大数跨境

我爱大飞机丨身临其境的飞行

我爱大飞机丨身临其境的飞行 大飞机
2023-10-08
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科普小课堂

仿真技术是综合数学、系统工程以及计算机技术等形成的一门综合性新技术。现代飞行模拟器是典型人在回路中的含硬件仿真系统,与风洞、喷气发动机试验台、结构环境试验设备并列为航空四大试验研究设施。飞行模拟器可以用来模拟飞机空中飞行与地面运行,对飞行员进行起飞、爬升、巡航、进近、着陆、机动飞行等训练,也可以对飞机飞行性能、操纵品质、机载系统性能进行分析研究。






飞行航迹再现






度和实时性是飞行仿真系统的主要要求。飞机飞行系统、各个分系统的模型和飞机在空中遭遇的各种复杂气象条件都是数学模型。因此,准确地实现这些模型对提高飞行模拟器的逼真度是非常重要的。


行航迹再现主要是把机载飞行数据转换成三维场景、数据列表、二维曲线图以及数据表格等形式进行分析研究,还原飞行过程及状态。在三维场景中动态回放飞机飞行过程,可以直观准确地反映飞机实际起降情况、飞行过程、飞行程序、飞行姿态、仪表数据、飞机相对于参照物或障碍物(如跑道或地形地貌)的位置关系等。目前,在市场上存在多款视景仿真软件, 其中大部分的视景仿真软件都是基于OpenGL函数库编制而成的


全动飞行模拟器






在飞机运营阶段特别是初始运营阶段,飞机会暴露一系列的系统和结构故障,一些故障是飞机组件正常的可靠性衰减或使用缺陷导致的,有些故障可能是飞机系统设计缺陷导致的,需借助主制造商专业的故障模拟仿真平台,研究故障原理加以改进。


以民用飞机为例,在设计研发阶段,需要建设全动飞行模拟器、航电系统综合试验台、铁鸟试验台、电源系统综合试验台、电网络试验台。这些平台主要针对民用飞机飞行品质与操稳特性、民用飞机自动飞行模拟与验证、民用飞机机载软件测试与适航验证、民用飞机系统综合等开展技术发展和研究工作。


全动飞行模拟器是地面综合实验设备,服务于飞机整个生命周期。在飞机研制阶段可以进行飞行控制率开发验证和优化、飞行品质研究和评价、飞行故障的复现和分析、驾驶员参与设计和优化;在适航取证阶段,可以开展模拟器MC8试验和驾驶员资格规范T5测试等;在飞机持续运营阶段,可以开展飞行员转机型训练、定期复训、飞行问题复现等工作。


全动飞行模拟器的主要系统包括仿真驾驶舱,提供驾驶舱真实环境和仪器操纵 ;计算机系统,进行模型运算,提供飞行数据;视景系统,根据飞行数据提供真实的驾驶舱外视景,包括跑道、机场、大气环境等;运动系统,控制模拟器平台的姿态,给飞行员提供姿态和加速度感受;声音系统,模拟飞行中各种情况下的驾驶舱声音



来源 | 《大飞机》杂志
编辑 | 钰宸、许潇


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