Clasificarea sistemelor de antrenament utilizate in aeronautica

Clasificarea sistemelor de antrenament utilizate in aeronautica

Inainte de a incepe aceasta clasificare vom defini pe scurt citeva cuvinte-cheie pentru prezentul curs:

-simulator: este un sistem care reproduce interactiv raportul dintre pilot si aeronava ,raspunsul dinamic fiind realizat in timp real.Actiunile aeronavei sunt reproduse prin imagine,indicatii ale instrumentelor,eforturi in comenzi si sisteme ce simuleaza miscarea.

-model: este o reprezentare matematica exacta si adecvata a unei aeronave sistem, fenomen sau proces.

-sistem de calcul: sistemul compus din software si hardwarwe pe care se implementeaza modelul pentru a realize simularea.

Dezvoltarea remarcabila a tehnicii de calcul si a sistemelor automate a permis ca fata de primele simulatoare sa asistam in prezent la o diversificare masiva a tehnicilor de pregatire a pilotilor. O prima clasificare a sistemelor de antrenament din aviatie este urmatoarea :

I. SIMULATOARE PENTRU SELECTIE-simulatoare destinate selectiei candidatilor la scolile de piloti.Ele permit generarea unor situatii tipice pentru activitatea pilotilor pentru a putea evalua rapid aptitudinile candidatilor.Gradul lor de complexitate este extrem de variat.

II. SIMULATOARE PENTRU AVIATIA CIVILA

-FFS-Full Flight Simulator -simulator complet de zbor,

-FTD-Flight Training Device -sisteme de antrenament

-PTS-Part Task Simulator sau PTT Part Task Trainair -simulatoare specializate pe sisteme sau misiuni,

-IFT / AFT Instrument sau Avionics Flight Trainair - simulatoare specializate pentru

utilizarea instrumentelor si a avionicii.

-Maintenance Training System-sisteme de antrenament pentru oeratiile de intretinere

-AVT-Audio -Video Tapes -sistem de pregatire ce foloseste benzi audio-video in clase specializate

-CBT-Computer Based Training-sisteme de pregatire utilizind calculatorul personal,"invatamint electronic"

-Generic Simulators-simulatoare generice care permit antrenamentul pentru o clasa de aeronave fara a avea elemente specifice ale unui tip anumit

-Training Aircraft -avioane specializate pentru antrenament care permit antrenamentul pilotilor in zbor efectiv.

III.SIMULATOARE PENTRU AVIATIA MILITARA

-Simulatoare pentru pilotarea avioanelor de diverse tipuri

-Simulatoare pentru pilotarea elicopterelor

- Simulatoare tactice destinate antrenamentului pentru:

-lupta aer-sol

-lupta aer-aer

-actiunilor strategice si speciale atipice:recuperari,recunoasteri,E-W etc,

-Simulatoare de jocuri de razboi,comanda,dirijare,operare radar etc

-Simulatoare de intretinere tehnica pentu sisteme si aeronave.

IV.SIMULATOARE PENTRU ATC-controlul traficului aerian

-simulatoare pentru dirijarea traficului aerian

-simulatoare pentru turnul de control

V.SIMULATOARE PENTRU ANTRENAMENTUL PERSONALULUI AUXILIAR-simulatoare specializate care sunt destinate personalului de tip steward pentru antrenament in cazuri speciale;evacuarea aeronavei,incendiu la bord,atac terrorist etc,

Se vor prezenta in continuare citeva din aceste variante, in mod succint pentru a defini locul lor in structurile de antrenament generale din aeronautica.

Pe linga sisteme de calcul si sisteme de imagine de diferite tipuri se utilizeaza calculatoare PC, sisteme de miscare, sali de antrenament specializate si chiar avioane special construite pentru antrenament.

Se vor prezenta in continuare toate aceste variante in mod succint pentru a defini locul lor in structurile de antrenament generale din aeronautica.

Prima metoda de luare de contact cu sistemele electronice de antrenament este utilzarea VG-Video Games Jocurile video sunt si ele din ce in ce mai mult utilizate in pregatirea initiala avind avantajul ca sunt derivate din aplicatii reale si foarte sofisticate,tinind cont de raspindirea mare a computerelor personale si a legaturilor pe INTERNET ..(ex : Flight Simulator in diferite variante.)

1. AVT - Audio - Video Tapes; = un sistem de pregatire ce foloseste intr-o sala specializata mijloace video si acustice pentru a prezenta: fie o noua aeronava la modul general, fie sisteme aferente aeronavei care sunt noi pentru personalul navigant sau de intretinere.

La fel sistemul de pregatire poate fi utilizat pentru insusirea primara unor manevre deosebite cum ar fi : evacuarea aeronavei, comportarea la un atac tererist, la incendiu etc. Este un sistem extrem de simplu ce nu necesita elemente specializate de antrenament.

2. IFT - Instrument Flight trainer sau AFT - Avionics Flight Trainer = un sistem specializat care contine in principal o cabina simplificata a aeronavei cu comenzi principale si secundare simulate intr-o anumita masura, cu citeva aparate specifice care fac parte din echiparea avionului si un sistem de calcul. Sistemul este destinat antrenamentului primar al pilotilor care fie fac trecerea la un nou tip de aeronava, fie se familiarizeaza cu noile echipamente instalate pe un avion modernizat. Esential la acest sistem este pregatirea pilotul in vederea familiarizarii cu noile aparate, cu regimul lor de functionare, cu modul de afisare a parametrilor, cu utilizarea lor in diferite faze ale zborului. Este un sistem primar, aplicarea sa in pregatirei fiind necesara in special avind in vedere introducerea de noi sisteme EFIS, FLIR, NV, HUD etc.

Sistemul poate fi sau nu dotat cu un sistem de imagine redusa.

Un loc aparte in aceasta clasa de sisteme sunt FMST.( Flight Management System

Trainer) care permite insusirea sistemelor de pe aeronavele moderne dotate cu calculatoare de zbor, pilot automat cu diferite grade de autoritate,GPS etc.

3. PTT - Part - Task Trainer = un sistem redus de antrenament care permite insusirea manevrelor specifice unei anumite misiuni.

Pilotul are la dispozitie o cabina simplificata, comenzile aferente, instrumentele si poate exersa manevre specifice pentru: pornirea/oprirea motoarelor, legatura radio, folosirea VOR/ILS etc.

Din componenta sa face parte si un sistem de calcul care conduce si controleaza functionarea intregului sistemului.

Este o etapa specializata a antrenamentului si asigura formarea unor deprinderi combinate ce se executa in secvente de timp determinate. Se foloseste si in cazul insusirii unor proceduri de avarie. PTT si IFT se utilizeaza in etapele pregatitoare si nu se pot utiliza pentru atestari, verificari oficiale etc.

4. C.B.T. - Computer - Based Training = un sistem care utilizeaza un sistem de calcul comercial (de tip PC in general) si programe S/W specializate pentru un anumit tip de aeronava .Cu ajutorul sau se pot studia manualele aeronavei, se poate invata modul de dispunere a aparaturii de bord in cabina, reactiile la actionarea lor si modul de prezentare a informatiilor in diferite situatii. Este un sistem utilizat pe scara larga in prezent deoarece contine si module de testare a insusirii cunostintelor. O varianta utila este sistemul "free-play" in care elevul poate actiona pe ecran diferite comenzi din cabina in ordinea stabilita de el si declanseaza efecte in consecinta.

Sistemul are citeva avantaje esentiale :

- pret de cost relativ redus

- posibilitati de instalare in orice loc, fara amenajari speciale

- capabilitatea de a fi utilizat fara instructor

- posibilitati simple de instruire a personalului navigant si a personalului tehnic de intretinere

- posibilitati de a controla nivelul instruirii prin testari si autotestari.

Daca la echipamentul existent se adauga si comenzi de zbor principale simplificate (joy-stick) si unele panouri cu aparate simulate, acest sistem poate fi transformat intr-un mini simulator pentru diferite tipuri de aeronave fiind un sistem versatil de pregatire.

5. Flight Training Devices - Dispozitive de antrenament de zbor sunt varianta dezvoltata fata de CPT, PTT, ATD. Ele contin o structura ca o cabina echipata similar cu a avionului real, cu toate comenzile aferente, modelate ca eforturi in diferite grade de fidelitate si cu un sistem de calcul propriu care permite simularea diverselor evolutii ale aeronavei. Functie de comenzile date de pilot indicatiile instrumentelor se modifica in timp real si corespunzator cu caracteristicile aerodinamice ale aeronavei simulate. Toate procedurile legate de cabina (adica la nivelul pilotului) se desfasoara la fel ca in cazul real in regim normal sau de avarii provocate artificial din program.

Gradul de fidelitate atit in afisarea parametrilor cit si in evolutiile aeronavei este mare, aceste sisteme fiind o etapa importanta in pregatirea si atestarea pilotilor din domeniul civil sau militar.

Dupa ultimele clasificari ale FAA si CAA aceste sisteme de antrenament se impart in 7 nivele de fidelitate fata de modelarea aeronavei reale.

Primele nivele L-2, L-3, L-4 sunt realizate la nivele tehnologice prezentate pentru - PTT, IFT iar nivelele L-6 si L-7 sunt foarte apropiate de performantele simulatoarelor de zbor.

La ultimele nivele amintite, structura lor este urmatoarea :

- o cabina reproducind cu fidelitate dispunerea aparaturii si a comenzilor. Comenzile principale de zbor raspund ca efort cu situatiile din cazul real (deci se utilizeaza sisteme comandate de control a efortului in comenzi)

- un sistem de calcul care prin programele utilizate poate simula majoritatea situatiilor de zbor ale aeronavei cu o precizie satisfacatoare.

Programul de calcul permite "inghetarea" exercitiului si redarea lui in "play-back".

Unele sisteme sunt dotate si cu sisteme de generare a imaginei comandate de calculatorul principal.

Este esential pentru aceste sisteme simularea tuturor variantelor de utilizare a echipamentelor din cabina, deoarece se presupune ca ele sunt cunoscute ca entitati din fazele anterioare ale instruirii, iar cu ajutorul FTD pilotul se instruieste pentru situatiile complexe din zbor.

Din ce in ce mai multe linii aeriene si centre de pregatire folosesc FTD deoarece pretul este mai mic decit al unui simulator si gradul de fidelitate in pregatire pentru proceduri este corespunzator.

6. Full Flight Simulator (FFS) - simulatorul complet de zbor este chintesenta in domeniul simularii. Sistemul trebuie sa dispuna pe linga cabina identica cu cea a aeronavei si de sistem de calcul perfectionat pentru modelare, de sisteme de generare a imaginei de o mare complexitate, de un sistem care sa simuleze miscarea cu 3 - 6 grade de libertate. Este un echipament de antrenament si testare care prin fidelitatea sa fata de aeronava reala permite scurtarea sau chiar eliminarea orelor de zbor de antrenament la trecerea unui pilot de la un tip de aeronava la altul.

Simulatoarele de mare fidelitate in conformitate cu normele JAR,FAA si ICAO) sunt impartite in 4 nivele A, B, C, D; ultimul nivel fiind foarte greu de atins.

Cabina este similara cu cabina aeronavei reproduse, comenzile reproduc cu fidelitate efortul in diferite situatii aeodinamice, toate sistemele de comunicatie sunt functionale si ambianta generala acustica este si ea simulata

Sistemul de calcul asigura in mod adecvat un timp de raspuns bun (cca. 150 m s pentru cele mai bune simulatoare).

Totalitatea regimurilor de zbor in regim normal sau de avarie sunt reproduse in conditii meteorologice extrem de variate. Se asigura totalitatea simularii zborurilor pentru decolarea de pe mai multe aeroporturi si elementele pentru navigatie similare situatiilor reale de pe traiect.

Se modeleaza efectul de sol, de precipitatii, givraj, de turbulenta etc.

Sistemul de vizualizare asigura situatii de zi, noapte, amurg, ceata, imagini de aeroport realiste inclusiv pentru regimul de taxi si acces la facilitatile aeroportuare.

Se impun caracteristici ridicate pentru aceste elemente de vizualizare si pentru unghiurile de vedere din cabina.

Sistemul de miscare cu 6 grade de libertate care asigura generarea de senzatii asemanatoare cu cele din aeronava reala. Performantele si vitezele de lucru vor fi analizate intr-un capital special.

Simulatoare de acest nivel sunt greu de realizat si nivele C si D nu sunt usor de atins, in lume nexistind decit citeva. De aceea in prezent multe simulatoare se realizeaza in domeniul A si B care permit : antrenament de proceduri, zbor instrumental, testari si cazuri speciale.

In general aceste clasificari sunt aplicabile pentru simulatoarele si dispozitivele de antrenament civile.

In cazul celor militare clasificarea este numai in general valabila, dar pe linga cele amintite exista o multitudine de variante pentru : utilizarea in lupta, alimentarea in zbor, atac la sol cu diferite mijloace, lupta aeriana, catapultare etc. Aceste simulatoare sunt folosite in mod clar pentru a economisii combustibil, munitie si pentru a scurta pregatirea pilotilor. Sistemele de vizualizare sunt foarte performante datorita necesitatii de a asigura formarea reflexelor si a vitezei de reactie corespunzatoare; ele permit exersarea unor situatii de atac probabile pe baza unor harti, fotografii din satelit si date geografice.

Sistemele de miscare sunt mai putin utilizate deoarece ele nu pot reproduce suprasarcinile mari din aceste aeronave de lupta, dar sunt mult utilizate in cazul simulatoarelor pentru elicoptere unde miscarea combinata cu imaginea este esentiala..