Certificare, reglementari si standarde in acest domeniu

Certificare, reglementari si standarde in acest domeniu

Pentru a ne forma o idee corecta asupra performantelor care impuse simulatoarelor de zbor se vor defini cerintele in diferite regimuri de antrenament si functionare.

Enumerarea tuturor cerintelor este dificila si se pot consulta aceste definitii in o serie de documente cum ar fi :

-Advisory Circular 120-40B(FAA,1993),

-Manuel des criteres de qualification des simulateurs de val" - document ICAO - OACI - 1995,

-JAR_STR-1A din  1998

-JAR_STR-2 A din 2000.

Trebuie sa specificam citeva clasificari pentru simulatoare si minimum de cerinte.

FFS-simulatoarele de aviatie sunt impartite in patru nivele de la A la D.

Din componenta lor este obligatoriu sa faca parte :

-o cabina care este o replica fidela a aeronavei simulate

-un sistem de calcul care sa permita modelarea fidela a evolutiilor aeronavei atit la sol cit si in zbor.

-un sistem vizual

-un sistem de miscare

Vom preciza datele specifice pentru un simulator FFS-nivel D.

Acest simulator trebuie sa contina :

-cabina trebuie sa reproduca la scara 1 :1 ambianta din cabina reala.

-reprezentarea tuturor instrumentelor,comenzilor,comutatoarelor,care sunt in dotarea aeronavei si necesare in programul aprobat de antrenament.

-actiunile determinate de actionarea comenzilor aeronavei va determina reactii similare in simulator.

-simularea tuturor caracteristicilor aerodinamice in zbor si la sol .

-simularea corecta a efectelor mediului aerian in care evolueaza aeronava(ceata,turbulenta,zapada,inghet,etc) pentru intreaga anvelopa si diverse configuratii.

-simularea fortelor ,a regimului dinamic si a curselor pentru comenzile aeronavei.

-un sistem de generare a imaginii care sa genereze imagini de zi,noapte,ceata ,amurg corespunzatoare cu evolutiile aeronavei .Cimpul vizual pentru fiecare pilor va fi de minimuma 75 grade pe orizontal si minimum 30 grade pe verticala pentru fiecare pilot.

-un sistem de miscare cu 6 grade de libertate.

Costul unui astfel de simulator care respecta nivelul FAA de certificare de tip C sau D este de cca 15 milioane de USD sau mai mult deoarece pe acesta se poate efectua atestarea unui pilot cu experienta fara nici o ora de zbor pentru tipul de aeronava simulata.

Pentru un FTD cerintele sunt asemanatoare ,impartirea fiind facuta pe 7 nivele,nefiind obligatorie existenta sistemului de miscare.

Evaluarea unui simulator de zbor se face din punctul de vedere al pilotilor si al instructorilor de zbor, de aceea este esential ca acesta sa corespunda procesului de formare si testare a personalului navigant.

In general se testeaza pentru modelarea unei aeronave:

- raspunsul longitudinal, lateral si ca directie (cap)

- performantele in decolare si urcare

- performantele la aterizare si in regim de apropiere

- comportarea in regim de croaziera.

Se fac teste speciale privind raspunsul la comenzi.

Pentru toate masuratorile se vor utiliza datele obtinute in cadrul incercarilor de zbor, comparate cu cele obtinute la simulator.

Rezultatele testarilor se vor inregistra si apoi vor fi analizate comparativ cu ajutorul calculatoarelor si cu programe de determinare a erorilor.

Dintre probele ce se efectueaza in diferite manevre amintim :

1. decolare : - normala

- cu oprire critica a motorului

- cu vint lateral

- anulata

2. urcare : - normala cu toate motoarele

- cu un motor neoperational

- cu un motor neoperational si in conditii de givraj

3. oprire: - frinare manuala cu frina pe roti

- frinare cu reversorul de jet + roti

- frinare cu roti pe pista uda

- frinare pe pista inghetata

- frinare numai cu reversorul de jet

4. comenzi: - tangaj

- ruliu

- giratie

- stabilitate in manevre

5. dinamica modificarii : - tractiune

- flaps/spoiler

- frine aerodinamice

- trimari

Obs. Se masoara efortul, cursa si efectul aerodinamic.

6. comenzi laterale : - raspuns la ruliu

- viteza minima de control in aer

- control lateral cu un motor oprit in aer

- stabilitatea spirala

- ruliu olandez

- derapaj

7. efectele de sol : - la aterizare se masoara influenta comenzilor

- la turbulenta de joasa frecventa

- miscari de tip Buffet

- la turbulenta slaba

Pentru sistemele de imagine, miscare si al aparatelor de zbor raspunsul in timp la o comanda brutala de pilotaj trebuie sa fie mai mic sau egal cu 150 ms pentru decolare, croziera, apropiere si aterizare. Modificarea vizuala poate incepe inaintea raspunsului miscarii, dar acceleratia miscarii trebuie sa fie inaintea completarii primului, cadru vizual cu informatie diferita.

Pentru reproducerea ambiantei sonore trebuie ca amplitudinea si frecventa sunetelor generate in cabina sa fie realiste (comparate cu datele reale) pentru regimurile motorului, sisteme de comunicatie, avertizare si precipitatii.

Sistemele de vizualizare trebuiesc analizate cu deosebita acuratete deoarece majoritatea informatiilor la decolare si aterizare vin pe acest canal. In consecinta in acest domeniu exigentele sunt foarte mari si criteriile numeroase. Se vor prezenta citeva din aceste performante pentru a avea o descriere a criteriilor ce fac ca un sistem de vizualizare sa fie validat sau nu.

1. Camp de vedere colimat cu deschidere minima de 75⁰ orizontal si 30⁰ vertical pentru fiecare post de pilotaj

2. Prezentare in cimpul vizual a suficiente date specifice solului pentru a permite manevrele de apropiere si aterizare. Imagini semnificative pentru a identifica aeroportul si pistele utilizate.

3. Reglajele fuinctie de pozitie a luminilor de apropiere si de balizare.

4. Prezentarea clara a liniei de orizont pentru anumite situatii date cu precizarea pe imagine a cimpurilor, formelor de relief, drumurilor si apelor.

5. Scene de imagine diurne, nocturne si crepusculare cu toate reperele vizibile pentru un anumit aeroport.

6. Capacitatea de a modifica suficient de rapid imaginea incit sa nu fie evident numarul de cadre, continuitatea liniilor, complectarea cu detalii de la un cadru la altul.

Sistemul de miscare trebuie si el sa raspunda unor exigente superioare in cazul simulatoarelor certificabile, pe linga aspectele inregistrate la nivelul cabinei cu ajutorul lui se reproduc si o serie de miscari specifice aronavei in diferite regimuri.

Putem enumera doar citeva din elementele ce trebuiesc reproduse intr-un simulator certificabil, fara a mentiona o serie de alte performante si evaluari:

a) senzatia de atingere a pistei cu rotile in diferite situatii, cu tot trenul, partial etc.

b) compresia amortizoarelor, efecte de viteza si neregularitati pe pista

c) miscari produse de scoaterea/introducerea trenului de aterizare

d) miscari produse de actionarea frinelor aerodinamice, inversoarele de jet, frine pe roti

e) oscilatii datorita vitezei mari in urcare sau coborire

f) oscilatii datorita turbulentei, perturbatii exterioare etc.

g) raspunsul in frecventa functie de performantele declarate de constructorul sistemelor de miscare

h) oscilatii datorita compresibilitatii (Mach)

i) raspuns dinamic pentru pana de frinare sau de explozie de cauciuc sau pierdere de eficienta a frinei datorita incalzirii sistemelor de frinare ale rotilor

j) senzatii si zgomot specific pentru aterizarea pe burta a avionului.

Toate aceste teste legate de modul de modelare matematica a caracteristicilor aeronavei si ale sistemelor de vizualizare trebuiesc efectuate de echipe de piloti si ingineri, trebuiesc inregistrate si se verifica periodic. Pentru a defini de la inceput modul de testare se elaboreaza un caiet de sarcini special care contine urmatoarele :

- titlurile testelor si ordinea de efectuat

- procedura de emonstrare si masurare

- conditiile initiale si de referinta

- criterii de evaluare/metoda de interpretare a datelor

- rezultatele reale ale testului

- datele originale de pe avion

- modul de comparare si inregistrare

Autoritatile civile urmaresc indeosebi aceste teste deoarece atestarea pilotilor se

face in urma efectuarii de teste pe simulator si in zbor.