Тренажер экипажа вертолета с бортоператором внешней подвески

Изобретение относится к тренажерам экипажа вертолетов. Изобретение позволяет обучать экипаж вертолета транспортировке грузов на внешней подвеске, имитировать особые ситуации, связанные с транспортировкой грузов на внешней подвеске: сброс, раскачка и вращение груза, обрыв строп и т.д., а также формировать у экипажа необходимые навыки парирования неблагоприятного развития особых ситуаций. Это обеспечивается за счет того, что в состав тренажера дополнительно включена грузовая кабина, в которой оборудовано рабочее место оператора внешней подвески (ВП). Тренажер снабжен также блоком имитации закабинной обстановки для оператора ВП. В вычислительный комплекс тренажера включен программируемый блок моделирования воздействия груза, транспортируемого на внешней подвеске, на вертолет. Рабочее место оператора ВП снабжено комплектом оборудования, позволяющим управлять ВП, при этом оператор наблюдает груз на фоне подстилающей поверхности и осуществляет посредством переговорного устройства голосовую связь с пилотами вертолета, осуществляющими пилотирование. Блок имитации закабинной обстановки для оператора ВП содержит дополнительный канал визуализации, позволяющий оператору наблюдать транспортируемый груз через проем боковой двери грузовой кабины. Блок имитации закабиной обстановки для оператора ВП формирует на экране стереоизображение, наблюдаемое через очки с поляроидными стеклами. Грузовая кабина тренажера установлена на подвижной платформе, имитирующей акселерационные эффекты, действующие на оператора ВП. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

Изобретение относится к авиационной технике, а именно к тренажерам вертолетов.

В качестве прототипа выбран Тренажер вертолета [Патент Российской Федерации RU 2230371 С2, 7 С 09 В 9/46].

Тренажер вертолета содержит:

- кабину пилотов вертолета, оснащенную видеокамерами, акустическими системами и имеющим систему адаптеров комплектом оборудования, внешний вид элементов которого, их взаимное расположение повторяет внешний вид и расположение элементов оборудования комплекта кабины пилотов вертолета;

- блок имитации закабинной визуальной обстановки, включающий в себя блок отображения закабинной обстановки и блок генерации визуальной обстановки, причем блок отображения закабинной визуальной обстановки может представлять собой систему, включающую проекторы и диорамный экран, установленный перед кабиной пилотов;

- вычислительный комплекс, позволяющий моделировать штатные и нештатные режимы полета вертолета и снабженный блоком имитации акустических шумов. При этом вычислительный комплекс содержит программируемый блок моделирования условий полета и режимов работы, программное обеспечение которого выполнено с возможностью моделирования аэродинамики, навигационных параметров, работы силовой установки, агрегатов и систем вертолета;

- рабочее место инструктора тренажера, включающее пульт управления и средства контроля, соединенные с вычислительным комплексом, и снабженное блоком имитации радиосвязи. На рабочем месте инструктора установлены видеомониторы, соединенные с видеокамерами кабины.

Тренажер может содержать блок имитации акселерационных эффектов, включающий платформу для установки кабины пилотов, снабженную блоком управления, подсоединенного к блоку управления и контроля тренажера.

Прототип позволяет осуществлять обучение и тренировку экипажа вертолета, имитировать работу оборудования вертолета в штатных и особых ситуациях, моделировать визуальную обстановку в зависимости от метеоусловий, времени суток и времени года, а также осуществлять контроль за работой экипажа.

Однако в указанном тренажере не предусмотрено рабочее место оператора внешней подвески вертолета и, как следствие, отсутствует возможность обучения и тренировки экипажа работе с внешней подвеской в штатных и аварийных ситуациях.

Предлагаемое изобретение расширяет функциональные возможности тренажера, а именно позволяет:

- обучать и тренировать экипаж вертолета транспортировке грузов на внешней подвеске, что является одной из важнейших функций применения вертолетов;

- имитировать особые ситуации, связанные с транспортировкой грузов на внешней подвеске (сброс, раскачка и вращение груза, обрыв строп(ы) и т.д.), и формировать у экипажа необходимые навыки парирования неблагоприятного развития особых ситуаций.

Вышеперечисленные дополнительные функциональные возможности тренажера обеспечиваются тем, что в состав тренажера вертолета, включающего:

- кабину пилотов вертолета, оснащенную акустическими системами, видеокамерами, комплектом оборудования с системой адаптеров, внешний вид элементов которого и их взаимное расположение повторяют внешний вид и расположение элементов оборудования реальной кабины пилотов,

- блок имитации закабинной обстановки для пилотов;

- вычислительный комплекс, содержащий программируемый блок моделирования условий, полета, аэродинамики, навигационных параметров, работы силовой установки, агрегатов и систем вертолета и режимов работы тренажера, блок имитации акустических шумов;

- рабочее место инструктора с пультом управления и средствами контроля, видеомониторами, соединенными с видеокамерами кабины, снабженное блоком имитации радиосвязи с экипажем вертолета,

согласно изобретению дополнительно включены грузовая кабина вертолета, в которой оборудовано рабочее место оператора внешней подвески, блок имитации закабинной обстановки для оператора внешней подвески, а в вычислительный комплекс включен программируемый блок моделирования воздействия груза, транспортируемого на внешней подвеске, на вертолет. При этом рабочее место оператора внешней подвески снабжено комплектом оборудования, позволяющим управлять внешней подвеской, а оператор имеет возможность визуально наблюдать груз на фоне подстилающей поверхности и осуществлять посредством переговорного устройства голосовую связь с пилотами вертолета, осуществляющими пилотирование.

Для более точного визуального определения оператором положения транспортируемого груза блок имитации закабинной обстановки для оператора внешней подвески может формировать на экране стереоизображение, наблюдаемое через очки с поляроидными стеклами.

Грузовая кабина может быть установлена на подвижном основании для имитации акселерационных эффектов.

На чертеже представлена структурная схема тренажера экипажа вертолета, иллюстрирующая изобретение.

Тренажер включает кабину 1 пилотов, грузовую 2 кабину, рабочее место 3 инструктора, блок имитации 4 закабинной обстановки для пилотов и блок имитации 5 закабинной обстановки для оператора, вычислительный 6 комплекс, соединенный со всеми вышеперечисленными блоками. Кроме того, кабина пилотов, грузовая кабина и рабочее место инструктора оборудованы переговорными устройствами, обеспечивающими голосовую связь между пилотами, оператором внешней подвески и инструктором тренажера.

Кабина 1 пилотов представляет собой реальную кабину пилотов, например вертолета Ми-8МТВ, или специально сконструированную кабину, внутренние размеры и интерьер которой являются точной копией кабины вертолета. Кабина 1 пилотов оснащена комплектом оборудования с системой адаптеров для связи с вычислительным 6 комплексом. В качестве оборудования используется реальное оборудование кабины вертолета, модернизированное таким образом, что позволяет полностью имитировать его внешний вид и работу. Органы управления (ручки управления, рычаги, педали и т.д.) модернизированы таким образом, что в процессе тренировки пилот должен прикладывать те же усилия, что и при управлении реальным вертолетом.

Грузовая 2 кабина представляет часть грузовой кабины вертолета, например вертолета Ми-8МТВ, или специально спроектированный отсек, внутренние размеры и интерьер которого аналогичны грузовой кабине вертолета, в которой в штатных точках крепления подвешен над люком центральный замок внешней подвески вертолета, например, ДГ-64 со штатными органами управления подвеской. Рабочее место оператора представляет собой пространство вблизи люка внешней подвески, через который оператор наблюдает за транспортируемым грузом (для размещения рабочего места оператора достаточно части грузовой кабины между 5-м и Х-м шпангоутами вертолета Ми-8МТВ).

Блок 4 имитации закабинной обстановки для пилотов включает блок отображения, представляющий собой установленный перед кабиной диорамный экран с направленными на него проекторами, на котором отображается синтезируемая блоком генерации визуальной обстановки закабинная обстановка так, как ее видит экипаж сквозь остекление кабины.

Блок 5 имитации закабинной обстановки для оператора внешней подвески включает блок отображения, представляющий экран, расположенный вне грузовой кабины и перекрывающий проем люка внешней подвески, на котором с помощью проекторов отображается синтезируемое блоком генерации визуальной обстановки изображение транспортируемого груза с элементами внешней подвески (центральный канат, стропы, вертлюг и т.д.) на фоне подстилающей поверхности так, как его видит оператор внешней подвески через люк.

Рабочее место 3 инструктора тренажера включает блок контроля и управления работой тренажера, видеомониторы, на которых отображается внекабинная обстановка как для пилотов, так и для оператора внешней подвески, изображение приборной панели и основных пилотажно-навигационных приборов, информация с видеокамер, установленных в кабине пилотов (и грузовой кабине).

Тренажер оснащен вычислительным 6 комплексом, позволяющим моделировать штатные и особые режимы работы вертолета и его систем, в том числе воздействие на вертолет транспортируемого на внешней подвеске груза.

Тренировка экипажа вертолета на тренажере осуществляется следующим образом. Члены экипажа занимают свои рабочие места: пилоты - в кабине 1 пилотов, оператор внешней подвески - в грузовой 2 кабине, и готовятся к полету в соответствии с требованиями Руководства по летной эксплуатации, например, вертолета Ми-8МТВ.

Инструктор тренажера с рабочего места 3 инструктора загружает в вычислительный 6 комплекс задание на полет (задает начальные условия, метеоусловия, параметры транспортируемого груза и внешней подвески, маршрут и другие необходимые исходные данные). В соответствии с заложенными программами в вычислительном 6 комплексе в реальном масштабе времени начинается моделирование работы систем вертолета, соответствующие параметры через систему адаптеров передаются на имитаторы 4 пилотажно-навигационных приборов в кабине 1 пилотов. На экранах воспроизводится закабинная визуальная обстановка как для пилотов, так и для оператора внешней подвески, максимально приближенная к реальной. Включаются акустические системы, воспроизводящие шум работы винта и силовых установок вертолета. Включается радиосвязь и инструктор передает экипажу команды, аналогичные тем, какие передаются от наземного командного центра управления полетом.

Пилоты осуществляют тренировочный полет в соответствии с заданием, воздействуя на имитаторы органов управления вертолетом, сигналы с которых через адаптеры поступают в вычислительный 6 комплекс тренажера и используются для моделирования полета.

Оператор внешней подвески через люк визуально наблюдает за поведением транспортируемого груза и через переговорное устройство дает команды пилотам на изменение режима полета (скорости, высоты, курса) или на выполнение операций с грузом (подцепка, подъем, укладка, сброс).

Инструктор тренажера на своих видеомониторах наблюдает за ходом тренировочного полета, по переговорному устройству при необходимости дает команды экипажу, с помощью пульта управления изменяет условия полета, например, вводит отказы систем или меняет метеоусловия и т.д.

В кабине 1 пилотов может находиться инструктор-наблюдатель, который непосредственно контролирует действия экипажа. Кабина 1 пилотов и грузовая 2 кабина могут быть установлены на подвижной платформе для имитации акселерационных эффектов.

Вся информация о тренировочном полете архивируется в вычислительном 6 комплексе тренажера для последующего анализа и разбора действий экипажа.

Таким образом, тренажер позволяет проводить тренировку экипажа вертолета по выполнению транспортировки груза на внешней подвеске в штатных и особых ситуациях.

1. Тренажер экипажа вертолета с бортоператором внешней подвески, содержащий кабину пилотов вертолета, оснащенную видеокамерами, акустическими системами и комплектом оборудования с системой адаптеров, внешний вид элементов которого, их взаимное расположение повторяют внешний вид и расположение элементов оборудования комплекта кабины пилотов вертолета, блок имитации закабинной визуальной обстановки, включающий в себя блок отображения закабинной обстановки и блок генерации визуальной обстановки, причем блок отображения закабинной визуальной обстановки может представлять собой систему, включающую проекторы и диорамный экран, установленный перед кабиной пилотов, вычислительный комплекс, позволяющий моделировать штатные и нештатные режимы полета вертолета и снабженный блоком имитации акустических шумов, при этом вычислительный комплекс содержит программируемый блок моделирования условий полета и режимов работы, программное обеспечение которого выполнено с возможностью моделирования аэродинамических характеристик, навигационных параметров, работы силовой установки, агрегатов и систем вертолета, рабочее место инструктора тренажера, включающее пульт управления и средства контроля, соединенные с вычислительным комплексом, и снабженное блоком имитации радиосвязи, на рабочем месте инструктора установлены видеомониторы, соединенные с видеокамерами кабины, отличающийся тем, что в состав тренажера дополнительно включены грузовая кабина вертолета, в которой оборудовано рабочее место оператора внешней подвески, блок имитации закабинной обстановки для оператора внешней подвески, а в вычислительный комплекс включен программируемый блок моделирования воздействия груза, транспортируемого на внешней подвеске, на вертолет, при этом рабочее место оператора внешней подвески снабжено комплектом оборудования, позволяющим управлять внешней подвеской, а оператор имеет возможность визуально наблюдать груз на фоне подстилающей поверхности и осуществлять посредством переговорного устройства голосовую связь с пилотами вертолета, осуществляющими пилотирование.

2. Тренажер экипажа вертолета с бортоператором внешней подвески по п.1, отличающийся тем, что блок имитации закабинной обстановки для оператора внешней подвески содержит дополнительный канал визуализации, позволяющий оператору наблюдать транспортируемый груз через проем боковой двери грузовой кабины.

3. Тренажер экипажа вертолета с бортоператором внешней подвески по любому из пп.1 и 2, отличающийся тем, что для более точного визуального определения оператором положения транспортируемого груза блок имитации закабинной обстановки для оператора внешней подвески формирует на экране стереоизображение, наблюдаемое через очки с поляроидными стеклами.