[發明專利]羅賓遜R44直升機多任務飛行訓練器

在審

• 申請號: 201711075312.9
• 申請日: 2017-11-03
• 公開（公告）號: CN107909883A
• 公開（公告）日: 2018-04-13
• 發明（設計）人: 蘇彬;陳又軍;趙國柱;陳彬;李會茹;周毅
• 申請（專利權）人: 中國民用航空飛行學院
• 主分類號: G09B9/46
• 分類號: G09B9/46;G09B9/28
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明羅賓遜R44直升機多任務飛行訓練器涉及飛行模擬機系統設計領域，具體涉及羅賓遜R44直升機多任務飛行訓練器。

背景技術

羅賓遜R44直升機多任務飛行訓練器研制是由中國民航飛行學院課題組負責承擔研制，其目的是對直升機飛行訓練器的關鍵技術進行研究，形成完全自主知識產權。并參照CCAR-60部(總局141號令)直升機飛行訓練器4級證書的標準要求，選擇羅賓遜R44直升機作為模版，研制直升機飛行訓練器。

直升機是一種以旋翼為主要升力和推進力來源，能垂直起落及前后、左右飛行的旋翼航空器。能低空、低速的機動飛行，可在小面積場地垂直起降，“5.12”四川汶川大地震中，直升機發揮了巨大甚至獨特的作用，受到廣泛關注，新型直升機研發、引進速度得到加快。直升機在短途運輸、觀光旅游、醫療救護、救災搶險、緊急營救、管道巡視、海上石油平臺作業、吊裝設備、探測資源、護林滅火、緝私緝毒、消防、商務運輸、空中攝影等方面得到了廣泛的應用。

雖然目前中國直升機空中觀光、短途包機等項目還沒有形成規模和產業，但隨著國民經濟發展，我國低空空域管理改革意見的公布，各項審批手續的簡化，預計今后10年時間國內將逐步形成較為成熟的通用航空市場。直升機因其可在小面積場地垂直起降等特點，發展速度明顯超過固定翼通航飛機。通用航空的發展必然帶來通用航空培訓市場的增長。

目前我國民用直升機模擬機、訓練器設備依賴進口，尚無自主研發通過民航局等級鑒定的直升機訓練器，有少量用于直升機研發的工程模擬機，直升機飛行模擬訓練尚未大面積開展。

發明內容

本項目以羅賓遜R44直升機為藍本，參照民航局CCAR-60部法規的4級飛行訓練器標準進行研制，最終測試飛行評價完全參照民航局CCAR-60部規定的飛行訓練器4級標準進行主觀測試飛行和評價，飛行仿真相似性評價以人工操縱直升機與飛行手冊進行對比為準。

該飛行訓練器具備垂直40度，水平180度多通道球幕視景系統、五通道電動操縱負荷系統、模擬駕駛艙。能進行直升機特有的多場景，多科目訓練，可真實再現山區等復雜地形的實際面貌；基于幾何形態的直升機碰撞檢測，能滿足飛行科目的多場景模擬能力，提高飛行員駕駛技術和遇險處置能力。

本發明軟件模塊在Windows7操作系統下，利用Visual Studio2012開發環境開發完成。

直升機飛行訓練器主要包括直升機駕駛艙、直升機儀表系統、接口系統、操縱桿力負荷系統、飛行動力學仿真、直升機系統仿真、視景系統、教員控制臺、音效系統、QTG測試軟件等10個主要的子系統。

直升機駕駛艙和直升機儀表系統提供1∶1的羅賓遜R44機型直升機駕駛艙模擬和飛行狀態呈現；計算機接口系統擔負計算機和直升機座艙設備之間的信息交換以及電平變換，數據采集和控制驅動執行部件的功能；操縱桿力負荷系統為駕駛員提供模擬的駕駛桿力，提供操縱感覺；飛行動力學仿真通過解算直升機六自由度運動方程，實現直升機在空中、地面各種正常和非正常的飛行狀態模擬，是飛行訓練器的數據源泉，是飛行訓練器的核心子系統之一，也是飛行訓練器是否滿足等級鑒定要求的重要環節；直升機系統仿真完成直升機系統及其邏輯的仿真，主要包括導航系統、通訊系統、電源系統、信號燈光系統、發動機啟動、試車、關車邏輯等；視景系統為飛行員提供虛擬機場環境；教員控制臺用于完成訓練器電源控制、直升機狀態監控和設置、機場及直升機位置設置、環境控制、直升機系統故障設置、凍結和重定位等多種功能，飛行教員通過教員控制臺可完成法規規定的課程設置。音效系統由駕駛員操縱動作所導致的重要的訓練器駕駛艙聲響應，與相同情況下在直升機上聽到的聲音一致。QTG測試軟件系統用于測試飛行訓練器的特性，用于與飛行實測數據比較，是飛行訓練器客觀評價的主要平臺。

這些子系統通過計算機接口、網絡由實時調度管理軟件進行管理和調度，完成子系統的通訊和數據交換。

其中飛行動力學仿真、直升機系統仿真、視景系統、教員控制臺、音效系統仿真幾個部分為純軟件系統，其余部分為硬件結合軟件實現的仿真系統。各子系統的關系見圖1。子系統之間通過接口系統和網絡進行通信和數據交換。