- •Под общей редакцией доктора технических наук мееровича г. Ш.
- •Глава 1. Безопасность полетов и задачи обучения экипажей на тренажерах
- •1.1. Авиационный тренажер как обучающее средство
- •1.2. Обобщенная структура авиационных тренажеров и их классификация
- •1.3. Безопасность полета; градации последствий особых ситуаций
- •Количественные критерии оценки последствий особых ситуаций и уровня безопасности полета
- •1.6. Типовая структура подготовки экипажей
- •2.2. Развитие системно-эргономического подхода к
- •2.2. Развитие системно-эргономического подхода к обучению на тренажерах
- •2.3. Типовые функции летной деятельности
- •2.4. Характерные особенности магистральных гражданских самолетов, подлежащие учету при обучении пилотированию
- •2.5. Комплекс знаний, навыков и умений как цель обучения летных экипажей
- •Алгоритмы парирования функциональных отказов и завершения полета
- •Пилотирование по непрерывным программам как многоконтурный эргатический процесс
- •Глава 3. Расчетные случаи как один из системно-эргономических компонентов построения авиационных тренажеров и обучения экипажей
- •Предпосылки применения расчетных случаев и методология анализа «нечетких» множеств
- •Возможные решения задачи построения системы расчетных случаев для проектирования тренажеров и обучения пилотированию в «штатных», «нештатных»
- •Принципы составления системы расчетных случаев для тренажеростроения
- •Схемы формирования перечня функциональных отказов, подлежащих включению в систему предпосылок расчетных случаев
- •3.5. Комбинации отказов и сопутствующих факторов как типовые причины летных происшествий
- •Технические причины, приведшие к нарушениям работоспособности функциональных систем и самолета в целом:
- •Внешние воздействия и неблагоприятные атмосферные условия:
- •Неблагоприятное проявление человеческого фактора:
- •Глава 4. Летательные аппараты как объекты имитационного моделирования в тренажерах
- •4.1. Сущность понятия адекватности авиационных
- •Информационная, динамическая и эргономическая адекватность
- •Основные положения синтеза комплексного авиационного тренажера
- •Глава 4. Летательные аппараты как объекты имитационного моделирования
- •4.4. Принципы построения математической модели динамики полета летательного аппарата
- •4.5. Внешние и атмосферные условия: воздействия на характеристики и имитация в тренажерах
- •4.6. Моделирование систем управления летательным аппаратом
- •4.7. Моделирование полуавтоматических и автоматических
- •4.8. Имитаторы систем управления конфигурацией самолета и других систем
- •4.9. Корректировка математической модели полета по материалам летных испытаний
- •4.10. Моделирование тяги и характеристик расхода топлива
- •4.10. Моделирование тяги и характеристик расхода топлива
- •Глава 5. Моделирование комплексов бортового оборудования
- •Моделирование работы навигационных систем
- •Системы моделирования работы силовых устанок
- •Глава 6. Вычислительные комплексы авиационных тренажеров
- •Микропроцессоры и их использование в вычислительных комплексах авиационных тренажеров
- •Глава 7. Имитация физических факторов для обеспечения информационной адекватности.
- •7.5. Связь иммитатора визуальной обстановки с системами тренажера; некоторые перспективы
- •7.6. Обеспечение акселерационной информации в имитированном полете на тренажере
- •7.7. Кинематическая схема систем подвижности
- •7.8. Структура вычислителей управления подвижностью.
- •7.9. Имитация акустической информации
- •Глава 8. Контроль и управление обучением на тренажере
- •8.1. Тренажер как эргатическая обучающая система и роль инструктора
- •8.2. Краткая характеристика функций инструктора и методических аспектов обучения
- •8.3. Общие характеристики оборудования, используемого инструктором, и направления его развития
- •8.4. Принципы построения и структура рабочего места инструктора
- •5*Очевидно, уход на второй круг в обычном полете (вследствие отсутствия зрительного контакта с впп или больших ошибок) не относится к данным си- туациям.
- •132 Как известно, требования нлг относятся к самолетам именно такой массы Самолеты же с меньшей массой причисляются к легким и на них распространяются требования другого типа.
- •16 Напомним, на в-707 четыре двигателя.
- •22 Область, в которой должны определяться характеристики имитируемого ла, несколько шире разрешенной области полетов.
7.7. Кинематическая схема систем подвижности
В настоящее время во многих тренажерах используются подвижные основания, имитирующие повороты и поступательное движение кабины ЛА. Тем самым реализуются три, пять или шесть степеней свободы AT; кинематическая схема учитывает жесткие
Ограничения на параметры движения, о которых говорилось выше. При формировании сигналов управления движением кабины, например с помощью ЦВМ, применяют также специальные логические блоки для согласования параметров управления, поступающих с вычислителя, с характеристиками исполнительных механизмов. Формирование движения со многими степенями свободы позволяет приблизить восприятие пилота, находящегося в тренажере, к ощущениям скоростей ускорений и перегрузок в полете и тем самым добиться эквивалентных навыков.
Подвижные кабины тренажеров по кинематической схеме могут быть разделены на две группы. К первой относятся кабины с тремя-пятью степенями свободы (рис. 7.15), у которых движение по каждому направлению подвижности осуществляется независимо друг от друга. Кабина при таком способе перемещается в боковом и вертикальном направлениях с помощью подвижной каретки и подъемника. Кабина крепится к подъемнику на кардановом подвесе. Повороты по курсу и тангажу обеспечиваются гидроцилиндрами с относительно коротким ходом штока, а по крену – вращением выходного звена вертикального подъемника, осуществляемым совместно с прикрепленным карданным подвесом.
В
торой
тип подвижности осуществляется
с помощью с
гидроцилиндров телескопической
схемы (рис. 7.16).
Он
является наиболее
приемлемым для
комплексных тренажеров. Поскольку
изменение
координат, характеризующих
движение кабины, происходит
одновременно, а кинематические
связи весьма сложны, имеет место
взаимозависимость
между
параметрами отдельных направлений.
Вследствие
этого
возникает необходимость учета взаимосвязей
при вычислении
управляющих
сигналов.
Рис. 7.16. Кинематическая схема шестистепенной платформы
1,2, 3, 4,5,6 — телескопические гидроцилиндры
Рассмотрим примеры конструктивного исполнения систем подвижности AT. Заметим, главными показателями подвижной платформы являются: число степеней свободы, тип кинематической схемы, число гидроцилиндров, длина ходов, потребляемая мощность. Сложность и высокая стоимость производства и эксплуатации тренажеров не позволяют оснащать их системами подвижности с большим разнообразием конструктивных схем. Поэтому применяем строгая унификация систем подвижности, а типаж их невелик.
Тренажеры с подвижными кабинами в основном строятся по т.н. «поддерживающей» схеме: силовые гидроцилиндры, перемещающие кабину по соответствующим направлениям подвижности, распола-
гаются снизу выполняя одновременно функции опор. Гидроцилиндры соединяются с верхней платформой и нижней фундаментной рамой при помощи шарнирных узлов. Конструкция узлов должна допускать поворот гидроцилиндров во всех направлениях. Наиболее широкое применение нашли системы подвижности с тремя и шестью степенями свободы описанного выше поддерживающего типа.
Упрощенная кинематическая схема системы подвижности с тремя степенями свободы показана на рис. 7.15. Перемещение штоков может быть трех типов — синфазным, смешанным и противофазным. При первом перемещение штоков всех трех гидроцилиндров (1, 2,3) вызывает изменение положения центра масс кабины по высоте; этим имитируется знакопеременная вертикальная перегрузка. Смешанному типу соответствует согласованное перемещение штоков гидроцилиндров 1 и 2 и противоположное по отношению К нему перемещение гидроцилиндра 3; тем самым изменяется угол тангажа. При противофазном перемещении гидроцилиндров 1,2 изменяется угол крена.
Реалистичность имитации акселерационных ощущений с помощью трехстепенных подвижных кабин принципиально ограничена. Поэтому был осуществлен переход к шестистепенной подвижной кабине. Наиболее распространенной кинематической схемой шестистепенной платформы является также схема поддерживающего типа (см. рис. 7.15), Она содержит шесть исполнительных цилиндров, соединенных при помощи шарниров попарно с подвижной платформой и основанием.
При определении кинематических связей механизма подвижности кабины должны учитываться реальные характеристики конкретной конструкции и целый ряд дополнительных особенностей к которым относятся: несовпадение шарнирных соединений сходящихся гидроцилиндров, несовпадение размеров фундаментной (нижней) и кабинной (верхней) рам и т. п. Очевидно, что для управления такими системами необходим достаточно сложный вычислитель. На этот же вычислитель целесообразно возложить функции формирования сигналов обратных связей следящих систем гидроприводов и функции преобразования линейных и угловых координат ЛА (вычисляемых в имитаторе динамики полета) в управляющие сигналы, пропорциональные координатам платформы. Однако каждая из этих функций должна вычисляться в отдельном блоке.
В шестистепенной системе подвижности перемещения по всем степеням свободы кинематически связаны друг с другом; следовательно, невозможно одновременно достичь максимальных отклонений по всем каналам. В таких системах должны особо соблюдаться условия кинематической безопасности; необходимо выбирать такое соотношение между размерами верхней и нижней рам, а также максимальными и минимальными длинами гидроцилиндров (с учетом смещения их штоков), при котором был бы кинематически невозможен перевод кабины в опасные положения. Макси-
мальных располагаемых усилий гидроцилиндров должно быть достаточно для преодоления моментов от массовых сил подвижной части при любых реализуемых эволюциях платформы.
В заключение отметим, что к динамическим характеристикам сервоприводов подвижных кабин предъявляются жесткие требования к плавности хода, отсутствию вибраций и рывков, Это обуславливается наличием сухого трении и аон нечувствительности, гистерезисом характеристик, люфтами и т.п.
