Комплексный тренажер вертолета

МИНИСТЕРСТВО ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ К ПАТЕНТУ видеокамерами, блоком имитации радиосвязи,соединенным с блоком управления и контроля тренажером,блоком имитации закабинной визуальной обстановки, состоящим из системы отображения,установленной перед кабиной пилотов, блоком имитации акустических шумов с системой адаптеров и пультом управления,платформой имитации акселерационных эффектов с установленной кабиной пилотов, рабочее место инструктора тренажера и вычислительный комплекс, позволяющий моделировать штатные и нештатные режимы работы вертолета,аэродинамику, навигационные параметры, работу силовой установки, агрегатов и систем вертолета. Кабина в предлагаемом комплексном тренажере вертолета дополнительно снабжена имитатором метеорадара, имитатором оптического прицела для бомбометания, в блок имитации акустических шумов включен алгоритм обратной связи для создания реалистичной фоноакустической картины,на платформе акселерационных эффектов установлены кабина и часть фюзеляжа,объединенные в единый модуль, блок имитации закабинной визуальной обстановки дополнен шлемом виртуальной реальности, а система отображения состоит из проекционного экрана сферической формы.(72) Казеев Аркадий Евгеньевич Четин Андрей Михайлович Литовченко Виктор Петрович Казеев Евгений Иванович(74) Тагбергенова Модангуль Маруповна Тагбергенова Алма Таишевна(57) Полезная модель относится к авиационному тренажеростроению и предназначена для подготовки и тренировки лтчиков к пилотированию, боевому применению авиационных средств поражения и операциям по транспортировке грузов на внешней подвеске. Достигаемый технический результат расширение функциональных возможностей. Комплексный тренажер вертолета, включающий реальную кабину вертолта с рабочими местами пилотов и всем оборудованием, соответствующим реальному, оснащенную акустическими системами,комплектом оборудования с системой адаптеров, 1708 Полезная модель относится к авиационному тренажеростроению и предназначена для подготовки и тренировки лтчиков к пилотированию, боевому применению авиационных средств поражения и операциям по транспортировке грузов на внешней подвеске. Известно устройство для имитации процессов пилотирования и боевого применения вертолета(ПМ 15147 РФ, опубл. 20.09.2000), содержащее рабочие места экипажа в кабине реального вертолета, штатные органы управления вертолетом и системой его вооружения, органы настройки приборного оборудования, систему контроля и управления процессом тренажа, моделирующий комплекс, базовый компонент которого является недеформированный экземпляр вертолета того типа,для которого создается конкретное устройство для имитациипроцессов пилотирования и боевого применения вертолета, с демонтированными индикаторами и световыми табло в кабине экипажа и с установленными дополнительными датчиками положения органов управления вертолетом, органов управления системой вооружения и органов настройки приборного оборудования, выходы системы управления процессом тренажа непосредственно, а выходы датчиков через устройство согласования объектов соединены с входами моделирующего комплекса,обеспечивающего расчет параметров движения вертолета и средств поражения, моделирование бортовых систем,генерацию изображения внекабинной обстановки, индикаторов приборов и световых табло, информационную поддержку системы контроля и управления процессом тренажа,выходы которого соединены с входом системы контроля и управления процессом тренажа, а также с входом имитаторов индикаторов приборного оборудования и световых табло систем планера и силовой установки, устанавливаемых вместо соответствующих им демонтированных штатных индикаторов и световых табло, с входом имитаторов индикаторов и световых табло системы вооружения,устанавливаемых вместо соответствующих им демонтированных штатных индикаторов и световых табло, с входом имитаторов прицельных сеток,мишенной обстановки и характерных признаков применения средств поражения, изображение с которых подается в поле зрения доработанных штатных прицельных устройств с блоками дополнительной согласующей оптики, с входом широкоугольного просветного экранного комплекса,отображающего внекабинную обстановку и устанавливаемого перед вертолетом,входящим в состав предлагаемого устройства для имитации процессов пилотирования и боевого применения вертолета. Недостатком устройства являются относительно узкие функциональные возможности. Наиболее близким по технической сущности является тренажер вертолета ( 2230371 от 27.03.2002, МПК 7 09 9/46, опубл. 10.12.2003),содержащий- кабину пилотов вертолета, оснащенную акустическими системами,комплектом оборудования с системой адаптеров,видеокамерами, соединенными с видеомониторами,установленными на рабочем месте инструктора,которое снабжено блоком имитации радиосвязи,соединенным с блоком управления и контроля тренажером, средства контроля рабочего места инструктора выполнены в виде единого блока, блок имитации закабинной визуальной обстановки,представляющий собой систему, включающую проекторы и диорамный экран, установленный перед кабиной пилотов, включает блок управления и контроля тренажером, который также соединен с блоком имитации акустических шумов, с системой адаптеров и пультом управления и блоком контроля рабочего места инструктора, внешний вид элементов комплекта оборудования, их взаимное расположение повторяет внешний вид и расположение элементов оборудования комплекта кабины пилотов вертолета,- тренажер также содержит блок имитации закабинной визуальной обстановки, рабочее место инструктора тренажера и вычислительный комплекс, позволяющий моделировать штатные и нештатные режимы работы вертолета, блок имитации акустических шумов которого соединен с акустическими системами,рабочее место инструктора тренажера содержит пульт управления и средства контроля, соединенные с вычислительным комплексом,который дополнительно содержит программируемый блок моделирования условий полета и режимов работы,позволяющий моделировать аэродинамику,навигационные параметры,работу силовой установки, агрегатов и систем вертолета, и блок управления и контроля тренажером, соединенные между собой. Описанный тренажер вертолета позволяет осуществлять обучение и тренировку экипажа вертолета в штатных и особых ситуациях,моделировать визуальную обстановку. Однако в указанном вертолетном тренажере не предусмотрены технические средства, позволяющие осуществлять тренажную подготовку экипажа и на системе вооружения вертолета, что сужает функциональные возможности тренажера. Задача полезной модели разработка комплексного тренажера вертолета,предназначенного для подготовки и тренировки лтчиков к пилотированию, боевому применению авиационных средств поражения и операциям по транспортировке грузов на внешней подвеске. Технический результат расширение функциональных возможностей. Технический результат достигается предлагаемым комплексным тренажером вертолета,включающим реальную кабину вертолта с рабочими местами пилотов и всем оборудованием,соответствующим реальному,оснащенную акустическими системами,комплектом оборудования с системой адаптеров,видеокамерами, блоком имитации радиосвязи, 1708 соединенным с блоком управления и контроля тренажером,блоком имитации закабинной визуальной обстановки, состоящим из системы отображения,установленной перед кабиной пилотов, блоком имитации акустических шумов с системой адаптеров и пультом управления,платформой имитации акселерационных эффектов с установленной кабиной пилотов, рабочее место инструктора тренажера и вычислительный комплекс, позволяющий моделировать штатные и нештатные режимы работы вертолета,аэродинамику, навигационные параметры, работу силовой установки, агрегатов и систем вертолета, но в отличие от известного, кабина дополнительно снабжена имитатором метеорадара, имитатором оптического прицела для бомбометания, в блок имитации акустических шумов включен алгоритм обратной связи для создания реалистичной фоноакустической картины,на платформе акселерационных эффектов установлены кабина и часть фюзеляжа, объединенные в единый модуль,блок имитации закабинной визуальной обстановки дополнен шлемом виртуальной реальности, а система отображения состоит из проекционного экрана сферической формы. Отличительные признаки предлагаемой полезной модели- кабина и часть фюзеляжа выполнены единой конструкцией,вся система закреплена на подвижной платформе, обеспечивающей имитацию акселерационных эффектов- для отображения закабинного пространства перед тренажром установлен проекционный экран сферической формы. Угол охвата сферической поверхностью экрана вокруг кабины пилотов позволяет создавать цельное изображение закабинной обстановки при всех возможных положениях кабины пилотов, установленной на системе подвижности- для отображения закабинного пространства для оператора внешней подвески используется шлем виртуальной реальности, обладающий своей системой визуализации для бинокулярного зрения без ошибок паралакса и акустической системой, а также датчиками, определяющими положение шлема, а следовательно и головы в трхмерном пространстве- при выполнении операций с внешней подвеской оператор подходит к боковой двери грузового отсека, закрепляет трос страховочного ремня в проушину страховочного ремня,расположенную в соответствующем месте,открывает боковую дверь,одевает шлем виртуальной реальности и высовывается в пром открытой двери. При этом вычислительная система при помощи датчиков определяет пространственные координаты положения головы оператора и отсылает соответствующие команды системе генерации визуализации для шлема виртуальной реальности. В результате для оператора внешней подвески формируется интерактивная картинка закабинного пространства,привязанная к положению головы оператора- блок генерации акустических шумов для пилотов обладает алгоритмом обратной связи и позволяет создавать фоноакустическую картину в кабине пилотов, максимально приближенную к реальной. Каждый отдельный звук, составляющий общую картину, регулируется индивидуально,подстраиваясь под уровни звуков, полученных при записи на реальном вертолте. Блок генерации акустических шумов для пилотов позволяет создавать не только звуки нормальной работы узлов,систем и агрегатов вертолта, но и генерировать близкие по звучанию звуки аварийных или не штатных режимов работы узлов, систем и агрегатов,а также создавать интерактивные звуки, источники которых находятся вне пределов вертолта (гром,взрывы)- имитатор метеорадара отображает радарную обстановку в соответствии с визуальной обстановкой на системе визуализации пилотов- переход от гражданской компоновки наполнения кабины пилотов к военной осуществляется заменой соответствующих панелей в кабине пилотов и изменением настрое в системе управления- использование интерактивного имитатора бомбового прицела с индивидуальной системой генерации изображения и визуализации. На чертеже представлена схема комплексного тренажера вертолета. Комплексный тренажер вертолета содержит кабину вертолета 1 с рабочими местами пилотов 2,рабочее место борт-механика 3, отсек фюзеляжа 4,содержащий рабочие места инструктора 5,наблюдателя 6, модуль кабины пилотов и отсека фюзеляжа расположен на платформе акселерационных эффектов 7,сферический проекционный экран 8, аппаратно-вычислительный комплекс 9, удалнное рабочее место инструктора 10, шлем виртуальной реальности 11 для бортмеханика и имитатор бомбового прицела (ИБП) 12. Шлем виртуальной реальности 11 для бортмеханика используется только при режиме работы с грузами на внешней подвеске, подключается в кабине (до использования хранится в специальном кейсе). Имитатор бомбового прицела 12, используется только при режиме имитации боевого вертолта с использованием неуправляемых боеприпасов. Во время выполнения тренировки гражданского экипажа ИБП закрепляется в штатном парковочном положении, у щитка правого пилота и фиксируется струбциной. Тренировка экипажа вертолета осуществляется следующим образом. Перед началом тренировки определяется тип вертолта (венный с навесными средствами поражения / гражданский с поддержкой работы транспортировки груза на внешней подвеске), на котором необходимо провести обучение лтного экипажа. После определения типа техники производят установку и подключение в кабине пилотов 1 щитков с органами управления и индикации, соответствующих выбранному типу вертолта. Инструктор со своего рабочего места 5 3 или с удалнного рабочего места 10 в настройках системы выбирает соответствующий режим работы тренажра. Экипаж в составе двух пилотов и бортмеханика занимают свои места 2 и 3. Инструктор со своего рабочего места 5 или с удалнного рабочего места 10 создат начальные условия и загружает задание в аппаратно-вычислительный комплекс 9. Через общий протокол обмена данными передаются начальные параметры для всех элементов комплекса. Перед началом выполнения задания,инструктор по переговорному устройству подат команду о начале тренировки, после которой все,кто находятся в модуле кабины и фюзеляжа,должны занять свои места и пристегнуться ремнями. После устного подтверждения от всей команды инструктор со своего рабочего места 5 или с удалнного рабочего места 10 подат команду запуска тренировки. Аппаратно-вычислительный комплекс 9 подат управляющие команды на платформу акселерационных эффектов 7, которая занимает исходное положение согласно введенным данным систему проекции закабинной обстановки,которая создат изображение на сферическом экране согласно исходным данным органы управления и индикации в кабине пилотов, отображающие начальные заданные параметры и рабочие характеристики вертолта на систему имитации акустических шумов, создающую первоначальную фоноаккустическую картинку в кабине пилотов 2. Пилоты, осуществляя штатное управление вертолтом через органы управления со своих мест 2, создают команды управления вертолтом для аппаратно-вычислительного комплекса 9, который в свою очередь передат в реальном времени команды на изменение внекабинной обстановки,отображаемой на проекционном экране. Имитатор бомбового прицела 12 имеет свою индивидуальную систему визуализации закабинного пространства из состава системы визуализации закабинного пространства комплексного тренажра вертолта. Для выполнения упражнения по сбросу неуправляемых боеприпасов правый пилот устанавливает ИБП в боевое положение и проводит процедуры согласно штатному использования. При перемещении тубуса ИБП датчики положения,установленные на крестовине опорной пяты ИБП,отслеживают вертикальное осевое положение тубуса ИБП и передают его в аппаратновычислительный комплекс 9, который формирует управляющие команды для индивидуальной системы визуализации ИБП. Таким образом формируется реалистичная процедура прицеливания. Инструктор со своего рабочего места 5 может осуществлять визуальный контроль за действиями пилотов через технологическое отверстие,выполненное в стенке кабины пилотов 1, а также осуществлять контроль за показаниями приборов и положениями тумблеров и переключателей в кабине пилотов 1 на своих мониторах, установленных на рабочем месте 5 и удалнном рабочем месте 10. Визуальный контроль за действиями пилотов с удалнного рабочего места инструктора 4 осуществляется по мониторам, к которым подключены видеокамеры, установленные в кабине пилотов 1. Проведение подготовки гражданских лтчиков осуществляется по такому же сценарию, за исключением процедуры использования ИБП 12 и с дополнением процедуры имитации работы,перевозки грузов на внешней подвеске. При выполнении операций с внешней подвеской оператор подходит к боковой двери фюзеляжа 4,закрепляет трос страховочного ремня в проушину страховочного ремня,расположенную в соответствующем месте, открывает боковую дверь,одевает шлем виртуальной реальности 11 и высовывается в пром открытой двери. При этом аппаратно-вычислительный комплекс при помощи датчиков в шлеме определяет пространственные координаты положения головы оператора и отсылает соответствующие команды индивидуальной системе визуализации закабинной обстановки для шлема виртуальной реальности 11. В результате для оператора внешней подвески формируется интерактивная картинка закабинного пространства, привязанная к положению головы оператора и положению самого вертолта. Предлагаемое техническое решение расширяет функциональные возможности комплексного тренажера вертолета, поскольку может быть использовано для подготовки гражданских и военных лтчиков многоцелевого вертолта,является единым тренажером для пилотов и оператора внешней подвески. ФОРМУЛА ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ Комплексный тренажер вертолета, включающий реальную кабину вертолта с рабочими местами пилотов и всем оборудованием, соответствующим реальному, оснащенную акустическими системами,комплектом оборудования с системой адаптеров,видеокамерами, блоком имитации радиосвязи,соединенным с блоком управления и контроля тренажером,блоком имитации закабинной визуальной обстановки, состоящим из системы отображения,установленной перед кабиной пилотов, блоком имитации акустических шумов с системой адаптеров и пультом управления,платформой имитации акселерационных эффектов с установленной кабиной пилотов, рабочее место инструктора тренажера и вычислительный комплекс, позволяющий моделировать штатные и нештатные режимы работы вертолета,аэродинамику, навигационные параметры, работу силовой установки, агрегатов и систем вертолета отличающийся тем, что кабина дополнительно снабжена имитатором метеорадара, имитатором оптического прицела для бомбометания, в блок имитации акустических шумов включен алгоритм обратной связи для создания реалистичной фоноакустической картины,на платформе акселерационных эффектов установлены кабина и часть фюзеляжа, объединенные в единый модуль,блок имитации закабинной визуальной обстановки дополнен шлемом виртуальной реальности, а система отображения состоит из проекционного