Forum 01' (4) 2009

ФОРУМ

01‘ (4) 2009

Kомплексный тренажер экипажа МиГ-31: неограниченные возможности обучения

В номере: 2

• Комплексный тренажер экипажа самолета МиГ-31

5

• Исследовательский стенд для Ми-28Н

стр. стр.

• Система визуализации стенда ПС-10М ЦАГИ стр.

6

• Ночной dozor (по материалам MS&T)

стр.

8

• Возвращение в Мектилу

9

• Мексика, Веракруз: вирусам вопреки

стр.

10 • Один в поле – воин стр. dinamika-avia.ru

11 • История тренажеростроения. Часть 2 стр.

2

НОВЫЕ ПРОДУКТЫ

Комплексный тренажер экипажа самолета МиГ-31 В ЦНТУ «Динамика» впервые в России разработан комплексный тренажер нового поколения для экипажа самолета МиГ-31. Можно без преувеличения сказать, что наши специалисты впервые столкнулись со столь сложным проектом, обусловленным, прежде всего, сложностью самого авиационного комплекса перехвата.

Двухместный сверхзвуковой всепогодный истребительперехватчик дальнего действия МиГ-31 (по кодификации НАТО: Foxhound) – первый российский боевой самолет четвертого поколения. Построенный более четверти века назад, МиГ-31 значительно опередил свое время и по сей день является самым скоростным и высотным боевым самолетом в мире. Самолет может выполнять длительное патрулирование и вести борьбу со всеми классами воздушных целей, в том числе малоразмерными крылатыми ракетами, вертолетами и высотными сверхзвуковыми самолетами в любое время суток, при любой погоде и при интенсивном ведении РЭБ. Группа самолетов МиГ-31 способна контролировать воздушное пространство большой протяженности по фронту и наводить на цели истребители других типов. Ракетное вооружение МиГ-31 позволяет поражать цели, в том числе малоразмерные и низколетящие, на недоступных для других истребителей дальностях. По боевым возможностям МиГ-31 не имеет аналогов в мире. Сложная конфигурация тренажера вместе с использованием новых технологий определили облик современного

мощного тренировочного комплекса, позволяющего эффективно отрабатывать навыки управления и взаимодействия всех звеньев авиационного комплекса перехвата на основе самолёта МиГ-31. Это не только реальная кабина тренажера с рычагами управления, имитаторами реальных приборов и т. д. Впервые в разработках «Динамики» реализовано РМИ, предусматривающее рабочие места сразу двух инструкторов – инструктора-летчика и инструктораштурмана, причем для каждого из них имеется своя группа мониторов, и каждый в процессе выполнения упражнения выполняет самостоятельные функции. Также впервые в конфигурации тренажера предусмотрено специальное рабочее место, на котором могут тренироваться две группы обучаемых. Первая – офицеры боевого управления, которые осуществляют глазомерное наведение группы перехватчиков на цель, вторая – руководители ближней зоны, осуществляющие управление заходом на посадку. Таким образом, конфигурация тренажера позволяет охватить практически весь спектр задач, который должен решать авиационный комплекс перехвата.

“

Одновременно пилотировать самолет, следить за тактической обстановкой, управлять вооружением и отслеживать работу многочисленных систем невозможно в одиночку, поэтому экипаж перехватчика состоит из двух человек: летчика и штурмана-оператора. В штурманской среде есть популярная шутка о том, что «летчик нужен лишь в качестве перевозчика штурмана», и в отношении МиГ-31 это в определенной

“

аксим Григорьев, М руководитель проекта:

Новизна проекта заключалась не только в уровне сложности самого авиационного комплекса, состоящего из самолета-перехватчика, действующего в составе группы, и наземной системы, которая наводит перехватчик на цель, в том числе и в автоматическом режиме. Впервые мы применили конфигурацию тренажера, включающую большое количество новых элементов конструкции. Это позволило обеспечить исключительно широкий спектр обучающих возможностей тренажера, который позволяет не только вести подготовку экипажа к решению комплекса задач, связанных с пилотированием и боевым применением самолета. Тренажер позволяет осуществлять независимую тренировку двух экипажей, обучать ведению групповых действий в составе тактической группы (пары), межсамолетной навигации, тренировать экипажи для работы с наземной автоматизированной системой управления, вести обучение офицеров боевого управления и руководителей ближней зоны и т.д. Сложность бортового оборудования авиационного комплекса привела к необходимости моделирования на тренажере большого количества параметров полета для воспроизведения работы бортовой аппаратуры, обрабатывать большое количество управляющих сигналов и, соответственно, генерировать большее количество сигнальной информа-

степени справедливо, ибо на двухместном перехватчике именно штурман-оператор отслеживает ситуацию в воздухе и оказывает решающее влияние на исход воздушного боя. Однако применение авиационных средств поражения всё-таки остаётся за лётчиком. Экипаж перехватчика может действовать в одиночку, но его главное назначение – работать группами под командованием самолета- лидера.

ции. Потребовался не только поиск новых конструктивных решений, но и использование новых технологий при создании имитаторов приборов и пультов управления, систем визуализации, систем управления и сбора информации. При создании имитаторов пилотажноприцельного индикатора (индикатора на лобовом стекле) и индикатора тактической обстановки штурмана впервые применены малогабаритные проекторы. Разработаны уникальные платы для распределённого сбора и управления дискретными сигналами. Система преобразования видеосигнала позволяет вместо трёх каналов системы визуализации использовать один канал высокого разрешения. Впервые нами использована полностью компьютеризированная система связи тренажера, рассчитанная одновременно на 7 абонентов. Все управление тренажером осуществляется через компьютер, что обеспечивает его максимальную функциональность и гибкость. Практически все лампы в сигнальных табло и в пультах заменены светодиодами, что позволяет на порядок снизить мощность, потребляемую кабиной тренажера, и избежать проблем с охлаждением. Не имея возможности в рамках небольшой статьи рассказать обо всех новшествах этого проекта, остановлюсь лишь на одном из новых решений, использованных в конструкции тренажера – отдельном канале визуализации для имитации вида через перископ кабины штурмана. Конфигурация кабины самолета практи-

НОВЫЕ ПРОДУКТЫ

3

чески лишает штурмана вида вперед, который загораживает приборное оборудование кабины и катапультное кресло сидящего впереди летчика. В случае, если летчик в боевой обстановке будет выведен из строя, штурман должен иметь возможность взять пилотирование самолетом на себя. Для этого, помимо ручки управления и педалей, в его кабине установлен выдвижной перископ для обзора передней полусферы – как минимум для того, чтобы штурман мог вернуться на базу и посадить самолет на аэродром. Кроме того, перископ используется и при контрольных и тренировочных полетах, когда в кабину штурмана садится летчикинструктор и контролирует через перископ правильность выполнения взлета и захода на посадку проверяемого летчика. Чтобы реализовать для штурмана изображение в зеркале перископа на тренажере, нашими специалистами было выбрано наилучшее решение, обеспечивающее максимальное правдоподобие воспроизведения изображения. Было использовано штатное откидное зеркало, а в качестве второго наружного зеркала использована ЖК-панель, на которой рисуется сегмент визуальной окружающей обстановки, реально видимый штурманом через перископ. Фактически впервые был реализован отдельный канал визуализации в дополнение к тем каналам, которые традиционно используются в тренажерах для имитации закабинного пространства, видимого экипажем в реальном полете.

4

“

НОВЫЕ ПРОДУКТЫ

Испытания «тридцать первого» заняли несколько лет и не обошлись без трагедии.

4 апреля 1984 года борт «201» унес жизни Александра Федотова и Валерия Зайцева. Выдающийся летчик-испытатель, Герой Советского Союза, генерал-майор авиации А.В. Федотов поднимал в небо машины разных типов 8998 раз и провел в воздухе почти 5 тыс. часов. Он говорил о новом самолете: «МиГ-31 обладает самыми большими возможностями из всех самолетов, которые мне приходилось испытывать!» В том трагическом полете сразу же после взлета произошло ложное срабатывание сигнализации выработки топлива. Федотов, памятуя о недавней посадке без горючего Валерия Меницкого, принял решение срочно садиться. Тяжелый, с полными баками, самолет сорвался в штопор с выполняемого на малой высоте виража. Режимы выхода перехватчика на малых высотах на большие углы атаки к тому времени никто еще не исследовал; как оказалось впоследствии, МиГ-31 «срывался» сразу, не предупреждая о сваливании «тряской».

Поскольку МиГ-31 предназначен для действий в группе, в его состав входит еще один важный компонент – вспомогательное рабочее место экипажа (ВРМЭ), представляющее собой упрощенный макет кабины, в котором вместо реальных приборных досок используются сенсорные ЖК-панели. Это полноценный по своим функциональным возможностям тренажер – с той лишь разницей, что вместо реальных приборов, тумблеров, ручек и переключателей летчик взаимодействует с сенсорными экранами, изображения на которых полностью совпадают с изображениями приборных досок, переключателей, сигнальных табло и т. д., имеющимися в кабине реального самолета. На ВРМЭ использованы реальные штатные рычаги управления – ручки, педали, РУДы и кнюппель штурмана, создающие тактильные ощущения, идентичные тем, что испытывают летчики в реальном полете. Во время тренировки в паре, когда экипажи отрабатывают действия в группе, инструкторы комплексного и вспомогательного тренажера (ВРМЭ) работают согласованно, координируя свои действия и контролируя действия обучаемых в обоих кабинах. Однако в обучающий комплекс заложена и возможность выполнения экипажами совершенно самостоятельных действий, более того, они могут даже вести воздушный бой друг с другом, т. е. перейти от взаимодействия к противодействию. За всю историю существования программы было построено более 500 перехватчиков МиГ-31 различных модификаций, более 350 из них находятся в настоящее время на вооружении ВВС России. Огромный модернизационный потенциал истребителя-перехватчика, изначально заложенный его создателями, позволил сформулировать дальнейшую программу развития основного самолета-перехватчика авиации

ПВО. Эта программа связана с принятием на вооружение усовершенствованного МиГ-31 и последующим серийным переоборудованием существующего парка строевых перехватчиков. Усовершенствованный МиГ-31 может нести больше авиационных средств поражения, чем базовый самолет. В кабине нового МиГ-31 установлены современные средства отображения тактической информации, в том числе цветные многофункциональные индикаторы большого размера. Экипаж получил возможность ориентироваться с помощью современной системы спутниковой навигации. Эффективность при решении боевых задач различных классов возросла в 1,5÷4 раза. По мнению некоторых военных экспертов, развитие МиГ-31 в интересах российских ВВС существенно повышает и экспортный потенциал истребителя: характеристики, изначально присущие МиГ-31, и сегодня остаются актуальными для истребителей пятого поколения и наиболее продвинутых самолетов поколения 4++. Авиапроисшествия и катастрофы, прошедшие за время эксплуатации самолетов МиГ-31, были связаны в том числе и с человеческим фактором. Одной из основных причин, лежащих в основе этих трагедий, является малый ежегодный налет летных экипажей. Из принципа систематичности и последовательности обучения следует, что количество авиапроисшествий и катастроф напрямую связано не только с малым ежегодным налетом, но и с качеством наземной подготовки летных экипажей, предшествующей обучению в реальном полете. Новый уникальный тренажер МиГ-31, созданный специалистами «Динамики», обладает всеми возможностями для совершенствования профессионального мастерства летчиков, эксплуатирующих современные боевые авиационные комплексы.

“

НОВЫЕ ПРОДУКТЫ

Андрей Бюшгенс, главный конструктор ЦНТУ «Динамика»:

«Уровень наземной отработки современных летательных аппаратов в процессе проектирования в значительной степени определяет совершенство созданного самолета или вертолета, безопасность и сокращение объема его летных испытаний. Исторически отечественные самолетные ОКБ оказались более «продвинутыми» в технологиях наземной отработки, основным инструментом которой являются инженерные тренажеры. Диапазон сложности этих установок достаточно широк: от небольших лабораторных стендов до так называемых «электронных» и «железных» птиц. В последние годы с проникновением в вертолетную авиацию новых технологий в области систем управления (СДУ) и систем отображения информации интерес вертолетных ОКБ к инженерным тренажерам значительно вырос. В общем случае эти установки предназначены для решения таких задач, как оценка компоновки ЛА с позиций ручного управления; отработка пилотажных характеристик, выбор алгоритмов и настроек СДУ; выбор компоновки и характеристик рычагов управления; оптимизация информационного поля кабины экипажа и конкретных дисплеев (МФИ, ИЛСы, и т.д.); сопровождение летных испытаний; наконец, прототипирование ПО для будущих тренажеров».

”

По заказу ОАО «МВЗ им. М.Л.Миля» в ЦНТУ «Динамика» создан интегрированный имитационный стенд отработки бортового оборудования вертолета Ми-28Н, предназначенный для моделирования элементов комплекса его бортового оборудования, сопровождения летных испытаний, отработки технических и эргономических решений информационно-управляющего поля кабины, оценки боевых возможностей и летно-технических характеристик вертолета, а также для решения других задач. Система визуализации стенда обеспечивает экипажу формирование изображения закабинного пространства с высокой степенью реалистичности, включая видимость рельефа местности, наземных и воздушных подвижных и неподвижных объектов при различных метеоусловиях и в любое время суток. Ими-

Исследовательский стенд для Ми-28Н Впервые в ЦНТУ «Динамика» создан инженерный тренажер для ОКБ, разрабатывающего новую вертолетную технику тация внешней визуальной обстановки осуществляется с помощью установленных в проемах остекления кабины летчика и штурмана мониторов. Имитация функционирования очков ночного видения осуществляется с помощью очков виртуальной реальности с характеристиками изображения, приближенными к характеристикам реального изделия. Нашу компанию связывают давние партнерские отношения с МВЗ им. М.Л.Миля. Это было еще в начале 2000-х годов, когда впервые в России специалистами «Динамики» разрабатывались эффективные математические модели динамики движения вертолетов. Именно они позволили нам создать целый ряд пилотажных тренажеров нового поколения для экипажей наиболее массовых семейств отечественных вертолетов Ми-8/Ми-17, Ми-24П и др. Однако, применительно к работе

Система визуализации стенда ПС-10М ЦАГИ Уникальный пилотажный стенд ПС-10М ЦАГИ предназначен для поддержки исследовательских и проектных работ по широкому спектру задач динамики, систем управления, эргономики, подготовки и сопровождения летных испытаний, оценки боевой эффективности в интересах создания перспективных истребителей. Прежняя сферическая система визуализации стенда представляла собой девятиканальный проекционно-экранный комплекс с полем обзора из кабины летчика FOV (220°H х 105°V). В рамках программы модернизации стенда специалистами ЦНТУ «Динамика» создана система визуализации, в которой впервые реализована восьмиканальная сферическая проекционно-экранная система с углами обзора FOV (240°H x 140°V). При проектировании сферических проекционноэкранных систем с большим полем обзора весьма сложной является задача выбора оптимального расположения экрана,

5

кабины и проекторов высокого разрешения, исходя из требований максимизации поля обзора при заданном количестве и характеристиках проекторов. Для решения этой задачи специалистами «Динамики» были разработаны собственные методики и программные средства, в очередной раз доказавшие свою эффективность при выполнении проекта модернизации системы визуализации стенда ПС-10М. К настоящему времени компанией реализовано серийное производство целой гаммы экранно-проекционных систем визуализации с цилиндрическим или сферическим экраном, причем в каждом конкретном случае мы ищем оптимальное по критерию «стоимость/эффективность» решение, зависящее от требований заказчика и не в последнюю очередь определяющееся его финансовыми возможностями. Сборные экраны изготавливаются «под ключ», вместе с элементами затемнения, системой вентиляции и освещения.

по созданию стенда Ми-28Н особенно уместно сказать слово «впервые» – ибо впервые в ЦНТУ «Динамики» создан инженерный тренажер для ОКБ, разрабатывающего вертолетную технику. На протяжении последних 10 лет «Динамика» выполнила целый ряд крупных проектов по созданию инженерных тренажеров для самолетных ОКБ и ведущих российских институтов авиационной отрасли. Эти установки признаны исключительно эффективными на этапе проектирования новых самолетов, сопровождения их летных испытаний и сертификации, поддержки программ модернизации и т.д. Среди них – инженерные тренажеры и исследовательские стенды для ОКБ «Сухой» ИЦ РСК «МиГ», ЗАО «ГСС», ЦАГИ и др.

6

ИСТОРИЯ ТЕХНОЛОГИИ

Ночной dozor Фокус визуальной имитации смещается в сторону очков ночного видения.

Rick Adams анализирует технологии, обеспечивающие ошеломляющий прогресс в повышении качества тренажа

Впереди – лазерные технологии

Рик Адамс Если вы собираетесь играть на бегах, и вообще, если речь идет о статистической вероятности, миллион к одному – это очень-очень мало. Но если вы тренируетесь в стрельбе по маленькой мишени, находящейся в нескольких сотнях метров от вас, то миллион к одному – очень хорошее соотношение… если оно характеризует контраст системы имитации очков ночного видения. После многих лет существования зеленоглазыми пасынками полноцветных систем визуализации внекабинной обстановки, инфракрасные и другие сенсорные системы выдвигаются на первые позиции в списках запросов военных заказчиков на увеличение точности при работе с реальными сенсорами. Вместо полигонов, пикселей и яркости, ключевыми словами в лексиконе инженеров стали динамический диапазон, уровень черного и размывание изображения. «Большинство целевых задач осуществляются вовсе не в полдень. Получение правильного сенсорного образа – не тривиальный процесс. Объекты перемещаются в тень и из тени, температура меняется, физическая составляющая – чувствительность датчиков и вычисление их взаимовлияния – другой уровень сложности» – замечает Фрэнк Делайзел, вице президент подразделения Link Simulation&Training компании L-3 Communication. «Такие приборы, как очки ночного видения, предлагают, в лучшем случае, несовершенное изображение, так что проблема в том, чтобы оптимизировать возможности их ограниченного разрешения, и если вы получили правильные уровни освещенности системы, вы прошли долгий путь, чтобы осчастливить летчика», – добавляет технический директор FlightSafety International Стивен Нигус. Проблема точного повторения «излучений» частотных диапазонов датчиков была серьезнейшим недостатком ЭЛТ проекторов, которые были основой военных тренажеров на протяжении почти четверти века. «Однако сегодня заказчик имеет как никогда много возможностей для выбора – от разрешения, эквивалентного HD (1920х1080) до разрешения, превышающего его в 4 раза – по цене от 15 000 до 100 000 долларов за проектор»,– подчеркивает технический директор CAE Филипп Пере.

Среди тренажерных проекционных технологий в настоящее время лидируют лазерные технологии. Прямым поставщиком таких систем на рынке является компания Rheinmetall Defence Electronics. На конференции I/ITSEC в декабре 2008 года Rheinmetall продемонстрировала прототип VisIR, являющийся вариантом лазерной системы визуализации третьего поколения Avior. Первым заказчиком такой 30-канальной системы является шведская армия. В системе Avior VisIR применяется четвертый источник излучения – очень маленький (7 х 10см) лазерный диод, создающий инфракрасное излучение в диапазоне 810 нанометров. Получаемое изображение наблюдается тренирующимся через штатные очки ночного видения. Инфракрасное изображение формируется отдельно от изображения внекабинной обстановки, формируемой красным, зеленым и синим полупроводниковыми лазерами. Рациональное объяснение применению двух независимых изображений, следуя вице-президенту Rheinmetall Майку Шмидту, состоит в том, что «вам нужно совместить два ожидания – темную сцену внекабинной обстановки для невооруженных глаз и очень яркую картину в очках ночного видения». Оба этих изображения могут быть независимо настроены с большой точностью. «Мы можем прямо имитировать работу очков ночного видения, что до сих пор было невозможно», – продолжает Шмидт. Rheinmetall бесстрашно гарантирует уровень контраста 1 000 000 : 1. Существенный недостаток лазерных систем – сравнительно высокая цена. Система Avior требует 90-100 тысяч долларов за канал. Аналогичный канал предыдущего поколения стоил 150 000 долларов, однако увеличение объемов производства (теперь более 80 каналов в год против 30 в предыдущие годы) и другие меры снизили цену. Следующее поколение лазерных систем обещает быть ещё более доступным. «Лазерные диоды становятся более мощными и дешевыми», – говорит Шмидт. Он отмечает, что Mitsubichi Electric в прошлом году представила лазерное телевидение, и ряд других компаний проводят исследования лазерных диодов. В ближайшие месяцы Rheinmetall ожидает появления на рынке более мощного зеленого лазерного диода, который позволит им заменить полупроводниковые красный, зеленый и синий лазеры на диодные. Это исключит модуляторы и позволит реализовать более высокие разрешения и повысит масштабируемость решений.

Evans&Sutherland, продавшая большую часть своего бизнеса систем визуализации тренажеров компании Rockwell Collins, теперь предлагает лазерный проектор сверхвысокого разрешения, основанный на использовании технологии «nanopixel», поднимающей разрешение дисплея до 32 миллионов пикселей, что в16 раз больше разрешения HD.

Технологии LCOS

Для программ с более скромными бюджетами проекторы LCoS – фавориты, имеющие наибольшие шансы выиграть гонку. Гигант потребительской электроники Sony, обычно пренебрегающий малыми рынками, проник в сферу тренажеростроения на трех уровнях – потребительской LCoS системой 2 MP (мегапикселей), участием в кооперации по созданию специальной тренажерной системы 3,2 MP, и системы 8,8 MP (что приблизительно в четыре раза больше HD).

Проекторы Sony SXRD 4K (разрешение 4096 х 2160, контраст 2500:1) используются компанией Video Display Corporation (VDC) для программы военно-морских сил США Multipurpose Supporting Arms Trainer. Эта программа

TЕХНОЛОГИИ предназначена для тренировок, в которых высокое разрешение изображения жизненно необходимо, ибо их задача – обнаружение небольшой закамуфлированной цели на фоне подстилающей поверхности на больших удалениях. Для сшивки изображения и размытия границ с целью получения точного цветового соответствия и общего уровня черного применяется модуль CompactUTM 8.8M от компании 3D Perception.

JVC презентовала в середине 2008 года DLA-SH4K – 10 MP проектор сверхвысокого разрешения, отличающийся 1,27 дюймовой световой линзой и новой оптической системой. В свою очередь Barco предлагает проектор JVC (4096 х 2400, 10 000 : 1) как свой LX-5. «Тренажерный рынок всё ещё очень чувствительный. Цена генератора изображения ещё недостаточно опустилась, чтобы подстегнуть спрос на 8-10 MP проекторы», – говорит представитель Barco.

Barco и подразделение визуализации компании Rocwell Collins (бывшая SEOS) агрессивно продвигают на рынке 3.2 MP системы, уверяя, что они будут стоить от 40 до 70 тысяч долларов. Проекторы Rockwell Zorro 2015HC(2048 x 1536) будут установлены на тренажерах F-35 Lighting II Joint Strike Fighter (JSF), а также на устройстве неназванного заказчика из Англии.

Sony и VDC также работают над ориентированным на тренажерный рынок 2 MP (1920 х 1080) проектором HD уровня – VPL-GH10. Новый проектор будет снабжен технологией MotionFlow для удаления размытости при быстрых перемещениях объектов на изображении. Если вы предпочитаете коммерчески доступный проектор, подходящий для приложений уровня D (Level D), то здесь Sony и JVC предлагают 2 MP (1920 х 1080) продукты по цене около 15 000 долларов за канал. По словам Филипа Пере, «CAE потребляет проекторы Sony VPL-VW60 практически по одному в неделю».

Сюрприз DLP

DLP проекторы прежде воспринимались как непригодные для имитации работы очков ночного видения, поскольку имели максимальное разрешение около 2MP. Однако компания Christie Digital анонсировала на

I/ITSEC свой проектор Matrix StIM, использующий сенсор DarkChip3 от Texas Instruments и твердотельный источник освещения (светодиод LED) для одновременного отображения видимого света и ИК. Компания называет эту технологию InfraRGB и рекламирует способность проектора работать без замены любых блоков в течении более чем 50 000 часов. Световые источники проекторов до сих пор оставались нетвердотельными. Имитация ночного видения требует настолько низкого уровня черного, насколько это вообще возможно. Сила светодиодов в этой связи – в их способности опускать свою световую отдачу до нуля, когда это требуется. Безламповую систему отличают низкое электропотребление и пониженные требования к системе охлаждения. Цена за канал предполагается в районе 30 ÷ 40 тыс. долл. Проектор Matrix StIM был с самого начала создан для индустрии тренажеростроения. Его версия, работающая только в видимом диапазоне, позволила Christie выиграть тендер на модернизацию тренажеров экипажа самолета A-10 US Air Force, к которым они планируют добавить инфракрасный светодиод. Небольшая фирма Display Solutions из Массачусетса представила на I/ITSEC свой трехматричный DLP проектор Orion, удовлетворяющий тренажерным требованиям при вполне приемлемой стоимости. Целевые приложения включают морские и авиационные тренажеры, тренажеры

быстро перемещающихся систем, и имитацию очков ночного видения.

Equipe также разработала DLP проектор для высококачественной имитации Contour 600, имеющий на 15% больше пикселей (1920 х 1920) и контрастность 15 000:1. В проекторе используется технология Dual Fast Iris для расширенных ночных сцен и совместимости с очками ночного видения. Компания Presagis устанавливает свое готовое решение – генератор сенсорного изображения Lyra, включающий имитаторы инфракрасного сенсора и очков ночного видения – на пилотажный исследовательский стенд следующего поколения Apache BlockIII от Boeing. Тренаж в очках ночного видения возможен даже на некоторых FTD (flight training devices). Компания Frasca International в настоящее время строит тренажеры шестого уровня (Level 6) для экипажей Eurocopter EC-135 и AS350, которые будут использоваться в вертолетной академии Bell в Lake Charles (Луизиана).

Атака трекеров

Если конечная цель имитации работы датчиков – подача изображений и символов в шлем летчика, то вы должны знать, где находится его голова. Трекеры перемещений фирмы InterSense используются на тренажерах F-35 JSF от Lockhid Martin, в тактических тренажерах от Rockwell Collin и др. Последний гибридный инерционно-оптический трекер IS-1200 InteriaHawk использует небольшую (59 грамм) 1280 х 1024 оптическую камеру (InteriaCam), закрепленную где-нибудь в кабине, и миниатюрный 25-граммовый InertiaPen, прикрепленный к шлему. В результате, если верить компании InterSense, получилась система слежения за положением головы летчика с шестью степенями свободы, действующая во всех положениях головы летчика. Шестистепенной трекер SCOμT компании Polhemus поразительно легок (35 грамм). Система полностью исключает необходимость каких бы то ни было электронных узлов, и полностью помещается на шлеме, а не привязана к блоку управления. Точность SCOμT составляет 3 миллиметра при задержке 3.5 миллисекунды. Сегодня он применяется в тренажерах F-16 и летных испытаниях A-10 для US Air Force.

Если через шлем летчик получает постоянный поток информации с датчиков, его нужно тренировать для этого. Поэтому Boeing разработал дополнительный комплект для имитации Joint Helmet-Mounted Cueing System (JHMCS) используемой в F-15, F-16 и F/A-18. Реальные JHMCS производятся компанией Vision Systems International (VSI), являющейся совместным предприятием Kaiser (теперь подразделение Rockwell Collins) и Elbit Systems of America. «Система JHMCS позволяет летчику изготовить оружие на большом расстоянии без разворота самолета, во время которого он очень уязвим», – объясняют специалисты Boeing по нашлемной индикации. – «Он может стрелять, просто глядя на цель». Комплект для модернизации тренажера имитирует работу электронного блока, преобразующего показания датчиков в информацию для представления в нашлемной системе. Эффекты включают все метки и указатели, отображаемые реальным самолетным шлемом. Более 20 тренажеров были модернизированы для обучения летчиков работе с JHMCS, комплект легко адаптировать для будущих самолетов, которые будут использовать шлем от VSI. По материалам журнала MS&T, 1/2009 Перевод с английского А. Мерзлякова

7

КОММЕНТАРИЙ алерий ИВАНЕНКО, В руководитель отдела УСО и ВТ Идеи использования лазерных технологий или дополнительного 4-го канала (в случае использования технологий DLP), который формирует сигнал в зоне ближе к инфракрасному излучению – все это, конечно, очень интересно. Огромный плюс этих систем заключается в том, что они позволяют «летать» на тренажере в тех штатных очках, которые летчик использует в реальных полетах. Сейчас разработчиками, и в том числе российскими, выпускается уже пятое поколение очков ночного видения. Понятно, что если летчик привык летать в каких-то конкретных очках, то ему интересно «полетать» с ними и на тренажере. В этом отношении описанные в статье технологические решения очень интересны и имеют огромные плюсы. Но что получается? Во-первых, надо отдавать себе отчет в том, что на сегодняшний день эти технологии – очень дорогое удовольствие, и далеко не каждый, даже очень богатый заказчик может себе позволить такие решения. Во-вторых, остается не совсем понятным, как при таких технологиях будет создаваться, ну, например, полная темнота. Наши опыты показали, что при параллельной работе проекторов по обычной технологии вместе с дополнительным каналом достичь полной темноты с учетом сшивки от двух соседних каналов все равно не удается. Если в полной темноте выключить эти каналы и оставить только лазерную пушку, то возникают проблемы. Идеально «чистой» ночи не бывает, а если это боевые действия, то надо реализовать еще и разного рода вспышки, взрывы, пламя и т.п., и чисто лазерный канал уже это не прорисует – а, значит, будет разница в индикации визуальных эффектов, отображаемых в очках и на экране. Здесь еще есть какие-то явные проблемы, это только идеи и проработки, и я не вижу пока готового решения, приемлемого в том числе и по стоимости… Те решения, которые мы используем сегодня в своих разработках, значительно дешевле, и, прежде всего, они учитывают реальные финансовые возможности наших заказчиков. Более того, они позволяют программно подстроить очки, используемые в тренажере, под разные типы реально существующих моделей очков. В конечном счете, получаются пусть и не в точности «родные» очки, но зато это решение дает возможность использовать одни очки в качестве универсального решения, и на сегодняшний день мы считаем такой подход самым разумным и экономичным, повторяю, учитывая возможности наших заказчиков. В будущем, конечно, технологии будут развиваться, и наверняка появится решение, которое при увеличении массового выпуска лазерных проекторов станет, во-первых, более доступным по цене, и, во-вторых, позволит преодолеть нерешенные проблемы, о которых я говорил выше. Предполагаю, что и мы в будущем перейдем на эти технологии, но прогнозы по срокам делать не возьмусь... Прогнозы в электронике вообще дело неблагодарное, развитие непредсказуемо, и иной раз, казалось бы, простейшие вещи продвигаются мучительно долго, а какие-то очень сложные приходят в нашу жизнь невероятно быстро. Так что все это очень интересно, но для нас пока это – в будущем.

8

ПУТЕВЫЕ ЗАМЕТКИ

Возвращение в Мектилу ВВС Мьянмы: тренажер МиГ-29Б производства ЦНТУ «Динамика» наработал 1800 часов без нареканий

В марте этого года в составе делегации Главного управления внешне-экономических связей Министерства обороны я посетил республику Мьянму. Поездка была связана с планами закупок республикой российской военной техники, причем окончательный анализ и оценка объемов таких закупок осуществлялись непосредственно во время визита. Руководил делегацией генерал-лейтенант А.В.Алешин; в ее составе, помимо военных, были и представители промышленности. Высокий статус главы делегации определял и соответствующий уровень приема гостей: бытовые условия и уровень комфорта по всем пунктам нашего путешествия были превосходными – насколько это возможно в Мьянме. Военный атташе нашего посольства в Янгоне поразил меня хорошим знанием страны,

отличным английским, исключительно корректными взаимоотношениями с местными жителями всех рангов, и – самое главное – искренней заинтересованностью в развитии отношений Мьянмы и России. Такая заинтересованность есть, судя по всему, и у бирманской стороны: режим деспотический, с которым не сотрудничает никто кроме России и Китая. Кстати, признаки военной диктатуры наблюдались повсеместно: на каждом шагу, включая пустынные пляжи, стоят автоматчики; повсеместно попадаются скорбные люди на каторжных работах, убогие хижины и т.д. Из самых главных впечатлений – встреча с нашим тренажером МиГ-29Б в Мектиле. Он жив и здоров, наработал 1800 часов без каких-либо замечаний. Персонал тренажера не прочь помечтать о новой системе визуализации с базой данных по родной бирманщине, но – увы! – это не находит поддержки у местного начальства. Из безусловно приятных впечатлений – суточный отдых в бунгало отеля на берегу Индийского океана. Главное его достоинство: наряду с 4**** комфортом – полное отсутствие пляжношатающейся публики: при вместимости в 100 –150 человек, там, помимо нас, отдыхали 5-6 отчаянных немцев, не побоявшихся забраться в такую экзотическую и небезопасную даль. Ну и, конечно, одним из самых ярких впечатлений от поездки стал географический обзор страны: на маленьких самолетах и джипах мы за неполных три дня проехали 1,5 – 2 тысячи километров по экзотической стране – это было сильно!

Комплексный тренажер летчика самолета МиГ-29Б, созданный специалистами ЦНТУ «Динамика» в сотрудничестве с РСК «МиГ», эксплуатируется ВВС Мьянмы с 2003. Это был первый российский авиационный тренажер нового поколения, поставленный на экспорт. Он предназначен для обучения и тренировки летного состава по различным видам летной и боевой подготовки, а также привития устойчивых на-

выков в работе с оборудованием кабины при отработке всех режимов пилотирования и боевого применения. Обучающий комплекс включает вспомогательный тренажер, предназначенный для предварительной подготовки летного состава в режиме автономной от основной кабины работы, а также для имитации действий второго самолета при совместной работе с основной кабиной (полетах «в паре»).

“

ндрей Бюшгенс, А главный конструктор ЦНТУ «Динамика»

”

“

МОДЕРНИЗАЦИЯ

9

Мексика, Веракруз: вирусам вопреки Завершена модернизация тренажера экипажа вертолета Ми-17-1В в Учебном Центре базы ВВС Мексики в Веракрузе Необходимость поездки наших специалистов в Мексику назревала давно. Дело в том, что тренажеру Ми-17-1В, который эксплуатировался с 2006 года в Учебном Центре на базе ВМФ Мексики в Веракрузе, требовалась модернизация, которую могла провести только компанияразработчик тренажера. Апрель 2009 года. Наши специалисты готовы к поездке в Веракруз, назначен день отлета, завершаются последние приготовления – работа предстоит серьезная. И вдруг… мир застывает в ужасе в ожидании пандемии вируса А/H1N1, который с легкой руки ведущих новостных телепрограмм называется «свиным гриппом». Первый случай заболевания обнаружен в Мексике, по информации ВОЗ очаг появления вируса – поселок Ла-Глория в мексиканском штате Веракруз, где расположена одна из крупнейших в мире ферм по выращиванию свиней. Посольства многих стран, в том числе и России, советуют воздержаться своим гражданам от поездок в Мексику. Купленные заблаговременно билеты приходится сдать. Когда через месяц страсти немного улеглись, Валерий Иваненко, Герман Полещук и Николай Шуть вылетели в Веракруз. Казалось, что тема вирусов закрыта…

“

Герман ПОЛЕЩУК, ведущий инженер-программист отдела УСО и ВТ:

«Модернизация тренажера выполнялась по заказу мексиканской стороны и изначально была связана с доработками программного обеспечения тренажера, необходимыми для установки модернизированного приборного оборудования. Некоторые доработки ПО выходили за рамки технического задания, предусмотренного контрактом. К примеру, потребовалась отработка таких маловероятных случаев, как столкновение вертолетов при рулении по аэродрому, заезде в ангар, маневрах в ангаре и т.д. Задавались вопросы типа «почему при столкновении с кустами или с колючей проволокой вертолет не терпит крушение?» и т.п. Но для реального вертолета колючая проволока, а тем более кусты – не проблема, такие препятствия он легко преодолевает и, естественно, в техническом задании таких пунктов не существовало – при том, что тренажер позволял отрабатывать реальные ситуации столкновения с препятствиями, с динамическими объектами и с деревьями во время полета и при рулежке.

Первоначально было запланировано выполнение всех работ по модернизации в течение 3-4 дней. Оставшееся время предполагалось затратить на отладку и тестирование. Но, как оказалось, работы на месте было значительно больше. Дело в том, что к нам попадали далеко не все вопросы специалистов, эксплуатирующих тренажер, и это убедило нас в том, что надо работать с заказчиком напрямую, без посредника. Видимо, здесь действуют какие-то вопросы субординации или политкорректности – не знаю, но работе это в итоге очень мешает… Получилось так, что мы узнали о некоторых возникших проблемах только на месте, и поэтому нам пришлось выполнить гораздо больший объем работ, чем предполагалось ранее. Первые два дня мы потратили на устранение сбоев, работы по которым не планировались. Мы привезли и установили 4 прибора, которые были доработаны также по просьбе мексиканской стороны с целью увеличения их быстродействия. Для выполнения этих работ пришлось основательно разобрать кабину тренажера и мексиканские инженеры при этом не только присутствовали, но и старались помогать нам, для них это был очень интересный и полезный опыт. Параллельно модернизировали головной вычислитель – «сердце» тренажера, составные части которого были привезены нами в багаже… Наша работа была организована отлично: все занятия на тренажере были приостановлены, сотрудники Центра относились к нам с исключительным уважением и вниманием. В результате модернизации оборудования кабина тренажера заметно «похудела» в отношении кабельного хозяйства. Кстати сказать, именно на этом проекте мы впервые «вживую» опробовали свою новую разработку – технологию, которая касается обмена данными вычислительного комплекса с кабиной, и которая предварительно была тщательно отработана в «Динамике» на стенде. Помимо модернизации приборного оборудования и ПО, мы выполнили по просьбе мексиканской стороны еще одну очень важную работу – подготовили тренажер к будущей

глубокой модернизации. Она будет включать установку очков ночного видения и возможность подключения модуля оператора внешней подвески к кабине тренажера. В итоге нам пришлось выполнить сложнейший комплекс работ, как запланированных, так и тех, которые, по независимым от нас причинам, оказались для нас неожиданностью. Сложившийся напряженный график привел к тому, что окончательное тестирование и устранение замечаний пришлось выполнять в течении 2-х оставшихся дней, в том числе в ночь с субботы на воскресенье. Работы были завершены к 6 часам утра, после чего был подписан соответствующий акт. Мы и наши уставшие мексиканские коллеги вздохнули с облегчением – ведь не часто им приходится работать в таком «сумасшедшем» темпе. Хотелось бы поделиться некоторыми впечатлениями об Учебном Центре на базе ВМФ в Веракрузе. Что особенно поразило – так это исключительно бережное отношение мексиканцев ко всей технике вообще, которая у них эксплуатируется. В Учебном Центре рядом с нашим тренажером установлен тренажер самолета, которому уже почти 50 лет, а он до сих пор в идеальном состоянии и исправно работает. Приятно удивило, что выполнены все требования наших технических условий по эксплуатации тренажера, стоит специальное оборудование: системы кондиционирования, очистки и поддержки определенной влажности воздуха. Что греха таить, у нас в стране часто возникают проблемы с этим в тех местах, где устанавливаются наши тренажеры – вплоть до курьезов: как только мы поставляем тренажер – в помещениях начинают делать ремонт… Что касается дальнейших планов, то, конечно, существует взаимное желание продолжить работу. Это касается не только установки новых опций – модулей очков ночного видения и модуля оператора внешней подвески, но и установки в целом более продвинутой версии ПО тренажера, системы визуализации и т.д. Так что глубокая модернизация тренажера, основы которой были заложены во время нашей поездки – впереди. Дело за мексиканской стороной».

P.S. Любопытно, что не успели наши вернуться из Веракруза, как в «Динамику» пришло письмо от мексиканских коллег, в котором они пишут, что просто потрясены тем, что наши специалисты могут столько работать. И сожалели, что не смогли хоть немного показать им Мексику.

ционное отделение городской больницы с температурой 39°С и – поскольку прибыл из Мексики – с подозрением на вирус А/H1N1! К счастью, позже выяснилось, что это было «простое» отравление – еда в самолете Air France была – увы…У нас, правда, есть своя версия случившегося: столько, сколько пришлось работать в Мексике – вредно для здоровья! Иммунитет организма снижается, и он становится более «уязвим» в отношении вирусов, микробов и пр. Но, слава Богу, на этот раз все кончилось благополучно, Герман поправился и мы все снова в сборе!

Да, кстати, недосказанная история с вирусами. По приезде в Россию случилось то, что заставило нас всех изрядно поволноваться за нашего коллегу: на следующий день после приезда Герман Полещук попадает в инфек-

”

10

ПЕРСОНА

ФОРУМ: Виктор Петрович, расскажите, как все начиналось. В.П. Евдокимов: Родился я под Москвой, в Одинцово. После войны и эвакуации мы вернулись в Москву в 1945 году, и по окончании школы в 1956 году я поступил в Московский электромеханический техникум. В 1959 году окончил техникум и получил распределение в Институт автоматики и телемеханики, где попал в группу профессора Б.Я. Когана, в то время являвшегося идеологом аналоговой вычислительной техники. Дальше – служба в армии. Во время службы узнал о том, что сформирована подготовительная группа для поступления в институт. После этого написал домой, попросил прислать мне учебники по русскому языку, физике, алгебре и потихонечку начал готовится к экзаменам, подучил немецкий – все это после службы, понемногу занимался вечерами в наряде… Сразу после армии сдал экзамены в институт, поступил в 1963 году на вечернее отделение Факультета автомати-

Один в поле — воин Думая об этом тихом и исключительно скромном человеке, меньше всего в голову приходит слово «воин». И все-таки… именно это слово подходит больше всего, и вот почему. Конечно, столь сложный в техническом отношении продукт, каким является авиационный тренажер, делает целая команда специалистов в разных областях знаний, каждый из которых отвечает за свой участок. И, тем не менее, есть среди них люди, знания и умения которых часто становятся ключом к успешному решению всего проекта в целом. Одним из таких специалистов в «Динамике» является Виктор Петрович Евдокимов

целые бригады летчиков, даже из Комсомольска-на Амуре… Прежде чем их допускали к полетам, они тренировались на наших стендах. Проводили с группами летчиков и медицинские исследования – сначала «качали» их по курсу, крену, тангажу, давали боковое смещение, а потом задавали задачи, чтобы понять, как «соображает» голова после таких испытаний…Здесь на стендах решались задачи моделирования критических режимов полета, интересной работы тогда было очень много. Несколько лет я проработал в секторе у В.В. Воейкова. Совместно с англичанами мы проводили на стендах исследования влияния турбулентности на прицеливание, и параллельно начали делать подвижные пилотажные стенды по заказу китайской стороны. Всю электронику разводил С.Л. Кайгородов, а я тогда работал с различными системами стенда. В 1998 и 2000 годах были незабываемые поездки в Китай, где мы устанавливали свои стенды... Ф. А когда начали заниматься тренажерами? В.П. Это получилось с легкой руки В.В. Воейкова, я тогда работал у него в «Астрасиме». Мы делали коллиматоры для самого первого нашего тренажера Су-33, который отправили потом в Остров. Как-то раз подходит ко мне Владимир Васильевич и говорит: «Виктор Петрович, кончай делать коллиматоры, нужен твой интеллект – Су-33 стоит, надо приводить его в порядок, оживлять приборы, пульты и все прочее». С этого все и началось, я сделал тогда весь монтаж тренажера – стойку управления, всю разводку и тому подобное. Так вот и начал этим заниматься, поскольку мне

ки и вычислительной техники МЭИ. Да, перед этим еще посещал несколько месяцев в Политехническом институте курсы решения усложненных задач по физике и математике, после этого экзамены легко сдал… Институт автоматики и телемеханики тогда находился рядом с фабрикой «Большевичка», а в 69-м году его перевели на «Калужскую» и в один конец приходилось ездить часа два. Учиться и работать при такой езде стало очень трудно, и я решил уйти. Позвонил в отдел кадров ЦАГИ, и оказалось, что в 15-м отделении как раз нужен такой специалист. Я попал в сектор аналоговых машин, которые тогда находились как раз в том зале, где сейчас расположен офис «Динамики». В ЦАГИ начал работать на установке МПТ-9, которая была разработана Коганом. Моя дипломная работа была связана с электронным анализатором случайных процессов, на котором считалась корреляционная функция. Когда защищал диплом, развернул огромнейший чертеж на всю доску от стены до стены – как мне потом рассказывали ребята, комиссия была поражена. Защитился на «отлично», стал работать у Р.В.Студнева, он тогда руководил созданием стендов для исследования динамики самолетов. Я делал систему управления, занимался отладкой гидроприводов… Тогда в 70-х годах начались исследования динамики самолетов МиГ-29 и Су-33, здесь появились летчикииспытатели – Александр Федотов, Валерий Меницкий, Игорь Волк, Виктор Пугачев и многие другие. Любопытно, что эффект, названный потом «коброй Пугачева», обнаружили впервые на стенде, еще до того, как показать его в воздухе. Так вот, на стенде предстояло определить, как летчику управлять самолетом при исполнении этого маневра, малейший уход по педалям был недопустим, поэтому отработка «кобры» шла здесь, на стендах. Потом начались работы по сопровождению летных испытаний МиГ-29, я отвечал тогда за подготовку техники – приборного хозяйства, системы приводов, все должно было быть в полном порядке. Вычислителей тогда не было таких, как сейчас – были огромные аналоговые машины, занимающие целые залы. Потом уже, в 1985, перешли на персоналки. Мы получали записи летных испытаний, воспроизводили их на стендах, а затем приглашали летчиков для отработки «полетов» на стендах – в 80-х годах к нам сюда приезжали

все эти системы были хорошо знакомы… Сейчас работы очень много, я занят практически во всех проектах «Динамики». Основной кусок, который мы делаем – это «железо», по сути, все внутреннее хозяйство тренажера. Все связи, которые есть внутри, пульты, приборы, педали – все это должно работать и взаимодействовать с программным обеспечением тренажера. После Су-33 был очень сложный бирманский проект тренажера МиГ-29, я снова делал все чертежи, по которым потом работали монтажники. Ф. Вы участвуете только в самолетных проектах? В.П. Когда в «Динамике» стали развивать вертолетную тематику, появились новые специалисты в этой области. Они занимаются теми же самыми задачами для вертолетных тренажеров. Если честно, я их вначале всерьез

не воспринимал, считая, что тренажеры самолетов – это наша главная и самая сложная тематика. А оказалось, в вертолетах внутреннее хозяйство даже посложнее самолетного будет. Опыт у меня большой, со временем меня стали подключать и к вертолетным проектам, так было и с Ми-24П, и потом с Ми-35М. Системы-то в принципе везде одинаковые… Ф. А сейчас можно сказать, что отработана определенная технология, поставленная на поток, или каждый проект все-таки остается уникальным? В.П. Мы, конечно, стремимся к этому, и в некоторых случаях это удается. Однако отработать технологию раз и навсегда не получается хотя бы просто потому, что все время появляются новые идеи, а они требуют в свою очередь новых решений. И даже не в том дело, что каждый раз приходят разные кабины, нет, просто всякий раз от проекта к проекту все равно существуют изменения и все время приходится совершенствовать свои же прежние решения… Это, конечно, создает трудности нашим программистам, но что поделать – мы все в одной команде и делаем одно дело, в котором все взаимосвязано – мы не сделаем свою часть – программисты не смогут работать, они не сделают – наше «железо» не нужно никому. Ф. Говорят, что с Вами легко работать, Вы обладаете редким качеством – умением работать с любым коллективом людей. Это трудно?

В.П. А зачем ссориться на работе? Если ты работаешь не один, а в коллективе, надо уметь как-то срабатываться. Конечно, у некоторых людей на первом месте – их собственный характер, амбиции, и это очень мешает работать. Если ставишь личные амбиции выше интересов дела – никогда ничего хорошего не получится. Наверное, в армии я все-таки прошел хорошую закалку, как говорится, школу жизни. Со мной служили азербайджанцы, грузины, казахи, башкиры – в одном отделении нас было 5 национальностей, и со всеми нужно было как-то договариваться, находить общий язык. Причем не все даже по-русски хорошо говорили, правда, все хорошо понимали команду «на обед»… У меня, наверное, просто такой характер, что мне всегда было относительно легко работать с людьми.

История авиационного тренажеростроения.

ИСТОРИЯ

11

Часть II

Вальтер Ф. Улльрих Появление первых авиационных тренажеров было связано с необходимостью подготовки летчиков к полетам. Важность этой задачи признавалась специалистами с самого зарождения управляемого полета. Прежде чем подвергать отважных пионеров авиации опасностям и неожиданностям, подстерегающим их в воздухе, нужно было сделать все возможное, чтобы подготовить пилотов в безопасной обстановке на земле. Неудивительно, что спустя всего несколько лет после исторического первого полета авиаконструкторы создают учебное оборудование, которое помогает им уберечь и жизни людей, и дорогую технику от риска, связанного с недостаточной подготовкой летчиков. «У этого аэроплана нет статической устойчивости, и вы вынуждены постоянно контролировать его пространственное положение. Он неожиданно изменяет направление движения, причем совершенно произвольным образом реагирует на малейшее дуновение ветерка или тепловой поток», – так описывает пилотажные свойства самолета Kitty Hawk, построенного братьями Райт в 1903 году, Терри Куэйо, женщина-летчик, пилотирующая Боинги 757/767 и легкие самолеты. А уж она-то знает, поскольку в декабре 2003 года летала на реплике того самого исторического аэроплана, построенной к столетию первого полета. Эта оценка справедлива в отношении любого самолета, созданного в первом десятилетии прошло-

го века. Flyer III, созданный братьями Райт через два года после первого образца, и считающийся первым практическим самолетом, уже имел улучшенные характеристики управляемости и маневренности. Однако и этот летательный аппарат, и все прочие конструкции американских и европейских инженеров того периода были неустойчивы и требовали непрерывного вмешательства летчика в управление. «Как будто ты канатоходец на ветру, для удержания равновесия нужны точно такие же навыки», – говорит Иго Этрих, австрийский конструктор знаменитого Etrich – Rumpler Taube, первого в истории самолета, обладавшего устойчивостью. Соответственно, катастрофы с полной потерей техники были нередким событием, причем разбивались даже опытные пилоты. В 1908 году во время приемочных испытаний упал самолет, пилотируемый Орвиллом Райтом; его пассажир, лейтенант армии США погиб, став первой жертвой управляемого полета. Знаменитый французский конструктор и авиатор Луи Блерио падал несколько раз, как и многие начинающие летчики. К началу Первой мировой войны Германия потеряла 70 пилотов, 41 из них – военные.

Учимся летать

Неудивительно, что много изобретательности и усилий было положено на то, чтобы снизить потери. Гленн Кертис, один из американских пионеров авиации, в своей «Книге Кертиса по авиации» подводит итог этим ранним попыткам обучения летному мастерству. Например, рычаг, убранный наполовину, не позволял самолету достичь подъемной силы, необходимой для отрыва от земли. Начинающие пилоты окрестили такую технику «бреющим полетом» и учились таким образом выдерживать курс. Изменение шага винта также не давало самолету взлететь, заставляя его «подпрыгивать» не набирая высоты. Во Франции первые инструкторы подумывали о сокращении размаха крыла, чтобы удержать самолет от взлета. Так делали в летной школе French Ecole de Combat и использовали для тренировок

моноплан Блерио. Однако все перечисленные способы имели один серьезный недостаток: для обучения использовалась настоящая авиационная техника, слишком дорогая, чтобы позволить курсантам ее разрушить в процессе тренировки.

Учебная бочка по имени Антуанетта

Кажется, решение было очевидным: необходимо сконструировать техническое средство обучения для наземной подготовки летчиков к полету. Впервые о появлении такого авиационного тренажера объявила французская компания Antoinette в 1910 году. Устройство, названное «Учебная бочка Антуанетта» в честь дочери владельца завода Джулиуса Гастамбайда, явилось результатом совместных усилий самого Гастамбайда и Леона Левассера, художника и изобретателя знаменитого двигателя (он запатентовал первый в истории V-образный восьмицилиндровый двигатель). Эти двое еще с 1903 г. занимались летательными аппаратами и их двигателями, причем далеко не всегда успешно. Однако Antoinette VII, на тот момент самый большой и тяжелый моноплан в мире, вызвал одобрение современников-авиаторов за «хорошие летные характеристики в сложных условиях полета и за присущую ему устойчивость», что делало этот самолет наиболее пригодным для обучения новичков. И, тем не менее, на счету Antoinette VII целый ряд летных происшествий. Управление этим монопланом требовало серьезных навыков. Руль направления приводился в действие педалью, а руль высоты – правым штурвалом, поперечное управление осуществлялось перекашиванием крыла с помощью левого штурвала довольно большого диаметра. Однако проворачивание колеса для бокового перемещения самолета было делом очень непростым. Говорят, что на вопрос о том, почему система управления этого самолета такая сложная, Левассер отвечал, что «летать тоже не так уж просто». Три курсанта школы Mourmelon-le-grand, майор Клолу, майор Лаффон и лейтенант Клавенад впервые выска-

12

ИСТОРИЯ

зались в пользу обучающего аппарата, который позволил бы им развить навыки и правильные рефлексы для управления всеми рулевыми колесами самолета в нужном направлении и в нужный момент времени. По их просьбе в 1909 г. и был создан довольно странный аппарат, получивший название «Учебная бочка Antoinette». Он состоял из двух полубочонков, поставленных один на другой, и кресла пилота с двумя штурвалами по бокам для имитации управления аэропланом по тангажу и крену, венчающего это необычное сооружение. Более того, под ногами обучающегося находилась педаль руля направления, позволявшая изменять угол рыскания, а перед глазами – линия визирования для выравнивания по горизонту. Нижний полубочонок, служивший основанием этой пирамиды, был установлен на поворотную головку и находился в состоянии неустойчивого равновесия. Оператор вручную приводил «тренажер» в действие, имитируя движение по тангажу, крену и рысканию. Благодаря столь

Журнал MS&T (Military Simulation & Training) является ведущим мировым изданием в области оборонного моделирования и обучения и служит военному сообществу в течение почти 25 лет. Каждый выпуск MS&T имеет широкую географию распространения и отличается глубоким проникновением в суть описываемых проектов, содержит репортажи о находящемся в эксплуатации оборудовании, обсуждает политику обучения в области обороны, сообщает о последних новинках отрасли и т.д. Содержание MS&T постоянно меняется с тем, чтобы отслеживать потребности рынка военного обучения и моделирования и способствовать максимизации преимуществ обучающих технологий. С разрешения редакции журнала и его авторов мы продолжаем серию публикаций об истории авиационного тренажеростроения, начатую в предыдущем номере ФОРУМА (3/2008).

Главный редактор: Светлана Поповьян Говорите с нами! Если у Вас есть, что рассказать, сообщите нам, и Ваша история окажется в следующем выпуске ФОРУМА! e-mail: forum@dinamika-avia.ru

простой конструкции пилот мог удержать «самолет» в равновесии, только правильно манипулируя всеми рычагами управления. Так постепенно приобретались навыки выполнения разнообразных тонких маневров на моноплане. Позднее, уже после 1910 г. было построено еще несколько «учебных бочек». Точную копию этого «доисторического» тренажера сейчас можно увидеть в вестибюле французского учебного центра Airbus в Тулузе.

Отделяя зерна от плевел

Первые годы в истории управляемого полета стали периодом, когда разные виды воздушных соревнований быстро вошли в моду, привлекая в авиацию тысячи любопытных новичков. Теперь на самолетах летали не только инженеры-разработчики, но и энтузиасты разного толка, и цели они также преследовали самые разные. Должно быть, научиться летать, и даже побеждать в соревнованиях действительно было не так уж и сложно. «Для того чтобы получить лицензию пилота, многим хватало пяти занятий. Причем этих пяти занятий было достаточно даже для того, чтобы обыгрывать опытных авиаторов в соревнованиях», – вспоминает один из первых асов. И все же, зачастую в активе таких новоиспеченных пилотов были скорее непревзойденная смелость и немереный энтузиазм, чем прирожденные способности. Когда же вооруженные силы, наконец, заинтересовались авиацией, отношение к подготовке пилотов изменилось. Не каждому дано стать военным летчиком. С момента начала Первой мировой войны, когда желающих попасть во вновь созданные военно-воздушные силы было гораздо больше, чем требовалось, пришлось учиться отделять зерна от плевел и вводить жесткий процесс отбора добровольцев. Однако катастроф и аварий было много. Даже Манфред фон Рихтгофен, знаменитый «Красный барон», которому только с третьей попытки удалось получить лицензию пилота, разбил свой самолет при посадке. И не он один! В первые месяцы войны немцы потеряли около ста аэропланов – не в боевых действиях, а в авиационных происшествиях! Возвращаясь в 1912 г., надо сказать, что инспекторские проверки выявили, что в 90% случаев причиной авиационных происшествий и катастроф была несостоятельность пилотов. Тогда почему же не устраивать жесткий отбор кандидатов прежде, чем их допустят к полету? Итальянский психолог Агостино Гемелли, которого почитают как отца-основателя авиационной психологии в Европе, в соавторстве с Амедео Херлицка определили человеческий фактор как основную причину всех неудач, занялись изучением психологических аспектов, провели исследование методов отбора пилотов. Эти двое ученых разработали оригинальную методику для проверки внимания, психомоторных реакций и эмоциональности кандидатов в пилоты. Результат оказался более чем успешным: количество происшествий и аварий во время тренировочных полетов сократилось с 30% до 6%. Таким образом, строгий медицинский отбор стал непреложным требованием для всех начинающих авиаторов. Первое техническое устройство для тестирования пригодности кандидатов и, в особенности, их психологической реакции на стресс, вызываемый полетом, было

ЗАО ЦНТУ «Динамика» Россия, 140180, Московская область, г. Жуковский, ул. Жуковского, д.1. Тел./Факс: +7 (495) 777 59 30 e-mail: info@dinamika-avia.ru www.dinamika-avia.ru

сконструировано в университете Турина и построено силами Авиационного батальона вооруженных сил Италии. Его установили и ввели в действие в военной школе Vinaria Real в Турине в 1914 г. В качестве основы этого устройства использовался фюзеляж аэроплана Блерио. Устройство имитировало движение по тангажу и крену, а испытуемые, сидя в кабине с завязанными глазами, должны были распознавать эти перемещения. Второй тренажер мог воспроизводить гораздо более сложную динамику, включая движение по рысканию, и имел достаточно сложную систему управления. Пожалуй, это был следующий шаг в эволюции тренажера Блерио I, сделанный после анализа его технических характеристик и свойств. Однако тестирование способности молодых людей к пилотированию с помощью этих устройств вскоре прекратили, поскольку никаких выдающихся или хотя бы значительных результатов исследования не дали. Оба тренажера совершенно случайно сохранились в подвальном помещении Туринского университета и теперь полностью восстановлены. Вероятно, это самые первые в истории авиационные тренажеры. Еще в январе 2009 года их можно было посмотреть и потрогать в экспозиции специализированной выставки в Музее аэронавтики в итальянском городе Тренто. Итак, все началось с учебной бочки Antoinette и тренажера Блерио, они и являются прародителями высокотехнологичных обучающих устройств сегодняшнего дня. Построенные по технологиям своего времени на основе имевшихся на тот момент научных знаний и даже с использованием инновационных подходов, эти ранние экземпляры технических средств обучения выполняли функции и задачи, хорошо знакомые и понятные сегодня всем нам. Уже не вызывают снисходительной улыбки эти странные механизмы, когда представляешь себе, как они были важны в свое время и как именно работали. Однако отбор кандидатов и выработка навыков координированного управления не были единственным предназначением авиационных тренажеров. В 1916 г. немецкий инженер сконструировал первый тренажер, позволявший имитировать «ощущения от управления самолетом», на котором проходили обучение будущие летчики Королевской Баварской авиационной дивизии. Таким образом, была доказана реализуемость самой идеи полноценной наземной подготовки к полету. В России в это время создавались тренажеры для подготовки к выполнению боевых задач. Но это уже другая история. (Продолжение следует) Перевод с английского Виктории Кульковой В публикации использованы материалы MS&T, www.loc.gov; www.wikimedia.org; www.wag2009.com

Подготовлено в печать: РК «Ива», www.iva.ru арт-директор — Поддубный И. Тираж: 400 экз.