СПОСОБ ВЫПОЛНЕНИЯ ТРЕНИРОВОЧНОГО ПОЛЕТА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО РЕАЛИЗАЦИИ Российский патент 1998 года по МПК G09B9/08 

Изобретение относится к авиационной технике, в частности к способам выполнения тренировочного полета в кабине экипажа летательного аппарата, и устройствам подготовки летных экипажей к полетам на авиационных тренажерах.

Известны различные способы выполнения тренировочного полета непосредственно на летательном аппарате. Наиболее близким прототипом изобретения является способ выполнения полета с помощью тренировочной системы для летательного аппарата, заключающийся в том, что во время полета пилоту и другим членам экипажа в кабине экипажа на установленном перед ними экране имитируют рельеф местности, над которой "выполняют" низковысотный тренировочный полет, хотя реальный полет выполняют на назначенной высоте от 1000 м до 3000 м и выше в другой назначенной местности. При этом пилот воздействует на органы управления летательного аппарата, его агрегатов и систем, с датчиков которых сигналы поступают на вход блока обработки сигналов, в котором в соответствии с действиями пилота формируют набегающую закабинную визуальную информацию на экране. Дополнительно к изображению наблюдаемой местности имитируют показания имеющегося на борту приборного оборудования (высотомеры, навигационные приборы, радары и др.) так, что создают условия реальности низковысотного полета, причем с помощью базы данных тренировочного полета имитируют положение целей, состояние угрозы со стороны средств противовоздушной обороны и летательных аппаратов противника, условия применения вооружения. Визуализацию видимой части траектории снарядов, их воздействие на цели интегрируют с визуализацией закабинного пространства на экране. Способ может использоваться как на отдельном летательном аппарате, так и при групповом полете, если все летательные аппараты оборудованы такой системой и осуществляют взаимный обмен данными о положении в воздушном пространстве, маневре и применении вооружения, как непосредственно между собой, так и через наземный пункт управления. Система для выполнения тренировочного полета включает реальный летательный аппарат с органами управления и приборным оборудованием, экран, расположенный в кабине экипажа на уровне взгляда у переднего остекления фонаря кабины, блок обмена данными с пунктом управления и при групповом полете с другими летательными аппаратами, узел подвески контейнера, устройство сопряжения оборудования летательного аппарата с оборудованием контейнера, подвешиваемый к летательному аппарату удобообтекаемый контейнер, в котором расположены устройство генерирования закабинной визуальной обстановки, блок обработки сигналов, включающий устройство вычисления навигационных параметров, блок моделирования наземных и воздушных целей, блок моделирования рельефа местности, вычислитель трехмерного изображения [1]. При таком способе выполнения тренировочного полета загрузка силовых органов управления летательного аппарата, таких, например, как ручка управления летательным аппаратом, педали и др. осуществляется через устройство загрузки силовых органов управления, входящее, как правило, в систему автоматического управления.

Однако, для выполнения такого способа тренажа необходимо обеспечить требуемую безопасность полетов в назначенном для полета районе от столкновения с другими летательными аппаратами, а безотказная работа устройств системы должна исключить проявление отказов и сбоев во время тренажа и при переходе на режим нормальной эксплуатации летательного аппарата, особенно на этапах взлета и посадки. Использование во время тренировочного полета реального приборного оборудования летательного аппарата для индикации условий имитируемого полета вызывает необходимость доработки бортового оборудования и предварительного согласования его работы с блоками контейнера, что связано с дополнительными трудозатратами по тарировке и настройке приборов и датчиков. Кроме того, выполнение тренировочных полетов требует дополнительного расхода топлива и ресурса как самого летательного аппарата, так и привлекаемых для обеспечения полета летательного аппарата различных наземных средств и служб. Такой способ подготовки летных экипажей летательных аппаратов к полетам и для отработки тактических приемов взаимодействия летательных аппаратов при групповом полете неприемлем по условиям взаимной безопасности полетов и особенно при ведении боевых действий, когда условия базирования и обеспечения наземных служб не позволяют производить тренировочные полеты. Особую проблему создает подготовка групповых полетов на боевое применение в условиях дефицита времени, когда необходимо проработать конкретное боевое задание с несколькими экипажами одновременно.

Известны также способы и устройства подготовки экипажей летательных аппаратов к полетам с помощью комплексных и процедурных авиационных тренажеров, которые расположены в отдельных помещениях эксплуатирующих организаций, и обеспечивают полную или частичную имитацию рабочих мест экипажа летательного аппарата [2,3]. Такие тренажеры оборудованы под конкретный тип летательного аппарата. Однако они не рациональны для использования в условиях временного базирования летательных аппаратов из-за больших трудозатрат на их транспортировку. Кроме того, тренировочный полет на комплексном авиационном тренажере не обеспечивает того психологического настроя экипажа, который можно добиться, если тренаж выполнять в кабине реального летательного аппарата.

В предлагаемом техническом решении реализуется возможность использования летательного аппарата для выполнения имитации тренировочного полета без реального запуска двигателей в любых условиях его базирования: будет ли это промежуточный аэродром при перелете или базирование в условиях соприкосновения с войсками противника и ведения боевых действий. Технический результат заявляемого изобретения выражается в сокращении затрат на обучение летного состава и поддержание их профессиональных навыков, в повышении технической безопасности выполнения тренажа, в экономии топлива и сбережении технического ресурса как самого летательного аппарата, так и ресурса технических средств обеспечения полетов. Реализация изобретения способствует снижению трудозатрат при подготовке летательного аппарата к тренажу, так как не требуется доработка бортового оборудования, тарировка и настройка приборного оборудования летательного аппарата при сопряжении его с вычислительной машиной, а размещение вычислительной машины в отдельном контейнере способствует повышению мобильности использования оборудования, привлекаемого для реализации данного способа на любом типе летательного аппарата. Кроме того, такой способ выполнения тренировочного полета не требует повышенных мер обеспечения безопасности полетов, так как нет необходимости в выделении для проведения тренажа специальных зон воздушного пространства безопасных с точки зрения исключения столкновения с другими летательными аппаратами, совершающими полет в этой зоне или участвующими в групповом полете, а также при таком полете не подвергается опасности в случае аварийной ситуации в воздухе сам экипаж летательного аппарата и население, проживающее в районе этой зоны.

Данный технический результат достигается тем, что запуск двигателей и изменение положения отдельных органов управления агрегатами и системами, воздействие на которые может привести к поломке, выходу из строя системы, выполняют с помощью имитаторов этих органов управления, установленных на соответствующих этим органам местах, дополнительно имитируют на экранах отображение панелей приборного оборудования, осуществляют загрузку силовых органов управления летательного аппарата по моделируемым параметрам для создания на них усилий, соответствующих условиям реального полета, формируют акустические эффекты, сопровождающие полет, и документируют информацию о процессе выполнения полета в блоке базы данных.

Достижение технического результата осуществляется благодаря устройству для выполнения тренировочного полета, в котором на органах управления, воздействие на которые может привести к поломке, выходу из строя системы и запуску двигателей закреплены их имитаторы, перед пилотом и другими членами экипажа в зоне обзора приборного оборудования дополнительно расположены экраны отображения панелей приборного оборудования, в контейнере дополнительно расположены блок формирования изображения панелей приборного оборудования, блок моделирования акустических эффектов, блок моделирования силовой установки, блок моделирования системы вооружения, блок моделирования работы агрегатов и систем летательного аппарата, блок моделирования других летательных аппаратов, участвующих в групповом полете, а блок обработки сигналов дополнительно включает блок моделирования динамики полета летательного аппарата, причем блок обработки сигналов подключен к датчикам органов управления и устройству загрузки силовых органов управления, имеет обратные связи с блоком обмена данными и блоком базы данных тренировочного полета, выходы блока обработки сигналов соединены с устройством генерирования закабинной визуальной обстановки, блоком формирования изображения панелей приборного оборудования, блоком моделирования акустических эффектов, выходы которых соединены соответственно с экранами отображения визуальной обстановки, экранами отображения панелей приборного оборудования и устройством предъявления звуковой информации, причем блок моделирования наземных и воздушных целей, блок моделирования других летательных аппаратов, участвующих в групповом полете, блок моделирования рельефа местности, блок моделирования системы вооружения, блок моделирования динамики полета летательного аппарата, устройство вычисления навигационных параметров подключены к вычислителю трехмерного изображения, а блоки моделирования динамики полета, моделирования силовой установки, моделирования работы агрегатов и систем летательного аппарата, моделирования системы вооружения сопряжены друг с другом.

Другим важным техническим результатом изобретения, способа выполнения тренировочного полета, является расширение функций контроля за выполнением тренировочного полета со стороны инструктора (руководителя полета) за счет того, что дополнительно в реальном масштабе времени на рабочем месте инструктора в пункте управления принимают информацию о ходе выполнения полета каждого летательного аппарата, осуществляют обработку данных полета в вычислительной машине инструктора и по запросу инструктора на его устройстве отображения информации с помощью вычислительной машины воспроизводят действия контролируемого экипажа (положение органов управления, панели приборного оборудования или отдельные приборы панелей), формируют с выбранным ракурсом трехмерное изображение имитируемой зоны тренировочного полета с учетом взаимного расположения всех находящихся там летательных аппаратов, наземных и воздушных целей, и случаев применения вооружения, с помощью органов управления инструктора производят ввод изменений в сценарий выполнения тренировочного полета, причем ввод команд инструктора в блок базы данных экипажа осуществляют автоматически по каналам обмена данными, связывающим блоки баз данных экипажей с вычислительной машиной инструктора.

Для осуществления контроля за деятельностью экипажей предлагается устройство, которое дополнительно содержит рабочее место инструктора, которое включает устройство отображения информации, органы управления инструктора, вычислительную машину, состоящую из блока обмена данными, блока базы данных инструктора, блока обработки данных, вычислителя трехмерного изображения и блока предъявления информации.

На фиг.1 представлено расположение летательного аппарата, контейнера со специальным оборудованием и машин, обеспечивающих систему энергоснабжения, при выполнении имитации тренировочного полета.

На фиг.2 показано расположение экрана отображения закабинной визуальной обстановки и экрана отображения панелей приборного оборудования в кабине летного экипажа, состоящего из одного пилота.

На фиг. 3 представлена структурная схема реализации предлагаемого способа выполнения тренировочного полета.

На фиг. 4 показан пример выполнения блока обработки сигналов.

На фиг. 5 представлены составные элементы рабочего места инструктора.

Реализация предлагаемого способа выполнения тренировочного полета осуществляется на реальном летательном аппарате 1 с подключенными к нему контейнером 2, включающем специальное оборудование для тренажа, и системой энергоснабжения 3, обеспечивающей работу электрооборудования, гидро- и пневмосистем летательного аппарата (фиг.1). В качестве системы энергоснабжения могут использоваться специализированные машины аэродромного обеспечения типа АПА (агрегат питания аэродромный) и УПГ (установка питающая гидравлическая) или ЭГУ (электро-гидроустановка). При необходимости, если нельзя сымитировать уборку шасси, перед выполнением тренажа летательный аппарат может быть установлен на гидроподъемники, обеспечивающие безопасную уборку шасси. Устройство сопряжения 4 обеспечивает подключение оборудования, расположенного на летательном аппарате 1, к оборудованию контейнера 2. Перед выполнением тренировочного полета в кабине экипажа летательного аппарата перед пилотом, а при необходимости и перед каждым членом экипажа, устанавливаются (фиг. 2) экраны отображения закабинной визуальной обстановки 5 и экраны отображения панелей приборного оборудования 6, а на органах управления летательным аппаратом, его агрегатов и систем, воздействие на которые может привести к таким нежелательным последствиям, как поломка, выход из строя системы, закрепляют их имитаторы. С целью исключения запуска двигателей во время тренажа на кнопках запуска закрепляются их имитаторы.

Тренировочный полет выполняется экипажем путем воздействия на реальные органы управления и их имитаторы, с датчиков которых сигналы поступают на вход блока обработки сигналов 8 контейнера 2 и на вход устройства загрузки силовых органов управления 9 системы автоматического управления летательного аппарата. В свою очередь с выхода блока обработки сигналов 8 на вход устройства загрузки силовых органов управления 9 летательного аппарата поступают моделируемые сигналы, необходимые для создания на этих органах таких усилий, какие могут возникать в условиях реального полета (фиг.3).

Состав и размещение основных элементов устройства для реализации предлагаемого способа выполнения тренировочного полета представлены на фиг.3 и 4. В летательном аппарате 1 помимо реальных органов управления летательным аппаратом, его агрегатов и систем или имитаторов этих органов управления (на фиг. 3 органы управления и их имитаторы обозначены поз. 7), устройства загрузки силовых органов управления 9 и устройства предъявления звуковой информации 10 в кабине экипажа расположены экраны отображения закабинной визуальной обстановки 5 и экраны отображения панелей приборного оборудования 6. В контейнере 2 размещается оборудование, обеспечивающее выполнение тренажа: устройство генерирования закабинной визуальной обстановки 11, блок формирования изображения панелей приборного оборудования 12, блок моделирования акустических эффектов 13, блок обработки сигналов 8, блок базы данных тренировочного полета 14, блок обмена данными 15.

Если производится групповой тренировочный полет, то все летательные аппараты оснащаются оборудованием, необходимым для выполнения группового тренировочного полета. Для выполнения группового тренировочного полета может использоваться один контейнер оборудованием. При этом каждый летательный аппарат с размещенным в нем оборудованием должен быть подключен к контейнеру через индивидуальное устройство сопряжения, либо осуществлять обмен данными о ходе выполнения тренировочного полета по каналам радиосвязи.

При выполнении тренировочного полета на экранах отображения закабинной визуальной обстановки 5, установленных перед членами экипажа формируется на уровне остекления фонаря кабины закабинная визуальная обстановка, а на экранах отображения панелей приборного оборудования 6 в зоне расположения приборного оборудования - панели приборного оборудования. В зависимости от типа летательного аппарата и возможностей использования кабины экипажа представляемая информация может отображаться на нескольких экранах или может быть совмещена на одном экране, если, например, в состав летного экипажа входит лишь один пилот. На фиг.3 пунктирной линией обозначен вариант реализации предлагаемого способа при совмещении в одном экране - экрана отображения закабинной визуальной обстановки 5 и экрана отображения панелей приборного оборудования 6.

Для создания ощущений реальности полета, экипажу через устройства предъявления звуковой информации 10, формируют акустические эффекты, сопровождающие полет.

Изображение закабинной визуальной обстановки представляется на экраны отображения закабинной визуальной обстановки 5 устройством генерирования закабинной визуальной обстановки 11. Эта закабинная визуальная обстановка является видимой частью изображения, которое формируется в вычислителе трехмерного изображения 16 блока обработки сигналов 8 и адаптируется к условиям обзора воздушного пространства и рельефа местности. Если на рабочих местах каждого члена экипажа предусмотрен индивидуальный обзор закабинного пространства, то устройство генерирования закабинной визуальной обстановки 11 отображает на экране каждого члена экипажа обстановку, соответствующую условиям его обзора.

Блок формирования изображения панелей приборного оборудования 12 обеспечивает изображение панелей приборного оборудования на экранах отображения панелей приборного оборудования 6 в соответствии с реальным расположением приборов и индикаторов на летательном аппарате. На вход блока формирования изображения панелей приборного оборудования 12 поступают сигналы с выхода блока обработки сигналов 8. Эти сигналы обрабатываются и обеспечивается имитация функционирования приборов на экранах отображения панелей приборного оборудования в реальном масштабе времени. При этом для обеспечения функционирования отдельных приборов могут использоваться сигналы от различных блоков, так, например, для формирования изображения указателя системы единой индикации (СЕИ) на вход в блок будут поступать сигналы от блоков: от блока моделирования динамики полета 17 и блока моделирования системы вооружения 18.

Блок моделирования акустических эффектов 13 по сигналам от различных источников блока обработки сигналов 8 выдает интегрированный сигнал на вход устройства предъявления звуковой информации 10 летательного аппарата.

Блок обработки сигналов 8 выполняет полную обработку всей текущей информации и состоит из вычислителя трехмерного изображения 16, блока моделирования динамики полета 17 летательного аппарата, блока моделирования системы вооружения 18, устройства вычисления навигационных параметров 19, блока моделирования наземных и воздушных целей 20, блока моделирования рельефа местности 21, блока моделирования силовой установки 22, блока моделирования работы агрегатов и систем летательного аппарата 23, блока моделирования других летательных аппаратов 24, участвующих в групповом полете (фиг.3).

Блок моделирования силовой установки 22 по сигналам, поступающим на его вход от имитаторов кнопок запуска двигателей и датчиков положения рычагов управления двигателями, вырабатывает на вход блока моделирования динамики полета 12 летательного аппарата и на вход блока моделирования акустических эффектов 13 сигналы, соответственно характеризующих тяговооруженность летательного аппарата и звук работающих двигателей, а на вход блока формирования изображения панелей приборного оборудования 12 - параметры работы силовой установки, контролируемые экипажем.

Блок моделирования динамики полета 17 летательного аппарата, используя сигналы от датчиков положения органов управления летательным аппаратом, его агрегатов и систем, а также базу данных состояния атмосферных условий и сигналы с выхода блока моделирования силовой установки 22, вырабатывает сигналы на входы других блоков: на вход блока моделирования акустических эффектов 13 - сигналы, характеризующие аэродинамические шумы, сопровождающие полет летательного аппарата, например, хлопок при переходе к скоростям, превышающим скорость звука, и другие; на вход блока формирования изображения панелей приборного оборудования 12 и на вход вычислителя трехмерного изображения 16 - параметры пространственного положения летательного аппарата; на вход блока моделирования силовой установки 22 - параметры, влияющие на работоспособность силовой установки, например, газодинамические параметры воздушного потока на входе в двигатели; на вход устройства загрузки силовых органов управления 9 системы автоматического управления летательного аппарата параметры полета, влияющие на загрузку силовых органов управления летательного аппарата таких, как органы продольного, поперечного и путевого управления (например, ручка продольного и поперечного управления самолета, педали).

Блок моделирования системы вооружения 18 по сигналам с органов управления вооружением выдают сигналы на вход блока формирования изображения панелей приборного оборудования 12 и на вход блока моделирования акустических эффектов 13, взаимодействует с блоком моделирования динамики полета 17 летательного аппарата. Кроме того, при применении экипажем вооружения в блоке моделирования системы вооружения 18 рассчитываются траектории движения ракет (снарядов, бомб), по которым в вычислителе трехмерного изображения 16 воспроизводится их пространственное положение относительно летательного аппарата, а также формируются сигналы об изменении аэродинамических и весовых характеристик летательного аппарата в блок моделирования динамики полета 17.

Блок моделирования работы агрегатов и систем летательного аппарата 23 по сигналам от датчиков положения их органов управления имитирует работу соответствующих агрегатов и систем, формирует сигналы на вход других блоков и устройств.

Устройство вычисления навигационных параметров 19 осуществляет определение навигационных параметров летательного аппарата и формирует сигналы для индикации пилотажно-навигационного оборудования.

Блок моделирования других летательных аппаратов 24 на основе сигналов, поступающих с выхода блока обмена данными 15, формирует в реальном масштабе времени сигналы на вход вычислителя трехмерного изображения 16 с целью отображения положения этих летательных аппаратов в воздушном пространстве.

Блок моделирования рельефа местности 21 на основе базы данных тренировочного полета 14 и пространственного положения летательного аппарата формирует сигналы на вход вычислителя трехмерного изображения 16 для отображения набегающей земной поверхности в зависимости от условий выполнения полета летательного аппарата (высота, направление полета, время суток, облачность).

Блок моделирования наземных и воздушных целей 20 в соответствии со сценарием тренировочного полета обеспечивает поступление текущей информации с выхода блока базы данных тренировочного полета 14 и формирование сигналов на вход вычислителя трехмерного изображения 16 для отображения целей относительно летательного аппарата с учетом их подвижности и тактических приемов противодействия и нападения.

Вычислитель трехмерного изображения 16 обеспечивает формирование для экипажа (или индивидуально для каждого члена экипажа) интегрированного пространственного изображения воздушного пространства и набегающего рельефа местности с учетом наличия в зоне обзора воздушных и наземных целей, с возможностью наблюдения за движением ракет в зоне их видимости и за поражением ими целей в случае попадания.

Блок обмена данными 15 осуществляет прием текущей информации от других летательных аппаратов, участвующих в групповом полете, об их положении в воздушном пространстве, маневре, применении вооружения, а с рабочего места инструктора 25 (фиг.5) на пункте управления - изменений, вносимых инструктором в сценарий выполнения тренировочного полета, и передачу на эти летательные аппараты и на пункт управления информации о своем положении в воздушном пространстве, маневре и применении вооружения. Обмен данными может проводиться в зависимости от исполнения как по каналам радиосвязи, так и по каналам проводных коммуникаций.

Блок базы данных тренировочного полета 14 обеспечивает работу блока обработки сигналов 8, осуществляя обмен, предоставление и накопление информации, необходимой для выполнения тренировочного полета. База данных может включать данные местности, в том числе атмосферные условия по высотам полета (температура, давление, наличие облаков, условия видимости и т.д.), данные для моделирования внешнего вида воздушных и наземных объектов, навигационные данные и другие базы данных. Кроме того, в блоке базы данных тренировочного полета 14 программируется сценарий выполнения тренировочного полета, в соответствии с которым формируются различные особые случаи полета, например, отказ какого-либо оборудования летательного аппарата или моделирование условий воздушного боя с летательными аппаратами противника с учетом их летно-технических характеристик и тактических приемов.

С целью возможности повторения отдельных элементов полета при анализе действий экипажа (или экипажей при групповом полете) во время тренажа, информацию о процессе выполнения тренировочного полета документируют в блоке базы данных тренировочного полета 14.

Для контроля за деятельностью экипажей во время тренировочного полета оборудуется рабочее место инструктора 25 (руководителя полета), которое располагается на пункте управления. Рабочее место инструктора 25 состоит из органов управления инструктора 26, устройства отображения информации 27 и вычислительной машины 28, включающей блок обработки данных 29, блок базы данных инструктора 30, блока обмена данными инструктора 31 и устройство предъявления информации 32.

В блок обмена данными инструктора 31 поступает информация о действиях экипажей летательных аппаратов во время тренировочного полета. С помощью органов управления инструктора 26 выполняется запрос необходимой информации о ходе выполнения полета и осуществляется ввод изменений в сценарий тренировочного полета. Сигналы с органов управления инструктора 26 поступают на вход вычислительной машины 28, где в блоке обработки данных 29 производится формирование текущей управляющей информации и формирование сигналов изображения на вход устройства предъявления информации 32 в соответствии с запросом инструктора. По устройству отображения информации 27 осуществляется контроль за действием экипажей. При этом на устройстве отображения информации 27 может одновременно наблюдаться, например, положение органов управления или панель приборного оборудования, контролируемого летательного аппарата, и с учетом выбранного ракурса трехмерное изображение имитируемой зоны тренировочного полета, взаимное расположение всех находящихся там летательных аппаратов, наземных и воздушных целей, и случаи применения вооружения, либо какое-то другое сочетание изображений.

Блок базы данных инструктора 26 обеспечивает пополнение блока базы данных тренировочного полета 14 отдельного летательного аппарата или всех летательных аппаратов, участвующих в групповом полете, новыми данными при изменении сценария тренировочного полета.

При современном состоянии развития средств вычислительной техники, программного обеспечения и элементной базы межкомпьютерного обмена использование предлагаемого способа выполнения тренировочного полета и устройства для его реализации не вызывает сомнения. Устройство для реализации этого способа выполнения тренировочного полета может быть осуществлено на базе ПЭВМ IBM PC с тактовой частотой 60-100 МГц и оперативной памятью 16-32 МБ. Программные средства, позволяющие добиться желаемой реальности полета, разработаны хорошо: за счет предварительной обработки текстур на уровне баз данных, фильтрации, установления приоритетности можно получить изображения с достаточно большим числом деталей при частоте появления нового изображения от 30 до 60 раз в секунду и выше.

Экраны отображения закабинной визуальной обстановки 5 и экраны отображения панелей приборного оборудования 6, расположенные в кабине экипажа летательного аппарата, могут быть конструктивно выполнены в виде следующих устройств представления информации: плоских мониторов, жидкокристаллических проекторов в сочетании с экранами; либо отображаться членам экипажа в их очках и шлемах виртуальной реальности. Малые габариты и вес любого из перечисленных устройств не создают проблем при монтаже и применении в кабине экипажа летательного аппарата.

Литература
1. Патент ФРГ, 3916545, МПК G 09 B 9/08, 1989 (Тренировочная система для летательного аппарата).

2. Меерович Г.Ш., Годунов А.И., Ермолов O.K. Авиационные тренажеры и безопасность полетов. -M. : Воздушный транспорт, 1991, с.342 (с. 25-28, рис. 1.8.).

3. Technology applications for Army helicopter crew training /Knight Samuel, Monette Robert //AIAA/AHS Flight Simul. Technol. Conf. Hilton Head Island, S.C., Aug.24-24, 1992: Collect. Techn. Pap. - Washington (D.C.), 1992. - C.16-20. - Англ.

Использование: в авиационной технике, в частности в способах выполнения тренировочного полета, и в устройствах для их реализации на летательных аппаратах (ЛА). В предлагаемом техническом решении реализуется возможность использования реального летательного аппарата для выполнения имитации тренировочного полета без реального запуска двигателей в любых условиях его базирования. Полет выполняется путем воздействия на реальные органы управления ЛА, и если изменение положения отдельных органов управления агрегатами и системами может привести к их поломке и выходу из строя, то с помощью имитаторов этих органов управления, установленных на соответствующих этим органам местах. Дополнительно к отображению закабинной визуальной обстановки имитируют на экранах отображение панелей приборного оборудования. Работу агрегатов и систем летательного аппарата моделируют с помощью блоков моделирования соответствующих агрегатов и систем. Загрузку силовых органов управления осуществляют через устройство загрузки силовых органов управления ЛА по параметрам, моделируемым блоком обработки сигналов. Предусмотрена возможность контроля за выполнением полета одного или нескольких экипажей со стороны инструктора. Технический результат изобретения выражается в сокращении затрат на обучение летного состава и поддержание их профессиональных навыков, в повышении технической безопасности выполнения тренажа, в экономии топлива и сбережении технического ресурса как самого ЛА, так и технических средств обеспечения полета. Данный способ реализуется соответствующими устройствами для выполнения тренировочного полета. 2 с. и 2 з.п.ф-лы, 5 ил.

1. Способ выполнения тренировочного полета, включающий воздействие пилота и других членов экипажа на органы управления реального летательного аппарата, его агрегаты и системы, с датчиков которых сигналы поступают к блоку обработки сигналов, расположенному в контейнере, и в устройство загрузки силовых органов управления летательным аппаратом, генерирование закабинной визуальной обстановки в реальном масштабе времени, формирование на экранах экипажа изображения видимой части воздушного пространства и земной поверхности, интегрирование этого изображения с видимой частью картины применения вооружения, моделирование с помощью базы данных тренировочного полета навигационных параметров, положение военных целей и состояния угрозы летательному аппарату со стороны средств противовоздушной обороны и летательных аппаратов противника, осуществление взаимного обмена данными о положении в воздушном пространстве, маневре и применении вооружения между летательными аппаратами, участвующими в групповом полете, и пунктом управления, отличающийся тем, что запуск двигателей и изменение положение органов управления агрегатами и системами летательного аппарата, воздействие на которые может привести к поломке, выходу из строя системы, выполняют с помощью имитаторов этих органов управления, установленных на соответствующих этим органам местах, дополнительно имитируют на экранах отображение панелей приборного оборудования, осуществляют загрузку силовых органов управления летательного аппарата по модулируемым параметрам для создания на них усилий, соответствующих условиям реального полета, формируют акустические эффекты, сопровождающие полет, и документируют информацию о процессе выполнения полета в блоке базы данных. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что дополнительно в реальном масштабе времени на рабочем месте инструктора пункта управления принимают информацию о ходе выполнения полета каждого летательного аппарата, осуществляют обработку данных полета в вычислительной машине инструктора и по запросу инструктора на его устройстве отображения информации с помощью вычислительной машины воспроизводят действия контролируемого экипажа, формируют с выбранным ракурсом трехмерное изображение имитируемой зоны тренировочного полета с учетом взаимного расположения всех находящихся там летательных аппаратов, наземных и воздушных целей, и случаев применения вооружения, с помощью органов управления инструктора производят ввод изменений в сценарий выполнения тренировочного полета, причем ввод команд инструктора в блок базы данных экипажа осуществляют автоматически по каналам обмена данными, связывающим блоки баз данных экипажей с вычислительной машиной инструктора. 3. Устройство для выполнения тренировочного полета, содержащее реальный летательный аппарат с органами управления летательным аппаратом и его агрегатами и системами, их датчики и систему автоматического управления летательного аппарата, к которой подключены датчики и силовые органы управления, экраны отображения закабинной визуальной информации, расположенные перед пилотом и другими членами экипажа, расположенные в контейнере блок обмена данными с пунктом управления и при групповом полете с другими летательными аппаратами, устройство генерирования закабинной визуальной обстановки, блок базы данных тренировочного полета, блок обработки сигналов, включающий устройство вычисления навигационных параметров, блок моделирования наземных и воздушных целей, блок моделирования рельефа местности, вычислитель трехмерного изображения, устройства сопряжения оборудования летательного аппарата с оборудованием, расположенным в контейнере, отличающееся тем, что на органах управления, воздействие на которые может привести к поломке, выходу из строя системы и запуску двигателей, закреплены их имитаторы, перед пилотом и другими членами экипажа в зоне обзора приборного оборудования дополнительно расположены экраны отображения панелей приборного оборудования, в контейнере дополнительно расположены блок формирования изображения панелей приборного оборудования, блок моделирования акустических эффектов, блок моделирования силовой установки, блок моделирования системы вооружения, блок моделирования работы агрегатов и систем летательного аппарата, блок моделирования других летательных аппаратов, участвующих в групповом полете, а блок обработки сигналов дополнительно включает блок моделирования динамики полета летательного аппарата, причем блок обработки сигналов подключен к датчикам органом управления и устройству загрузки силовых органов управления, имеет обратные связи с блоком обмена данными и блоком базы данных тренировочного полета, выходы блока обработки сигналов соединены с устройством генерирования закабинной визуальной обстановки, блоком формирования изображения панелей приборного оборудования, блоком моделирования акустических эффектов, выходы которых соединены соответственно с экранами отображения визуальной обстановки, экранами отображения панелей приборного оборудования и устройством предъявления звуковой информации, причем блок моделирования наземных и воздушных целей, блок моделирования других летательных аппаратов, участвующих в групповом полете, блок моделирования рельефа местности, блок моделирования системы вооружения, блок моделирования динамики полета летательного аппарата, устройство вычисления навигационных параметров подключены к вычислителю трехмерного изображения, а блоки моделирования динамики полета, моделирования силовой установки, моделирования агрегатов и систем, моделирования системы вооружения сопряжены друг с другом. 4. Устройство по п.3, отличающееся тем, что дополнительно содержит рабочее место инструктора, которое включает устройство отображения информации, органы управления инструктора, вычислительную машину, состоящую из блока обмена данными инструктора, блока база данных инструктора, блока обработки данных и блока предъявления информации, причем органы управления инструктора подключены к входу блока обработки данных, к выходу которого последовательно присоединены устройство предъявления информации и устройство отображения информации, а блок базы данных инструктора и блок обмена данными инструктора имеют обратные связи с блоком обработки данных.