RU189475U1

RU189475U1 - FLIGHT STAND MILITARY TRANSPORT AIRPLANE

Info

Publication number: RU189475U1
Application number: RU2018143776U
Authority: RU
Inventors: Дмитрий Викторович Верещиков; Дмитрий Васильевич Разуваев; Александр Дмитриевич Кузнецов
Priority date: 2018-12-10
Filing date: 2018-12-10
Publication date: 2019-05-23

Abstract

Полезная модель относится к области авиационной технике и предназначена для использования в учебных и исследовательских целях.Техническим результатом полезной модели является повышение достоверности исследований процесса управления военно-транспортным самолетом при беспарашютном десантировании грузов за счет введения в состав пилотажного стенда пульта ввода исходных данных, блока моделирования движения грузов, блока визуализации положения грузов, блока звуковой имитации работы членов экипажа, имитирующего команды членов экипажа в процессе десантирования грузов, блока визуализации указателя высотомера малых высот.Полезная модель от известных отличается тем, что дополнительно введены последовательно соединенные пульт ввода исходных данных, второй выход которого соединен со вторым входом блока моделирования динамики полета самолета, блок моделирования движения грузов и блока визуализации положения грузов, а также блок звуковой имитации работы членов экипажа, вход которого соединен со вторым выходом блока моделирования движения грузов, блок визуализации указателя высотомера малых высот, вход которого соединен с третьим выходом блока моделирования динамики полета самолета, при этом пятый выход блока моделирования динамики полета самолета соединен со вторым входом блока моделирования движения грузов, а третий выход блока моделирования движения грузов с третьим входом моделирования динамики полета самолета.The utility model relates to the field of aviation technology and is intended for use in educational and research purposes. The technical result of the utility model is to increase the reliability of studies of the control of a military transport aircraft during a parachute-free landing of cargo by introducing the initial data input unit of the movement simulation unit into the pilot stand. cargo, cargo position visualization block, sound imitation block of crew members imitating crew members in the process of dropping cargo, the altimeter pointer visualization unit is of low altitude. The useful model differs from the known ones by additionally inputting input data serially connected, the second output of which is connected to the second input of the aircraft flight dynamics modeling unit, the traffic modeling unit and the position visualization unit cargo, as well as a sound imitation unit for the work of crew members, whose input is connected to the second output of the cargo movement simulation unit, the visualization unit is STUDIO altimeter low altitudes, the input of which is connected to the third output of the aircraft flight dynamics simulation unit, wherein the fifth output aircraft flight dynamics simulation unit connected to the second input of cargo movement simulation unit, and the third output cargo movement simulation unit with a third input of aircraft flight dynamics simulation.

Description

Полезная модель относится к области авиационной технике и предназначена для использования в учебных и исследовательских целях.The invention relates to the field of aviation technology and is intended for use in educational and research purposes.

Наиболее близким по технической сущности заявляемой полезной модели является пилотажный стенд с подвижной кабиной летчика ПСПК-102, содержащий: кабину самолета в составе двух рабочих мест летчиков с типовыми мониторными средствами отображения информации на пяти жидкокристаллических мониторах, центральным постом управления двигателями и механизацией крыла; рычаги управления в составе двух штурвальных постов с электромеханическими системами загрузки и боковых ручек управления с электромеханическими системами загрузки; трехканальной, четырехоконной, коллимационной системы с цифровым синтезом изображения поверхности Земли и взлетно-посадочной полосы; систему подвижности кабины летчика, имеющую 6 степеней свободы, опорного типа с максимальными перемещениями по горизонтали в продольном направлении ±1,2 м и в поперечном направлении ±1,5 м, по крену ±30°, по тангажу ±40° и по курсу ±60°; цифровой вычислительный комплекс, состоящий из управляющего компьютера - вычислитель модели динамики полета, вспомогательного вычислителя моделей бортовых систем и атмосферных возмущений, трех вычислителей системы визуализации внекабинной обстановки, пяти вычислителей синтеза кадров многофункциональных индикаторов, двух вычислителей системы загрузки рычагов управления, устройства сопряжения оборудования (ЦАГИ - основные этапы научной деятельности / Под ред. Бюшгенса Г.С.- М.,: Физматлит, 2003. 576 с, С. 393-398).The closest to the technical nature of the claimed utility model is a flight stand with a mobile cockpit of the PSPK-102 pilot, comprising: an airplane cockpit consisting of two pilot workplaces with typical monitoring means of displaying information on five liquid crystal monitors, a central engine control center and wing mechanization; control levers consisting of two steering posts with electromechanical loading systems and side control knobs with electromechanical loading systems; three-channel, four-window, collimation system with digital synthesis of the image of the Earth's surface and the runway; the mobility of the cockpit of the pilot, having a degree of freedom, the reference type with the maximum horizontal movement in the longitudinal direction of ± 1.2 m and in the transverse direction of ± 1.5 m, roll ± 30 °, pitch ± 40 ° and course 60 °; a digital computer complex consisting of a control computer — a calculator of the flight dynamics model, an auxiliary calculator of models of onboard systems and atmospheric disturbances, three calculators of the visualization system outside the cab, five calculators of multi-indicator indicators synthesis, two calculators of the control lever loading system, equipment interface (TsAGI - the main stages of scientific activity / Under the editorship of Byushgens G.S.-M.,: Fizmatlit, 2003. 576 p., p. 393-398).

Недостатком такого устройства, принятого за прототип, является низкая достоверность исследования процесса управления военно-транспортным самолетом при беспарашютном десантировании грузов.The disadvantage of such a device, taken as a prototype, is the low reliability of the study of the control process of a military transport aircraft during a parachute landing of cargo.

Техническим результатом полезной модели является повышение достоверности исследований процесса управления военно-транспортным самолетом при беспарашютном десантировании грузов за счет введения в состав пилотажного стенда пульта ввода исходных данных, блока моделирования движения грузов, блока визуализации положения грузов, блока звуковой имитации работы членов экипажа, имитирующего команды членов экипажа в процессе десантирования грузов, блока визуализации указателя высотомера малых высот.The technical result of the utility model is to increase the reliability of studies of the management of a military transport aircraft during a parachuteless landing of cargoes by introducing the initial data input panel, the cargo movement simulation unit, the cargo position visualization unit, the sound simulation unit of the crew members imitating the crew members. crew in the process of dropping cargo, block visualization of the pointer altimeter low altitude.

Указанный технический результат достигается тем, что в пилотажном стенде военно-транспортного самолета, состоящего из последовательно соединенных блока датчиков положения командных рычагов управления, блока моделирования системы управления самолета, блока моделирования динамики полета самолета, блока моделирования закабинной обстановки, блока визуализации закабинной обстановки, а также блока визуализации параметров полета, вход которого соединен со вторым выходом блока моделирования динамики полета самолета, и блока сохранения результатов моделирования, вход которого соединен с четвертым выходом блока моделирования динамики полета самолета, согласно изобретению, дополнительно введены последовательно соединенные пульт ввода исходных данных, второй выход которого соединен со вторым входом блока моделирования динамики полета самолета, блок моделирования движения грузов и блок визуализации положения грузов, а также блок звуковой имитации работы членов экипажа, вход которого соединен со вторым выходом блока моделирования движения грузов, блок визуализации указателя высотомера малых высот, вход которого соединен с третьим выходом блока моделирования динамики полета самолета, при этом пятый выход блока моделирования динамики полета самолета соединен со вторым входом блока моделирования движения грузов, а третий выход блока моделирования движения грузов с третьим входом моделирования динамики полета самолета.This technical result is achieved by the fact that in the aerobatic stand of a military transport aircraft, consisting of series-connected sensors for positioning command levers, a modeling block for an aircraft control system, a block for modeling aircraft flight dynamics, a block for cockpit simulation, and a block for visualization for cockpit flight parameters visualization unit, the input of which is connected to the second output of the aircraft flight dynamics modeling unit, and the conservation unit p Simulation results, the input of which is connected to the fourth output of the aircraft flight dynamics modeling unit according to the invention, are additionally introduced serially connected input data input panel, the second output of which is connected to the second input of the aircraft flight dynamics modeling unit, the cargo movement simulation unit and the cargo position visualization unit, as well as a sound imitation unit for the work of crew members, whose input is connected to the second output of the cargo movement simulation unit, the visualization unit is STUDIO altimeter low altitudes, the input of which is connected to the third output of the aircraft flight dynamics simulation unit, wherein the fifth output aircraft flight dynamics simulation unit connected to the second input of cargo movement simulation unit, and the third output cargo movement simulation unit with a third input of aircraft flight dynamics simulation.

Сущность полезной модели заключается в том, что в пилотажном стенде военно-транспортного самолета дополнительно введены последовательно соединенные пульт ввода исходных данных, второй выход которого соединен со вторым входом блока моделирования динамики полета самолета, блок моделирования движения грузов и блока визуализации положения грузов, а также блок звуковой имитации работы членов экипажа, вход которого соединен со вторым выходом блока моделирования движения грузов, блок визуализации указателя высотомера малых высот, вход которого соединен с третьим выходом блока моделирования динамики полета самолета, при этом пятый выход блока моделирования динамики полета самолета соединен со вторым входом блока моделирования движения грузов, а третий выход блока моделирования движения грузов с третьим входом моделирования динамики полета самолета.The essence of the utility model is that in the flight stand of a military transport aircraft, the input data input panel is additionally connected in series, the second output of which is connected to the second input of the aircraft flight dynamics modeling unit, the cargo movement simulation unit and the cargo position visualization unit, as well sound simulation of the work of crew members, the input of which is connected to the second output of the cargo movement simulation block, the visualization block of the altimeter indicator of small heights, the cat entrance The first is connected to the third output of the aircraft flight dynamics simulation unit, while the fifth output of the aircraft flight dynamics modeling unit is connected to the second input of the cargo movement simulation unit, and the third output of the cargo movement simulation unit to the third entrance to the aircraft flight dynamics modeling.

На существующем пилотажном стенде летчик не получает информацию о текущем положении и состоянии грузов и вытяжных парашютов так, как это предусмотрено в кабине военно-транспортного самолета в виде специального индикатора и докладов члена экипажа, находящегося в грузовой кабине. В этой связи, вновь введенные блоки обеспечивают летчика такой информацией, что и обеспечивает указанный в полезной модели технический результат. Кроме того, стенд позволяет исследовать влияние массы и расположения грузов в грузовой кабине на управляемость самолета при их беспарашютном десантировании с применением различных алгоритмов системы продольного автоматизированного управления самолетом с возможностью сохранения параметров движения самолета и груза, полученных в процессе моделирования, для дальнейшего их анализа.At the existing aerobatic stand, the pilot does not receive information about the current status and condition of the cargo and exhaust parachutes as provided for in the cabin of a military transport aircraft in the form of a special indicator and reports of a crew member in the cargo cabin. In this regard, the newly introduced units provide the pilot with such information, which ensures the technical result indicated in the utility model. In addition, the stand allows you to investigate the effect of mass and location of cargo in the cargo compartment on aircraft controllability when they are landed parachuteally using various algorithms of a longitudinal automated plane control system with the ability to save aircraft motion parameters and cargo obtained during the simulation for further analysis.

Схема построения устройства приведена на фигуре, где обозначено: 1 - пульт ввода исходных данных, 2 - блок моделирования движения грузов, 3 - блок визуализации положения грузов, 4 - блок звуковой имитации работы членов экипажа, 5 - блок датчиков положения командных рычагов управления, 6 - блок моделирования системы управления самолета, 7 - блок моделирования динамики полета самолета, 8 - блок моделирования закабинной обстановки, 9 - блок визуализации закабинной обстановки, 10 - блок сохранения результатов моделирования, 11 - блок визуализации параметров полета, 12 - блок визуализации высотомера малых высот.The device building diagram is shown in the figure where: 1 - input data input panel, 2 - cargo movement simulation unit, 3 - cargo position visualization unit, 4 - sound simulation unit of crew members' work, 5 - sensor position control unit command levers, 6 - block modeling aircraft control system, 7 - block modeling aircraft flight dynamics, 8 - block modeling cabin environment, 9 - block cabin visualization block, 10 - simulation results saving block, 11 - block visualization parameter Flight s, 12 is a block of visualization of an altimeter of low altitudes.

Пульт ввода исходных данных 1 предназначен для ввода количества, массы и расположения десантируемых грузов, а также способа их десантирования: «ЦУГ», серией и одиночно. Он может быть выполнен в виде кнопочного устройства.Remote input data 1 is designed to enter the number, mass and location of the landed goods, as well as a method of landing them: "ZUG", series and single. It can be made in the form of a button device.

Блок моделирования движения грузов 2 предназначен определения текущих координат, скорости, ускорения груза путем численного решения системы дифференциальных уравнений и может быть выполнен на базе универсальных средств вычислительной техники необходимой производительности - одной персональной ЭВМ (Кузнецов, А.Д. Математическая модель движения военно-транспортного самолета при десантировании моногруза / Кузнецов А.Д. // Научный Вестник МГТУ ГА Часть 1. - 2016. - С. 224-232).The unit for simulating the movement of goods 2 is designed to determine the current coordinates, speed, cargo acceleration by numerically solving a system of differential equations and can be made on the basis of universal computing equipment of the required performance — one personal computer (Kuznetsov, AD Mathematical model of movement of a military transport aircraft during the landing of a mono-cargo / Kuznetsov AD // Scientific Herald of MSTU GA Part 1. - 2016. - P. 224-232).

Блок визуализации положения грузов 3 предназначен для имитации наличия и состояния вытяжных парашютов и грузов и может быть выполнен в виде отдельного монитора (Кузнецов, А.Д. Разработка программного обеспечения для пилотажных стендов в целях повышения качества подготовки авиационных специалистов / Верещиков Д.В. // Инновационные технологии в образовательном процессе. Материалы XV южно-российской научно-практической конференции Том II. Краснодар, 2014. С. 157-162).The unit for visualization of cargo position 3 is designed to simulate the presence and condition of exhaust parachutes and cargoes and can be implemented as a separate monitor (Kuznetsov, A.D. Software development for flight stands in order to improve the quality of training aviation specialists / DV Vereshchikov / / Innovative technologies in the educational process. Proceedings of the XV South-Russian scientific-practical conference, Volume II. Krasnodar, 2014. P. 157-162).

Блок звуковой имитации работы членов экипажа 4 предназначен для имитации докладов штурмана самолета, бортового техника по авиационно-десантному оборудованию в процессе десантирования. Он может быть выполнен в виде ЭВМ с программным продуктом, в состав которой входит звуковое устройство (динамики) (Кузнецов, А.Д. Полунатурное моделирование интегральной системы продольного управления среднего военно-транспортного самолета / Шинькарук А.С.// Молодежь и будущее авиации и космонавтики. Международный межотраслевой молодежный научно-технический форум, Москва 2013. С. 51-52).The unit of sound imitation of the work of the crew 4 is intended to imitate the reports of the aircraft navigator, the airborne equipment on the airborne equipment in the process of landing. It can be made in the form of a computer with a software product, which includes a sound device (speakers) (Kuznetsov, A. Semi-natural modeling of the integrated longitudinal control system of an average military transport plane / Shinkaruk A.S. // The youth and the future of aviation and cosmonautics. International interdisciplinary youth scientific and technical forum, Moscow 2013. p. 51-52).

Блок визуализации высотомера малых высот 12 предназначен для выдачи летчику информации о текущей геометрической высоте полета самолета в процессе моделирования, имеет диапазон измерения 0-120 м. Он может быть выполнен в виде отдельного монитора (Кузнецов, А.Д. Разработка программного обеспечения для пилотажных стендов в целях повышения качества подготовки авиационных специалистов / Верещиков Д.В. // Инновационные технологии в образовательном процессе. Материалы XV южно-российской научно-практической конференции Том II. Краснодар, 2014. С. 157-162).The visualization unit of the low altitude altimeter 12 is designed to provide the pilot with information about the current geometric flight altitude of the aircraft in the simulation process, has a measurement range of 0-120 m. It can be made as a separate monitor (Kuznetsov, A.D. Software development for flight stands in order to improve the quality of training aviation specialists / DV Vereshchikov // Innovative technologies in the educational process. Proceedings of the XV South Russian Scientific Practical Conference, Volume II. Krasnodar, 2014. pp. 157-162).

Пилотажный стенд работает аналогично существующему, но с некоторыми отличиями, которые заключаются в следующем. Первоначально с помощью пульта ввода исходных данных задаются массы десантируемых грузов и их расположение в грузовой кабине, начальные высота и скорость полета, дальность до точки выброски, положение механизации крыла, масса самолета без грузов, скорость тангажа, угол атаки. Далее запускается процесс полунатурного моделирования по информации, полученной из блока моделирования динамики полета самолета. Летчики, получая информацию с блоков визуализации закабинной обстановки и параметров полета, а также высотомера малых высот, формируют управляющее воздействия на командные рычаги управления. С помощью блока датчиков положения командных рычагов управления такое воздействие преобразуется в сигналы перемещения командных рычагов управления, поступающие на блок моделирования системы управления самолета, после чего эти сигналы преобразуются в отклонения руля высоты и стабилизатора самолета и поступают в блок моделирования динамики полета самолета. При достижении высоты 5±2 м командир экипажа нажимает кнопку «Сброс» и начинается процесс десантирования. При этом вступают в работу блоки моделирования движения грузов и визуализации положения грузов, а также звуковой имитации работы членов экипажа. Командир экипажа стремится выдержать высоту полета 5±2 м путем воздействия на командные рычаги управления самолета. Созданные с помощью вновь введенных блоков условия полунатурного моделирования как раз и способствуют повышению достоверности исследований процесса управления военно-транспортным самолетом при беспарашютном десантировании грузов.The aerobatic stand works similarly to the existing one, but with some differences, which are as follows. Initially, the mass of the landed goods and their location in the cargo compartment, the initial height and speed of flight, the distance to the drop-off point, the wing mechanization position, the mass of the aircraft without cargo, the pitch speed, the angle of attack are set using the input data input panel. Next, the process of semi-natural modeling is started according to the information obtained from the unit for modeling aircraft flight dynamics. The pilots, receiving information from the visualization units behind the cockpit environment and flight parameters, as well as an altimeter of low altitude, form the control actions on the command levers of control. With the help of the sensor unit of the position of the command control levers, such an effect is converted into signals for moving the command control levers to the modeling unit of the aircraft’s control system, after which these signals are converted into deviations of the elevator and aircraft stabilizer and are fed to the aircraft’s flight dynamics modeling unit. When a height of 5 ± 2 m is reached, the crew commander presses the “Reset” button and the landing process begins. At the same time, the blocks for modeling the movement of goods and visualization of the position of goods, as well as a sound simulation of the work of crew members, come into operation. The crew commander tends to sustain an altitude of 5 ± 2 m by influencing the command and control levers of the aircraft. The conditions of a semi-natural modeling created with the help of the newly introduced blocks help to increase the reliability of studies of the control of the military transport aircraft during the parachute-free landing of cargo.

Claims

A flight stand of a military transport aircraft containing successively connected sensors for positioning command command levers, an aircraft control system simulation unit, an aircraft flight dynamics modeling unit, a cabin environment simulation unit, a behind-cabin environment visualization unit, and a flight parameter visualization unit that is connected to the second output of the aircraft flight dynamics simulation unit, and the simulation results saving unit, the input of which is connected to the fourth output ohm of the aircraft flight dynamics modeling unit, characterized in that the input data input panel is additionally connected in series, the second output of which is connected to the second input of the aircraft flight dynamics modeling unit, the cargo movement simulation unit and the cargo position visualization unit, as well as the sound simulation unit for members the crew, whose entrance is connected to the second output of the cargo movement simulation unit, the visualization unit of the low-altimeter pointer, the input of which is connected to the third output house aircraft flight dynamics simulation unit, wherein the fifth output aircraft flight dynamics simulation unit connected to the second input of the modeling unit freight traffic, and the third output cargo movement simulation unit to a third input of aircraft flight dynamics simulation.