Энциклопедия техники - пилотажный стенд

комплексное техническое средство для моделирования процессов пилотирования с участием лётчиков (экипажей) в наземных условиях. В отличие от тренажёра, на котором обеспечивается обучение и тренировка экипажей одного конкретного типа летательных аппаратов, П. с. является более универсальным средством, предназначенным для проведения прежде всего исследовательских работ по проектируемым или опытным летательным аппаратам.

Основными элементами П. с. являются: имитаторы условий работы лётчика (макет кабины с пилотажно-навигационными приборами, рычагами управления, имитаторами загрузки этих рычагов, внешней визуальной обстановки, перегрузок, угловых ускорений и акустических воздействий); математическая модель динамики летательного аппарат и работы его систем в реальном масштабе времени, которая реализуется на ЭВМ, а иногда во взаимодействии с реальными элементами систем управления; пульт управления работой П. с. и ходом эксперимента; средства регистрации и обработки экспериментальных данных.

Находясь в кабине П. с., лётчик получает информацию о движении летательного аппарата и работе его систем по показаниям приборов, картине внешней визуальной обстановки на экране П. с., а также по воздействиям от других имитаторов условий полёта и выполняет соответствующие управляющие действия рычагами управления и селекторами (кнопками, тумблерами и т. п.). Сигналы об управляющих действиях лётчика поступают в модель динамики летательного аппарата и его систем, в которой вычисляются текущие параметры движения летательного аппарата (координаты, скорости и ускорения) и состояния элементов его систем. На основании этих параметров соответствующие имитаторы П. с. производят изменение показаний пилотажно-навигационных приборов, картины визуальной обстановки, перегрузок, угловых ускорений и других факторов полёта. Таким образом, на П. с. в реальном масштабе времени реализуется модель замкнутой системы управления «самолёт — лётчик» (см. в статье Лётчик), в которой натурным элементом является лётчик.

Для имитации визуальной обстановки используют различные средства: телевизионные имитаторы, в которых изображение с макета местности снимается перемещаемой над ним оптической системой с передающей телевизионной камерой; теневые имитаторы, в которых изображение на экране создаётся путём просвечивания подвижного макета местности или диапозитива точечным источником света, и другие. На современных П. с. всё больше используются имитаторы, на экранах которых синтезируется изображение визуальной обстановки с помощью ЭВМ. Возможности таких имитаторов, во многом определяемые быстродействием используемых ЭВМ, непрерывно возрастают вместе с развитием вычислительной техники.

Перегрузки и угловые ускорения, действующие на лётчика, моделируются преимущественно перемещениями кабины лётчика. На некоторых П. с. пределы перемещений достигают (±)45(°) по угловым степеням свободы и (±)10 м — по линейным. Находят применение также такие средства и способы имитации перегрузок и угловых ускорений, как центрифуга, наддув противоперегрузочного костюма, натяжение привязных ремней, сдавливание лётчика специальными подушками на кресле и другие. Рычагов управления загрузка моделируется либо с помощью натурных элементов системы управления, либо с помощью имитатора со следящим приводом, который перемещает рычаг управления на расстояние, определяемое по прикладываемому лётчиком усилию согласно необходимому закону загрузки.

Для достаточно полного моделирования динамики летательного аппарата П. с. оснащаются быстродействующей цифровой вычислительной машиной. Для обеспечения высокого качества моделирования полёта с минимальными затратами П. с., как правило, создаются специализированными, предназначенными для решения определенного круга задач. При этом воспроизводятся лишь те факторы, которые существенно влияют на результаты решаемых на стенде задач.

П. с. применяются для изучения новых путей обеспечения устойчивости и управляемости летательного аппарата, для разработки общих требований к пилотажным характеристикам и методов исследования динамики летательного аппарата. В процессе проектирования с помощью моделирования на П. с. проверяется степень соответствия пилотажных характеристик летательного аппарата возможностям лётчика и производится уточнение характеристик планёра, двигателя, систем управления и пилотажно-навигационного оборудования. При проведении лётных испытаний летательных аппаратов П. с. дают возможность выбрать для исследования в полёте режимы и предварительно их проанализировать. Тем самым П. с. позволяют существенно сократить сроки и затраты на создание летательных аппаратов, повысить его эффективность и безопасность полёта. Часто П. с. являются единственно возможным средством решения возникающих задач, например, при анализе лётных происшествий или при разработке летательных аппаратов, не имеющих близких прототипов. Авиация: Энциклопедия. — М.: Большая Российская Энциклопедия

Главный редактор Г.П. Свищев

1994