RU124968U1 - Учебно-тренировочный тренажер экипажа самолета-истребителя с активной внешней средой - Google Patents

Abstract

Учебно-тренировочный тренажер экипажа самолета-истребителя с активной внешней средой, содержащий кабину экипажа, оснащенную видеокамерами, акустическими системами и комплектом оборудования с системой адаптеров, внешний вид элементов которого, их взаимное расположение повторяют внешний вид и расположение элементов оборудования кабины реального истребителя, блок имитации закабинной визуальной обстановки, вычислительный комплекс, первый вход-выход которого соединен с первым входом-выходом кабины экипажа, а второй вход-выход соединен с первым входом-выходом блока имитации закабинной визуальной обстановки, позволяющий моделировать штатные и нештатные режимы полета истребителя, условия полета, аэродинамические характеристики, навигационные параметры, работу силовой установки, агрегатов и систем самолета-истребителя и снабженный блоком имитации акустических шумов, а также снабженное блоком имитации радиосвязи рабочее место инструктора, первый вход-выход которого, являющийся входом-выходом его пульта управления и средств контроля, соединен с третьим входом-выходом вычислительного комплекса, второй вход-выход соединен со вторым входом-выходом блока имитации закабинной визуальной обстановки, а третий вход-выход соединен со вторым входом-выходом кабины экипажа с возможностью соединения видеомониторов рабочего места инструктора с видеокамерами кабины экипажа, третий вход-выход которой соединен с третьим входом-выходом блока имитации закабинной визуальной обстановки, отличающийся тем, что введен блок имитации активной внешней среды, выполненный с возможностью формирования сигнала имитации воздуш

Description

Полезная модель относится к авиационной технике и может быть использована при создании тренажеров экипажей современных самолетов-истребителей для обучения курсантов летных учебных заведений и проведению занятий по специальной подготовке летного состава эксплуатационных подразделений военной и государственной авиации с целью отработки навыков ведения воздушного боя по воздушным, наземным и надводным целям и уклонения от атак наземных средств поражения. Тренажер может быть использован также для восстановлении утраченных летных навыков и повышении квалификации летного состава.

Известен тренажер самолета, содержащий кабину пилотов самолета, оснащенную видеокамерами, акустическими системами и комплектом оборудования с системой адаптеров, внешний вид элементов которого, их взаимное расположение повторяют внешний вид и расположение элементов оборудования комплекта кабины пилотов самолета, блок имитации закабинной визуальной обстановки, включающий в себя блок генерации визуальной обстановки и блок отображения закабинной обстановки выполненный в виде системы, включающей проекторы и диорамный экран, установленный перед кабиной пилотов, вычислительный комплекс, предназначенный для моделирования штатных и нештатных режимов полета самолета и снабженный блоком имитации акустических шумов, при этом, вычислительный комплекс содержит программируемый блок моделирования условий полета и режимов работы, программное обеспечение которого выполнено с возможностью моделирования аэродинамических характеристик, навигационных параметров, работы силовой установки, агрегатов и систем самолета, рабочее место инструктора тренажера, включающее пульт управления и средства контроля, соединенные с вычислительным комплексом и снабженное блоком имитации радиосвязи, видеомониторы, установленные на рабочем месте инструктора и соединенные с видеокамерами кабины. [RU 2294019, C1, G09B 9/46, 20.02.2007].

Недостатком известного технического решения является относительно узкие функциональные возможности.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является тренажер [RU 2230371, С2, G09B 9/46, 2004], содержащий:

кабину пилотов самолета, оснащенную видеокамерами, акустическими системами и имеющим систему адаптеров с комплектом оборудования, внешний вид элементов которого, их взаимное расположение повторяет внешний вид и расположение элементов оборудования комплекта кабины пилотов самолета;

- блок имитации закабинной визуальной обстановки, включающий в себя блок отображения закабинной обстановки и блок генерации визуальной обстановки, причем блок отображения закабинной визуальной обстановки может представлять собой систему, включающую проекторы и диорамный экран, установленный перед кабиной пилотов;

- вычислительный комплекс, позволяющий моделировать штатные и нештатные режимы полета самолета и снабженный блоком имитации акустических шумов. При этом вычислительный комплекс содержит программируемый блок моделирования условий полета и режимов работы, программное обеспечение которого выполнено с возможностью моделирования аэродинамики, навигационных параметров, работы силовой установки, агрегатов и систем самолета;

- рабочее место инструктора тренажера, включающее пульт управления и средства контроля, соединенные с вычислительным комплексом, и снабженное блоком имитации радиосвязи. На рабочем месте инструктора установлены видеомониторы, соединенные с видеокамерами кабины.

Наиболее близкое техническое решение позволяет осуществлять обучение и тренировку летного экипажа, имитировать работу оборудования в штатных и особых ситуациях, моделировать визуальную обстановку в зависимости от метеоусловий, времени суток и времени года, а также осуществлять контроль за работой экипажа.

Однако наиболее близкое техническое решение обладает относительно узкими функциональными возможностями, поскольку в нем не обеспечена возможность тренажной подготовки в условиях ведения воздушного боя, включающего себя атаку воздушных, наземных и надводных целей, а также уклонения от атак наземных ракетных комплексов и облучении самолета радаром наземных РЛС. Это снижает также эффективность подготовки экипажей истребителей с использованием известного тренажера.

Требуемый технический результат заключается в создании тренажера, в котором за счет расширения арсенала используемых технических средств обеспечивается расширение его функциональных возможностей путем обеспечения отработки, при необходимости, не только реализуемых с помощью устройства-прототипа навыков управления самолетом в условиях, близких к стандартным условиям полета, но и навыков ведения воздушного боя по воздушным, наземным и надводным целям, а также уклонения от атак наземных ракетных комплексов и облучении самолета радаром наземных РЛС, что направлено на повышение эффективности подготовки экипажей на тренажере.

Требуемый технический результат достигается тем, что в учебно-тренировочный тренажер экипажа самолета-истребителя, содержащий кабину экипажа, оснащенную видеокамерами, акустическими системами и комплектом оборудования с системой адаптеров, внешний вид элементов которого, их взаимное расположение повторяют внешний вид и расположение элементов оборудования кабины реального истребителя, блок имитации закабинной визуальной обстановки, вычислительный комплекс, первый вход-выход которого соединен с первым входом-выходом кабины экипажа, а второй вход-выход соединен с первым входом-выходом блока имитации закабинной визуальной обстановки, позволяющий моделировать штатные и нештатные режимы полета истребителя, условия полета, аэродинамические характеристики, навигационные параметры, работу силовой установки, агрегатов и систем самолета-истребителя и снабженный блоком имитации акустических шумов, а также снабженное блоком имитации радиосвязи рабочее место инструктора, первый-вход выход которого, являющийся входом-выходом его пульта управления и средств контроля, соединен с третьим входом-выходом вычислительного комплекса, второй вход-выход соединен со вторым входом-выходом блока имитации закабинной визуальной обстановки, а третий вход-выход соединен со вторым входом-выходом кабины экипажа с возможностью соединения видеомониторов рабочего места инструктора с видеокамерами кабины экипажа, третий вход-выход которой соединен с третьим входом-выходом блока имитации закабинной визуальной обстановки, введен блок имитации активной внешней среды, выполненный с возможностью формирования сигнала имитации воздушного боя с использованием ракет и атак наземными ракетными комплексами, при этом, первый вход-выход блока имитации активной внешней среды соединен с четвертым входом-выходом блока имитации закабинной визуальной обстановки, второй вход-выход соединен с четвертым входом-выходом кабины экипажа, а третий вход-выход соединен с четвертым входом-выходом вычислительного комплекса.

На чертеже представлена функциональная схема учебно-тренировочный тренажер экипажа самолета-истребителя с активной внешней средой.

Учебно-тренировочный тренажер экипажа самолета-истребителя с активной внешней средой содержит кабину 1 экипажа, оснащенную видеокамерами, акустическими системами и комплектом оборудования с системой адаптеров, внешний вид элементов которой, их взаимное расположение повторяют внешний вид и расположение элементов оборудования кабины реального современного тяжелого истребителя, а также блок 2 имитации закабинной визуальной обстановки, который выполнен в виде пяти оптико-коллимационных устройств с углом обзора 200°×30° для командира экипажа.

Кроме того, учебно-тренировочный тренажер экипажа самолета-истребителя с активной внешней средой содержит вычислительный комплекс 3, первый вход-выход которого соединен с первым входом-выходом кабины 1 экипажа, а второй вход-выход соединен с первым входом-выходом блока 2 имитации закабинной визуальной обстановки, позволяющий моделировать штатные и нештатные режимы полета истребителя, условия полета, аэродинамические характеристики, навигационные параметры, работу силовой установки, агрегатов и систем самолета-истребителя и снабженный блоком имитации акустических шумов,

Учебно-тренировочный тренажер экипажа самолета-истребителя с активной внешней средой содержит также снабженное блоком имитации радиосвязи рабочее место 4 инструктора, первый-вход выход которого, являющийся входом-выходом его пульта управления и средств контроля, соединен с третьим входом-выходом вычислительного комплекса 3, второй вход-выход соединен со вторым входом-выходом блока 2 имитации закабинной визуальной обстановки, а третий вход-выход соединен со вторым входом-выходом кабины 1 экипажа с возможностью соединения видеомониторов рабочего места инструктора с видеокамерами кабины экипажа, третий вход-выход которой соединен с третьим входом-выходом блока 2 имитации закабинной визуальной обстановки.

Помимо указанного, учебно-тренировочный тренажер экипажа самолета-истребителя с активной внешней средой содержит блок 5 имитации активной внешней среды, выполненный с возможностью формирования сигнала имитации воздушного боя с использованием ракет класса «воздух-воздух», «земля-воздух» и атак наземными ракетными комплексами, при этом, первый вход-выход блока 5 имитации активной внешней среды соединен с четвертым входом-выходом блока 2 имитации закабинной визуальной обстановки, второй вход-выход - соединен с четвертым входом-выходом кабины 1 экипажа, а третий вход-выход - соединен с четвертым входом-выходом вычислительного комплекса 3.

Блоки 1-4 предложенного устройства выполнены в соответствии с аналогичными блоками устройства-прототипа. Информация о выполнении блока 5 и особенностей работы вычислительного комплекса 3 с учетом использования блока 5 представлена ниже при описании работы тренажера.

Тренировка на учебно-тренировочном тренажере экипажа самолета-истребителя с активной внешней средой осуществляется следующим образом.

Экипаж занимает свои рабочие места в кабине 1, инструктор - на рабочем месте 4 инструктора.

Инструктор с рабочего места 4 инструктора загружает в вычислительный комплекс 3 задание на полет (задает начальные условия, метеоусловия, параметры системы вооружения, целевую обстановку на маршруте и другие необходимые исходные данные). В соответствии с заложенными программами в вычислительном комплексе 3 в реальном масштабе времени начинается моделирование полета самолета.

В блоке 2 воспроизводится закабинная визуальная обстановка для летчика, максимально приближенная к реальной. Включаются акустические системы, воспроизводящие шум работы силовой установки и систем самолета. Включается радиосвязь и инструктор передает летчику команды, аналогичные тем, какие передаются от командного пункта управления полетом.

Экипаж осуществляет тренировочный полет в соответствии с заданием, воздействуя на имитаторы органов управления самолета, сигналы с которых через адаптеры поступают в вычислительный комплекс 3 тренажера и используются для моделирования полета.

Инструктор на своих видеомониторах наблюдает за ходом тренировочного полета, по переговорному устройству при необходимости дает команды экипажу, с помощью пульта управления изменяет условия полета, например, вводит отказы систем или меняет целевую обстановку, метеоусловия и т.д.

Вся информация о тренировочном полете архивируется в вычислительном комплексе 3 тренажера для последующего анализа и разбора действий экипажа.

При необходимости вести тренировку на учебно-тренировочном тренажере с обеспечения отработки, при необходимости, не только стандартных навыков управления самолетом, но и отработки навыков управления самолетом и обеспечивающими системами в условиях ведения воздушного боя по воздушным, наземным и надводным целям и уклонения от атак наземных средств поражения, используется блок 5 имитации активной внешней среды, который представляет собой специализированное вычислительное или программируемое устройство и который запускается по команде вычислительного комплекса 3 в соответствии с заданием на полет, который инструктор с рабочего места 4 инструктора загружает в вычислительный комплекс 3.

Все необходимые исходные данные для имитации процесса применения вооружения с использованием блока 5 имитации активной внешней среды берутся из учебных вариантов использования вооружения в реальной обстановке (изображения целей, закабинная обстановка, шумы, процесс поражения целей, состояния органов управления, результаты использования вооружения и т.д.).

Блок 5 имитации активной внешней среды обеспечивает, в частности, реализацию следующих процессов:

- имитацию режима воздушного боя, включающую отработку экипажем алгоритмов наведения ракет класса «воздух-воздух» и «воздух-земля»;

- имитацию различных режимов полета в условиях облучения экипажа самолета лучевыми средствами поражения и атаки наземными ракетными комплексами;

- имитацию работы систем самолета для отслеживания и поражения наземных ракетных комплексов.

Рассмотрим алгоритм работы блока 5 имитации активной внешней среды на примере обнаружения и захвата воздушной цели. Это производится следующим образом.

От блока 5 на блок 2 имитации закабинной визуальной обстановки подается сигнал наличия воздушной цели при соблюдении следующих граничных условий:

- цель должна находиться в угле обзора в вертикальной плоскости -45°÷+45° при угле обзора в горизонтальной плоскости -60°÷+60°;

- скорость сближения цели и ракетоносителя в передней полусфере не более 3400 км/ч и задней полусфере не более 220 км/ч;

- расстояние от ракетоносителя до цели <5000 м;

- угловая скорость линии визирования ω_л.в.<60° /сек.

Далее формируется сигнал обнаружения и захват цели головкой бортовой радиолокационной станцией (БРЛС), который обеспечивает визуальное подтверждение захвата цели в виде ее изображения, которое обводится круговым контуром. После этого экипаж «атакует цель» путем нажатия «гашетки», находящейся в кабине 1, что приводит к формированию и на экране летящей ракеты со «спутным» следом. При выполнении условия D (расстояние до цели) <50 м выполняется подрыв - цель исчезает.

При имитации облучении самолета радаром наземных РЛС, блок 5 формирует и передает в кабину 1 сигнал, имитирующий сигнал системы предупреждения об облучении (СПО), который оповещает экипаж об опасности, а также указывает уровень мощности облучения.

При имитации работы СПО блоком 5 учитываются следующие ограичения:

- D (расстояние до наземной РЛС) <5000 м;

- скорость сближения в передней полусфере не более 3400 км/ч и задней полусфере не более 220 км/ч;

- угловая скорость линии визирования ω_л.в.<60° /сек.

Блок 5 вырабатывает также сигнал предупреждения при атаке самолета наземными зенитными комплексами, который оповещает экипаж об опасности визуально на многофункциональном индикаторе (МФИ).

Аналогичным образом производится имитация и других ситуаций, связанных с отработкой навыков управления самолетом и обеспечивающими системами в условиях ведения воздушного боя по воздушным, наземным и надводным целям и уклонения от атак наземных средств поражения.

Таким образом, благодаря расширению арсенала технических средств обеспечивается расширение функциональных возможностей устройства, поскольку обеспечивается отработка, при необходимости, не только реализуемых с помощью устройства-прототипа навыков управления самолетом в условиях, близких к стандартным условиям полета, но и навыков ведения воздушного боя по воздушным, наземным и надводным целям, а также уклонения от атак наземных ракетных комплексов и облучении самолета радаром наземных РЛС, что направлено на повышение эффективности подготовки экипажей на тренажере.

Claims (1)

1. Учебно-тренировочный тренажер экипажа самолета-истребителя с активной внешней средой, содержащий кабину экипажа, оснащенную видеокамерами, акустическими системами и комплектом оборудования с системой адаптеров, внешний вид элементов которого, их взаимное расположение повторяют внешний вид и расположение элементов оборудования кабины реального истребителя, блок имитации закабинной визуальной обстановки, вычислительный комплекс, первый вход-выход которого соединен с первым входом-выходом кабины экипажа, а второй вход-выход соединен с первым входом-выходом блока имитации закабинной визуальной обстановки, позволяющий моделировать штатные и нештатные режимы полета истребителя, условия полета, аэродинамические характеристики, навигационные параметры, работу силовой установки, агрегатов и систем самолета-истребителя и снабженный блоком имитации акустических шумов, а также снабженное блоком имитации радиосвязи рабочее место инструктора, первый вход-выход которого, являющийся входом-выходом его пульта управления и средств контроля, соединен с третьим входом-выходом вычислительного комплекса, второй вход-выход соединен со вторым входом-выходом блока имитации закабинной визуальной обстановки, а третий вход-выход соединен со вторым входом-выходом кабины экипажа с возможностью соединения видеомониторов рабочего места инструктора с видеокамерами кабины экипажа, третий вход-выход которой соединен с третьим входом-выходом блока имитации закабинной визуальной обстановки, отличающийся тем, что введен блок имитации активной внешней среды, выполненный с возможностью формирования сигнала имитации воздушного боя с использованием ракет и атак наземными ракетными комплексами, при этом первый вход-выход блока имитации активной внешней среды соединен с четвертым входом-выходом блока имитации закабинной визуальной обстановки, второй вход-выход соединен с четвертым входом-выходом кабины экипажа, а третий вход-выход соединен с четвертым входом-выходом вычислительного комплекса.

   

Images