RU2806470C1 - Parachutist ground training simulator - Google Patents
Parachutist ground training simulator Download PDFInfo
- Publication number
- RU2806470C1 RU2806470C1 RU2023111630A RU2023111630A RU2806470C1 RU 2806470 C1 RU2806470 C1 RU 2806470C1 RU 2023111630 A RU2023111630 A RU 2023111630A RU 2023111630 A RU2023111630 A RU 2023111630A RU 2806470 C1 RU2806470 C1 RU 2806470C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- simulator
- shaped
- parachutist
- carriage
- training
- Prior art date
Links
Abstract
Description
Изобретение относится к парашютной технике, а именно к конструкции тренажеров для подготовки парашютиста. Тренажер для подготовки парашютиста может быть использован для практических тренировок и отработки элементов прыжка с купольным парашютом.The invention relates to parachute technology, namely to the design of simulators for training parachutists. The parachutist training simulator can be used for practical training and practicing the elements of jumping with a canopy parachute.
Для безопасного прыжка с парашютом одним из главных условий является должная подготовка парашютиста. Тренажер для наземной подготовки парашютиста обеспечивает возможность практических тренировок и отработки элементов прыжка задолго до первого прыжка с реальным парашютом, что положительно сказывается на моральной и практической подготовке обучаемого, позволяя существенно минимизировать выполнение неправильных действий при первом прыжке, что особенно актуально при возникновении нештатных ситуаций во время прыжка и спуска с парашютом.For a safe parachute jump, one of the main conditions is proper training of the parachutist. The simulator for ground training of a parachutist provides the opportunity for practical training and practicing the elements of a jump long before the first jump with a real parachute, which has a positive effect on the moral and practical preparation of the student, allowing to significantly minimize the implementation of incorrect actions during the first jump, which is especially important when emergency situations arise during jumping and descending with a parachute.
Из уровня техники известны различные конструкции тренажеров для имитации прыжка с купольным парашютом.Various designs of simulators for simulating a canopy parachute jump are known from the prior art.
Известен тренажер парашютиста-десантника (RU 2653900 C1, кл. B64D23/00, опубл. 2018 г.), содержащий управляющий компьютер, рабочее место инструктора (преподавателя), ранец с подвесной системой, левую и правую стропы управления, очки виртуальной реальности для моделирования в них системы визуализации внешней обстановки, систему датчиков и комплект кабелей. В конструкцию тренажера введены первая, вторая, третья и четвертая опоры, которые жестко соединены в верхней своей части соответственно с первой, второй, третьей и четвертой двутавровыми балками, образуя при этом пространство в виде четырехугольника, а на второй и четвертой двутавровых балках установлены пятая и шестая двутавровые балки с возможностью перемещения вдоль длинны второй и четвертой двутавровых балок за счет установленных на каждом из их концов по электроприводу, при этом между пятой и шестой двутавровой балкой установлена подвижная тележка, которая образована жестко соединенными первой, второй, третьей и четвертой швеллерными балками, при этом с возможностью перемещения вдоль длинны пятой и шестой двутавровой балки за счет установленной на второй швеллерной балке электропривода, при этом на первой и третьей швеллерной балке подвижной тележки установлены соответственно первый и второй электроприводы тросовых строп, с возможностью подъема (опускания) рамки подвеса парашютиста, к которой закреплены первый, второй и третий, четвертый свободные концы подвесной системы парашютиста с ранцем, при этом крепление тросовых строп осуществляют через первый и второй кронштейны привода осевого вращения, с возможностью вращения вокруг своей оси рамки подвеса парашютиста, к которой закреплена подвесная система парашютиста с ранцем, при этом перпендикулярно плоскости, образуемой первым и вторым свободными концам подвесной системы, на левом и правом концах рамки подвеса парашютиста размещены левый и правый электроприводы с возможностью сматывания (разматывания) строп управления под действием усилий левой и правой рук обучаемого на соответствующие звенья управления, кроме того очки виртуальной реальности снабжены встроенными в них аудионаушниками, кроме того, устройство регистрации положения рук выполнено в виде перчаток.A known paratrooper simulator (RU 2653900 C1, class B64D23/00, published 2018), containing a control computer, an instructor (teacher) workplace, a backpack with a suspension system, left and right control lines, virtual reality glasses for simulation they contain visualization systems for the external environment, a sensor system and a set of cables. The first, second, third and fourth supports are introduced into the design of the simulator, which are rigidly connected in their upper part, respectively, to the first, second, third and fourth I-beams, forming a space in the form of a quadrangle, and the fifth and fourth I-beams are installed on the second and fourth I-beams. sixth I-beams with the ability to move along the length of the second and fourth I-beams due to electric drives installed at each of their ends, while a movable trolley is installed between the fifth and sixth I-beams, which is formed by rigidly connected first, second, third and fourth channel beams, at the same time, with the ability to move along the length of the fifth and sixth I-beam due to the electric drive installed on the second channel beam, while on the first and third channel beam of the movable cart, the first and second electric drives of the cable slings are installed, respectively, with the ability to raise (lower) the parachutist’s suspension frame, to which the first, second and third, fourth free ends of the parachutist's suspension system with a backpack are attached, while the cable slings are fastened through the first and second brackets of the axial rotation drive, with the possibility of rotation around its axis of the parachutist's suspension frame, to which the parachutist's suspension system is attached a backpack, while perpendicular to the plane formed by the first and second free ends of the suspension system, on the left and right ends of the parachutist’s suspension frame there are left and right electric drives with the ability to reel in (unwind) the control lines under the influence of the efforts of the trainee’s left and right hands on the corresponding control links, In addition, virtual reality glasses are equipped with built-in audio headphones, in addition, the hand position recording device is made in the form of gloves.
Недостатком вышеупомянутого тренажера парашютиста-десантника является отсутствие в его конструкции возвышенности, с которой спрыгивает обучаемый, что не позволяет в полной мере имитировать ощущения, испытываемые в момент реального прыжка с борта летательного аппарата. Также конструкция указанного тренажера имеет относительно большие габаритные размеры, что существенно замедляет скорость монтажа и демонтажа, а также ужесточает требования к размеру площадок, на которых её возможно разместить. Кроме того, работа упомянутого тренажера невозможна без применения большого количества дорогостоящего оборудования, что приводит к дороговизне конструкции.The disadvantage of the above-mentioned paratrooper simulator is the absence in its design of a hill from which the trainee jumps, which does not allow fully simulating the sensations experienced at the moment of a real jump from an aircraft. Also, the design of this simulator has relatively large overall dimensions, which significantly slows down the speed of installation and dismantling, and also tightens the requirements for the size of the sites on which it can be placed. In addition, the operation of the mentioned simulator is impossible without the use of a large amount of expensive equipment, which leads to the high cost of the design.
Из уровня техники также известен разработанный Производственным Объединением «Зарница» интерактивный тренажер-имитатор парашютного прыжка "Прыжок-1" с системой виртуальной реальности (Интерактивный тренажер-имитатор парашютного прыжка "Прыжок-1" с системой виртуальной реальности (раздел «Физическая подготовка»)\ (zarnitza.ru)), представляющий собой совокупность подвесной системы со стропами, стереоскопической системы виртуальной реальности и рабочего места инструктора.Also known from the state of the art is the interactive parachute jump simulator "Jump-1" with a virtual reality system developed by the Zarnitsa Production Association (Interactive parachute jump simulator "Jump-1" with a virtual reality system (section "Physical training")\ (zarnitza.ru)), which is a combination of a suspension system with slings, a stereoscopic virtual reality system and an instructor’s workplace.
Недостатками тренажера-имитатора «Прыжок 1» являются: отсутствие имитации покидания борта летательного аппарата, отсутствие имитации приземления после прыжка, а также отсутствие динамического воздействия на обучаемого при раскрытии парашюта.The disadvantages of the “Jump 1” simulator are: the lack of simulation of leaving the aircraft, the lack of simulation of landing after a jump, and the lack of dynamic impact on the student when the parachute opens.
Кроме того, известен тренажер парашютиста (RU 2712355 C1, кл. B64D23/00, опубл. 2020 г.), содержащий управляющий компьютер, подвесную систему, левую и правую стропы управления, шлем со встроенными очками виртуальной реальности и наушниками, систему датчиков и кабелей, две стойки, электропривод, подвижную раму, при этом подвижная рама, выполнена с возможностью вертикального перемещения и установлена на верхних концах стоек, жестко закрепленных на основании, причем стойки выполнены в виде телескопических труб, подвижные части которых соединены ограничителем, на основании смонтирован гидроцилиндр со штоком, конец которого соединен с ограничителем, в верхней части подвижной рамы выполнена вращающаяся платформа, к которой прикреплены свободные концы подвесной системы, левая и правая стропы управления, причем платформа связана посредством зубчатой передачи с электроприводом, представляющим собой шаговый двигатель, в основании установлен имитатор приземления, состоящий из нижней плиты, верхней крышки со встроенным сердечником и соленоида, подключенного к управляющему компьютеру, к которому подключены также шаговый двигатель, гидроцилиндр, стропы управления и шлем.In addition, a parachutist simulator is known (RU 2712355 C1, class B64D23/00, published 2020), containing a control computer, a harness, left and right control lines, a helmet with built-in virtual reality glasses and headphones, a system of sensors and cables , two racks, an electric drive, a movable frame, wherein the movable frame is made with the possibility of vertical movement and is installed on the upper ends of the racks, rigidly fixed to the base, and the racks are made in the form of telescopic pipes, the moving parts of which are connected by a limiter; a hydraulic cylinder with a rod, the end of which is connected to a limiter, in the upper part of the movable frame there is a rotating platform, to which the free ends of the suspension system, left and right control lines are attached, and the platform is connected through a gear drive to an electric drive, which is a stepper motor; a landing simulator is installed at the base , consisting of a bottom plate, a top cover with a built-in core and a solenoid connected to a control computer, to which a stepper motor, hydraulic cylinder, control lines and a helmet are also connected.
Недостатком указанного тренажера является то, что в нем конструктивно не предусмотрена ступень или площадка, с которой обучаемый совершает прыжок, что отрицательно сказывается на качестве его подготовки.The disadvantage of this simulator is that it does not structurally provide a step or platform from which the student makes a jump, which negatively affects the quality of his training.
Помимо этого, известна система, имитирующая прыжки с парашютом, основанная на технологии виртуальной реальности (KR 101810834 B1, кл. G02B27/01, G09B9/00, опубл. 2017 г.), которая содержит опорную раму, подвесную систему, которую надевает обучаемый, стропы управления парашютом, блок управления прыжком, шлем виртуальной реальности, датчики движения для определения положения обучаемого, информационная база данных 3D-изображений, включающая информацию о моделировании 3D-объектов, такую как парашют и самолет, информацию об обучаемых, информацию о трехмерном моделировании местности и т.д., модуль обработки изображений, блок извлечения данных о положении обучаемого и блок рендеринга.In addition, there is a known system that simulates parachute jumping, based on virtual reality technology (KR 101810834 B1, class G02B27/01, G09B9/00, publ. 2017), which contains a support frame, a harness that the student wears, parachute control lanyards, jump control unit, virtual reality helmet, motion sensors to determine the position of the trainee, 3D image information database including 3D object modeling information such as parachute and aircraft, trainee information, 3D terrain modeling information and etc., image processing module, student position data extraction block and rendering block.
Недостатком известной системы является отсутствие платформ для спрыгивания и приземления, подъем тренируемого осуществляется серводвигателями, что увеличивает стоимость и уменьшает надежность конструкции по сравнению с конструкциями, содержащими платформы для спрыгивания и приземления. Также отсутствие платформы для спрыгивания не позволяет в полной мере передать ощущения, испытываемые в момент реального прыжка с борта летательного аппарата.The disadvantage of the known system is the absence of platforms for jumping and landing; the trainee is lifted by servo motors, which increases the cost and reduces the reliability of the design compared to structures containing platforms for jumping and landing. Also, the lack of a platform for jumping does not allow us to fully convey the sensations experienced at the moment of a real jump from the aircraft.
Также известен способ подготовки парашютиста и система для его осуществления (KR 20160063019 A, кл. A63B69/00, B64D23/00, опубл. 2016 г.), содержащий установленный на раме приводной блок для поворота тела обучаемого по часовой стрелке или против часовой стрелки за счет работы первого рулевого троса и второго рулевого троса; сенсорную часть, воспринимающую движение головы обучаемого; и часть управления, выводящую трехмерное видео спуска, соответствующее направлению взгляда обучаемого на мониторе или в очках, которые носит обучаемый, с использованием угла поворота тела обучаемого и движения головы обучаемого.There is also a known method for training a parachutist and a system for its implementation (KR 20160063019 A, class A63B69/00, B64D23/00, published in 2016), containing a drive unit mounted on the frame for rotating the student’s body clockwise or counterclockwise for counting the operation of the first steering cable and the second steering cable; sensory part that perceives the movement of the student’s head; and a control portion outputting a three-dimensional video of the descent corresponding to the view direction of the learner on the monitor or glasses worn by the learner using the rotation angle of the learner's body and the movement of the learner's head.
Недостатком указанного способа и системы для его осуществления является отсутствие платформ для спрыгивания и приземления, подъем тренируемого осуществляется серводвигателями, что увеличивает стоимость и уменьшает надежность конструкции по сравнению с конструкциями, содержащими платформы для спрыгивания и приземления. Также отсутствие платформы для спрыгивания не позволяет в полной мере передать ощущения, испытываемые в момент реального прыжка с борта летательного аппарата.The disadvantage of this method and the system for its implementation is the absence of platforms for jumping and landing; the trainee is lifted by servo motors, which increases the cost and reduces the reliability of the structure compared to structures containing platforms for jumping and landing. Also, the lack of a platform for jumping does not allow us to fully convey the sensations experienced at the moment of a real jump from the aircraft.
Из уровня техники также известен тренажер виртуального спуска на парашюте (KR 101953167 B1, кл. B64D23/00, G02B27/01, G09B9/00, опубл. 2019 г.), содержащий дисплей для отображения трехмерного изображения, соответствующего движению обучаемого; буксировочные тросы, соединенные одним из буксировочных тросов, подвесная система парашюта, регулировочный трос, и шкивы, предусмотренные в верхней части рамы основного корпуса, для обеспечения перемещения буксировочных тросов. Трехмерное изображение, соответствующее движению обучаемого, может быть выведено на внешний дисплей и на HMD (очки-дисплей) обучаемого.Also known from the prior art is a virtual parachute descent simulator (KR 101953167 B1, class B64D23/00, G02B27/01, G09B9/00, publ. 2019), containing a display for displaying a three-dimensional image corresponding to the movement of the student; tow ropes connected by one of the tow ropes, a parachute harness, an adjustment rope, and pulleys provided on the top of the main body frame to allow movement of the tow ropes. A three-dimensional image corresponding to the student's movement can be displayed on an external display and on the student's HMD (head-mounted display).
Недостатком известного тренажера является отсутствие площадки для спрыгивания, что не в полной мере передаёт ощущения, испытываемые в момент реального прыжка с борта летательного аппарата.The disadvantage of the known simulator is the absence of a platform for jumping, which does not fully convey the sensations experienced at the moment of a real jump from the aircraft.
Кроме того, известна система управления и динамического моделирования спуска на парашюте (CN 107154194 A, кл. G09B9/00, опубл. 2017 г.), состоящая из рамы, динамической подсистемы, подсистемы управления, подсистемы привязных ремней.In addition, a control system and dynamic simulation of parachute descent is known (CN 107154194 A, class G09B9/00, published 2017), consisting of a frame, a dynamic subsystem, a control subsystem, and a seat belt subsystem.
Недостатком указанной системы управления и динамического моделирования является отсутствие площадки для спрыгивания, что не в полной мере передаёт ощущения, испытываемые в момент реального прыжка с борта летательного аппарата. The disadvantage of this control and dynamic modeling system is the absence of a platform for jumping, which does not fully convey the sensations experienced at the moment of a real jump from the aircraft.
Прототипом заявляемого изобретения является обучающий тренажер для имитации приземления с парашютом (CN 215932896 U, кл. B64D23/00, G09B9/00, опубл. 2022 г.), содержащий каркас в форме параллелепипеда, установленный на парашютной тренировочной площадке. Верхняя часть каркаса снабжена подвижной платформой для имитации реального движения парашюта, причем подвижная платформа соединена с пультом управления тренажером; одна сторона нижней части каркаса снабжена платформой для прыжка, расположенной под подвижной платформой для отработки действий при покидании борта летательного аппарата; в нижней части каркаса, на стороне, противоположной той, на которой установлена платформа для прыжка, расположено устройство подачи воздуха, направление подачи воздуха которого обращено внутрь каркаса, с целью имитации обдува ветром в процессе десантирования; управление устройством подачи воздуха осуществляется посредством его связи с пультом управления тренажером; подвижная платформа включает в себя неподвижную раму, механизм управления подвесной системой, соединенный с неподвижной рамой, и подвесную систему, подвешенную под механизмом управления подвесной системой; механизм управления подвесной системой включает в себя верхнюю движущуюся платформу и нижнюю движущуюся платформу, расположенную под верхней движущейся платформой, и подвесные ремни.The prototype of the claimed invention is a training simulator for simulating landing with a parachute (CN 215932896 U, class B64D23/00, G09B9/00, publ. 2022), containing a parallelepiped-shaped frame installed on a parachute training area. The upper part of the frame is equipped with a movable platform to simulate the real movement of a parachute, and the movable platform is connected to the simulator control panel; one side of the lower part of the frame is equipped with a jumping platform located under the movable platform for practicing actions when leaving the aircraft; in the lower part of the frame, on the side opposite to the one on which the jumping platform is installed, there is an air supply device, the air supply direction of which is directed inside the frame, in order to simulate wind blowing during the landing process; the air supply device is controlled through its connection with the simulator control panel; the movable platform includes a fixed frame, a suspension control mechanism connected to the fixed frame, and a suspension system suspended under the suspension control mechanism; the suspension system control mechanism includes an upper moving platform and a lower moving platform located under the upper moving platform, and suspension straps.
Недостатком указанного обучающего тренажера является то, что конструкция тренажера имеет относительно большие габаритные размеры, что существенно замедляет скорость его сборки, монтажа и демонтажа, а также ужесточает требования к размеру площадок, на которых его можно разместить. Помимо этого, конструкция указанного обучающего тренажера является сложной и имеет множество составных частей и их соединений, что также отрицательным образом сказывается на скорости сборки, монтажа и демонтажа, а также повышает стоимость.The disadvantage of this training simulator is that the design of the simulator has relatively large overall dimensions, which significantly slows down the speed of its assembly, installation and dismantling, and also tightens the requirements for the size of the sites on which it can be placed. In addition, the design of the specified training simulator is complex and has many components and their connections, which also negatively affects the speed of assembly, installation and dismantling, and also increases the cost.
Проблемой, на решение которой направлено изобретение, является разработка тренажера для наземной подготовки парашютиста к прыжку с купольным парашютом, имитация приземления на котором реализуется за счет действия силы тяжести Земли.The problem to be solved by the invention is the development of a simulator for ground training of a parachutist for a jump with a canopy parachute, the simulation of landing on which is realized due to the action of the Earth's gravity.
Технический результат изобретения заключается в повышении жесткости конструкции, простоты транспортировки и удобства монтажа и демонтажа.The technical result of the invention is to increase the rigidity of the structure, ease of transportation and ease of installation and dismantling.
Поставленная проблема и заявленный технический результат достигаются тем, что тренажер для наземной подготовки парашютиста содержит неподвижную раму, закрепленную на передней и задней П-образных стойках. Передняя П-образная стойка является разборной и состоит из трех балок, соединенных между собой болтовыми соединениями. Задняя П-образная стойка является разборной и состоит из трех балок, соединенных между собой болтовыми соединениями. Причем задняя П-образная стойка выше передней П-образной стойки. Таким образом, неподвижная рама расположена под углом относительно оси, параллельной поверхности Земли. Тренажер также содержит подвесную систему парашюта, установленные на неподвижной раме движущуюся каретку и электродвигатель для автоматического перемещения каретки вдоль неподвижной рамы от передней П-образной стойки к задней П-образной стойке, площадку для приземления, например, наклонную, ступень для прыжка, рабочее место оператора. Рабочее место оператора состоит из управляющего компьютера, дисплея, микрофона, например, встроенного в дисплей, а также дополнительно может содержать дублирующие функции компьютера управляющие устройства, например, пульт управления тренажером, кнопка аварийной остановки. Кронштейн для крепления дисплея и микрофона, кнопка аварийной остановки и подставка для пульта управления тренажером могут крепиться в любом удобном для оператора месте на силовых элементах конструкции, например, на передней П-образной стойке, при этом микрофон и пульт управления тренажером могут быть как проводными, так и беспроводными, также микрофон может быть встроенным в дисплей. Управление тренажером может осуществляться с управляющего компьютера или, например, с пульта управления. Управляющий компьютер электрическими кабелями соединен с дисплеем, дисплей устанавливается на специальную подставку, которая болтами крепится к передней П-образной стойке снаружи, также на передней П-образной стойке расположена подставка для пульта управления. Пульт управления тренажером представляет собой известное из уровня техники кнопочное электронное устройство для удаленного (дистанционного) управления тренажером на расстоянии. Пульт управления дублирует функцию кнопки аварийной остановки и некоторые функции управляющего компьютера, а именно - с пульта управления оператор может подавать следующие команды: аварийная остановка работы тренажера, автоматическое перемещение каретки вдоль неподвижной рамы от передней П-образной стойки к задней П-образной стойке и закрытие тормозного механизма для каретки. Тренажер для наземной подготовки парашютиста также содержит основание (в частном случае снизу основания могут быть установлены регулируемые по высоте ножки для выравнивания положения тренажера на не ровной поверхности пола), тормозной механизм для каретки, который крепится к продольным сторонам неподвижной рамы, систему датчиков и кабелей, аудионаушники и очки или шлем виртуальной реальности со встроенными аудионаушниками и очками виртуальной реальности. Система датчиков и кабелей предназначена для считывания и преобразования физической величины в электрический сигнал и его последующей передачи на электронные устройства. В предложенном тренажере используются следующие датчики:The posed problem and the stated technical result are achieved by the fact that the simulator for ground training of a parachutist contains a fixed frame mounted on the front and rear U-shaped posts. The front U-shaped strut is collapsible and consists of three beams connected to each other by bolted joints. The rear U-shaped rack is collapsible and consists of three beams connected to each other by bolted joints. Moreover, the rear U-shaped pillar is higher than the front U-shaped pillar. Thus, the fixed frame is located at an angle relative to an axis parallel to the surface of the Earth. The simulator also contains a parachute suspension system, a moving carriage mounted on a stationary frame and an electric motor for automatically moving the carriage along the stationary frame from the front U-shaped post to the rear U-shaped post, a landing platform, for example, an inclined one, a jump step, and an operator's workplace . The operator's workplace consists of a control computer, a display, a microphone, for example, built into the display, and may also additionally contain control devices that duplicate the functions of the computer, for example, a simulator control panel, an emergency stop button. The bracket for mounting the display and microphone, the emergency stop button and the stand for the simulator control panel can be mounted in any place convenient for the operator on the power elements of the structure, for example, on the front U-shaped rack, while the microphone and the simulator control panel can be either wired or wired. and wireless, and the microphone can also be built into the display. The simulator can be controlled from a control computer or, for example, from a control panel. The control computer is connected to the display by electrical cables, the display is installed on a special stand, which is bolted to the front U-shaped rack from the outside, and a stand for the control panel is also located on the front U-shaped rack. The simulator control panel is a push-button electronic device known from the prior art for remote (remote) control of the simulator at a distance. The control panel duplicates the function of the emergency stop button and some functions of the control computer, namely, from the control panel the operator can issue the following commands: emergency stop of the simulator, automatic movement of the carriage along the fixed frame from the front U-shaped rack to the rear U-shaped rack and closing brake mechanism for the carriage. The simulator for ground training of a parachutist also contains a base (in a particular case, height-adjustable legs can be installed at the bottom of the base to level the position of the simulator on an uneven floor surface), a brake mechanism for the carriage, which is attached to the longitudinal sides of the fixed frame, a system of sensors and cables, audio headphones and glasses or a virtual reality helmet with built-in audio headphones and virtual reality glasses. A system of sensors and cables is designed to read and convert a physical quantity into an electrical signal and its subsequent transmission to electronic devices. The proposed simulator uses the following sensors:
- датчики строп, регистрирующие величину натяжения строп управления обучаемым;- sling sensors that record the tension value of the trainee’s control slings;
- датчики, расположенные в очках виртуальной реальности, которые регистрируют положение головы обучаемого.- sensors located in virtual reality glasses that record the position of the student’s head.
В предложенном тренажере электрические кабели используются для следующих целей:In the proposed simulator, electrical cables are used for the following purposes:
- осуществление связи между управляющим компьютером и дисплеем, микрофоном;- communication between the control computer and the display, microphone;
- данные натяжения строп фиксируются концевыми выключателями и с помощью электрических кабелей передаются на промежуточные механизмы, а затем на управляющий компьютер;- sling tension data is fixed by limit switches and transmitted via electrical cables to intermediate mechanisms and then to the control computer;
- данные о положении головы обучаемого, зарегистрированные датчиками, передаются по электрическим кабелям на управляющий компьютер;- data on the position of the student’s head, recorded by sensors, is transmitted via electrical cables to the control computer;
- с помощью электрических кабелей передается команда оператора из микрофона в шлем или аудионаушники.- using electrical cables, the operator’s command is transmitted from the microphone to the helmet or audio headphones.
В данном случае под промежуточными механизмами следует понимать шкаф управления.In this case, intermediate mechanisms should be understood as a control cabinet.
Неподвижная рама закреплена при помощи кронштейнов на передней и задней П-образных стойках, закрепленных при помощи уголков и болтов на основании, которое жестко установлено на поверхности пола. К неподвижной раме с помощью болтовых соединений прикреплен электродвигатель для автоматического перемещения каретки вдоль неподвижной рамы от передней П-образной стойки к задней П-образной стойке. Рельсы, по которым движется каретка, приварены к двум параллельным друг другу продольным сторонам неподвижной рамы с внутренней стороны рамы. Тросы подвесной системы парашюта подвешены за крючки на движущейся каретке, а тормозной механизм для движущейся каретки крепится к продольным сторонам неподвижной рамы болтовыми соединениями. Площадка для приземления соединена с основанием при помощи болтовых соединений. Ступень для прыжка является разборной и состоит из профильных труб и, по меньшей мере, четырех металлических листов. Металлические листы болтовыми соединениями крепятся к каркасу, представляющему собой соединенные между собой профильные трубы. Ступень для прыжка крепится к задней П-образной стойке и к основанию при помощи болтовых соединений.The fixed frame is secured with brackets on the front and rear U-shaped posts, secured with angles and bolts on a base that is rigidly mounted on the floor surface. An electric motor is bolted to the fixed frame to automatically move the carriage along the fixed frame from the front U-shaped post to the rear U-shaped post. The rails along which the carriage moves are welded to two parallel longitudinal sides of the fixed frame on the inside of the frame. The parachute harness cables are suspended by hooks on the moving carriage, and the brake mechanism for the moving carriage is bolted to the longitudinal sides of the stationary frame. The landing area is connected to the base using bolted connections. The jump step is collapsible and consists of profile pipes and at least four metal sheets. Metal sheets are bolted to a frame, which consists of interconnected profile pipes. The jump step is attached to the rear U-shaped post and to the base using bolted connections.
Таким образом, поставленная проблема достигается тем, что задняя П-образная стойка выше передней П-образной стойки, что позволяет расположить неподвижную раму под углом относительно оси, параллельной поверхности Земли, и обеспечить работоспособность конструкции тренажера за счет действия силы тяжести Земли. Это позволяет значительно упростить конструкцию, сократить количество входящих в нее узлов и деталей, сократить затраты на ее изготовление, а также уменьшить количество потребляемой электроэнергии, необходимой для функционирования тренажера.Thus, the problem posed is achieved by the fact that the rear U-shaped rack is higher than the front U-shaped rack, which makes it possible to position the fixed frame at an angle relative to the axis parallel to the surface of the Earth, and ensure the operability of the simulator design due to the action of the Earth's gravity. This allows you to significantly simplify the design, reduce the number of components and parts included in it, reduce the cost of its manufacture, and also reduce the amount of electricity consumed necessary for the operation of the simulator.
Технический результат изобретения, заключающийся в повышении жесткости конструкции, обеспечивается за счет того, что П-образные стойки дополнительно соединены с основанием при помощи раскосов. Также для достижения данного технического результата в конструкцию передней и задней П-образных стоек введены косынки усиления из листового металла, которые крепятся к стойкам при помощи болтовых соединений.The technical result of the invention, which consists in increasing the rigidity of the structure, is ensured due to the fact that the U-shaped racks are additionally connected to the base using braces. Also, to achieve this technical result, reinforcement gussets made of sheet metal were introduced into the design of the front and rear U-shaped pillars, which are attached to the pillars using bolted connections.
Технический результат изобретения, заключающийся в повышении простоты транспортировки и удобства монтажа и демонтажа, обеспечивается за счет использования большого количества разборных узлов и деталей конструкции, применения преимущественно болтовых соединений и отсутствия крупногабаритных неразборных составных частей конструкции. Это позволяет транспортировать тренажер в разобранном виде на транспортных средствах с различными габаритами грузовых отсеков. Также за счёт использования большого количества разборных узлов и деталей смягчаются требования к линейным размерам входных групп (например, коридорам и дверным проёмам) помещений, в которых возможно установить тренажер. Если габариты транспортного средства или входной группы помещения позволяют, для повышения скорости сборки тренажера его можно разбирать частично.The technical result of the invention, which consists in increasing the ease of transportation and ease of installation and dismantling, is ensured through the use of a large number of collapsible components and structural parts, the use of predominantly bolted connections and the absence of large non-dismountable structural components. This allows you to transport the simulator in disassembled form on vehicles with different dimensions of cargo compartments. Also, due to the use of a large number of collapsible units and parts, the requirements for the linear dimensions of entrance groups (for example, corridors and doorways) of rooms in which it is possible to install the simulator are relaxed. If the dimensions of the vehicle or the entrance group of the room allow, it can be partially disassembled to increase the speed of assembly of the simulator.
Сущность изобретения и принцип его работы поясняются чертежами, где:The essence of the invention and the principle of its operation are illustrated by drawings, where:
на фиг. 1 представлен общий вид тренажера для наземной подготовки парашютиста; in fig. 1 shows a general view of the simulator for ground training of a parachutist;
на фиг. 2 - тормозной механизм;in fig. 2 - brake mechanism;
на фиг. 3 - тренажер для наземной подготовки парашютиста, вид сбоку.in fig. 3 - simulator for ground training of parachutists, side view.
Тренажер парашютиста содержит неподвижную раму 1, закрепленную при помощи кронштейнов 12 сверху на передней П-образной стойке 2, являющейся разборной и состоящей из трех балок, соединенных между собой болтовыми соединениями, и задней П-образной стойке 18, являющейся разборной и состоящей из трех балок, соединенных между собой болтовыми соединениями. Причем неподвижная рама 1 расположена под углом относительно оси 19, параллельной поверхности Земли, за счет того, что передняя П-образная стойка 2 ниже задней П-образной стойки 18. Также тренажер содержит подвесную систему парашюта (на фиг. не показана), которая представляет собой известное из уровня техники серийно выпускаемое изделие, предназначенное для размещения парашютиста при отработке учебных задач. Подвесная система состоит из ранца, косынки стабилизирующего парашюта, левой и правой пары свободных концов, левой и правой строп управления, имеющих эластичные тросы на концах, парашютного кольца, двухконусного замка, пряжек силовых лент и временного парашютного прибора. Также тренажер парашютиста содержит движущуюся за счет силы тяжести Земли каретку 3, на которой закреплены ремни с фиксатором, позволяющие отрегулировать высоту, на которую подвешивается обучаемый, в соответствии с его ростом (на фиг. не показаны), электродвигатель 4 для автоматического перемещения каретки 3 вдоль неподвижной рамы 1 от передней П-образной стойки 2 к задней П-образной стойке 18, наклонную площадку для приземления 5, ступень для прыжка 6, управляющий компьютер 7, дисплей 8, микрофон (на фиг. не показан), пульт управления 9 на подставке (на фиг. не показана), основание 10, тормозной механизм 11, систему датчиков и кабелей (на фиг. не показана), предназначенную для считывания и преобразования физической величины в электрический сигнал и его последующей передачи на электронные устройства, шлем виртуальной реальности со встроенными аудионаушниками и очками виртуальной реальности (на фиг. не показан).The parachutist simulator contains a fixed frame 1, fixed by means of brackets 12 from above on the front U-shaped stand 2, which is collapsible and consists of three beams interconnected by bolted joints, and the rear U-shaped stand 18, which is collapsible and consists of three beams , connected to each other by bolted joints. Moreover, the fixed frame 1 is located at an angle relative to the axis 19, parallel to the surface of the Earth, due to the fact that the front U-shaped post 2 is lower than the rear U-shaped post 18. The simulator also contains a parachute suspension system (not shown in the figure), which represents is a mass-produced product known from the prior art, designed to accommodate a parachutist while practicing training tasks. The harness system consists of a backpack, a stabilizing parachute gusset, a left and right pair of risers, left and right control lines with elastic cables at the ends, a parachute ring, a double-cone lock, power belt buckles and a temporary parachute device. Also, the parachutist simulator contains a carriage 3 moving due to the gravity of the Earth, on which belts with a lock are attached, allowing you to adjust the height to which the trainee is suspended, in accordance with his height (not shown in the figure), an electric motor 4 for automatically moving the carriage 3 along fixed frame 1 from the front U-shaped post 2 to the rear U-shaped post 18, inclined landing platform 5, jump step 6, control computer 7, display 8, microphone (not shown in the figure), control panel 9 on the stand (not shown in the figure), base 10, brake mechanism 11, a system of sensors and cables (not shown in the figure), designed for reading and converting a physical quantity into an electrical signal and its subsequent transmission to electronic devices, a virtual reality helmet with built-in audio headphones and virtual reality glasses (not shown in the figure).
Неподвижная рама 1 закреплена при помощи кронштейнов 12 сверху на передней 2 и задней 18 П-образных стойках, закрепленных при помощи уголков и болтов на основании 10. Для усиления жесткости конструкции П-образные стойки 2 и 18 дополнительно соединены с основанием 10 при помощи раскосов 13. Также в конструкцию П-образных стоек 2 и 18 входят косынки усиления 20 передней П-образной стойки 2 и косынки усиления (на фиг. не показаны) задней П-образной стойки 18. Основание 10 жестко установлено на поверхности пола на регулируемых по высоте ножках 14. Ножки 14 выполнены с возможностью регулирования по высоте для придания устойчивости тренажеру в случае неровности пола.The fixed frame 1 is secured with brackets 12 from above on the front 2 and rear 18 U-shaped racks, secured with angles and bolts on the base 10. To enhance the rigidity of the structure, the U-shaped racks 2 and 18 are additionally connected to the base 10 using braces 13 Also, the design of the U-shaped racks 2 and 18 includes reinforcement gussets 20 of the front U-shaped rack 2 and reinforcement gussets (not shown in the figure) of the rear U-shaped rack 18. The base 10 is rigidly mounted on the floor surface on height-adjustable legs 14. The legs 14 are made adjustable in height to provide stability to the simulator in case of uneven floors.
К неподвижной раме 1 с помощью болтовых соединений прикреплен электродвигатель 4 для автоматического перемещения каретки 3 вдоль неподвижной рамы 1 от передней П-образной стойки 2 к задней П-образной стойке 18 после завершения тренировки. Рельсы 15, по которым движется каретка 3, приварены к двум параллельным друг другу продольным сторонам неподвижной рамы 1 с внутренней стороны рамы. Левые и правые пары регулируемых ремней с фиксатором соединяются со свободными концами подвесной системы парашюта при помощи карабинов, и левая и правая стропы управления имеют на своих концах эластичные тросы, которыми фиксируются на движущейся каретке 3, к которой также с помощью регулируемого ремня крепится косынка стабилизирующего парашюта. Система датчиков строп управления, расположенных на каретке 3, регистрирует величины натяжения строп управления обучаемым. Данные о величине натяжения строп управления с помощью электрического кабеля передаются на промежуточные механизмы (шкаф управления) для последующей обработки программно-аппаратным комплексом управляющего компьютера 7. В данном случае программно-аппаратный комплекс представляет собой набор технических и программных средств, работающих совместно для выполнения одной или нескольких сходных задач.An electric motor 4 is attached to the fixed frame 1 using bolted connections to automatically move the carriage 3 along the fixed frame 1 from the front U-shaped post 2 to the rear U-shaped post 18 after completion of the workout. Rails 15, along which the carriage 3 moves, are welded to two parallel longitudinal sides of the fixed frame 1 on the inside of the frame. The left and right pairs of adjustable straps with a lock are connected to the free ends of the parachute suspension system using carabiners, and the left and right control lines have elastic cables at their ends, which are fixed to the moving carriage 3, to which the stabilizing parachute gusset is also attached using an adjustable belt . A system of control strap sensors located on carriage 3 records the tension values of the trainee's control straps. Data on the tension value of the control lines using an electric cable are transmitted to intermediate mechanisms (control cabinet) for subsequent processing by the hardware and software complex of the control computer 7. In this case, the hardware and software complex is a set of technical and software tools that work together to perform one or more several similar tasks.
Тормозной механизм 11 для движущейся каретки 3 крепится к продольным сторонам неподвижной рамы 1 болтовыми соединениями. Тормозной механизм 11 регулирует движение каретки 3, осуществляемое за счет силы тяжести Земли, посредством двух актуаторов (на фиг. не показаны) и двух рычагов 16 и 17, блокируя движение каретки 3 по рельсам 15 на заданный оператором промежуток времени. При помощи актуаторов рычаги 16 и 17 поднимаются (положение «открыт») и опускаются (положение «закрыт»).The brake mechanism 11 for the moving carriage 3 is attached to the longitudinal sides of the fixed frame 1 with bolted connections. The brake mechanism 11 regulates the movement of the carriage 3, carried out due to the gravity of the Earth, through two actuators (not shown in the figure) and two levers 16 and 17, blocking the movement of the carriage 3 along the rails 15 for a period of time specified by the operator. With the help of actuators, levers 16 and 17 are raised (open position) and lowered (closed position).
Наклонная площадка для приземления 5 соединена с основанием 10 при помощи болтовых соединений. Ступень для прыжка 6 является разборной и состоит из профильных труб (на фиг. не показаны) и, по меньшей мере, четырех металлических листов. Металлические листы болтовыми соединениями крепятся к каркасу, представляющему собой соединенные между собой профильные трубы. Ступень для прыжка 6 крепится к задней П-образной стойке 18 и к основанию 10 при помощи болтовых соединений.The inclined landing platform 5 is connected to the base 10 using bolted connections. The jump stage 6 is collapsible and consists of profile pipes (not shown in the figure) and at least four metal sheets. Metal sheets are bolted to a frame, which consists of interconnected profile pipes. The jump step 6 is attached to the rear U-shaped post 18 and to the base 10 using bolted connections.
Рабочее место оператора представляет собой управляющий компьютер 7, соединенный электрическим кабелем с дисплеем 8 с кронштейном (на фиг. не показан). Кронштейн болтами крепится к передней П-образной стойке 2. В процессе работы тренажера оператор осуществляет управление тренировкой при помощи дисплея 8 и может координировать действия обучаемого и подавать команды обучаемому при помощи микрофона. Управляющий компьютер 7 предназначен для обеспечения работы тренажера за счет программно-аппаратного комплекса, в частности, для задания начальных условий тренировки, включающих в себя данные о времени суток (день, ночь), высоте прыжка (600 - 3000 м), метеоусловиях (туманность, дождь, скорость и направление ветра, которое меняется в зависимости от высоты) и режиме тренировки (отработка штатной или нештатной ситуации). Библиотека графических трехмерных объектов, содержащаяся на управляющем компьютере 7, по проводной связи проецируется на встроенные в шлем виртуальной реальности очки виртуальной реальности, надетые на обучаемого. Библиотека графических трехмерных объектов включает в себя предметы визуального воплощения окружающей среды и погодных условий (облака, небесные тела (луна, звезды), дождь, туманность), различные типы местности (равнина, лесной массив, поляна, холмистая местность) и инфраструктуры (автомобильные дороги, линии электропередач, отдельно стоящие деревья, здания разных типов). В зависимости от изменения положения тела обучаемого (например, прыжок со ступени для прыжка, поворот головы, движение во время перемещения каретки, рывок для имитации раскрытия основного купола парашюта, сгибание и разгибание колен во время приземления) изменяется и наблюдаемая им в очках окружающая среда в виртуальной реальности.The operator's workplace is a control computer 7 connected by an electrical cable to a display 8 with a bracket (not shown in the figure). The bracket is bolted to the front U-shaped post 2. During the operation of the simulator, the operator controls the training using the display 8 and can coordinate the actions of the trainee and give commands to the trainee using a microphone. The control computer 7 is designed to ensure the operation of the simulator using the hardware and software complex, in particular, to set the initial training conditions, including data on the time of day (day, night), jump height (600 - 3000 m), weather conditions (nebula, rain, wind speed and direction, which changes depending on altitude) and training mode (working out a normal or emergency situation). The library of graphical three-dimensional objects contained on the control computer 7 is projected via wired connection onto the virtual reality glasses built into the virtual reality helmet and worn by the student. The library of graphical three-dimensional objects includes objects that visually represent the environment and weather conditions (clouds, celestial bodies (moon, stars), rain, nebula), various types of terrain (plain, forest, clearing, hilly terrain) and infrastructure (roads , power lines, free-standing trees, buildings of various types). Depending on the change in the student’s body position (for example, jumping from a jump step, turning the head, moving while moving the carriage, jerking to simulate the opening of the main canopy of a parachute, bending and straightening the knees during landing), the environment observed by him in the glasses also changes. virtual reality.
На передней П-образной стойке 2 возле дисплея 8 расположен пульт управления 9 на подставке таким образом, чтобы при возникновении неисправности в оборудовании тренажера оператор мог незамедлительно предотвратить несчастный случай посредством аварийной остановки, нажав на кнопку аварийной остановки, расположенной автономно или в составе пульта управления 9.On the front U-shaped stand 2 near the display 8 there is a control panel 9 on a stand so that if a malfunction occurs in the equipment of the simulator, the operator can immediately prevent an accident by means of an emergency stop by pressing the emergency stop button located independently or as part of the control panel 9 .
Шлем виртуальной реальности представляет собой известное из уровня техники серийно выпускаемое устройство и предназначен для создания видео-аудио сопровождения обучаемого. За счет имеющейся в составе очков виртуальной реальности системы датчиков определяется положение головы обучаемого, что приводит к динамическому изменению панорамы окружающей обстановки. Посредством отслеживания положения очков за счет внешних или встроенных в очки камер в виртуальной реальности, обрабатываемой на управляющем компьютере 7, изменяется панорама окружающей среды.A virtual reality helmet is a mass-produced device known from the prior art and is designed to create video-audio accompaniment for the student. Due to the sensor system included in the virtual reality glasses, the position of the student’s head is determined, which leads to a dynamic change in the panorama of the surrounding environment. By tracking the position of the glasses using external or built-in cameras in virtual reality, processed on the control computer 7, the panorama of the environment changes.
Предлагаемый тренажер для наземной подготовки парашютиста работает следующим образом.The proposed simulator for ground training of a parachutist works as follows.
Тренировка обучаемого на предлагаемом тренажере состоит из трех этапов: покидание борта летательного аппарата, спуск с купольным парашютом, приземление.The trainee's training on the proposed simulator consists of three stages: leaving the aircraft, descent with a canopy parachute, landing.
Перед началом тренировки обучаемый встает на ступень для прыжка 6, надевает подвесную систему парашюта, шлем со встроенными очками виртуальной реальности и аудионаушниками, занимает положение, соответствующее готовности к прыжку с борта летательного аппарата. С помощью дисплея 8 управляющего компьютера 7 оператор задает начальные условия, включающие в себя данные о времени суток (день, ночь), высоте прыжка (600 - 3000 м), метеоусловиях (дождь, скорость и направление ветра, которое меняется в зависимости от высоты) и режиме тренировки (отработка штатной или нештатной ситуации). При этом регулирование высоты прыжка через управляющий компьютер 7 отражается исключительно на длительности этапа спуска с купольным парашютом: чем меньше высота, тем быстрее обучаемый приземлится. Далее через управляющий компьютер 7 запускается программа, осуществляющая управление тренажером. Before the start of the training, the trainee stands on jump stage 6, puts on a parachute harness, a helmet with built-in virtual reality glasses and audio headphones, and takes a position corresponding to readiness to jump from the aircraft. Using the display 8 of the control computer 7, the operator sets initial conditions, including data on the time of day (day, night), jump height (600 - 3000 m), weather conditions (rain, wind speed and direction, which changes depending on the height) and training mode (working out a normal or emergency situation). In this case, the regulation of the jump height through the control computer 7 is reflected exclusively in the duration of the descent stage with a canopy parachute: the lower the height, the faster the student will land. Next, through the control computer 7, a program is launched that controls the simulator.
Этап покидания борта летательного аппарата сопровождается визуальными и звуковыми воздействиями на обучаемого и осуществляется следующим образом. В шлеме виртуальной реальности моделируется момент покидания обучаемым борта летательного аппарата: слышен шум от двигателей летательного аппарата и, при опускании взгляда вниз, обучаемому видно, что он стоит на краю борта летательного аппарата. Далее во встроенных в шлем аудионаушниках обучаемый слышит команду оператора «Старт», передаваемую из микрофона, в шлем виртуальной реальности посредством электрического кабеля, и прыгает со ступени для прыжка 6. В этот момент каретка 3 за счет силы тяжести Земли начинает движение по рельсам 15 и в момент ее касания рычагов 16 и 17 тормозного механизма 11 останавливается (положение «закрыт»). Вследствие этого обучаемый подвешивается в воздухе перпендикулярно земле на косынке стабилизирующего парашюта, которая закреплена на подвесной системе посредством двухконусного замка и до раскрытия основного парашюта является единственной нагруженной точкой крепления парашютиста к каретке (в этот момент свободные концы ослаблены). Таким образом обеспечивается возможность полунатурной имитации этапа покидания борта летательного аппарата.The stage of leaving the aircraft is accompanied by visual and sound influences on the student and is carried out as follows. In a virtual reality helmet, the moment the student leaves the aircraft is simulated: the noise from the aircraft’s engines is heard and, when looking down, the student can see that he is standing on the edge of the aircraft. Then, in the audio headphones built into the helmet, the student hears the operator’s “Start” command, transmitted from the microphone, to the virtual reality helmet via an electrical cable, and jumps from jump stage 6. At this moment, carriage 3, due to the gravity of the Earth, begins to move along rails 15 and at the moment it touches the levers 16 and 17 of the brake mechanism 11 stops (the “closed” position). As a result, the student is suspended in the air perpendicular to the ground on the gusset of the stabilizing parachute, which is secured to the harness system by means of a double-cone lock and, until the main parachute opens, is the only loaded point of attachment of the parachutist to the carriage (at this moment the risers are weakened). This ensures the possibility of semi-natural simulation of the stage of leaving the aircraft.
Этап спуска с купольным парашютом сопровождается визуальными, звуковыми и динамическими воздействиями на обучаемого и осуществляется следующим образом. Визуальное и звуковое сопровождение заключается в генерации звуков, проецировании меняющейся панорамы: в шлеме виртуальной реальности проигрывается анимация раскрытия купольного парашюта.The stage of descent with a canopy parachute is accompanied by visual, sound and dynamic influences on the student and is carried out as follows. Visual and audio support consists of generating sounds and projecting a changing panorama: an animation of the opening of a canopy parachute is played in a virtual reality helmet.
Динамическое сопровождение заключается в резком рывке обучаемого при раскрытии купольного парашюта. После отделения от летательного аппарата обучаемый висит на косынке стабилизирующего парашюта, что осуществляется за счет разной длины точек крепления (длина регулируемого ремня с фиксатором у косынки стабилизирующего парашюта меньше, чем длина регулируемых ремней свободных концов). При выдергивании кольца, либо через 3 секунды (отсчитываемых временным парашютным прибором) происходит раскрытие двухконусного замка и освобождение пряжек силовых лент косынки стабилизирующего парашюта, вследствие чего обучаемый резко опускается вниз до натяжения свободных концов, в это же время в шлеме виртуальной реальности отображается раскрытие купола основного парашюта. После этого обучаемый поднимает голову и осматривает купол на предмет его целостности, в виртуальной реальности находит стропы управления и берется за их реальную реплику руками. С помощью системы датчиков строп управления, расположенных на каретке, данные о величинах натяжения строп управления поступают на управляющий компьютер 7. Результаты действий обучаемого регистрируются программно-аппаратным комплексом управляющего компьютера 7 для последующего моделирования визуального и звукового сопровождения в шлеме виртуальной реальности. Программно-аппаратный комплекс управляющего компьютера 7 генерирует изменения в виртуальном пространстве с учетом данных, поступающих от системы датчиков, например, изменения положения в виртуальном пространстве частей тела обучаемого или положения облаков, поверхности Земли. Датчики расположены на теле (на руках, на ногах и на голове) обучаемого, а климатическая обстановка вокруг него изменяется с монитора и задается оператором.Dynamic support consists of a sharp jerk by the student when the canopy parachute opens. After separation from the aircraft, the trainee hangs on the gusset of the stabilizing parachute, which is achieved due to different lengths of the attachment points (the length of the adjustable strap with a lock at the gusset of the stabilizing parachute is less than the length of the adjustable riser straps). When the ring is pulled out, or after 3 seconds (counted by the temporary parachute device), the double-cone lock opens and the buckles of the power tapes of the gusset of the stabilizing parachute are released, as a result of which the student sharply drops down until the risers are tensioned, at the same time the opening of the main canopy is displayed in the virtual reality helmet parachute After this, the student raises his head and inspects the canopy for its integrity, finds the control lines in virtual reality and takes hold of their real replica with his hands. Using a system of control strap sensors located on the carriage, data on the tension values of the control straps are sent to the control computer 7. The results of the student’s actions are recorded by the software and hardware complex of the control computer 7 for subsequent modeling of visual and audio accompaniment in a virtual reality helmet. The software and hardware complex of the control computer 7 generates changes in the virtual space taking into account data coming from the sensor system, for example, changes in the position of the student’s body parts in the virtual space or the position of clouds and the Earth’s surface. Sensors are located on the student’s body (on the arms, legs and head), and the climate around him changes from the monitor and is set by the operator.
Этап приземления осуществляется следующим образом. При подготовке к приземлению обучаемый анализирует проецируемую в шлеме виртуальной реальности окружающую среду, оценивает местность для обеспечения безопасного приземления. При приближении к поверхности Земли с высоты около 100 метров обучаемый полностью отпускает стропы управления и принимает правильное для приземления положение тела. Обучаемый понимает, что достиг высоты 100 метров в тот момент, когда он начинает отчетливо различать траву. Перед тренировкой ему дается такая инструкция оператором.The landing stage is carried out as follows. In preparation for landing, the student analyzes the environment projected in the virtual reality helmet and assesses the terrain to ensure a safe landing. When approaching the Earth's surface from a height of about 100 meters, the student completely releases the control lines and assumes the correct body position for landing. The student realizes that he has reached a height of 100 meters at the moment when he begins to clearly distinguish the grass. Before training, he is given such instructions by the operator.
В этот момент с управляющего компьютера 7 подается управляющий сигнал на актуаторы. Сразу после этого актуаторы тормозного механизма 11 поднимают рычаги 16 и 17 (положение «открыт»), тем самым разблокировав дальнейшее движение каретки 3 за счет силы тяжести Земли по рельсам 15. Каретка 3 движется за счет силы тяжести Земли по рельсам 15 до тех пор, пока не достигнет передней стороны неподвижной рамы 1. В этот момент каретка 3 останавливается, а обучаемый касается ногами наклонной площадки для приземления 5. После этого обучаемый самостоятельно или с помощью оператора снимает с себя шлем виртуальной реальности, ранец и сходит с наклонной площадки для приземления 5. Тренировка завершается.At this moment, a control signal is supplied to the actuators from the control computer 7. Immediately after this, the actuators of the brake mechanism 11 raise the levers 16 and 17 (the “open” position), thereby unblocking the further movement of the carriage 3 due to the gravity of the Earth along the rails 15. The carriage 3 moves due to the gravity of the Earth along the rails 15 until until it reaches the front side of the fixed frame 1. At this moment, the carriage 3 stops, and the student touches the inclined landing platform 5 with his feet. After this, the student, independently or with the help of an operator, takes off his virtual reality helmet, backpack and leaves the inclined landing platform 5 The training ends.
После завершения тренировки по команде оператора с дисплея 8 управляющего компьютера 7 или с пульта управления 9, поступающей на промежуточные механизмы, а затем на электродвигатель 4, осуществляется автоматическое перемещение каретки 3 вдоль неподвижной рамы 1 от передней П-образной стойки 2 к задней П-образной стойке 18. Затем оператор вручную вводит пряжки силовых лент в двухконусный замок и монтирует на нём петлю звена ручного раскрытия и серьгу временного парашютного прибора. Таким образом тренажер для наземной подготовки парашютиста приводится в готовность для начала следующей тренировки. Тормозной механизм 11 приводится в положение «закрыт» по команде оператора с дисплея 8 управляющего компьютера 7 или с пульта управления 9 на промежуточные механизмы, а с них на актуаторы.After completion of the training, at the operator’s command from the display 8 of the control computer 7 or from the control panel 9, sent to the intermediate mechanisms, and then to the electric motor 4, the carriage 3 is automatically moved along the fixed frame 1 from the front U-shaped rack 2 to the rear U-shaped one rack 18. Then the operator manually inserts the power strap buckles into the double-cone lock and mounts the manual deployment link loop and the temporary parachute device earring on it. In this way, the parachutist ground training simulator is ready to begin the next training session. The brake mechanism 11 is brought to the “closed” position at the operator’s command from the display 8 of the control computer 7 or from the control panel 9 to the intermediate mechanisms, and from them to the actuators.
При возникновении неисправности в оборудовании тренажера, возникшей в процессе прохождения тренировки, оператор незамедлительно нажимает на кнопку аварийной остановки, расположенной автономно или в составе пульта управления 9, для предотвращения несчастного случая.If a malfunction occurs in the equipment of the simulator, which arose during the training, the operator immediately presses the emergency stop button, located independently or as part of the control panel 9, to prevent an accident.
Помимо описанного выше штатного прыжка с купольным парашютом тренажер для наземной подготовки парашютиста позволяет отрабатывать нештатные ситуации, которые могу возникнуть при прыжке с реальным парашютом, такие как: полный отказ основного парашюта, обрыв или перехлест строп и порыв купола. Визуальное и звуковое сопровождение данных нештатных ситуаций обеспечивается за счет описанных ранее механизмов, применяющихся при отработке штатного полета, а также за счет имеющейся базы видео и аудиосцен, происходящих при возникновении нештатных ситуаций.In addition to the standard jump with a canopy parachute described above, the simulator for ground training of a parachutist allows you to practice emergency situations that can arise when jumping with a real parachute, such as: complete failure of the main parachute, breakage or overlap of lines and a canopy break. Visual and audio accompaniment of these emergency situations is provided by the previously described mechanisms used when practicing a normal flight, as well as by the existing database of video and audio scenes that occur when emergency situations occur.
В настоящее время тренажер для наземной подготовки парашютиста находится на стадии изготовления. Прототип предлагаемого тренажера для наземной подготовки парашютиста изготовлен и исправно функционирует.Currently, the simulator for ground training of parachutists is at the manufacturing stage. The prototype of the proposed simulator for ground training of parachutists has been manufactured and is functioning properly.
Claims (11)
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2806470C1 true RU2806470C1 (en) | 2023-11-01 |
Family
ID=
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2655230C1 (en) * | 2017-08-30 | 2018-05-24 | Общество с ограниченной ответственностью "Центр тренажеростроения и подготовки персонала" | Parachute simulator to prepare for water jumps |
| CN215932896U (en) * | 2021-09-08 | 2022-03-01 | 福建科德电子科技有限公司 | Parachute landing simulation training device for parachute landing training |
| RU2792911C1 (en) * | 2022-03-04 | 2023-03-28 | Акционерное общество "Северный пресс" (АО "Северный пресс") | Simulator for parachute-rescue training of aviation pilot personnel |
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2655230C1 (en) * | 2017-08-30 | 2018-05-24 | Общество с ограниченной ответственностью "Центр тренажеростроения и подготовки персонала" | Parachute simulator to prepare for water jumps |
| CN215932896U (en) * | 2021-09-08 | 2022-03-01 | 福建科德电子科技有限公司 | Parachute landing simulation training device for parachute landing training |
| RU2792911C1 (en) * | 2022-03-04 | 2023-03-28 | Акционерное общество "Северный пресс" (АО "Северный пресс") | Simulator for parachute-rescue training of aviation pilot personnel |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN110782732B (en) | Parachute landing simulator for parachute landing simulation training | |
| CN106218900B (en) | A kind of landed by parachute training system and method based on real terrain simulation | |
| US5655909A (en) | Skydiving trainer windtunnel | |
| CN108053712B (en) | Parachuting training simulator and parachuting training method | |
| DE102009019628B4 (en) | Air rescue simulator | |
| US5669773A (en) | Realistic motion ride simulator | |
| CN107492279A (en) | Parachuting simulator | |
| RU2713681C1 (en) | Simulator for training parachute jumping (versions) | |
| KR101882227B1 (en) | Parachute Descent Training Simulation Apparatus and Method of The Same | |
| US20190318646A1 (en) | Freefall training apparatus and training method using same | |
| KR20160063019A (en) | Parachute Training Simulator System and Method | |
| RU2653900C1 (en) | Paratrooper's simulator and a method of dynamic training support on it | |
| WO1994018654A1 (en) | Portable multiple module simulator apparatus | |
| CN107154194A (en) | For the manipulation in paratrooper's training simulators and dynamic emulation system | |
| KR19980701971A (en) | Improved flight simulator | |
| RU2806470C1 (en) | Parachutist ground training simulator | |
| CN215932896U (en) | Parachute landing simulation training device for parachute landing training | |
| CN214279236U (en) | Parachuting simulation training device | |
| RU2808184C1 (en) | Parachute jump simulator | |
| RU2712355C1 (en) | Simulator of paratrooper | |
| US6074307A (en) | Set transformation effect | |
| CN211207601U (en) | Airplane cockpit model for drilling simulation | |
| RU2792911C1 (en) | Simulator for parachute-rescue training of aviation pilot personnel | |
| RU2769481C1 (en) | Method for training parachutists on an airborne training simulator and a device implementing it | |
| CN109985392B (en) | Indoor recreation facility |