產(chǎn)品型號
KDKJ-FX-172-6D
六自由度四座塞斯納172飛行模擬器(體驗級)
尺寸:定制
重量:800(kg)
一、產(chǎn)品簡介
塞斯納172飛行模擬器是采用了先進的飛行仿真技術,以通用飛機塞斯納172為模擬仿真對象研制開發(fā)的飛行模擬仿真設備。設備包含仿真座艙分系統(tǒng)、航電仿真分系統(tǒng)、飛行仿真分系統(tǒng)、視景/音響仿真分系統(tǒng)、運動分系統(tǒng)、計算機及網(wǎng)絡分系統(tǒng)等多個部分。
飛機的駕駛艙環(huán)境完全仿真,包括:主儀表面板、塞斯納專用搖桿、左右聯(lián)動腳蹬、油門混合比、襟翼手柄、配平輪等操縱設備。設備能夠模擬正常的滑行、起飛、爬升、巡航、下降、進近、著陸的全過程及各種復雜氣象條件和緊急情況,提供接近真實的飛行體驗。
本設備可應用于航空航天專業(yè)類中高院校、科技館、航空科普中心、作為航空研學、科普體驗等相關航空主體活動的支撐設備。設備可根據(jù)用戶具體需求選擇雙座或者四座、運動系統(tǒng)可搭配二自由度或者六自由度。
二、硬件設計
1、座艙系統(tǒng):
(1)1:1駕駛艙布局:全尺寸復刻真實塞斯納172的駕駛艙,包括座艙布局(可根據(jù)用戶具體需求選擇雙座或者四座)、機械式儀表盤(空速表、高度表、姿態(tài)儀等)及可選的G1000玻璃座艙觸控屏。
(2)力反饋操縱裝置:軛式方向盤和方向舵踏板內置動態(tài)力反饋系統(tǒng),可模擬氣流顛簸、失速抖動和地面滑行的阻力感。
(3)功能開關與面板:點火開關、燃油泵、襟翼手柄、油門/混合比/螺旋槳控制桿(三軸控制)均采用真實物理按鍵,觸感與真實飛機一致。
2、運動與視景系統(tǒng):
(1)六自由度電動平臺:通過6個電動缸驅動座艙,模擬起飛抬輪、俯仰滾轉、湍流顛簸等動作,最大傾角±25°,響應延遲低于10毫秒。
(2)視景系統(tǒng):三通道高清顯示器,4K分辨率,支持晝夜、雨雪等環(huán)境切換。
(3)3D音效系統(tǒng):基于物理引擎的空間音頻技術,可定位發(fā)動機噪聲、氣流嘯叫、起落架收放聲等,音量隨距離和艙內氣壓動態(tài)變化。
三、軟件系統(tǒng)
(1)飛行仿真空氣動力模型以塞斯納172飛機為模擬仿真對象研制開發(fā)的。
(2)生成和顯示飛行過程中看到的外部景象,包括機場、跑道、天空、云層等。
(3)儀表系統(tǒng)模擬了飛機上的各種儀表(PFD、MFD)和顯示設備,
(4)能夠模擬正常的滑行、起飛、爬升、巡航、下降、進近、著陸等全過程及各種復雜氣象條件飛行和緊急情況處置,提供接近真實的飛行體驗。
(5)內置全球基礎地景和導航數(shù)據(jù)庫,支持定制用戶機場和導航數(shù)據(jù)。
(6)音效系統(tǒng)用于模擬飛行過程中聽到的各種聲音,如發(fā)動機噪音、風聲、氣流聲、警告音、無線電通信等。
四、操作流程:從啟動到降落的標準化訓練
以下以一次典型的模擬訓練為例,展示塞斯納172模擬器的標準操作流程:
1. 飛行前準備
任務設置:選擇訓練場景(如本場五邊飛行、轉場導航)、天氣條件(側風、雷暴等)和故障預設(如單側磁電機失效)。
駕駛艙準備:
①檢查燃油量(通過虛擬燃油表確認)。
②設定高度表基準值(QNH/QFE)。
③測試航電設備(G1000系統(tǒng)啟動、通訊頻率設置)。
④完成電子檢查單(Pre-flight Checklist)。
2. 啟動與滑行
啟動引擎:
①燃油泵開關置ON,混合比推至富油位。
②點火鑰匙右轉啟動,監(jiān)控發(fā)動機轉速(RPM)穩(wěn)定在1000-1200。
滑行操作:
①通過方向舵踏板控制地面轉向,油門保持怠速。
②使用剎車踏板(腳舵頂部)調節(jié)滑行速度。
3. 起飛與爬升
起飛階段:
①對準跑道中心線,襟翼設置10°。
②油門緩慢推至全功率(2500 RPM),監(jiān)控空速達到55節(jié)(VR抬輪速度)。
③柔和后拉軛盤,保持爬升率500英尺/分鐘,空速65節(jié)。
4. 巡航與導航
航路保持:
①使用GPS導航或VOR徑向線定位。
②調整配平輪(Trim Wheel)維持平飛姿態(tài)。
特情處置:若預設發(fā)動機故障觸發(fā),需執(zhí)行“緊急下降程序”:
①俯沖至最佳滑翔速度(65節(jié))。
②尋找迫降場地,執(zhí)行無動力進近。
5. 進近與著陸
五邊進近:
①三邊轉向時,襟翼分階段放至30°。
②保持下滑道指示(PAPI燈兩紅兩白),空速穩(wěn)定在60-65節(jié)。
接地操作:
①拉平階段(10英尺高度)收油門至怠速。
②柔和帶桿保持姿態(tài),主輪優(yōu)先觸地。
③使用剎車減速,脫離跑道。
6. 訓練后復盤
①系統(tǒng)生成報告:包括空速偏差統(tǒng)計、著陸G值、故障響應時間等。
②三維軌跡回放:對比理想航線與實際操作路徑,分析轉向過早/過晚等問題。
五、六自由度運動平臺(可選配二自由度)
運動平臺參數(shù)性能:能夠進行縱向、側向、升降、俯仰、滾轉、偏航6自由度運動,具備運動改出和傾斜協(xié)調功能。
運動平臺的詳細技術參數(shù):
性能指標 | 位移 | 速度 | 加速度 |
俯仰(Pitch) | 15° | 20°/s | 250°/s2 |
滾轉(Roll) | 15° | 20°/s | 250°/s2 |
偏航(Yaw) | 15° | 20°/s | 250°/s2 |
升降(Heave) | 200mm | 200mm/s | 0.6g |
縱向(Surge) | 185mm | 185mm/s | 0.3g |
側向(Sway) | 185mm | 185mm/s | 0.3g |
技術特點:
(1)加減速、失速、滑行、滑跑、俯沖、爬升、傾斜;
(2)著陸接地姿態(tài)和碰撞;
(3)使用剎車時出現(xiàn)的運動;
(4)起落架支柱動態(tài)特性;
(5)滑跑、垂直氣流等引起的抖振;
(6)數(shù)字式位移傳感;
(7)6支電動缸,單支電動缸的行程不低于200MM;
(8)6套國產(chǎn)電機及驅動器,每套電機的功率不低于1000W,轉速不低于3000轉。
六、應用場景
l 飛行員訓練:提供了沉浸式的飛行訓練環(huán)境,用于教授新手飛行員基本的飛行原理和操作技能,熟悉復雜的儀表操作和導航程序。
l 全天候與多場景訓練:不受天氣或空域限制,可隨時進行高風險科目(如夜間儀表進近)訓練,模擬極端天氣(如雷暴、結冰)和突發(fā)故障(如液壓失效),訓練飛行員快速決策與應急處置能力。
l 航空科普教育:在科技館、航空科普館等場所,塞斯納172模擬器通過模擬飛行體驗,面向青少年提供航空原理教學與模擬駕駛體驗,普及航空知識。
l 航空院校教育:塞斯納172模擬器作為核心教學工具,用于培養(yǎng)未來的民航飛行員,不僅降低訓練成本,還顯著減少因實機訓練帶來的安全風險。
l 中小學生研學特色教育:結合STEAM教育理念,為學生提供了實踐操作平臺,培養(yǎng)創(chuàng)新思維和動手能力。
l 飛行體驗館:在飛行體驗館中,塞斯納172模擬器為游客提供了逼真的飛行體驗,增加了場館的互動性和趣味性。
七、產(chǎn)品優(yōu)勢
l 高度仿真:六自由度運動平臺和高仿真的座艙環(huán)境,能夠高度還原真實飛行場景。
l 模塊化設計:可根據(jù)需求靈活配置硬件和軟件模塊,降低成本并擴展應用范圍。
l 互動性強:體驗者可以親自操作飛行模擬器,感受飛行的樂趣和挑戰(zhàn)。
l 科普效果好:通過模擬飛行,可以直觀地了解航空知識和飛行原理。
l 吸引力強:作為高科技體驗設備,能夠吸引大量游客,尤其是青少年群體。
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