2016. 12. 09. péntek
Natália
: 314 Ft   : 290 Ft Benzin: 352 Ft/l   Dízel: 365 Ft/l   Írjon nekünk HADITECHNIKA

Új típusú szimulátor a svéd pilóták kiképzésében

JETfly  |  2004-01-12 09:12:43

A Svéd Légierő nem régiben szerzett be egy kombinált szimulátor-centrifugát, ami kettős feladatot lát el, egyrészt a Gripen pilóták kiképzésében nyújt segítséget, másrészt a nagy túlterhelésű légiharc közbeni feszültség kutatására is szolgál.

A rendszer lehetővé teszi, hogy a pilóták akár 9g túlterhelést is húzhatnak, valamint bármilyen bólintási és bedöntési értéket létrehozhatnak, ezáltal biztosítva, hogy az így szerzett tapasztalat csak kismértékben különbözzön a valós repüléstől.A kivételes rugalmasságot és valósághüséget biztosító svéd Dinamikus Repülő Szimulátor (DFS) Linköpingben található, és állítólag az első már használatban lévő olyan negyedikgenerációs földi telepítésü eszköz, amely képes a túlterhelés és a modern harcászati repülés viszonyainak imitálására.

A hasonló szimulátorok kifejlesztésének lehetősége csak a közelmúlt vívmánya, bár számos vállalat évek óta dolgozik a centrifugabázisú rendszereken. Világszerte mindössze egy maréknyi negyedikgenerációs eszköz van a piacon, de ezek között ádáz küzdelem dúl. Egy svéd pilóta szerint, akinek lehetősége volt a legtöbb jelenleg elérhető rendszer kipróbálására, az eszközök valósághüsége folyamatosan javul.„Lehetőségem volt repülni a Svéd Légierő DFS-ét a Védelmi Beszerzési Hivatal Teszt és Elemző Központjában, és meglepődve tapasztaltam, hogy a rendszer mennyire megközelíti a nagyteljesítményü repülőgépeket. Természetesen vannak elkerülhetetlen fizikai korlátok, de valóban ez volt a legvalósághübb szimulátor, amit valaha is kipróbáltam.”

Fotó:Sövegjártó Zoltán

Az alapvetően egy centrifuga karjának végére szerelt pilótafülke-makettből álló svéd Dinamikus Repülő Szimulátor hatalmas ugrást jelent a vadászpilóták kiképzésében és a repülésfiziológia kutatásának lehetőségében. Az eszközt a kaliforniai Wyle Laboratories tervezte és építette és számos olyan tulajdonsággal rendelkezik, amelyek lehetővé teszik a nagytúlterhelésü repülés szimulálását. Ezek:

· A 10 méteres centrifugakar meghajtását biztosító nagy nyomatékú egyenáramú motor.· Egy keretbe függesztett nagy gömb alakú gondola a Gripen fülkéjének müszereivel és kezelőszerveivel, valamint egy egyszerü három képernyős kivetítő rendszer.· Egy vezérlőrendszer, amely a Gripen, vagy bármely más repülőgép aerodinamikai modelljén alapul, és pontosan szimulálja egy vadászgép dinamikus válasz karakterisztikáit.· Érzékelő algoritmus a vezérlő rendszerben, amely képes becsapni az ember fiziológiai érzékszerveit, olyanfokú realitást biztosítva, ami egyszerüen nem lehetséges egy hagyományos centrifugában, állítja a Wyle egy illetékese.· Zárt bukfenc üzemmód, ami lehetővé teszi a pilóta számára, hogy teljes egészében vezérelhesse a DFS mozgásait. Előre beprogramozott üzemmódok is elérhetőek.· Minimális késési idő, ami lehetővé teszi, hogy a szimulátor reakciói közel azonosak legyenek egy valós repülőgépével.

A Wyle mérnökei egy olyan centrifuga alapú szimulátor fejlesztésébe kezdtek, amit a pilóták kiképzéshez és értékeléséhez alakítottak ki túlterheléses környezetben, de az eszköz a repülő-orvosi kutatásokhoz is eléggé rugalmas. Következésképpen azokra a tulajdonságokra koncentráltak, amelyek gyors reakcióidőt biztosítanak.„Azt akartuk, hogy pilóták repülhessenek és beavatkozhassanak ebben a környezetben, és ne csak passzívan menjenek egy kört a centrifugában,” mondja Will Roberts, a Wyle Labiratories DFS programigazgatója. „Végigjártuk az utat, hogy a repülőgéppel végrehajtható hat szabadságfokú mozgást hogyan lehet az általunk vezérelt centrifugában elérhető három szabadságfokúvá alakítani. Nem tökéletes, de azt hiszem elég jó. Van még mit kutatnunk, hogy még jobbá tegyük.”

Fotó:Sövegjártó Zoltán

 A JAS 39 Gripen beszerzésekor a Svéd Légierő illetékesei indíttatást éreztek egy nagytúlterhelésü szimulátorba történő beruházásra, mivel egy modern 9g-s repülőgép nagyon rövid idő alatt képes nagy túlterhelés elérésére és annak folyamatos fenntartására. Felismerték, hogy a nagy túlterhelés következtében fellépő eszméletvesztés a repülőgép és a pilóta elvesztését is eredményezheti. A Gripen program kezdetén bekövetkezett eseményeknek köszönhetően a Svéd Légierő vezetői arra a következtetésre jutottak, hogy nem végeztek még elegendő kutatást a nagy túlterhelés során fellépő fiziológiai jelenségek területén. Következésképpen elhatározták egy világszínvonalú szakértői gárda létrehozását, hogy a Svéd Légierő pilótáit felkészítsék a repülés során túlterhelés hatására fellépő stressz megfelelő kezelésére, jegyezte meg Kent Engström a svéd Védelmi Beszerzési Hivatal DFS programigazgatója. „Még kutatásokat kell végeznünk, hogy jobban megértsük a nagytúlterhelés következtében fellépő eszméletvesztés előtti és a feleszmélés utáni jelenségeket, hogy hogyan képes az ember visszanyerni a pszichomotoros és észlelő képességeit különböző késleltetések esetén,” mondja Leif Petterson, a Védelmi Beszerzési Hivatal Teszt Központjának egyik mérnöke. „Ezek véleményem szerint olyan kutatási lehetőségek, amiket eddig még senki sem csinált.” „A rendszer, amellyel repültem mechanikailag igen különleges volt,” mondja Roberts. „A kar szerkezete hasonló egy szárnyéhoz, üreges alumínium váz teherviselő borítással. Más centrifugáknál dobozos tartós megoldást alkalmaznak. A teherviselő borítás sokkal természetesebb rezgést biztosít, ami számos dolgot tesz lehetővé számunkra anélkül, hogy zavarnának a szerkezeti hatások.”

 A könnyebb és erősebb kar egyszerübbé teszi a túlterhelés hirtelen növelését, és alacsonyabb szinten tartja az indítás/leállás következtében fellépő feszültségeket, ami kisebb meghajtómotor alkalmazását teszi lehetővé. A Wyle választása egy 1900kW teljesítményü motorra esett. Az eredetileg marógépekhez tervezett Westinghouse egyenáramú motor közvetlenül kapcsolódik a centrifuga kar meghajtó rendszeréhez. Ez kb. 7 Megawatt csúcsteljesítményt képes leadni 0,1 másodperc alatt, amikor a pilóta élesen belehúz a pilótafülkében található botkormányba, hirtelen növelve ezzel a túlterhelést.

Fotó:Sövegjártó Zoltán 

„Ezzel a motorral 0,12 másodperc alatt tudjuk elérni a maximális túlterhelést,” mondja Roberts. Mivel azonban a nagy teljesítmény szükséglet csak rövid ideig áll fenn, nem melegszik túl a motor. A szimulátoros repülésemet megelőzően egy repülőorvos EKG érzékelőket ragasztott a mellkasomra, biztosítva ezzel a szív paramétereim valós idejü nyomon követését. Az orvos biztosított, hogy ez szabványos eljárás. Felöltöztettek a svéd típusú G-ruhába, majd beszíjaztak a DFS gondolájában (ami egy a centrifugakar végére függesztett gömb alakú szerkezet) elhelyezet Gripen katapultülésbe. A Svéd Légierő szimulátor-centrifuga gondolája egy Gripen pilótafülkét imitál körbe egy három- képernyős kivetítő rendszerrel a külvilág szimulálására. A pilótákat rutinszerüen érzékelőkkel drótozzák körbe a szívfunkciók nyomon követésére. Kb. 400 elektromos, videó, számítógép, orvosi és még egyéb jel érkezik a fülkéből a vezérlőterembe számos csúszógyürün keresztül, ami biztosítja a kar és a gondola korlátlan forgását. A gázok, mint pl. az oxigén, öt csatornán át, szintén a bonyolult csúszógyürüs rendszeren keresztül jutnak a gondolába. Mint az összes DFS kiképzésen áteső svéd pilóta, én sem viseltem sisakot és maszkot, mivel a kezelőnek figyelnie kell az arckifejezéseket a nagytúlterhelésü manőverek során. A Christopher Gruv századostól kapott alapos eligazítást és kabintrenázst követően becsuktak a gondolába, és a kezelők felkészültek a „repülésre”. P. A. Klingsröm őrnagy, repülő-fiziológus pilóta és kiképzési szakértő volt a feladat irányítója, aki folyamatosan tartotta velem a kapcsolatot interkomon keresztül.  A centrifuga karja először lassan, állandó sebességgel kezdett forogni, létrehozva ezzel az 1,5g-s alaphelyzetet. A tehetetlenségi korlátozások szükségessé teszik, hogy a kar mozgásban legyen mielőtt a pilóta hirtelen növelné a túlterhelést. A hirtelen létrehozott nagy túlterhelés óriási teljesítményt igényelne, hogy nyugalmi helyzetből 10g/másodperces maximális üzemi szintet biztosítsa a rendszernek. Roberts elmesélte, hogy a DFS-sel már létrehoztak 14,5G/másodperces szintet is teljes terhelés plusz  100kg mellett. Azt mondták, hogy úgy repülők a szimulátorral, ahogy csak akarok, persze néhány korlátozás mellett: ne hozzak létre negatív túlterhelést a bot hirtelen előrenyomásával, és ne legyek túl agresszív, amikor nagytúlterhelésü jobb bedöntésü manőverből nagytúlterhelésü balbedöntésü manőverbe váltok át. A rendszer reagálna ezekre, de ezek szükségtelen feszültségeket hoznának létre az alkatrészekben. Néhány enyhe fordulót hajtottam végre, hogy érezzem a Gripent, és közben megfigyeltem, hogy a három-képernyős kivetítő rendszer a repülés kényelmes észletét kelti. Aztán egy éles bedöntésü fordulóba kezdtem, meghúzva botot és egy kis gázt adva. A DFS belepasszírozva engem az ülésbe, azonnal reagált. A következő néhány percben kistúlterhelésü manővereket hajtottam végre, 4,7g maximális túlterheléssel. Számtalanszor húztam már nagyobbat igazi repülőgépekbe, de soha nem élveztem különösebben, amit néhányan a nagytúlterhelésü repülés „elvérzésének” neveznek. Gyorsan meggyőződtem, hogy a DFS gyorsan válaszol a kormánymozdulatokra, és könnyedén képes létrehozni a csőlátáshoz és beszüküléshez szükséges normál túlterhelést. Nem vágytam rá, vagy nem éreztem szükségét, hogy bemutassam korlátozott G-türő képességemet.

Fotó:Sövegjártó Zoltán

 A nap, mint nap harcászati repülőgépeken repülő pilóták kifejlesztik a nagytúlterhelésü állapotok kezelésének képességét. Ösztönösen ellazítják lábaikat és hasi izmaikat, segítve az anakondaszerü G-ruha felfúvódását, ami elszorítja a lábakat és a hasat. A pilótákat arra is kiképzik, hogy speciális anti-G-s technikákat alkalmazzanak, mint például a rövid lélegzetvételek, miközben folyamatosan megfeszítve tartják az alsó izmaikat. Mindez lényeges, hogy fenntartsák a véráramot a fejben a túlterhelés növekedésekor. Ha a nagy túlterhelés során a vér kiáramlik a koponyából, a látás kezd beszükülni egészen addig, amíg úgy nem tünik, mint ha egy kis csövön néznél keresztül. Ezt hívják csőlátásnak. A nagy túlterhelés, vagy a rossz időben történő ellazulás ezt eredményezi, és a tágra nyitott szemü pilóta nem lát mást, mint egy szürke függönyt. A tárgyak többé nem láthatóak, de még mindig hallja a rádió, valamint a hajtómüvek hangját és még mindig irányítja a repülőgépet. A pilóta funkcionál, de nem lát semmit. Ekkor a pilóta, vagy a hátsó ülésben ülő világa teljesen elsötétül, ezt az állapotot „blackout”-nak is nevezik. Ezt követően már nem képes magán segíteni, vagy a repülőgépet irányítani. Az eszméletre téréshez csökkenteni kell a testre ható túlterhelést, de ezt követően az ember reakciói tipikusan lelassulnak. Több másodpercnek, vagy akár egy percnek is el kell telnie ahhoz, hogy a pilóta teljesen képes legyen repülőgépe helyes irányításához.

Fotó:Sövegjártó Zoltán

 A DFS egy hatékony eszköze a pilóták kiképzésének arra, hogy megelőzzék a beszükülést, vagy eszméletvesztést az anti-G-s technikák ellenőrzött körülmények közötti gyakorlásával. Néhányuknak könnyebben megy, de mindenki elsajátíthatja, mondja Klingström, aki már több száz nagytúlterhelésü feladatot teljesített centrifugában. Munkahelyén egyszerüen csak „G-Monsternek” nevezik. Mint a repülési feladat irányítója Klingstörm azt javasolta, hogy repüljek egy üldözéses profilt, és egy másik repülőgép jelent meg a szimulált HUD-on. A repülőgép mögött 6 órára voltam, és az volt a feladatom, hogy a manőverei során maradjak a sarkában. Megfigyeltem, hogy a szimulátor mechanizációja olyan jó volt, hogy úgy éreztem, mint ha valóban repülnék, a szükséges túlterhelést húzva, hogy a cél mögött maradjak, ahogy az gyorsul, emelkedik, süllyed, és élesen fordul. A profil Klingstörm egy korábbi repülése volt, amit a DFS-szel repült, aminek az adatait összegyüjtötték, és célpontként elraktározták más kiképző repülésekhez. Amíg mozdulatlanul tartottam a fejem, nekinyomva a fejtámlának úgy éreztem, hogy a szimulátor szinte tökéletesen utánozza a harcászati repülést. Egy kicsit próbálkozva, enyhén balra és jobbra fordítottam a fejem, majd fel és lebiccentettem. A vesztibuláris rendszerem azonnal úgy érezte, mint ha forognék. A pilótáknak viszont elmondják, hogy ez fog történi, ezért ne tegyék. A „repülőgép” bedöntései és bólintásai azonban nagyon realisztikus repülési érzést keltettek. A keretbe függesztett gondola korlátlan bedöntést és bólintást tesz lehetővé, de az ilyen fokú valósághüség létrehozásához jól szabályozott vezérlő algoritmusokra van szükség.

 „Néhány különös dolgot kell tennünk, hogy becsapjuk a vesztibuláris rendszert,” mondja Roberts. Például, amikor a centrifuga karja felgyorsul, az ülés előredöntésével egyenlítjük ki a megnövekedett túlterhelést, mivel az emberi vesztibuláris rendszer érzékeny a forgó gyorsulásra. Igazodnod kell az erő vektorához. „Amilyen mértékben gyorsítod a kart, egyidejüleg olyan mértékben gyorsítod a bedöntés és a bólintás tengelyeit is, ami jelentős tényező a tervezésben,” tesz még hozzá. „Ez egy szimulátor, amit egy centrifugára szereltek, nem pedig egy centrifuga, amiben véletlenül egy szimulátor is van, ami egy másfajta megközelítést igényel. A szimuláció javítása élvezett elsőbbséget.”

 Richard Ljungberg őrnagy, egy svéd tesztpilóta számtalan fárasztó órát töltött a DFS-ben, hogy megpróbálja javítani és optimalizálni azokat az algoritmusokat, amelyek lehetővé teszik, hogy a szimulátor minél jobban megközelítse a valódi Gripen repülését. „A bedöntéshez, bólintáshoz és késleltetéshez kapcsolódó számos adatot megváltoztattam. A legnagyobb dolog a hirtelen túlterhelés növelésének reakció ideje, és az a képesség, ahogy a centrifugát vezérlik a kis túlterhelésről a nagy túlterhelésre. Ha nagy a késés a bot meghúzása és a túlterhelés növekedése között, rossz reakció koordinátákat adtál meg. Ha nagy a túlterhelés, és úgy érzed, hogy kezdesz beszükülni és leveszed a terhelést, azt akarod, hogy a gép reagáljon. Ha leveszed a terhelést és nem történik semmi, az csúnya dolog. Ez negatív irányú felkészüléshez vezethet, ami többet árt, mint használ.”

Fotó:Sövegjártó Zoltán

 A repülésem csak kb. 30 percig tartott, de elég volt ahhoz, hogy meggyőzzön a DFS nagytúlterheléses harcászati repülést szimuláló képességeiről. Az okos algoritmusokkal és azok folyamatos finomításával, az itt dolgozó Wyle mérnökök és svéd pilóták igazán jó munkát végeznek a hat szabadságfokú repülés szimulációja területén. Valószínüleg azonban a DFS valósághüségének leghitelesebb elismerése az itt kiképzésen átesett svéd pilótáktól érkezik. Az üldözéses repülési feladat és az ellenséges repülőgép lelövésével való próbálkozás után közlik a pilótákkal, hogy lejárt az idő. Ilyenkor a leggyakoribb válasz, hogy „Csak még egyet, oké?”. Normális körülmények között a pilóták utálják a szimulátoros kiképzést. „Azt hiszem hosszú utat tettünk meg a centrifuga-szimulátor létrehozásával, amellyel a pilóták élvezik a repülést,” mondja Ljungberg. „Általában, amikor beülsz egy centrifugába olyan vagy, mint egy kutya – csak ülsz ott és próbálod elviselni és túlélni a túlterhelést. De ebben te vagy a kormánynál. Itt te húzod a túlterhelést ugyanúgy, mint amikor repülsz. Ez egy hasznos kiképzési eszköz.”

Fotó:Sövegjártó Zoltán

 A DFS azt is lehetővé teszi, hogy kifejlesszék a pilótákban a kormánymozdulatok és az anti-G-s technikák közötti kívánatos összhangot. Eddig mintegy 60 pilóta esett át kiképzésen a DFS-szel, de a Védelmi Beszerzési Hivatal és a Wyle itt dolgozó szakemberei folyamatosan finomítja mind a kezdő, mind a szinten tartó programokat. Emellett azonban látják a számtalan potenciális fiziológiai kutatási lehetőséget is. Ljungberg említést tett például azokról a kísérletekről, amelyek azt vizsgálják, hogy a nagy túlterhelés hatására hogyan csökken a pilóták színérzékelés és hallása. Vizsgálhatják a különböző harci helyzetekben, mint például célazonosítás és követés, rakétaindítás, valamint más egyéb feladatok közben, hogyan érzékeli a pilóta a tárgyakat a fellépő nagy túlterhelés során. A kutatások eredményeképpen megváltozhat a fülke vezérlőszerveinek elhelyezése, de még a különböző kijelzők színösszeállítása, vagy akár a jelrendszere is. „Határ a csillagos ég,” mondja Roberts. „Még éppen csak, hogy elkezdtük a munkát.”

Ha tetszett a cikk, kövesse
a JETflyt a Facebookon!
   MÁSOK ÍRTÁK
2016. 12. 06., 16:24

Orosz rulett a tengeren

A szíriai partok közelébe vezényelt orosz Admiral Kuznyecov repülőgép hordozó erősen korlátozott mértékben képes beavatkozni az Iszlám Állam és a szír kormányellenes erők elleni harcokba.
2016. 12. 05., 11:23

Repülés Kabulba, átszállás nélkül

Dr. Orosz Zoltán altábornagy: Jövőre elkezdődik a Magyar Honvédség légi szállítási képességének fejlesztése, új járműveket vesznek.
2016. 12. 02., 15:40

Repülős ajándékötletek a JETfly Webáruházból!

Válasszon karácsonyi ajándékot a JETfly Webáruházból! Repülős relikviák, könyvek, pilótadzsekik, bakancsok, pólók stb. széles kínálatával várjuk Vásárlóinkat! Kiszállítási akció!
2016. 12. 01., 10:54

Az utolsó Tu-144 utolsó repülései

Tupoljev–NASA repülő laboratórium, orosz gép amerikai műszerekkel. Emlékmű lesz a 77114-es? Akiket irritálnak bizonyos feliratok.

  HÍRLEVÉL FELIRATKOZÁS

Amennyiben feliratkozik alkalmi hírlevelünkre, postafiókjába küldjük a legfrissebb híreket!

E-mail cím:

Megszólítás:


A hírlevél feliratkozáshoz el kell fogadni a feltételeket.

Feliratkozás most

  Háború Művészete magazin