CN205428282U - 自转旋翼机模拟器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种自转旋翼机模拟器，包括模拟座舱、运动系统、视景系统、计算机系统和教员控制台；计算机系统作为核心接收来自模拟座舱和教员控制台的各种操作指令及数据，经运算处理后控制运动系统工作，通过视景系统呈现给模拟座舱和教员控制台。本实用新型自转旋翼机模拟器的有益效果是设计重量轻，结构紧凑，占地面积小，灵活度高，可以让旋翼机飞行员在模拟器上反复训练飞行动作，熟练飞行操作程序，为真机飞行打下坚实的基础，训练效率大大提高，缩短真机带飞的训练时间，减低训练成本，提高飞行训练的安全性。

Description

自转旋翼机模拟器

技术领域

本实用新型涉及一种飞行模拟器，具体地说，涉及一种自转旋翼机模拟器。

背景技术

自转旋翼机是一种由旋翼自转而非动力驱动来获得升力的旋翼类飞行器，一般带有一个推进螺旋桨来提供前进动力。自转旋翼机前飞时的动力来自于飞机后部的螺旋桨，它与旋翼机的发动机相连，旋转起来向后吹动空气，从而实现飞机的向前飞行。而且，自转旋翼机有尾翼，并且需要通过它控制飞行的方向。正因为此，自转旋翼机的操作十分简单。据报道，在国外一些旋翼机飞行培训中心，对没有飞过任何机种的新手，一般通过两天的训练和带飞即可放单飞，而对经过训练的人一天就足够了。

由于“旋翼+螺旋桨”的良好分工，自转旋翼机的动力系统十分简单，而且要求不高，一台较大排量的摩托车发动机就足以驱动一架小型旋翼机。也正是由于这个原因，自转旋翼机的制造成本十分低廉，价格约为同级别直升机的五分之一到十分之一。有媒体报道，在美国一辆中级轿车的钱就可以买一架轻型旋翼机。

最为重要的是，由于旋翼机的旋翼在飞行时只依靠自身惯性旋转，所以在遭遇发动机空中突然停车时，旋翼机飞行高度下降造成的上升气流会加速旋翼的旋转，从而补偿飞机损失的升力，旋翼机于是可以在没有动力的情况下平稳着陆，更高的安全性也是旋翼机的设计初衷。

飞行模拟器，从广义上来说，就是用来模拟飞行器飞行的机器，如模拟飞机、导弹、卫星、宇宙飞船等飞行的装置，都可称之为飞行模拟器。它是能够复现飞行器及空中环境并能够进行操作的模拟装置。从狭义上来说，就是用来模拟飞行器飞行且结构比较复杂功能比较齐全的装置，如果其结构比较简单且功能较少的飞行模拟装置，则称为飞行训练器。随着自转旋翼机的飞速发展，业内人士认为，旋翼机构造简单、价格便宜、容易操控等特点使它非常利于在中国发展，并且极有可能成为我国未来小型通用航空器的发展方向。

自转旋翼机模拟器是一个创新型产品，目前世界上还没有自传旋翼机的飞行模拟器，我们公司为了自转旋翼机的全面发展，致力于旋翼机技术整体发展及应用工作，用两年时间设计制造了世界上第一台自转旋翼机模拟器，可以满足自转旋翼机飞行训练和模拟操作的需要。

实用新型内容

本实用新型正是为了解决上述技术问题而设计的一种自转旋翼机模拟器。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种自转旋翼机模拟器，包括模拟座舱、运动系统、视景系统、计算机系统和教员控制台；模拟座舱内部有各种操纵装置、仪表和信号显示设备，由计算机系统控制自转模拟旋翼机工作，在模拟座舱内提示操控情况和显示飞行参数，飞行员在模拟座舱内，就像在旋翼机的座舱之中；飞行员操纵各种操纵设备驾驶杆、油门、开关时，各种仪表、信号灯能相应工作，而且还能听到相应设备发出的声响，以及外界环境的声音，飞行员的手和脚上还能有因操纵装置而产生的力感；运动系统包括六个液压伺服作动筒及支撑平台，模拟座舱就安装在平台之上，运动系统的六个液压伺服作动筒可在三维坐标中绕三个轴的方向转动及沿三个轴线位移，支撑模拟座舱模拟飞机的姿态及速度的变化，使飞行员的身体感觉到飞机的运动；视景系统是通过计算机系统获取的飞行参数来生成座舱外部的景象，然后通过投影、显示装置显示出来，从而模拟飞行员所看到的座舱外部的景象，使飞行员判断出飞机的姿态、位置、高度、速度以及天气等情况；计算机系统采用运算速度快、数据传输速度快和计算精度高的实时仿真控制系统；教员控制台是自转旋翼机模拟器的监控中心，包括用来监视和控制飞行训练情况的监视部分，实时显示飞机飞行高度、速度、航向、姿态等参数的显示部分，和设置各种飞行条件，比如风速、风向、气温、气压、起始位置等的输入部分，并将输入的控制数据传输给计算机系统，由计算机系统控制自转旋翼机模拟器的运行。

自转旋翼机模拟器五个部分的功能是：

1、模拟座舱

训练用飞行模拟器的模拟座舱，其内部的各种操纵装置、仪表、信号显示设备等与实际飞机一样工作、指示情况也与实际飞机相同，因此飞行员在模拟座舱内，就像在真飞机的座舱之中。飞行员操纵各种操纵设备驾驶杆、油门、开关等时，不但各种仪表、信号灯能相应工作，而且还能听到相应设备发出的声响，以及外界环境的声音。同时，飞行员的手和脚上还能有因操纵飞机而产生的力感。

2、运动系统

运动系统是用来模拟飞机的姿态及速度的变化，以使飞行员的身体感觉到飞机的运动。先进的飞行模拟器，其运动系统具有六个自由度，即在三维坐标中绕三个轴的转动及沿三个轴的线位移。主要有六个液压伺服作动筒及支撑的平台，模拟座舱就安装在平台之上。六个作动筒的协同运动，可驱动平台并使座舱模拟出飞机的运动变化情况。

3、视景系统

视景系统是用来模拟飞行员所看到的座舱外部的景象，从而使飞行员判断出飞机的姿态、位置、高度、速度以及天气等情况。先进的视景系统，是用计算机来产生座舱外部的景象，然后通过投影、显示装置显示出来。[2]

4、计算系统

计算机系统是飞行模拟器的神经中枢。飞行模拟器就是一个实时性要求很高、交流的信息量很大，精度要求较高的实时仿真控制系统。计算机系统承担着整个模拟器各个系统的数学模型的解算与控制任务。现代的飞行模拟器，通常都是由若干台计算机联合组成一个网络，各计算机既分别处理不同的信息，相互之间又不断地进行信息交流，从而使整个模拟器协调一致地运行。[2]

5、教员控制台

教员控制台是飞行模拟器的监控中心，主要用来监视和控制飞行训练情况。不但能及时显示飞机飞行的各种参数高度、速度、航向、姿态等,飞机飞行的轨迹,而且还能设置各种飞行条件，比如风速、风向、气温、气压、起始位置等。另外，还能设置各种故障，以训练飞行员的判断与处理故障的能力。先进的教员台，还具有维护检测、考核、鉴定等功能。

本实用新型自转旋翼机模拟器的有益效果是设计重量轻，结构紧凑，占地面积小，灵活度高，淘汰液压模拟器给用户所产生的昂贵维修费用，可以让旋翼机飞行员在模拟器上反复训练飞行动作，熟练飞行操作程序，为真机飞行打下坚实的基础，训练效率大大提高，缩短真机带飞的训练时间，减低训练成本，提高飞行训练的安全性。

附图说明

图1为本实用新型自转旋翼机模拟器功能框图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

如图1所示，本实用新型一种自转旋翼机模拟器，包括模拟座舱、运动系统、视景系统、计算机系统和教员控制台；模拟座舱内部有各种操纵装置、仪表和信号显示设备，由计算机系统控制自转模拟旋翼机工作，在模拟座舱内提示操控情况和显示飞行参数，飞行员在模拟座舱内，就像在旋翼机的座舱之中；飞行员操纵各种操纵设备驾驶杆、油门、开关时，各种仪表、信号灯能相应工作，而且还能听到相应设备发出的声响，以及外界环境的声音，飞行员的手和脚上还能有因操纵装置而产生的力感；运动系统包括六个液压伺服作动筒及支撑平台，模拟座舱就安装在平台之上，运动系统的六个液压伺服作动筒可在三维坐标中绕三个轴的方向转动及沿三个轴线位移，支撑模拟座舱模拟飞机的姿态及速度的变化，使飞行员的身体感觉到飞机的运动；视景系统是通过计算机系统获取的飞行参数来生成座舱外部的景象，然后通过投影、显示装置显示出来，从而模拟飞行员所看到的座舱外部的景象，使飞行员判断出飞机的姿态、位置、高度、速度以及天气等情况；计算机系统采用运算速度快、数据传输速度快和计算精度高的实时仿真控制系统；教员控制台是自转旋翼机模拟器的监控中心，包括用来监视和控制飞行训练情况的监视部分，实时显示飞机飞行高度、速度、航向、姿态等参数的显示部分，和设置各种飞行条件，比如风速、风向、气温、气压、起始位置等的输入部分，并将输入的控制数据传输给计算机系统，由计算机系统控制自转旋翼机模拟器的运行。

本实用新型不局限于上述最佳实施方式，任何人在本实用新型的启示下得出的其他任何与本实用新型相同或相近似的产品，均落在本实用新型的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种自转旋翼机模拟器，包括模拟座舱、运动系统、视景系统、计算机系统和教员控制台；其特征在于：模拟座舱内部有各种操纵装置、仪表和信号显示设备，由计算机系统控制自转模拟旋翼机工作，在模拟座舱内提示操控情况和显示飞行参数，飞行员在模拟座舱内，就像在旋翼机的座舱之中；飞行员操纵各种操纵设备驾驶杆、油门、开关时，各种仪表、信号灯能相应工作，而且还能听到相应设备发出的声响，以及外界环境的声音，飞行员的手和脚上还能有因操纵装置而产生的力感；运动系统包括六个液压伺服作动筒及支撑平台，模拟座舱就安装在平台之上，运动系统的六个液压伺服作动筒可在三维坐标中绕三个轴的方向转动及沿三个轴线位移，支撑模拟座舱模拟飞机的姿态及速度的变化，使飞行员的身体感觉到飞机的运动；视景系统是通过计算机系统获取的飞行参数来生成座舱外部的景象，然后通过投影、显示装置显示出来，从而模拟飞行员所看到的座舱外部的景象，使飞行员判断出飞机的姿态、位置、高度、速度以及天气等情况；计算机系统采用运算速度快、数据传输速度快和计算精度高的实时仿真控制系统；教员控制台是自转旋翼机模拟器的监控中心，包括用来监视和控制飞行训练情况的监视部分，实时显示飞机飞行高度、速度、航向、姿态等参数的显示部分，和设置各种飞行条件，比如风速、风向、气温、气压、起始位置等的输入部分，并将输入的控制数据传输给计算机系统，由计算机系统控制自转旋翼机模拟器的运行。