具有持续性过载模拟能力的飞行模拟器系统技术方案

技术编号:5186765 阅读:395 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术公开了一种具有持续性过载模拟能力的飞行模拟系统,该飞行模拟系统包括有飞行模拟器和过载分量模型。过载分量模型存储在一PC机中。飞行模拟器包括有吊舱、滚转架、旋臂、配重块、基座组件、第一驱动组件、第二驱动组件、第三驱动组件和第四驱动组件;其中,旋臂、吊舱和滚转架构成运动载人离心平台;运动载人离心平台受基座组件中的电机驱动、以及第一驱动组件、第二驱动组件、第三驱动组件和第四驱动组件的驱动实现持续性的、而非瞬时的过载。对本发明专利技术的飞行模拟系统的控制通过受训练者操纵飞机座舱中各设备输出的飞行参数,然后由过载分量模型对飞行参数的处理,从而得到三轴过载所需的控制参数,最后通过控制旋臂的角速度和吊舱的滚转、俯仰角度,实现了对受训练者三轴持续性过载的精确模拟。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种地面飞行模拟系统,更特别地说,是指一种能够模拟实际飞行 时产生的三个轴向持续性过载的地面飞行模拟系统。
技术介绍
现代高性能飞机在机动时会产生非常大的过载,对人体生理有非常大的影响。 这种过载的特点是峰值较大,最大过载可达9g(g为重力加速度常数,9.81m/s2);过载加 载快,增长率可达6g/S;过载的持续时间也较长,可持续数秒并可能反复出现。这种持 续时间较长的较大过载严重影响飞行员在空战机动时的空间感和形势判断能力,飞行员 可能出现短暂黑视、空间定位错觉甚至意识丧失,造成机毁人亡的严重飞行事故。这里 所说的过载是指作用于飞行器或飞行员身体上的除重力以外的力产生的加速度与重力加 速度常数之比。航空医学研究表明,如果能对飞行员进行反复的高过载情况下的飞行训练,则 可明显提高飞行员的过载耐受能力。但采用真实的飞机进行高过载科目的训练,不仅消 耗飞机有限的结构寿命,还可能危及飞行安全。因此最好是能在地面模拟器上为飞行员 提供各种机动下的过载体验。地面飞行模拟器是在地面模拟飞行器空中飞行和地面运动的设备,按照其基座 是否能运动可分为固定基座飞行模拟器和运动基座飞行模拟器。固定基座飞行模拟器因其平台固定,对模拟器的体积和重量限制较少,其视景 仿真和座舱仿真(座舱布局、音效等)可达到较高的逼真度,同时成本可以控制的较低, 但其不具备过载模拟能力,受训飞行员(受训练者)没有运动输入,飞行模拟的真实感较差。运动基座飞行模拟器目前一般采用Stewart六自由度机构(参见Stewart D.Aplatform with six degree~of-freedom.Proceedings of the Institute forMechanical Engineering. 1965, 180 : 371-386)作为其运动平台,既有视景仿真又有有限的瞬时过载 模拟能力(约为O.lg 1.9g,g为重力加速度常数,9.81m/s2),目前已广泛应用于民航 客机等低机动飞机的飞行训练,但应用于高机动飞机的飞行训练时受其运动平台工作范 围的限制,只能模拟飞机有限的位移变化及微量的角加速度变化,且没有持续载荷模拟 功能,模拟器的逼真度不高,飞行训练效果较差。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种具有持续性过载模拟能力的飞行模拟系统,该飞行模 拟系统通过在地面模拟实际飞行时产生的三个轴向(胸-背向、左-右向、头-足向)持 续性过载,并结合视景仿真为受训练者提供尽可能接近实际飞行的模拟飞行环境,以在 地面进行安全可控的高机动飞行训练,提高受训练者的抗过载能力,熟练掌握高过载飞 行机动。本专利技术的一种具有持续性过载模拟能力的飞行模拟器系统,该飞行模拟器系统 借助飞机座舱输出的飞行参数作为过载分量的输入信息;所述飞行参数经过载分量模型 Gxc = Gt cos O0-G1 sin φ0 sin θ0 - Gv cos φ0 sin θα本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种具有持续性过载模拟能力的飞行模拟器系统,该飞行模拟器系统借助飞机座舱输出的飞行参数作为过载分量的输入信息;其特征在于:所述飞行参数经过载分量模型***整合得到需要加载到受训练者1A身上的过载G↓[xc]、G↓[yc]和G↓[zc]。

【技术特征摘要】
1.一种具有持续性过载模拟能力的飞行模拟器系统,该飞行模拟器系统借助飞机座舱 输出的飞行参数作为过载分量的输入信息;其特征在于所述飞行参数经过载分量模型Gxc = Gt cos Oc -Gr sin φα sin θ0 - Gv cos sin 6C Gyc = -Gr cos ψ0 + Gv sin 武·Gzc = G1 sin θ0 + Gr sin φ0 cos ^c + Gv cos ^c cos 0C整合得到需要加载到受训练者IA身上的过载Gxc、Gyc和Gzc02.根据权利要求1所述的具有持续性过载模拟能力的飞行模拟器系统,其特征在于 飞行模拟器系统中的飞行模拟器包括有吊舱(1)、滚转架(2)、旋臂(3)、配重块(4)、基 座组件(5)、第一驱动组件(6)、第二驱动组件、第三驱动组件和第四驱动组件;其中, 旋臂(3)、吊舱(1)和滚转架(2)构成运动载人离心平台;第一驱动组件(6)包括有A直流力矩电机(61)、A联轴器(62)、第一转轴(63)、A 滚珠轴承(64)、B滚珠轴承(65)和A电机支架(66),凸字形A电机支架(66)的两端固 定在滚转架(2)的第一边梁(21)上,A电机支架(66)的中间面板上安装有A直流力矩 电机(61),A直流力矩电机(61)的输出轴穿过A电机支架(66)的中间面板上的通孔后 连接在A联轴器(62)的一端,A联轴器(62)的另一端连接在第一转轴(63)的一端上, 第一转轴(63)的另一端顺次穿过A滚珠轴承(64)、B滚珠轴承(65)后连接在吊舱(1) 的B半球壳(IB)的安装孔(IC)内,A滚珠轴承(64)和B滚珠轴承(65)安装在滚转架 (2)的第一边梁(21)的A通孔(211)内;第二驱动组件包括有B直流力矩电机、B联轴器、第二转轴(63B)、C滚珠轴承、D 滚珠轴承和B电机支架,凸字形B电机支架的两端固定在B支臂(34)的外侧,B电机支 架的中间面板上安装有B直流力矩电机,B直流力矩电机的输出轴穿过B电机支架的中 间面板上的通孔后连接在B联轴器的一端,B联轴器的另一端连接在第二转轴(63B)的 一端上,第二转轴(63B)的另一端顺次穿过C滚珠轴承、D滚珠轴承后连接在滚转架(2) 的第二边梁(22)的B通孔(221)内;C滚珠轴承和D滚珠轴承安装在B支臂(34)的C 轴孔(36)内;第三驱动组件包括有C直流力矩电机、C联轴器、第三转轴(63C)、E滚珠轴承、 F滚珠轴承和C电机支架,凸字形C电机支架的两端固定在滚转架(2)的第三边梁(23) 上,C电机支架的中间面板上安装有C直流力矩电机,C直流力矩电机的输出轴穿过C电 机支架的中间面板上的通孔后连接在C联轴器的一端,C联轴器的另一端连接在第三转轴 (63C)的一端上,第三转轴(63C)的另一端顺次穿过E滚珠轴承、F滚珠轴承后连接在吊 舱(1)的A半球壳(IA)的安装孔内;E滚珠轴承和F滚珠轴承安装在滚转架(2)的第三 边梁(23)的C通孔(231)内;第四驱动组件包括有D直流力矩电机、D联轴器、第四转轴(63D)、G滚珠轴承、H 滚珠轴承和D电机支架,凸字形D电机支架的两端固定在A支臂(33)的外侧,D电机支 架的中间面板上安装有D直流力矩电机,D直流力矩电机的输出轴穿过D电机支架的中 间面板上的通孔后连接在D联轴器的一端,D联轴器的另一端连接在第四转轴(63D)的 一端上,第四转轴(63D)的另一端顺次穿过G滚珠轴承、H滚珠轴承后连接在滚转架(2) 的第四边梁(24)的D通孔(241)内;G滚珠轴承和H滚珠轴承安装在A支臂(33)的B轴孔(35)内。...

【专利技术属性】
技术研发人员:王立新潘文俊
申请(专利权)人:北京航空航天大学
类型:发明
国别省市:11

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