stand for a specific type of aircraft. At the same time, the data input-output system and software are universal and can be configured for a specific type of aircraft. In addition, the proposed stand provides simulation of control over four channels, in contrast to the prototype: in a cyclic step (roll and pitch control), in the pitch of the tail rotor (track control), in the common step (rotor), development of automatic flight control systems Aircraft of various types and testing the interaction of the pilot-autopilot circuit.
Сущность данного технического решения поясняется чертежами, где представлены:The essence of this technical solution is illustrated by drawings, which show:
на фиг.1 - структурная блок-схема универсального пилотажного моделирующего стенда;figure 1 is a structural block diagram of a universal aerobatic modeling stand;
на фиг.2 - принципиальная схема универсальной проводки управления, отдельный канал (однотипная для всех каналов управления);figure 2 is a schematic diagram of a universal control wiring, a separate channel (the same for all control channels);
на фиг.3 - внешний вид универсального пилотажного моделирующего стенда;figure 3 is an external view of a universal aerobatic modeling stand;
на фиг.4 - расположение рычагов управления на универсальном пилотажном моделирующем стенде;figure 4 - location of the control levers on a universal aerobatic modeling stand;
на фиг.5 - отображение приборной панели и пультов управления на системе сенсорных мониторов;figure 5 - display of the dashboard and control panels on the system of touch monitors;
на фиг.6 - схема установки системы загрузки рычагов управления.figure 6 - installation diagram of the loading system of the control levers.
Универсальный пилотажной моделирующий стенд содержит (фиг.1, 2, 3, 4, 5):Universal aerobatic modeling stand contains (1, 2, 3, 4, 5):
- рабочее место оператора 1;- workplace of the operator 1;
- вычислительный управляющий комплекс 2;- computing control complex 2;
- макет кабины летчика 3;- layout of the cockpit 3;
- универсальную проводку управления 4;- universal control wiring 4;
- центральную ручку управления, педали и рычаги управления управления 5;- the central control knob, pedals and control levers 5;
- систему сенсорных мониторов 6;- system of touch monitors 6;
- систему визуализации 7;- visualization system 7;
- летчика 8;- pilot 8;
- универсальная проводка управления 4;- universal control wiring 4;
- электромеханическая раздвижная тяга (линейный актуатор LAM3) 9;- electromechanical sliding traction (linear actuator LAM3) 9;
- электромеханический тормоз (ЭМТ-2М) 10;- Electromechanical brake (EMT-2M) 10;
- муфта сухого трения 11;- dry friction clutch 11;
- загрузочный механизм 12;- loading mechanism 12;
- датчик обратной связи (ДОС) контроля отклонения рычага управления 13;- feedback sensor (DOS) control deviation of the control lever 13;
- ДОС контроля выхода штока электромеханической раздвижной тяги (линейного актуатора) 14;- DOS control rod output electromechanical sliding rod (linear actuator) 14;
- ДОС контроля обжатия загрузочного механизма 15.- DOS control compression of the loading mechanism 15.
Рычаги управления 5 содержат (фиг.4):The control levers 5 contain (figure 4):
- ручку циклического шага (РЦШ) для вертолетного стенда 16;- cyclic pitch handle (RCS) for the helicopter stand 16;
- ручку общего шага (РОШ) для вертолетного стенда 17;- general pitch handle (ROSH) for the helicopter stand 17;
- педали управления 18.- control pedals 18.
Качалка 19.Rocking chair 19.
Универсальный пилотажный моделирующий стенд содержит (см. фиг.1, 2) содержит рабочее место оператора 1, вычислительный управляющий комплекс 2, систему визуализации 7, макет кабины летчика 3, включающий имитаторы приборной доски и пультов, центральную ручку управления 5, педали 5 и рычаги управления двигателями 5 с датчиками обратной связи (ДОС), жесткую проводку управления 4 с механизмом загрузки и триммерного эффекта с датчиком обратной связи по каналам тангажа, крена и курса и механизмом триммерного эффекта, проводка управления 4 выполнена универсальной, однотипной для каждого канала управления. В проводке управления 4 установлены электромеханическая раздвижная тяга 9, выполненная с возможностью изменения в известных пределах длины тяги и соединяющая ручку управления 5 и плечо качалки 19. Жестко закрепленный на платформе электромеханический тормоз 10, загрузочный механизм с подвижными штоками 12, концы которых соединены с электромеханическим тормозом 10 и вторым плечом качалки 19. Муфта сухого трения 11, также соединена со вторым плечом качалки 19. ДОС контроля отклонения ручки управления 13. ДОС контроля выхода штока электромеханической раздвижной тяги 14. ДОС контроля обжатия загрузочного механизма 15. Выходы ДОС подключены к входам вычислительного управляющего комплекса 2, а выходы вычислительного управляющего комплекса 2 подключены к управляющим входам электромеханической раздвижной тяги 9 и электромеханического тормоза 10. При этом рабочее место оператора 1 имеет двухстороннюю связь с вычислительным управляющий комплексом 2, один из выходов вычислительного управляющего комплекса 2 подключен к входу системы визуализации 7. Кроме того, вычислительный управляющий комплекс 2 имеет вторую двухстороннюю связь с системой сенсорных мониторов 6. Рычаги управления 5 имеют двухстороннюю связь с универсальной проводкой управления 4, при наличии летчика в контуре управления (летчик располагается в кабине 3) летчик получает информацию от системы визуализации 7, от системы сенсорных мониторов 6 и рычагов управления (усилия на ручке) и производит управляющее воздействие на рычаги управления и на систему сенсорных мониторов 6.Universal aerobatic modeling stand contains (see Fig. 1, 2) contains the operator’s workstation 1, computer control complex 2, visualization system 7, pilot cabin 3 layout, including dashboard and console simulators, central control handle 5, pedals 5 and levers control engines 5 with feedback sensors (DOS), hard control wiring 4 with a loading mechanism and trim effect with a feedback sensor on the pitch, roll and course channels and trim mechanism, control wiring 4 is made un versal same type for each control channel. An electromechanical sliding rod 9 is installed in the control wiring 4, adapted to vary within a certain range of the rod length and connecting the control handle 5 and the rocker arm 19. An electromechanical brake 10 rigidly mounted on the platform, a loading mechanism with movable rods 12, the ends of which are connected to the electromechanical brake 10 and the second rocking arm 19. The dry friction clutch 11 is also connected to the second rocking arm 19. DOS control deviation of the control handle 13. DOS control the output of the rod electromechanically oh sliding thrust 14. DOS control compression of the boot mechanism 15. The outputs of the DOS are connected to the inputs of the computing control complex 2, and the outputs of the computing control complex 2 are connected to the control inputs of the electromechanical sliding rod 9 and the electromechanical brake 10. In this case, the operator's station 1 has two-way communication with the computing control complex 2, one of the outputs of the computing control complex 2 is connected to the input of the visualization system 7. In addition, the computing control com Plex 2 has a second two-way communication with the system of touch monitors 6. The control levers 5 have two-way communication with the universal control wiring 4, if there is a pilot in the control loop (the pilot is located in the cockpit 3), the pilot receives information from the visualization system 7, from the system of touch monitors 6 and control levers (efforts on the handle) and produces a control action on the control levers and on the system of touch monitors 6.
На рычагах управления установлены служебные кнопки, электрически связанные с входом вычислительного комплекса2, например, кнопка для триммирования.Service levers are equipped with service buttons that are electrically connected to the input of the computer complex2, for example, a button for trimming.
Рабочее место оператора 1 предназначено для управления стендом, обеспечения контроля и управления процессом моделирования (задания начальных условий моделирования, «сценария полета», запуска и оперативного контроля хода моделирования, ввода отказов, останова и завершения процесса моделирования). Рабочее место оператора 1 выполнена на базе ЭВМ, состоящей из системного блока персональной ЭВМ с набором необходимого ПО, средств отображения информации (три компьютерных дисплея на базе жидкокристаллических матриц на одном столе) и рычагов управления: компьютерная клавиатура, манипулятор типа «мышь».Operator’s workstation 1 is designed to control the bench, provide control and management of the simulation process (set the initial simulation conditions, “flight scenario”, start and operational control of the simulation, enter failures, stop and complete the simulation process). The operator’s workstation 1 is made on the basis of a computer, consisting of a personal computer system unit with a set of necessary software, information display tools (three computer displays based on liquid crystal matrices on one table) and control levers: a computer keyboard, a mouse-type manipulator.
Вычислительный управляющий комплекс 2 предназначен для моделирования динамики полета, работы бортовых систем и оборудования летательного аппарата. Вычислительный управляющий комплекс 2 выполнен на базе универсальных средств вычислительной техники необходимой производительности - одна персональная ЭВМ, в которой реализованы соответствующие программно-математические модули моделирования динамики и соответствующих систем летательного аппарата.Computing control complex 2 is designed to simulate flight dynamics, the operation of on-board systems and aircraft equipment. Computing control complex 2 is made on the basis of universal computer technology with the necessary performance - one personal computer, which implements the corresponding mathematical software modules for modeling dynamics and the corresponding aircraft systems.
Кабина 3 предназначена для создания рабочего места летчика в кабине, с воспроизведением информационно-управляющего поля кабины в зависимости от типа летательного аппарата и размещения универсальной проводки управления 4, рычагов управления 5, системы сенсорных мониторов 6. Кабина выполнена в виде металлического каркаса, изготовленного по модульной схеме, на котором установлены: штатное кресло летчика, система сенсорных мониторов 6, рычагов управления 5 (штатные ручки управления и педали), универсальная проводка управления 4, расположенная под полом кабины.Cabin 3 is designed to create a pilot's workplace in the cockpit, with the reproduction of the information-control field of the cockpit, depending on the type of aircraft and the location of the universal control wiring 4, control levers 5, the system of touch monitors 6. The cockpit is made in the form of a metal frame made by modular the diagram on which are installed: a regular pilot's seat, a system of touch monitors 6, control levers 5 (standard control knobs and pedals), universal control wiring 4, located under the cabin floor.
Для вертолета (фиг.6) стенд выполнен с загрузочным механизмом 12, содержащем загрузочную пружину с подвижными штоками, концы которых соединены с магнитным тормозом 10, с рычагом управления летчика 5 и с приводом управления (рулевой машиной автопилота) автоматом перекоса и хвостового винта вертолета, при этом механизм загрузки, действует как механизм приведения рычагов управления в нейтральное положение с нагрузкой, создаваемой загрузочной пружиной, а информацию датчиков 13, 15 положения проводки управления используют для формирования алгоритмов, с помощью которых обеспечивают бесконфликтное взаимодействие летчика с системой автоматического управления вертолетом признака о наличие усилия в системе загрузки.For the helicopter (Fig.6), the stand is made with a loading mechanism 12 containing a loading spring with movable rods, the ends of which are connected to a magnetic brake 10, with a pilot control lever 5 and with a control drive (autopilot steering machine) of the helicopter swash and tail rotor, wherein the loading mechanism acts as a mechanism for bringing the control levers to a neutral position with the load created by the loading spring, and the information of the sensors 13, 15 of the position of the control wiring is used to form the algorithm TMs, with the help of which they ensure conflict-free interaction between the pilot and the automatic helicopter control system indicating that there is an effort in the loading system.
Универсальная проводка управления 4 предназначена для отработки систем автоматического управления полетом перспективных вертолетов и самолетов и отработки взаимодействия в контуре «летчик-автопилот». Универсальная проводка управления 4 является однотипной для каждого из четырех каналов управления. Универсальная проводка управления обеспечивает перемещение рычагов управления 5 с помощью электромеханизмов 9 по командам от вычислительного управляющего комплекса 2.Universal control wiring 4 is designed for testing automatic flight control systems of promising helicopters and airplanes and testing interaction in the pilot-autopilot circuit. Universal control wiring 4 is the same for each of the four control channels. Universal control wiring provides the movement of control levers 5 using electromechanisms 9 on commands from the computing control complex 2.
Рычаги управления 5 предназначены для формирования летчиком управляющих воздействий с последующей передачи их в универсальную проводку управления 4 и далее в вычислительный управляющий комплекс 2 и перемещения в соответствии с командами системы автоматического управления (САУ). Перемещение рычагов управления 5 обеспечивает механическая связь рычагов управления 5 и универсальной проводки управления 4. Рычаги управления представляют собой штатные ручки управления 5 и педали 18и могут заменяться в зависимости от моделируемого летательного аппарата (ручка управления самолетом (РУС), ручка управления двигателями (РУД) и педали - для самолетов; ручка циклического шага 16 (РЦШ), ручка общего шага (РОШ) 17 (ручка «Шаг-Газ») и педали 18 - для вертолетов) (см. фиг.4).The control levers 5 are intended for the pilot forming control actions with their subsequent transfer to the universal control wiring 4 and then to the computing control complex 2 and moving them in accordance with the commands of the automatic control system (ACS). Moving the control levers 5 provides a mechanical connection between the control levers 5 and the universal control wiring 4. The control levers are standard control knobs 5 and pedals 18i can be replaced depending on the simulated aircraft (aircraft control knob (RUS), engine control knob (ORE) and pedals - for airplanes; cyclic step knob 16 (RCSH), general pitch knob (ROSH) 17 (Step-Gas knob) and pedals 18 - for helicopters) (see figure 4).
Система сенсорных мониторов 6 (см. фиг.5) предназначена для имитации приборных панелей и пультов кабины летательного аппарата и управления соответствующими пультами. Кроме того, система сенсорных мониторов 6 может быть использована для отработки перспективных много функциональных индикаторов (МФИ). Управление соответствующими имитируемыми пультами осуществляется нажатием пальцем на сенсорном мониторе. Управляющие воздействия при работе с пультами передаются в вычислительный управляющий комплекс 2. Система сенсорных мониторов 6 включают в себя сенсорные мониторы, а также ЭВМ, с набором необходимого ПО, которые подключены к моделирующему комплексу 2.The system of touch monitors 6 (see figure 5) is designed to simulate the dashboards and remotes of the cockpit and control the corresponding remotes. In addition, the system of touch monitors 6 can be used to test promising many functional indicators (MFIs). The corresponding simulated remotes are controlled by pressing a finger on the touch monitor. The control actions when working with the consoles are transmitted to the computer control complex 2. The system of touch monitors 6 includes touch monitors, as well as computers, with a set of necessary software, which are connected to the modeling complex 2.
Система визуализации 7 предназначена для генерации изображения закабинной обстановки. Данная система состоит из нескольких персональных ЭВМ и блока коррекции, объединенных в высокоскоростную локальную вычислительную сеть, проекторов и сферы. Данная система визуализации отображает летчику внекабинное пространство на сферическом экране с углами обзора: -40/+20 град по вертикали и 160 град по горизонтали, что обеспечивает возможность моделировать условия полета во всем диапазоне ожидаемых условий эксплуатации.The visualization system 7 is designed to generate images of the interior of the hull. This system consists of several personal computers and a correction unit, combined into a high-speed local area network, projectors and spheres. This visualization system displays the pilot’s extra-cab space on a spherical screen with viewing angles: -40 / + 20 degrees vertically and 160 degrees horizontally, which makes it possible to simulate flight conditions in the entire range of expected operating conditions.
Электромеханическая раздвижная тяга (линейный актуатор LAM3) 9 предназначен для перемещения проводки управления и может применяться как триммерная машинка.Electromechanical sliding rod (linear actuator LAM3) 9 is designed to move the control wiring and can be used as a trimmer.
Электромеханический тормоз (ЭМТ-2М) 10 предназначен для снятия загрузки в универсальной проводке управления 4.Electromechanical brake (EMT-2M) 10 is designed to remove the load in the universal control wiring 4.
Муфта сухого трения 11 предназначена для устранения колебаний в универсальной проводке управления 4.The dry friction clutch 11 is designed to eliminate oscillations in the universal control wiring 4.
Загрузочный механизм 12 предназначен для создания усилий в универсальной проводке управления 4.The loading mechanism 12 is designed to create efforts in the universal control wiring 4.
ДОС контроля отклонения рычага управления 13 предназначен для контроля отклонения рычага управления 5.DOS control deviation of the control lever 13 is designed to control the deviation of the control lever 5.
ДОС контроля выхода штока электромеханической раздвижной тяги 14 предназначен для контроля выхода штока электромеханической раздвижной тяги 9.DOS control the output of the rod of the electromechanical extension rod 14 is designed to control the output of the rod of the electromechanical extension rod 9.
ДОС контроля обжатия загрузочного механизма 15 предназначен для контроля обжатия загрузочного механизма 12, т.е. вмешательства летчика в процесс пилотирования при работе САУ.DOS control compression of the loading mechanism 15 is designed to control the compression of the loading mechanism 12, i.e. pilot intervention in the piloting process during self-propelled guns.
Варианты работы предлагаемого универсального пилотажного моделирующего стенда.Options for the proposed universal aerobatic modeling stand.
Перед началом моделирования летчик (если это необходимо) занимает свое рабочее место в кабине стенда 3, а оператор - за рабочим местом оператора 1.Before starting the simulation, the pilot (if necessary) takes his workplace in the booth of booth 3, and the operator - behind the workplace of operator 1.
Далее оператор выбирает на вычислительном управляющем комплексе 2 один из следующих вариантов работы стенда:Next, the operator selects one of the following options for the operation of the stand on the computing control complex 2:
- Пилотирование лётчиком;- Piloting a pilot;
- Автоматический полёт;- Automatic flight;
- Воспроизведение ранее записанного полета.- Play a previously recorded flight.
Для вариантов «Пилотирование летчиком» и «Автоматический полет» выполняется моделирование, которое состоит из: задания начальных условий или сценария моделирования, процесса моделирования, остановки процесса моделирования.For the “Pilot Pilot” and “Automatic Flight” options, a simulation is performed, which consists of: setting the initial conditions or simulation scenario, the simulation process, and stopping the simulation process.
Для варианта «Воспроизведение ранее записанного полёта» - выбирается запись полёта, которая ставиться на воспроизведение.For the option “Play a previously recorded flight” - a flight record is selected, which is put on playback.
Для варианта «Пилотирование лётчиком» - универсальная проводка управления 4 работает как проводка управления соответствующего ЛА. Пространственное положение ЛА получается путем расчёта динамики движения в вычислительном управляющем комплексе 2 при соответствующем управлении от лётчика 8. В процессе пилотирования лётчик 8 отклоняет рычаги управления 5, которые перемещает универсальной проводкой управления 4 посредством механической связи. ДОС контроля отклонения рычага управления 13 измеряет полученную величину отклонения и передает ее в вычислительный управляющий комплекс 2. Для летательного аппарата типа самолет при нажатии кнопки «триммер» на ручке управления происходит выдача сигнала на электромеханическую раздвижную тягу 9, которая смещает проводку управления 4 и соответственно ручку управления в нужную сторону до полного снятия усилия с рычагов управления. Для летательного аппарата типа вертолет, обладающего бустерами в системе управления, при нажатии кнопки «триммер» происходит разблокировка электромеханического тормоза 10, происходит освобождение механизма загрузки и универсальная проводка управления и рычаги управления перемещаются без усилий. После отпускания кнопки «триммер» происходит блокировка электромеханического тормоза 10, происходит захват механизма загрузки и перемещение рычагов управления 5 происходит с усилиями. При этом положение рычагов управления 5 на которых будут нулевые усилия будет соответствовать моменту отпускания кнопки «триммер». В частном случае, для летательного аппарата типа вертолет, система загрузки рычагов управления летчика состоит из загрузочной пружины 12 и магнитного тормоза 10. Магнитный тормоз является частью вращательного привода МГУ - 1, с помощью которого обеспечивается автоматическое триммирование проводки управления. Система загрузки, действующая как механизм приведения рычагов управления в нейтральное положение с нагрузкой, создаваемой пружиной, обеспечивает пилоту искусственное ощущение усилия в тех случаях, когда он выполняет маневры вручную. Схема установки системы загрузки приведена на фиг.6. В состав вращательного привода входит датчик положения вала (ДП-М2), информация которого вместе с информацией датчиков положения проводки управления (ДП-М1) используется для формирования признака наличия усилия в системе загрузки. Наличие этого признака позволяет с помощью специальных алгоритмов обеспечить бесконфликтное взаимодействие летчика с системой автоматического управления вертолетом и, в частности, с системой автоматического триммирования. В системе автоматического триммирования, как только осредненное положение штоков рулевых машин автопилота приближаются к установленным границам их рабочего диапазона (30% их полного диапазона перемещения) система автотриммирования снова возвращает их в центральное (среднее) положение. Для этого автопилот вычисляет, в каком направлении и на какую величину должны быть перемещены ручка циклического шага, ручка общего шага или педали, для того, чтобы снова привести шток рулевой машины в центральное положение, и приводит в действие вращающийся привод. Когда ручка циклического, общего шага или педали перемещаются триммерными машинами, на вход рулевых машин автопилота подается сигнал встречного знака, делающий итоговое перемещение несущего или хвостового винта равными нулю.For the “Pilot Pilot” option, the universal control wiring 4 works like the control wiring of the corresponding aircraft. The spatial position of the aircraft is obtained by calculating the dynamics of motion in the computing control complex 2 with appropriate control from the pilot 8. During the piloting process, the pilot 8 deflects the control levers 5, which moves the universal control wiring 4 through mechanical communication. DOS control deviation of the control lever 13 measures the obtained value of the deviation and transfers it to the computing control complex 2. For an aircraft type aircraft when you press the trim tab on the control handle, a signal is issued to the electromechanical extension rod 9, which biases the control wiring 4 and, accordingly, the handle control in the right direction until the effort is completely removed from the control levers. For an aircraft such as a helicopter that has boosters in the control system, when the “trimmer” button is pressed, the electromechanical brake 10 is unlocked, the loading mechanism is released and the universal control wiring and control levers move effortlessly. After releasing the "trimmer" button, the electromechanical brake 10 is locked, the loading mechanism is captured and the control levers 5 are moved with effort. At the same time, the position of the control levers 5 on which there will be zero effort will correspond to the moment of release of the trimmer button. In a particular case, for an aircraft of the helicopter type, the pilot control lever loading system consists of a loading spring 12 and a magnetic brake 10. The magnetic brake is part of the MSU-1 rotary drive, with which automatic trimming of the control wiring is provided. The loading system, acting as a mechanism for bringing the control levers to a neutral position with the load created by the spring, provides the pilot with an artificial sense of effort when he performs maneuvers manually. The installation diagram of the boot system is shown in Fig.6. The rotary drive includes a shaft position sensor (DP-M2), the information of which, together with the information of the control wiring position sensors (DP-M1), is used to form a sign of the presence of force in the loading system. The presence of this feature allows using special algorithms to ensure conflict-free interaction between the pilot and the helicopter automatic control system and, in particular, with the automatic trim system. In the automatic trim system, as soon as the average position of the rods of the autopilot steering machines approaches the set limits of their operating range (30% of their full range of movement), the auto trim system returns them to the central (middle) position again. To do this, the autopilot calculates in which direction and by what amount the cyclic pitch knob, general pitch knob or pedals should be moved, in order to bring the steering gear rod back to the center position, and actuate the rotary drive. When the cyclic, common pitch knob or pedals are moved by trimmer machines, an oncoming signal is sent to the input of the autopilot steering machines, making the final rotor or tail rotor movement equal to zero.
Для варианта «Автоматический полёт» - универсальная проводка управления отрабатывает рычагами управления 5 заданные САУ положения рычагов управления, пространственное положение ЛА получается путем расчета динамики движения при соответствующем управлении. Отработка рычагами управления заданных положений рычагов управления 5 осуществляется путем подачи команд с вычислительного управляющего комплекса 2 на электромеханическую раздвижную тягу 9 соответствующего канала, который перемещает проводку управления соответствующего канала, а, соответственно, и рычаг управления 5 соответствующего канала, в нужную сторону на необходимую величину. Если в процессе автоматического полета со стороны летчика 8 происходит вмешательство в управление, происходит обжатие механизма загрузки 12, которое измеряется ДОС контроля механизма загрузки 15, и подается соответствующий сигнал в вычислительный управляющий комплекс 2, а дальше моделирование осуществляется в соответствии с заданной логикой взаимодействия контура «лётчик-автопилот».For the option “Automatic flight” - the universal control wiring fulfills the control levers 5 specified ACS positions of the control levers, the spatial position of the aircraft is obtained by calculating the dynamics of movement with appropriate control. Testing by the control levers the preset positions of the control levers 5 is carried out by issuing commands from the computing control complex 2 to the electromechanical sliding rod 9 of the corresponding channel, which moves the control wiring of the corresponding channel, and, accordingly, the control lever 5 of the corresponding channel, in the necessary direction by the required amount. If during the automatic flight from the side of pilot 8 there is an intervention in control, compression of the loading mechanism 12 occurs, which is measured by the DOS of the monitoring of the loading mechanism 15, and the corresponding signal is supplied to the computing control complex 2, and then the simulation is carried out in accordance with the specified logic of the loop interaction " autopilot pilot. "
Для варианта «Воспроизведение ранее записанного полета» - универсальная проводка управления отрабатывает рычагами управления записанные положения рычагов управления, при этом пространственное положение ЛА строится по записанным данным. Отработка рычагами управления записанных положений рычагов управления осуществляется путем подачи команд с вычислительного управляющего комплекса 2 на электромеханическую раздвижную тягу 9 соответствующего канала, которая перемещает универсальную проводку управления 4, а, соответственно, и рычаг управления 5 соответствующего канала, в нужную сторону на необходимую величину.For the option “Play a previously recorded flight”, the universal control wiring fulfills the recorded positions of the control levers with the control levers, while the spatial position of the aircraft is based on the recorded data. The operating levers control the recorded positions of the control levers by sending commands from the computing control complex 2 to the electromechanical sliding rod 9 of the corresponding channel, which moves the universal control wiring 4, and, accordingly, the control lever 5 of the corresponding channel, in the right direction by the required amount.
Промышленная применимость полезной модели определяется тем, что предлагаемый стенд может быть изготовлен в соответствии с приведенным описанием и графическими материалами на базе известных комплектующих изделий и технологического оборудования.The industrial applicability of the utility model is determined by the fact that the proposed stand can be made in accordance with the above description and graphic materials based on well-known components and technological equipment.
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011123138/11U RU108685U1 (en) | 2011-06-09 | 2011-06-09 | UNIVERSAL PILOT MODELING STAND |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011123138/11U RU108685U1 (en) | 2011-06-09 | 2011-06-09 | UNIVERSAL PILOT MODELING STAND |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU108685U1 true RU108685U1 (en) | 2011-09-20 |
Family
ID=44759267
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2011123138/11U RU108685U1 (en) | 2011-06-09 | 2011-06-09 | UNIVERSAL PILOT MODELING STAND |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU108685U1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2643858C1 (en) * | 2014-02-28 | 2018-02-06 | Сафран Электроникс Энд Дифенс | Flight control device for aerial vehicle |
CN115148069A (en) * | 2022-07-07 | 2022-10-04 | 浙江大学 | Large aircraft steering column simulation device and method based on dynamic balance |
-
2011
- 2011-06-09 RU RU2011123138/11U patent/RU108685U1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2643858C1 (en) * | 2014-02-28 | 2018-02-06 | Сафран Электроникс Энд Дифенс | Flight control device for aerial vehicle |
CN115148069A (en) * | 2022-07-07 | 2022-10-04 | 浙江大学 | Large aircraft steering column simulation device and method based on dynamic balance |
CN115148069B (en) * | 2022-07-07 | 2023-09-22 | 浙江大学 | Large aircraft steering column simulation device and method based on dynamic balance |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US20170025031A1 (en) | Method and apparatus for testing a device for use in an aircraft | |
CN104269083A (en) | Low-cost flight simulator cabin display and control system | |
US11645938B2 (en) | Cockpit controls simulation | |
CN101251959A (en) | General-purpose aviation simulator based on virtual operation | |
CN113496635B (en) | Flight simulator and flight training simulation method | |
KR101418482B1 (en) | Avionics and Part Task Trainer and Controlling Method for the Same | |
CA2963255C (en) | Troubleshooting a model defining a dynamic behavior of a simulated interactive object | |
CN212484651U (en) | Flight simulation training system of training plane | |
CN110738901A (en) | flight simulator | |
RU108685U1 (en) | UNIVERSAL PILOT MODELING STAND | |
CN113053205A (en) | Air combat confrontation virtual training system based on virtual reality VR | |
AU2018241458B2 (en) | Continuous monitoring of a model in an interactive computer simulation station | |
Gu et al. | Development of a novel low-cost flight simulator for pilot training | |
KR101483106B1 (en) | Flight Simulator having a Displaying Point Changing Function of Display Video Picture and Controlling Method for the sames | |
Dolega et al. | The new conception of the laboratory testing of the FBW control system for small aircraft | |
US20220276709A1 (en) | Integrating Tactile Nonvirtual Controls in a Virtual Reality (VR) Training Simulator | |
RU2674548C1 (en) | Stand of training pilots of aircrafts | |
RU176063U1 (en) | Helicopter aerobatic stand with hinged rotor | |
RU48093U1 (en) | HELICOPTER SIMULATOR | |
CN112002182A (en) | Novel full-motion flight simulator simulation system and method thereof | |
RU156428U1 (en) | UNIVERSAL DYNAMIC STAND FOR EXERCISING THE COMPLEX OF TASKS FOR RESEARCH OF THE ASTRONOMIC OBJECT BY PARTICIPANTS OF THE SPACE EXPEDITION | |
RU108684U1 (en) | MOBILE COMPLEX AIRCRAFT SIMULATOR | |
KR102631397B1 (en) | Real and virtual reality based system for flight training of various type of aircraft | |
KR102631398B1 (en) | Virtual reality-based flight training system using real control device customized for aircraft type | |
RU38070U1 (en) | AIRCRAFT SIMULATOR |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PC12 | Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for utility models |
Effective date: 20120827 |
|
MM9K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20190610 |