- •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.
7.9. Имитация акустической информации
В кабине экипажа на всех этапах полета присутствует определенный акустический фон, ощущаемый в виде шумов различной тональности и частоты. Шум этот играет определенную роль в работе пилотов и других членов экипажа, поэтому он обязательно должен воспроизводиться в КАТ. Более того, должна быть соблюдена достаточно высокая акустическая адекватность, особенно в тех случаях, когда шум несет важную информацию, например при отказах или нарушениях нормального функционирования.
Система имитации акустического фона (ИАФ) воспроизводит в кабине тренажера шумовую обстановку с целью выработки у обучающихся навыков работы в условиях физиологического и информационного воздействия полетных шумов. Такой физический фактор полета, как шум, оказывает на оператора не только физиологическое воздействие, но и является носителем определенной информации о состоянии самолета и его систем. С другой стороны, шум служит помехой в каналах связи, используемых для передачи и приема речевых и специальных команд. Это служит еще одним доказательством необходимости его имитации в тренажерах. Информативное значение самолетного шума особенно возрастает при различных аварийных ситуациях — отказах силовой установки, помпаже воздухозаборника и т. п.
Акустический фон, сопровождающий полет самолета и воспринимаемый пилотом в кабине, состоит из шума от работы двигателей (ДШ), аэродинамического шума (АШ) и шума от
работы бортового оборудования (БОШ). Шум в кабине от работы двигателей, в свою очередь, может быть разделен на две части, условно обозначаемые как ДШ1 и ДШ2. Первая часть («внутренняя») определяется прохождением шума от работы двигателей в кабину непосредственно через элементы конструкций; а вторая составляющая — «внешняя» — проникает в кабину извне. Очевидно, что первая составляющая зависит от режима работы двигателей; вторая часть, помимо частоты вращения двигателей, является функцией скорости и высоты полета.
Аэродинамический шум (АШ) возникает из-за явлений обтекания поверхности ЛА воздухом. Данный источник шума является функцией высоты, скорости полета, углов атаки и скольжения, т.е. АШ (H, V,α,β).
Шум от работы бортового оборудования также можно разделить на две части; первая включает шум от оборудования, функционирующего в течение всего времени полета, например от системы вентиляции; вторая включает шумы от оборудования, функционирующего лишь в определенных условиях (шум выпуска и уборки шасси, элементов системы механизации крыла и т. п.).
Таким образом, общий акустический шум, воспринимаемый пилотом в кабине самолета (условно обозначаемый как ШΣ может быть выражен в виде
ШΣ = ДШ + АШ + БОШ = ДШ1(n) + ДШ2 (n, V,Н)+ (7.9)
ДШ(Н,V,α,β) + БОШ1(t) + БОШ2
Составляющая БОШ2, обусловленная работой той части оборудования, которая включается периодически, присутствует только в определенные периоды полета.
Как видим, зависимость результирующего шума от параметров режима полета и условий работы бортового оборудования достаток сложна и может быть определена только экспериментальным путем.
Шумы, сопровождающие полета ЛА разных типов, отличаются друг от друга по интенсивности и спектру. Характеристики акустического фона конкретного ЛА обычно получают путем записи шумов на рабочем месте пилота для всех режимов полета, предусмотренных инструкцией по эксплуатации. В результате соответствующей обработки фонограмм определяются формы типовых спектров акустических шумов для каждого режима полета. Функциональная связь между формами типовых акустических спектров и режимами полета используется при построении имитатора АШ в авиационном тренажере.
В зависимости от конструктивно-технической реализации системы ИАФ могут быть электронно-механическими, электронно-магнитными, электронными.
Электронно-механический принцип воспроизведения фонограмм позволяет моделировать только динамику и интенсивность шума;
однако он не является гибким, имеет ряд ограничений и в силу этого большого применения не находит.
В электронно-магнитных системах ИАФ либо применяют магнитную запись, либо используют принцип воспроизведения записей звука с боковых дорожек киноленты. Применение магнитной записи в качестве основного носителя акустической информации ИАФ до последнего времени являлось ограниченным из-за недостатков, присущих магнитофонной технике, сложности управления и недостаточной надежности. Магнитная запись применяется пока только как дополнительный источник некоторых специфических шумов, С развитием магнитно-акустических систем положение может измениться.
Использование записей звука, наносимых обычным путем на боковых дорожках киноленты, возможно только в том случае, если тренажер предназначается для отработки узкого круга задач, выданных по заранее намеченной программе. Вследствие этого данный принцип также находит ограниченное применение.
В современных тренажерах наиболее широкое распространение получил электронный принцип формирования шумовой обстановки в кабине. Электронные системы ИАФ обладают рядом преимуществ, связанных с универсальностью, легкостью управления и высокой надежностью. Основная идея, положенная в основу построения электронной системы ИАФ, заключается в том, что искусственные типовые спектры самолетных шумов синтезируются из «белого» шума с помощью специальных формирующих фильтров, каждый из которых преобразует равномерный спектр шумового напряжения в соответствующий спектр шума, определяемый режимом моделируемого на тренажере полета.
В состав системы имитации акустических шумов авиационного тренажера входят: генератор «белого» шума; формирующие фильтры; генераторы дискретных звуковых составляющих (релаксационные генераторы); блок коммутации; электронные регуляторы усиления; имитатор специфических шумов; суммирующий усилитель и звуковоспроизводящие устройства.
Формирующие фильтры вместе с генератором «белого» шума являются основой системы моделирования. Частотные характеристики формирующих фильтров позволяют воспроизводить формы типовых спектров шумов.
Блок коммутации осуществляет автоматическое переключение формирующих фильтров в зависимости от управляющих сигналов, поступающих от систем моделирования динамики полета, силовой установки, имитаторов работы бортового оборудования. В качестве управляющих сигналов используется угол поворота рычага управления авиадвигателя, частота вращения авиадвигателей, высота и скорость полета, сигналы, характеризующие выпуск и уборку шасси, и т. п.
Генераторы дискретных звуковых составляющих предназначены для создания линейного спектра частот, который представляет
собой определенную совокупность тональных составляющих, слышимых во время запуски силовой установки на земле и в воздухе. На входы генераторов подается сигнал, пропорциональный частоте вращения авиадвигателя.
Электронный регулятор усиления предназначен для изменения сигналов звуковой частоты от нуля до максимума в зависимости от величины управляющих входных воздействий и для смешивания нескольких звуковых сигналов.
Особые шумовые эффекты, характерные для отказов двигателя, помпажа, нарушений работы бортовых систем и оборудования, воспроизводятся с помощью имитатора спецэффектов. Шумовые напряжения с выходов блоков и формирующих фильтров суммируются на входе усилителя и подаются на звуковоспроизводящее устройство, установленное в кабине тренажера.