RU31034U1 - Flight simulator seat with vibration and noise simulators - Google Patents

Flight simulator seat with vibration and noise simulators Download PDF

Info

Publication number
RU31034U1
RU31034U1 RU2002133616/20U RU2002133616U RU31034U1 RU 31034 U1 RU31034 U1 RU 31034U1 RU 2002133616/20 U RU2002133616/20 U RU 2002133616/20U RU 2002133616 U RU2002133616 U RU 2002133616U RU 31034 U1 RU31034 U1 RU 31034U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
vibration
seat
noise
flight
flight simulator
Prior art date
Application number
RU2002133616/20U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Викторович Елисеев (BY)
Александр Викторович Елисеев
Original Assignee
Александр Викторович Елисеев
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Александр Викторович Елисеев filed Critical Александр Викторович Елисеев
Priority to RU2002133616/20U priority Critical patent/RU31034U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU31034U1 publication Critical patent/RU31034U1/en

Links

Landscapes

  • Chair Legs, Seat Parts, And Backrests (AREA)

Description

. ,„„ И1Я.имНИЩИ . , „„ I1.

2 -eV: -.V, ; f - 2 -eV: -.V,; f -

Кресло пилотажного тренажера с имитаторами вибраций и шумаFlight simulator seat with vibration and noise simulators

Полезная модель относится к авиационной технике и может быть использована в пилотажном тренажере с моделирующей системой акустических (шумовых) и вибрационных нагрузок, действующих на летчика и летательный аппарат (ЛА), например, при разбеге, пробеге по взлетно-посадочной полосе (ВПП), полете на критических углах атаки ЛА и т.д. при имитации вибраций и щума ЛА, полете в облачности, а также при имитации работы двигателей самолета, соответствующим условиям реального полета.The utility model relates to aviation technology and can be used in a flight simulator with a modeling system of acoustic (noise) and vibration loads acting on the pilot and aircraft (LA), for example, during take-off, run along the runway (runway), flight at critical angles of attack, etc. when simulating the vibrations and noise of an aircraft, flying in clouds, and also when simulating the operation of aircraft engines that meet the conditions of a real flight.

Для вьфаботки навьпсов пилотирования в условиях, приближенным к реальным, в пилотажных тренажерах используют различные способы и устройства.For training pilot navigation navigational conditions in close to real conditions, various methods and devices are used in flight simulators.

Например, известны устройства имитации, в которых имитаторы вибраторов воздействуют непосредственно на кабину ЛА (заявка RU № 95119284, G09B9/08, пр.1995г, оп. 1997г.)For example, imitation devices are known in which vibrator simulators act directly on the aircraft cabin (application RU No. 95119284, G09B9 / 08, pr. 1995, op. 1997)

Известное устройство имитации сложно по своей конструкции, утяжеляет пилотажный тренажер, требует больших материальных расходов не только при изготовлении, но и при его эксплуатации. Кроме того, поскольку кабина и оборудование пилотажного тренажера ЛА испытывают постоянные вибрационные нагрузки, это приводит к уменьшению ресурса полезного использования и снижению срока эксплуатации как оборудования, так и тренажера в целом.The well-known simulation device is complex in its design, makes the flight simulator heavier, requires large material costs not only during manufacture, but also during its operation. In addition, since the cockpit and equipment of the flight simulator are constantly vibrating, this leads to a decrease in useful life and a decrease in the life of the equipment and the simulator as a whole.

Известны устройства имитации вибрации, механизм вибрации которых размещен непосредственно в кресле обучаемого летчика, (например, имитатор тряски (вибрации) КТС-6, НПО «ЭРА, г. Пенза; RU № 1360443,G09B9/08, 1987, оп.2002, фиг. 1 - прототип).Known vibration simulation devices, the vibration mechanism of which is located directly in the seat of the trained pilot, (for example, shaking (vibration) simulator KTS-6, NPO ERA, Penza; RU No. 1360443, G09B9 / 08, 1987, op. 2002, fig. . 1 - prototype).

В известном устройстве кресло пилотажного тренажера содержит основание сиденья, стойки которого установлены на демпфирующих опорах, элементы кресла в виде спинки, подлокотников и т.д., механизм возбуждения вибраций.In the known device, the flight simulator seat contains a seat base, the racks of which are mounted on damping supports, seat elements in the form of a backrest, armrests, etc., a vibration excitation mechanism.

Известное устройство отличается конструкторской сложностью, включает в себя как электрическую, так и механическую часть, при этом, из-за сильных вибраций ограничен ресурс полезного использования механической части. Кроме того, в известном устройстве имитация вибрации неадекватна условиям, возникающим в реальном полете, поскольку имитация вибраций происходит в режиме с узкой, постоянной частотой и амплитудой колебанияThe known device is characterized by design complexity, includes both electrical and mechanical parts, while due to strong vibrations the useful life of the mechanical part is limited. In addition, in the known device, the vibration simulation is inadequate to the conditions that arise in real flight, since the vibration simulation occurs in a mode with a narrow, constant frequency and amplitude of vibration

G09B9/08G09B9 / 08

Таким образом, задачей изобретения является упрощение конструкции устройства нилотажного тренажера, обеспечивающего имитацию вибрационных и шумовых нагрузок, воздействующих на летчика, в условиях, максимально приближенных к реальным, например, при пробеге по ВПП, в полете на критических углах атаки, в облачности и т.д., а также удешевление стоимости его изготовления и эксплуатации.Thus, the objective of the invention is to simplify the design of a flight simulator device that simulates vibration and noise loads acting on a pilot in conditions as close as possible to real ones, for example, during run along a runway, in flight at critical angles of attack, in clouds, etc. etc., as well as the cheapening of the cost of its manufacture and operation.

Поставленная задача достигается тем, что в известном устройстве кресла пилотажного тренажера с имитаторами вибраций и шума, содержащем основание сиденья, стойки которого установлены на демпфирующих опорах и механизмы возбуждения вибраций и шума, основание сидения вьшолнено в виде замкнутого объема с жесткими боковыми стенками, верхней и нижней полками, закрепленными на основании, механизмы возбуждения вибраций и шума вьшолнены в виде установленного в основании динамика, выходное отверстие которого закреплено на разделительной диафрагме и направлено в сторону верхней полки сиденья, а вход соединен через усилитель с задающим устройством вычислительного комплекса, чехол сиденья вьшолнен из воздухонепроницаемого материала, а верхняя полка - в виде экрана с равномерно расположенными перфорациями, при этом в нижней полке вьшолнено отверстие.The problem is achieved in that in the known device of the flight simulator seat with vibration and noise simulators, containing the seat base, the racks of which are mounted on damping supports and vibration and noise excitation mechanisms, the seat base is made in the form of a closed volume with rigid side walls, upper and lower shelves mounted on the base, vibration and noise excitation mechanisms are implemented in the form of a speaker installed in the base, the outlet of which is fixed to the separation diaphragm gme and directed towards the top shelf back and input is connected through an amplifier with a driving device computing system, vsholnen seat cover of air-tight material, and the upper shelf - a screen with uniformly spaced perforations, while in the lower flange vsholneno hole.

Выполнение механизмов возбуждения вибраций и шума в виде динамика (акустического излучателя) позволяет совместить в пилотажном тренажере имитаторы вибрации и имитаторы шума, что значительно упрощает и удешевляет конструкцию устройства в целом, уменьшает габариты.Implementation of vibration and noise excitation mechanisms in the form of a speaker (acoustic emitter) allows you to combine vibration simulators and noise simulators in the flight simulator, which greatly simplifies and reduces the cost of the design of the device as a whole, and reduces its dimensions.

Вычислительный комплекс (ВК) позволяет моделировать исходные переменные и решать задачи в реальном маспггабе времени как по совместной имитации акустических и вибрационных нагрузок, действующих в условиях реального полета на летчика, так и при их раздельной имитации.The computing complex (VC) allows you to simulate the initial variables and solve problems in real time mashgab both by joint simulation of acoustic and vibration loads acting in real flight conditions on the pilot, and with their separate simulation.

Наличие усилителя обеспечивает функциональность устройства за счет создания требуемых характеристик излучения возбуждаемых волн в различных диапазонах частот и амплитуд волновых колебаний в соответствии с условиями реального полета Л А.The presence of an amplifier ensures the functionality of the device by creating the required characteristics of the radiation of the excited waves in various frequency ranges and amplitudes of wave oscillations in accordance with the conditions of a real flight L. A.

Выполнение основания сиденья в виде замкнутого объема с жесткими боковыми стенками, верхней и нижней полками, закрепленными на основании, позволяет создать свободную воздушную среду для распространения возбуждаемых с определенными частотными и амплитудными характеристиками звуковых волн.The implementation of the base of the seat in the form of a closed volume with rigid side walls, upper and lower shelves mounted on the base, allows you to create a free air environment for the propagation of sound waves excited with certain frequency and amplitude characteristics.

Акустический сигнал от излучателя динамика (в зависимости от моделируемой совместной или раздельной имитации акустических и вибрационных нагрузок), являясь звуковым волновым сигналом определенной ВК частоты, взаимодействуя с диафрагмой.The acoustic signal from the speaker emitter (depending on the simulated joint or separate simulation of acoustic and vibration loads), being an audio wave signal of a certain VC frequency, interacting with the diaphragm.

/ - ./-7 / // / - ./-7 / //

fb 2  fb 2

вызывает в ней механические колебательные возмущения соответствующей частоты, то есть служит акустическим резонатором.causes mechanical vibrational disturbances in it of the corresponding frequency, that is, it serves as an acoustic resonator.

Акустические волны, возбуждаемые излучателем динамика, воздействуя на разделительную диафрагму, вызывают сильное механическое колебание последней, при этом волны, распространяясь в выходной части динамика - рупоре с переменным сечением с плавно увеличивающимися поперечными размерами площадей сечений, позволяют формировать строго направленную требуемую структуру звукового поля, равномерно воздействующего через верхнюю полку сиденья с перфорациями на воздухонепроницаемый чехол, а за тем и на летчика.The acoustic waves excited by the speaker’s emitter, acting on the separation diaphragm, cause strong mechanical oscillation of the latter, while the waves propagating in the output part of the speaker — a horn with a variable cross section with gradually increasing transverse dimensions of the cross-sectional areas — allow you to form a strictly directed desired sound field structure uniformly acting through the upper shelf of the seat with perforations on an airtight cover, and then on the pilot.

Воздухонепроницаемый чехол и жесткие боковые стенки основания сиденья, являясь жесткими отражательными экранами для звуковых волн, не пропускают возбуждаемые волны в боковом направлении и способствуют их направленному излучению в сторону верхней полки, через перфорации - на воздухонепроницаемый чехол и затем, на летчика.The airtight cover and the rigid side walls of the seat base, being rigid reflective screens for sound waves, do not pass the excited waves in the lateral direction and contribute to their directed radiation towards the upper shelf, through the perforations - to the airtight cover and then to the pilot.

Для компенсации колебаний, вызываемых мембраной динамика, предусмотрен забор воздуха через отверстие, вьшолненное в нижней полке основания сиденья, а наличие демпфирующих опор, на которых установлены стойки основания сиденья кресла, позволяют уменьшить вибрационные нагрузки на оборудование и кабину пилотажного тренажера в целом.To compensate for the vibrations caused by the speaker’s membrane, an air intake is provided through an opening in the lower shelf of the seat base, and the presence of damping supports on which the seat base stands are mounted allows reducing vibration loads on the equipment and the flight simulator cabin as a whole.

Рупор динамика, с переменным сечением, выход которого направлен в сторону верхней полки сиденья летчика, а также наличие равномерной перфорации на жестком экране верхней полки основания сиденья, позволяют формировать направленное движение потока возбуждаемых волн, обеспечивают уменьшение скорости распространения волн на твердой поверхности, и, как следствие - высокую направленность и равномерность излучения звуковых волн, возбуждающих механические вибрации, непосредственно на обучаемого летчика.A speaker horn with a variable cross-section, the output of which is directed towards the upper flange of the pilot’s seat, as well as the presence of uniform perforation on the hard screen of the upper flange of the seat base, allow the directional motion of the flow of excited waves to be formed, provide a decrease in the speed of propagation of waves on a solid surface, and, as the consequence is a high directivity and uniformity of emission of sound waves that excite mechanical vibrations directly to the trained pilot.

Таким образом, реализация предложенного устройства кресла пилотажного тренажера позволяет осуществлять как совместную, так и раздельного имитацию вибрационных и акустических нагрузок на летчика в процессе пилотирования с характеристиками приближенными к условиям реального полета достаточно простым и более целесообразным способом, благодаря упрощению конструкции, меньшим габаритным размерам, массы и стоимости изготовления и эксплуатации пилотажного тренажера.Thus, the implementation of the proposed device of the flight simulator seat allows both joint and separate simulation of vibration and acoustic loads on the pilot during the piloting process with characteristics close to real flight conditions in a rather simple and more expedient way, due to simplification of design, smaller overall dimensions, mass and the cost of manufacturing and operating the flight simulator.

Предложенное устройство поясняется чертежами.The proposed device is illustrated by drawings.

На фиг. 2 - принципиальная схема устройства для имитации акустических и вибрационных нагрузок, возникающих в условиях реального полета ЛА.In FIG. 2 is a schematic diagram of a device for simulating acoustic and vibration loads arising in real flight conditions of an aircraft.

Кресло пилотажного тренажера с имитаторами вибраций и шума содержит основание сиденья 1 (см. фиг. 1). Стойки 2 основания 1 установлены на демпфирующих опорах 3, жестко закрепленных на полу 4 кабины пилотажного тренажера ( не показано).The flight simulator seat with vibration and noise simulators contains a seat base 1 (see Fig. 1). Racks 2 of the base 1 are mounted on damping supports 3, rigidly fixed to the floor 4 of the cockpit of the flight simulator (not shown).

Основание сиденья 1 выполнено в виде замкнутой усеченной пирамиды. При этом верхняя полка 5 основания 1 вьшолнена в виде экрана с перфорациями 6, равномерно расположенными по всей ее поверхности. Боковые стенки 7 являются глухими, а на нижней полке 8 выполнено отверстие 9.The base of the seat 1 is made in the form of a closed truncated pyramid. In this case, the upper shelf 5 of the base 1 is made in the form of a screen with perforations 6 evenly spaced across its entire surface. The side walls 7 are deaf, and a hole 9 is made on the lower shelf 8.

На верхней полке 5 закреплена упругая эластичная подушка 10. Верхняя полка 5 и боковые 7 стенки обтянуты воздухонепроницаемым чехлом 11.An elastic elastic pillow 10 is fixed on the upper shelf 5. The upper shelf 5 and the side 7 walls are covered with an airtight cover 11.

Механизм возбуждения вибраций и шума выполнен в виде установленного в основании 1 на диафрагме 12 динамика 13. При этом рупор 14 динамика 13, с закрепленной в нем мембраной 15, направлен в сторону верхней полки 5 и выполнен заодно с разделительной диафрагмой 12, имеющей центральное выходное отверстие 16.The vibration and noise excitation mechanism is made in the form of a speaker 13 installed in the base 1 on the diaphragm 12. In this case, the speaker 14 of the speaker 13, with the membrane 15 fixed therein, is directed towards the upper shelf 5 and is integral with the diaphragm 12 having a central outlet 16.

Органы управления 17 ЛА связаны посредством датчиков (не показано) управляющим сигналом 18 с вычислительным комплексом 19, решающим задачи моделирования шумовых и вибрационных нагрузок, соответствующих характеристикам реальных условий и передающим сигналы имитатора шума 20 и сигналы имитатора вибраций 21 на усилитель 22, выход которого 23 соединен с входом 24 динамика 12 (фиг.2).The controls 17 of the aircraft are connected via sensors (not shown) by the control signal 18 to a computer complex 19 that solves the problems of modeling noise and vibration loads corresponding to the characteristics of real conditions and transmits signals from a noise simulator 20 and signals from a vibration simulator 21 to an amplifier 22, the output of which 23 is connected with the input 24 of the speaker 12 (figure 2).

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

Управляющий сигнал 18 от воздействия летчика на органы управления 17 ЛА поступает на ВК 19, в котором решаются задачи моделирования условий, соответствующих условиям реального полета в зависимости от управляющего сигнала 18 и полетных характеристик, заложенных в ВК в соответствии с полетным заданием.The control signal 18 from the pilot’s influence on the aircraft’s controls 17 is supplied to the VK 19, which solves the problems of modeling the conditions corresponding to the conditions of a real flight depending on the control signal 18 and the flight characteristics embedded in the VK in accordance with the flight task.

Сигналы 20,21 совместно или раздельно, в зависимости от моделируемых характеристик, поступают на усилитель 22, формирующий с заданными характеристиками частоты и колебаний акустические волновые сигналы, при этом выход 23 усилителя 22 соединен с входом 24 излучателя динамика 13.The signals 20,21, jointly or separately, depending on the simulated characteristics, are fed to an amplifier 22, which generates acoustic wave signals with predetermined frequency and oscillation characteristics, while the output 23 of the amplifier 22 is connected to the input 24 of the speaker 13.

Возбуждаемые в динамике 13 акустические волны, вызывая частотные колебания с заданной амплитудой в мембране 15, направляются в рупоре 14 вверх к диафрагме 12 и через выходное отверстие 16 заполняют воздушное пространство, образованное между диафрагмой 12 и верхней полкой 5 основания сиденья 1 пилотажного кресла.The acoustic waves excited in the dynamics 13, causing frequency fluctuations with a given amplitude in the membrane 15, are directed upward in the horn 14 to the diaphragm 12 and through the outlet 16 fill the air space formed between the diaphragm 12 and the upper shelf 5 of the seat base 1 of the flight chair.

(й рациями 6 и вызывают возникновение механических деформаций, приводящих к механическому колебанию сиденья 1 пилотажного кресла.(th walkie-talkies 6 and cause mechanical deformations leading to mechanical oscillation of the seat 1 of the flight seat.

При этом формируется звуковое поле, направленное вверх, в сторону летчика.In this case, a sound field is formed, directed upward, towards the pilot.

Механические колебания мембраны 12, направленные к нижней 8 полке гасятся за счет забора воздуха через отверстие 8 и передаются на демпфирующие опоры 4, предохраняющие оборудование и кабину пилотажного тренажера от нежелательных вибрационных нагрузок.The mechanical vibrations of the membrane 12, directed to the lower 8 shelf, are damped by air intake through the hole 8 and transmitted to the damping supports 4, which protect the equipment and the flight simulator cabin from undesirable vibration loads.

Боковые стенки 7 и воздухонепроницаемый чехол 11 предотвращают распространение звуковых волн в боковом направлении.The side walls 7 and the airtight cover 11 prevent the propagation of sound waves in the lateral direction.

Автором изготовлен опытный образец предлагаемого устройства, который предполагается к внедрению на ЗАО «Аэромащ г. Минск.The author made a prototype of the proposed device, which is expected to be implemented at JSC “Aeromash Minsk.

Предварительные испытания показали, что в отличие от аналога КТС-6. изготавливаемого ППО «ЭРА, г. Пенза, в котором частота и амплитуда вибраций кресла летчика при разбеге и пробеге по ВВП пропорциональны скорости движения самолета., в предложенном устройстве частота вибраций регулируется во всем рабочем диапазоне, возникающих на реальном самолете частот.Preliminary tests showed that, in contrast to the analogue of KTS-6. manufactured by the ERA, Penza, in which the frequency and amplitude of the vibrations of the pilot’s seat during take-off and run in GDP are proportional to the speed of the aircraft., in the proposed device, the vibration frequency is regulated in the entire operating range that occurs on a real aircraft frequency.

Кроме того, предложенное устройство проще и дешевле в изготовлении и эксплуатации. Отсутствие механической части в имитаторах щума и вибраций позволяет увеличить срок полезного использования пилотажного тренажера в целом.In addition, the proposed device is simpler and cheaper to manufacture and operate. The absence of a mechanical part in simulators of noise and vibrations allows to increase the useful life of the flight simulator as a whole.

Автор - заявитель: lMj.tt4-- А.В.ЕлисеевAuthor - applicant: lMj.tt4-- A.V. Eliseev

5лгг. 5lgg.

Claims (2)

1. Кресло пилотажного тренажера с имитаторами вибраций и шума, содержащее основание сиденья, стойки которого установлены на демпфирующих опорах и механизмы возбуждения вибраций и шума, отличающееся тем, что основание сиденья выполнено в виде замкнутого объема с жесткими боковыми стенками, верхней и нижней полками, закрепленными на основании, механизмы возбуждения вибраций и шума выполнены в виде установленного в основании динамика, выходное отверстие которого закреплено на разделительной диафрагме и направлено в сторону верхней полки сиденья, а вход соединен через усилитель с задающим устройством вычислительного комплекса.1. The flight simulator seat with vibration and noise simulators, comprising a seat base, the struts of which are mounted on damping supports and vibration and noise excitation mechanisms, characterized in that the seat base is made in the form of a closed volume with rigid side walls, upper and lower shelves fixed on the basis, vibration and noise excitation mechanisms are made in the form of a speaker installed in the base, the outlet of which is fixed to the separation diaphragm and directed towards the upper shelf seats, and the input is connected through an amplifier to the master of the computing complex. 2. Кресло по п.1, отличающееся тем, что чехол сиденья выполнен из воздухонепроницаемого материала, верхняя полка - в виде экрана с равномерно расположенными перфорациями, при этом в нижней полке выполнено отверстие.2. The chair according to claim 1, characterized in that the seat cover is made of airtight material, the upper shelf is in the form of a screen with evenly spaced perforations, while an opening is made in the lower shelf.
Figure 00000001
Figure 00000001
RU2002133616/20U 2002-12-19 2002-12-19 Flight simulator seat with vibration and noise simulators RU31034U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2002133616/20U RU31034U1 (en) 2002-12-19 2002-12-19 Flight simulator seat with vibration and noise simulators

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2002133616/20U RU31034U1 (en) 2002-12-19 2002-12-19 Flight simulator seat with vibration and noise simulators

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU31034U1 true RU31034U1 (en) 2003-07-10

Family

ID=36048108

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2002133616/20U RU31034U1 (en) 2002-12-19 2002-12-19 Flight simulator seat with vibration and noise simulators

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU31034U1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5386479A (en) Piezoelectric sound sources
US5410607A (en) Method and apparatus for reducing noise radiated from a complex vibrating surface
Guigou et al. Control of aircraft interior broadband noise with foam-PVDF smart skin
US5138884A (en) Vibroacoustically coupled testing system
RU31034U1 (en) Flight simulator seat with vibration and noise simulators
RU2249253C2 (en) Pilot's trainer seat with vibration and noise simulators
JP4944963B2 (en) Point excitation arrangement in audio transducers
Williams et al. Model based control of cavity oscillations part I: Experiments
Narine Active noise cancellation of drone propeller noise through waveform approximation and pitch-shifting
Alujevic et al. Smart double panel for the sound radiation control: blended velocity feedback
US20020101135A1 (en) Method and device for noise damping
JP5262800B2 (en) Sound absorbing structure
JP4418822B2 (en) Equipment for laboratory testing of aircraft cabin parts
US6078674A (en) Mass injection for reducing flow-induced resonance in a cavity
Williams et al. A vortex sheet modelling of boundary-layer noise
RU2555053C1 (en) Flight simulator pilot seat with simulators of vibrations and shocks
Griffin The control of interior cabin noise due to a turbulent boundary layer noise excitation using smart foam elements
Ffowcs Williams Noise, anti-noise and fluid flow control
Williams Noise, anti-noise and fluid flow control
Raman et al. Development of high bandwidth actuators for aeroacoustic control
Lissek Shunt loudspeaker techniques for use as liners for engine nacelles
Varadan et al. Modeling the sensor/actuator response of a finite disk transducer flush mounted on a plate subject to fluid loading
BLISS et al. Reduction of sound transmission through fuselage walls by alternate resonance tuning (ART)
Elliott Active Control in Vehicles and in the Inner Ear
JP2010097146A (en) Sound absorbing structure, sound absorbing structure group and acoustic room

Legal Events

Date Code Title Description
MM1K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20041220