RU15147U1 - Устройство для имитации процессов пилотирования и боевого применения вертолета - Google Patents

Abstract

Устройство для имитации процессов пилотирования и боевого применения вертолета, содержащее рабочие места экипажа в кабине реального вертолета, штатные органы управления вертолетом и системой его вооружения, органы настройки приборного оборудования, систему контроля и управления процессом тренажа, моделирующий комплекс, отличающееся тем, что базовым компонентом предлагаемого устройства является недеформированный экземпляр вертолета того типа, для которого создается конкретное устройство для имитации процессов пилотирования и боевого применения вертолета, с демонтированными индикаторами и световыми табло в кабине экипажа и с установленными дополнительными датчиками положения органов управления вертолетом, органов управления системой вооружения и органов настройки приборного оборудования, выходы системы управления процессом тренажа непосредственно, а выходы датчиков через устройство согласования объектов соединены с входами моделирующего комплекса, обеспечивающего расчет параметров движения вертолета и средств поражения, моделирование бортовых систем, генерацию изображения внекабинной обстановки, индикаторов приборов и световых табло, информационную поддержку системы контроля и управленияпроцессом тренажа, выходы которого соединены с входом системы контроля и управления процессом тренажа, а также с входом имитаторов индикаторов приборного оборудования и световых табло систем планера и силовой установки, устанавливаемых вместо соответствующих им демонтированных штатных индикаторов и световых табло, с входом имитаторов индикаторов и световых табло системы вооружения, устанавливае�

Description

7GTPO/iCTBO ИМИТАД1Ж ПРОЦЕССОВ Ш ОТ РОБАНШ И БОЕВОГО ПРГЕ.ШЖЬПШ ВЕРТОЛЕТА

Изобретение относится к области авиационных тренанеров, а более конкретно - к устройствам шжтации управления вертолетом и системой его воорз-:-::ения и монет быть использовано для создания наземных тренажеров, предназначенных как для первоначального обзчения, так и для развития и поддержания на требуемом уровне профессиональных навыков летных экипажей вертолетов.

Известен авиационный тренажер, включающий в себя рабочее мсето летчика, математические модели динаглики полета, силовой установки и бортовых систем, имитатор визуальной обстановки, а также блок оценки действий летчика И,

Данный тренажер, однако, немобилен, его размещение требует специальных сооружений, в качестве рабочего места летчика используется макет кабины, создание которого является трудоемким и дорогостоящим процессом, а техническая эксплуатация сопряжена с большж.ш трудозатратами и со значительными затратами электроэнергии. В результате стошлость создания и эксплуатации подобного тренажера в некоторых случаях может быть соизмеримой, со стоимостью самого летательного аппарата, для которого он предназначен, а отсутствие мобильности затрудняет организацию обучения, особенно в специфических условиях временного базирования авиационных подразделений.

Известны также способ выполнения тренировочного полета и устройство для его реализации И. Существо предлагаемого устройства состоит в том, что в качестве базовых компонентов используются реальный летательный аппарат, его агрегаты и системы, результаты воздействия на органы управления которыми со стороны членов экипажа в виде сигналов со штатных датчиков

подаются в моделирующий комплекс, что позволяет на экранах отображения закабинной визуальной инфор1 дации, расположенных перед пшютом и другими членами экипажа, и на дополнительно расположенных в зоне обзора приборного оборудования экранах отображения панелей приборного оборудования формировать визуальн:гю информацию, соответствуьощую положеншо летательного аппарата в рабочей среде и его текущему состоянию, а на органах управления, воздействие на которые может привести к поломке, выходу из строя системы и запуску двигателей, закрепляются их имитаторы.

Использование в составе данного устройства летательного аппарата, его агрегатов и систем имеет ряд существенных недостатков.

Во-первых, дополнительное расположение в зоне обзора приборного оборудования экранов отображения панелей приборного оборудования и закрепление на штатных органах управления их имитаторов неизбежно нарушает эргономические характеристики реальных рабочих мест членов экипажа, снижая уровень доверия к рассматриваемому устройству со стороны летного состава.

Во-вторых, процедуры монтажа и демонтажа дополнительного оборудования, выполняемые на летательном аппарате, чреваты опасностью влияния возможных ошибок инженерно-технического состава на безопасность полетов летательного аппарата, временно используемого в составе устройства для выполнения тренировочного полета.

В-третьих, функционирование агрегатов и систем реального летательного аппарата в процессе выполнения тренировочного полета посредством использования рассматриваемого устройства влечет за собой дополнительное расходование их ресурса.

Наиболее близкой к предлагаемому устройству является специализированная мобильная адаптивная тренажная система, предназначенная для обеспечения тренировки летчиков в выполнении комплекса задач боевого применения в кабине самолета и включающая в свой состав, в частности, исправный самолет, находящийся под током и имеющий рабочее давление в гидросистеме, систему визуализации летчхжа в виде плоского цветного монитора, а также ПЗЗМ, реализующую математические модели приборного оборудования, системы управления вооружением и динамики движения самолета, при этом входном информацией для указанных моделей являются данные о положении органов управления самолетом и системой его вооружения, получаетлые от штатных бортовых цифровых систем объективного контроля з.

Данная тренажная система может быть использована и для вертолетов, оборудованных цифровыми системами объективного контроля.

Основным недостатком специализированной адаптивной тренажной системы является представление визуальной информации о внекабинной обстановке и представление изображения приборной доски на одном плоском мониторе, устанавливаемом в кабине самолета перед летчиком.

Во-лервых, подобная система визуализации позволяет формировать изображение внекабинной обстановки, ограниченное секторами обзора в вертикальной и горизонтальной плоскостях, существенно более узкими по сравнению с реальными секторами обзора через фонарь кабины.

Во-вторых, положение имитируемой на экране монитора приборной доски не соответствует ее реальному расположению в кабине самолета, что может явиться источником привития летчикам ложных навы.ков.

Кроме указанного, использование в составе адаптивной тренажной системы исправного самолета с функционирующими в процессе тренажа агрегатами и системами обуславливает необходимость решения проблем, на которые было обращено внимание при анализе способа выполнения тренировочного полета и устройства для его реализации з.

Целью изобретения являэгся снижение стотлосги производства и эксллуагации наззмнкх тренажеров, предназначенных для обучения экипажей вертолетов, и обеспечение полноты и качества игйитации процессов пилотирования и боевого применения, необу.оджмл х и достаточных дяя обучения летного состава рашеншо всего спектра П11яотажньос и з-здач.

Достш-эние поставленной цели обеспечивается:

моделированием функционирования бортовых систем вертолета и параметров его пространственного управляемого движения в моделирующем комплексе, а также формированием входных управляющих сигналов для моделирующего комплекса посредством дополнительньк датчиков, устанавливаемых на штатные органы управления, что позволяет реализовать предлагаемый облик устройства для шлитации процессов пилотирования и боевого пршлененрш 1зертолета лрАШзнительно к наиболее кассовым .сертолат: м типа Мд-8, Ми-17, шл-24, не оборудованных цифровыми системами объективного контроля, от1хазаться от Eiuir Qния в состав предлагаемого устройства штатных бортовых систем, шлеющжх ограниченный ресурс и достаточно трудоемкую систеь техн1Тческого обслуживания, и обеспечить возможность использования в составе пре/цг дгаемого Зстройства выведенного из э-сплуатации экзег-.шляра вертолета;

использованием в :-ачестве базового компонента устройства для имитации процессов пилотирования и боевого применения выведенного из эксплуатации по причине исчерпания ресурса или по какой-либо другой причине недеформированного экземпляра вертолета того типа, для которого создается конкретный экземпляр предлагаемого устройства, с демонтированными индикаторами приборов и световых табло в кабине экипажа и с демонтированными, если это является требованием конкретного технического

задания, силовой установкой, трансмиссией, несущим винтом и хвостовой балкой, что позволяет значительно снизить затраты на изготовление предлагаемого устройства за счет отсутствия необходимости изготовления макета рабочих мест эккпа}, ращоЕал.ьно ЕСПОЛЬЗОвать выведенную из эксплзштации технику и оборудовать, при необходимости, вьделенньш для использования в учебных целях вертолет непосредственно на аэродроме базирования;

отобраг:ением индикаторов и световьпс табло на жидкокристаллических матрицах, устанавливаемых вместо штатных индикаторов и световых табло, достигая, тем сагхшм адекватности оборудования рабочих мест экипажа в кабине реального вертолета и в кабине вертолета, используемого в составе предлагаемого устройства;

отображением прицельных сеток, мишенной обстановки и характерных визуальных признаков применения средств поражения на жидкокристаллическ зх 1 /1атрицах и подачей указанной визуальной информации через блоки дополнительной согласующей оптики, устанавливаемой на доработанных штатных прицельных устройствах, в поле зрения данных прицельных усгройств, обеспечивая, та- . КЖ1 образом, адекватность условий работы экипа:ш в процессах реального и мштируемого пршюнения системы бортового вооружения;

имитацией внекабинной обстановки, изображение которой генерируется в моделирующем комплексе, посредством отображения его на широкоугольном экранном комплексе, устанавливаемом перед вертолетом, входящим в состав предлагаемого устройства, чем обеспечивается перекрытие зон обзора внекабинной обстановки через фонарь кабины и достигается иллюзия нахождения вертолета в реальной рабочей среде;

возможностью размещения системы контроля и управления процессом тренажа и рабочего места инструктора непосредственно в грузовой кабине вертолета, исрлючая, тем самым, потребность в оборудовании специального лсмещения.

Блок-схема усгройсгва предсгавлена на чертеже.

Предлагаемое усгройсгво для имитации процессов пилотирования и боевого применения вертолета содержит рабочие места экипажа (кабину экипажа) I, штатные органы управления вертолетом 2, штатные органы управления системой вооружения 3, штатные органы настройки приборного оборудования 4, датчики положения органов управления вертолетом 5, датчики положения органов управления системой вооружения 3, датчики положения органов настройки приборного оборудования V, устройство согласования объектов 8, моделирующи кошлеке 9, шлитаторы прицельных: сеток, мишенной обстановки и характерных визуальных признаков прш/1енения средств порш :ения Ю, имитаторы индикаторов и световых табло системы вооружения II, имитаторы индикаторов приборного оборудования и световых табло систем планера и силовой установки 12, экранный комплекс 13, доработанные штатные прицельные устройства с блоками дополнительной согласующей оптики 14, систему контроля и управления процессом тренажа 15.

Устройство для имитации процессов пилотирования и боевого применения вертолета работает следующил образом:

экипаж (на рисунке не доказан) занимг.зт рабочие места в кабине I, инструктор (на рисунке не показан) инициирует в моделирующем колшлексе 9 сценарий предстоящего сеанса обучения с пульта системы контроля и лшравления процессом тренажа 15 и подает ко1 данду СТАРТ, после чего экипаж в соответствии с полетным заданием выполняет штатные процедуры подготовки вертолета к полету, а затем выполняет условный полет, воздеГстБЗ я на итатнке срганы управления вертолетом 2 и штатные органы настройки приборного оборудования 4. При этом с выходов датчиков положения органов управления вертолетом 5 и датчиков положения органов настройки приборного оборудования 7 через устройство согласования объектов 8 посгупаюг управляющие сигналы в моделирующий комплекс 9. В моделируьощем комплексе 9 осуществляется расчет параметров движения вертолета, моделируются систелщ планера к силовой установки и генерируется изображение внекабинной обсгнЕЮвки, подаваемое на экранный комплекс 13, и изображение индикаторов приборного оборудования и световых табло систе.й планера и силовой отановки, подаваемое на имитаторы индикаторов приборного оборудок-шия и световых табло систем планера и силовой установки 12. В результате для экипажа формируется визуальная mitlopiveционная среда, адекватная визуальной информационной среде, имеющей место при осуществлении реального полета, которая в сочетании с использованием для управления условным полетом вертолета штатных органов управления 2 обеспечивает игдатацию процесса пилотирования. В случае принят1ш решения о применении бортового вооружения экипаж воздействует на штатные органы управления системой воорузкения 3. При этом с выходов датчиков положения органов управления системой вооружения 3 через устройство согласования объектов 3 поступакТ управляющие сигналы в моделирующий комплекс 9. В моделирующем комплексе 9 осуществляется моделирование системы вооружения, генерируется изображение индикаторов и световых табло системы воору:;лекия, прицельных сеток и мишенной обстановки, а так е осуществляется расчет параметров дв иь:еш1я приглвненных средств поражения и генерация характерных визуальных признаков применен1ш средств поражения после поступления с органов управления системой вооружения 3 команды на их применение. Изображение индикаторов и световых табло системы вооружения подается на имитаторы индикаторов и световых табло системы вооружения II. Изображение прщельных сеток, мишенной обстановки и характерных визуальных признаков применения средств поражения подается на имитаторы прицельных

сеток, лишенной обстановки и характерных визуальных признаков применения средств поражения Ю и далее на доработанные штатные прицельные устройства с блоками дополнительной согласующей оптики 14. В результате для экипажа формируется визуальная информационная среда, адекватная визуальной информационной среде, имеющей место при осуществлении реального применения системы вооружения, которая в сочетании с использованием для управления системой вооружения штатных органов управления 3 и доработанных штатных прицельных устройств с блоками дополнительной согласующей оптики 14 обеспечивает имитацию процесса боевого применения вертолета.

-В процессе тренажа инструктор получает от моделирующего комплекса 9 через систему контроля и управления процессом тренажа 15хлюбую необходимую визуальную информацию из того информационного массива, с которым работает экипаж, документирует ее полностью или отдельными фрагментами и вводит с пульта управления указанной системы 15 в моделирующий комплекс 9 изменения в первоначальный сценарий об чения.

Применение устройства для имитации процессов пилотирования и боевого применения вертолета позволяет реализовать эффективную систему обучения летного состава решению всего спектра пилотажных и боевых задач как за счет достаточно высоких технических показателей и относительно низкой стоимости предлагаемого устройства, так и за счет возможности его массового тиражирования посредством сборки устройства непосредственно на аэродромах базирования, используя в качестве базового коьшонента выведенные из эксплуатации экзекшляры вертолетов.

Claims (1)

1. Устройство для имитации процессов пилотирования и боевого применения вертолета, содержащее рабочие места экипажа в кабине реального вертолета, штатные органы управления вертолетом и системой его вооружения, органы настройки приборного оборудования, систему контроля и управления процессом тренажа, моделирующий комплекс, отличающееся тем, что базовым компонентом предлагаемого устройства является недеформированный экземпляр вертолета того типа, для которого создается конкретное устройство для имитации процессов пилотирования и боевого применения вертолета, с демонтированными индикаторами и световыми табло в кабине экипажа и с установленными дополнительными датчиками положения органов управления вертолетом, органов управления системой вооружения и органов настройки приборного оборудования, выходы системы управления процессом тренажа непосредственно, а выходы датчиков через устройство согласования объектов соединены с входами моделирующего комплекса, обеспечивающего расчет параметров движения вертолета и средств поражения, моделирование бортовых систем, генерацию изображения внекабинной обстановки, индикаторов приборов и световых табло, информационную поддержку системы контроля и управления
   процессом тренажа, выходы которого соединены с входом системы контроля и управления процессом тренажа, а также с входом имитаторов индикаторов приборного оборудования и световых табло систем планера и силовой установки, устанавливаемых вместо соответствующих им демонтированных штатных индикаторов и световых табло, с входом имитаторов индикаторов и световых табло системы вооружения, устанавливаемых вместо соответствующих им демонтированных штатных индикаторов и световых табло, с входом имитаторов прицельных сеток, мишенной обстановки и характерных признаков применения средств поражения, изображение с которых подается в поле зрения доработанных штатных прицельных устройств с блоками дополнительной согласующей оптики, с входом широкоугольного просветного экранного комплекса, отображающего внекабинную обстановку и устанавливаемого перед вертолетом, входящим в состав предлагаемого устройства для имитации процессов пилотирования и боевого применения вертолета.