وبلاگ تابلو سازی

۲ مطلب با کلمه‌ی کلیدی «شبیه ساز پرواز» ثبت شده است

شبیه ساز سیستمی است که تلاش دارد تا تجربه پرواز یک هواپیما را به صورت واقعی در نزدیک‌ترین شرایط ممکن شبیه سازی نماید. انواع شبیه ساز پرواز از یک بازی ویدیویی تا اندازه واقعی یک کاکپیت هواپیما وجود داشته که بر روی پایه‌های هیدرولیکی قرار دارد و توسط یک کامپیوتر بسیار پیشرفته هدایت می‌شود .شبیه سازهای پرواز به صورت گسترده‌ای توسط صنعت هوانوردی و امور نظامی برای آموزش خلبان‌ها بازسازی سوانح پروازی و یا حتی برای پیشرفت و بهینه‌سازی هواپیماهای موجود به کار گرفته می‌شود. 

به دلیل اینکه آموزش با هواپیماهای واقعی برای شروع کار بسیار هزینه‌بر و پرخطر بوده از همان ابتدا روش‌های مختلفی به وجود آمد تا یک خلبان بتواند هدایت یک هواپیما را بدون برخاستن از روی زمین تحت شرایط مختل جوی و یا اشکالات مختلف جوی و یا اشکالات مختلف فنی بر عهده گیرد.

یکی از نمونه‌های اولین سیمیلاتورها در سال 1910 طراحی شد از یک بشکه که بر روی یک تسمه گرد قرار داشت تشکیل شده بود. از دستگاه‌های الکتروماتیکی برای این هدف به کار گرقته شد (شناخته‌ترین آنها link trainer بود) که در سال 1930 بعضی از حرکت‌های مکانیکی را شبیه سازی می‌کرد. ولی این دستگاه پس از مدتی پیشرفته‌تر شده شامل نشان دهنده‌ها نیز شد که در طول جنگ دوم جهانی و پس از آن توسط بعضی از کشورها به کار گرفته شد.

دستگاه آموزش ناوبری هوایی Celestial Navigation Trainer در سال 1941 شامل سازه‌ای عظیم به ارتفال 7/13 متر بود که می‌توانست تمامی خدمه یک بمب افکن را درون خود جای داده و آنها را برای انجام یک ماموریت شبانه آموزش دهد. در سال1940 کامپیوترهای لامپی و آنالوگ به کار گرفته شد. در سال 1948 کورتیس رایت شبیه ساز هواپیمای strato cruiser را به شرکت هواپیمایی پن آمریکن تحویل داد. این اولین شبیه ساز کاملی بود که به یک شرکت هواپیمایی تحویل می‌شود.

استفاده از کامپیوترهای دیجیتال برای شبیه سازی پرواز از دهه شصت میلادی آغاز شد. نسل جدید شبیه ساز singer شامل کاکپیتی بود که درون یک محفظه فلزی قرار داشت و فقط سه درجه حرکت در جهات مختلف داشت ولی این دستگاه در سال 1964 پیشرفت کرده و حرکت آن به 10 درجه در جهات مختلف افزایش یافت.

در سال 1969 شبیه سازهای مخصوص شرکت‌های هواپیمایی به کار گرفته شد که بازوهای هیدرولیکی حرکت شبیه ساز را در طول محورهای مختلف هدایت می‌کردند و شبیه سازها با حرکت در طول شش محور به کار گرفته شدند.

در سال 1977 شبیه سازهای شرکت‌های هواپیما مجهز به کامپیوترهایی شدند که در درون کاکپیت قرار می‌گرفتند و هدایت شبیه ساز توسط معلم پرواز از درون شبیه ساز امکان‌پذیر بود.

در طی این دوران زاویه دید خدمه تحت آموزش فقط در حد 28 درجه محدود میشد.اما از سال 1980 به بعد در کیفیت دید پروازی تغییرات بسیاری رخ داد که نمونه شناخته شده آن سیمیلاتور پروازی مایکروسافت است از سال 2000 به بعد مایکروسافت و بعضی از دیگر شرکت‌های کامپیوتری اقدام به ساخت شبیه ساز برای کامپیوترهای خانگی زدند که از موفق‌ترین آنها شبیه ساز FS2002 و FS2004 و FSX بوده که نسخه ی FSX از بقیه نسخه‌ها کامل‌تر و جذاب‌تر بوده و قاعدتا سیستم بالاتری را نیاز دارد ولی اگر سیستم کامپیوتر سیستم معمولی است می‌توان از FS2004 استفاده کرد. این سیمیلاتورها مربوط به شرکت مایکروسافت است. برخلاف تصور عامه از شبیه سازهای پرواز کمتر برای آموزش پرواز هواپیماها استفاده می‌شود و بیشتر برای آشنایی خدمه پرواز در به کارگیری هواپیما و سیستم‌های آن در وضعیت معمولی و شرایط اضطراری استفاده می‌شود. 

  • ترانه مرادی

شبیه ساز پرواز

شبیه سازی پرواز نوعی صنعت است که از تکنیک واقعیت مجازی (سیستم‌هایی هستند که کاربر به صورت تعاملی به یک کامپیوتر متصل است و توسط تصویری سه بعدی مشغول به کار است.) استفاده می‌کند. شبیه ساز پرواز می‌تواند برای آموزش خلبانان غیر نظامی یا نظامی بدون استفاده از هواپیماهای واقعی مورد استفاده قرار گیرد.

شبیه ساز پرواز در واقع برنامه‌ای نرم افزاری است که جهت کمک به خلبانان ساخته شده است، این برنامه کاربرد تقلیدی یا شبیه‌سازی از پرواز را دارد و می‌تواند عملکرد انواع هواگردها از جمله بالگرد، بالن، فضاپیما و به خصوص هواپیما را شبیه‌سازی کند. این نرم افزار برای رایانه‌های شخصی ساخته شده است، برنامه‌های شبیه ساز انواع بسیار گسترده‌ای را شامل می‌شود و می‌تواند برنامه‌های محدود بازی‌های کامپیوتری تا دستگاه‌های بزرگ و حرفه‌ای را شامل شود. اما در حال حاضر عمده برنامه‌های شبیه ساز پرواز کاربرد حرفه‌ای داشته و توانایی تقلید تمامی جنبه‌های یک پرواز را به شکل واقعی دارد. مهمترین هدف از تولید چنین برنامه‌هایی تربیت کاربران حرفه‌ای برای خلبانی است که علاوه بر تجربه چنین شرایطی، امکان پژوهش در این زمینه را نیز برای آنها فراهم می‌کند.

برنامه‌های شبیه سازی بسیار دقیق و حرفه‌ای طراحی شده‌اند و اغلب تمامی فرودگاه‌ها را دنیا را در برمی‌گیرند و می‌توان با انواع هواپیماهای جنگنده، مسافری و هر نوع بالگردی در آنها پرواز کرد و شرایط واقعی را تجربه کرد. همچنین در این نرم افزارها تمامی سیستم حرفه‌ای پرواز و کابین خلبان به شکل دقیقی شبیه‌سازی شده تا تجربه‌ای مشابه به کاربرد القا کند.

انواع شبیه سازهای پرواز

دو نوع عمده شبیه ساز پرواز عبارتند از:

شبیه سازهای صنعتی: این نوع شبیه سازها دقیقا همانند پروازهای واقعی و حرفه‌ای را برای کاربرد فراهم می‌کند و فرد می‌تواند از این طریق نحوه پرواز و کنترل آن را فرا گیرد. این نوع از شبیه ساز اغلب در توسط شرکت‌های هواپیمایی و آموزشگاه‌های خلبانی تهیه شده و کاربرد آن آموزش خلبانان و دانشجویان پرواز است. این نوع شبیه ساز دارای دو مدل دارای جک و بدون جک است.

شبیه سازی معمولی: این شبیه ساز برای افراد معمولی کاربرد داشته و کسانی که تمایل دارند، با تجهیزاتی مثل یوک (فرمان هواپیما)، پدال، تراتل (دسته گاز هواپیما) و …آشنایی داشته باشند می‌توانند آن را تهیه کنند.

هدف از تولید شبیه سازهای پرواز

علت تولید چنین برنامه‌ای این است که به علت هزینه و خطر بسیار زیاد  نمی‌توان پرواز را در شرایط واقعی انجام داد همچنین این برنامه به کاربران آموزش می‌دهد تا در مواقع خطر مثل زمین نشستن بدون موتور و نقص‌های کامل الکتریکی و هیدرولیکی توان کنترل شرایط را داشته باشند. شبیه سازهای حرفه‌ای دارای سیستم بصری با کیفیت بالا و سیستم حرکت هیدرولیک هستند.

این برنامه به کاربران آموزش می‌دهد تا نحوه کنترل هواپیما، اثرات دیگر سیستم‌های پرواز و نحوه کنترل هواپیما در شرایط و عوامل خارجی نظیر چگالی هوا، آشفتگی، باد، ابر، بارش و ... را فرا گیرند. این شبیه سازها همچنین در کنار آموزش به خلبانان جوان می‌تواند در طراحی و توسعه هواپیما، و تحقیق در مورد ویژگی‌های هواپیما و ویژگی‌های کنترل حمل و نقل مورد استفاده قرار گیرند. شبیه سازهای پرواز در مقایسه با کابین‌های شبیه ساز کاربرد بیشتری دارند زیرا به علت محدود بودن فعالیت فیزیکی این کابین‌ها نمی‌توان شرایط را به شکل واقعی برای فرد شبیه سازی کرد.

به طور کلی می‌توان گفت به دلایل زیرا برای آموزش خلبانان از شبیه ساز استفاده می‌شود:

هزینه ساخت: همان طور که همه می‌دانند هزینه ساخت و تولید یک هواپیما نظامی یا غیرنظامی بسیار زیاد است، زیرا یک هواپیما نیاز به موتورهای پیشرفته، سیستم‌های ناوبری دقیق، سیستم‌های ارتباطی قابل اعتماد، سیستم‌های ایمنی دقیق و غیره دارند که هزینه تولید هر هواپیما را به شدت افزایش می‌دهند. در نتیجه استفاده از نرم افزار شبیه ساز، هزینه بسیار کمتری را در برمی‌گیرد.

خطر جانی: از آنجایی که کارآموزان پرواز تجربه کاملی از پرواز واقعی ندارند، در نتیجه به احتمال زیاد آسیبی جدی به خود و هواپیما وارد می‌کنند، به علاوه این خطر نه تنها متوجه آنها است بلکه می‌تواند برای سایر مردم نیز خطرناک باشد. پس استفاده از شبیه ساز روشی مطمئن خواهد بود.

در یک شبیه ساز مفید باید احساس واقعی پرواز به خلبان القا شود، مثلا عرشه پرواز را به خوبی به بیننده نشان دهد تا در او احساس واقعی را ایجاد کند.

غوطه وری در شبیه ساز پرواز

غوطه‌وری یکی از ویژگی‌های مهم دنیای مجازی است که با کاربر اجازه می‌دهد، در لحظه احساس حضور فیزیکی در دنیای مجازی را داشته باشد، این حس با احاطه کاربر توسط صدا، تصویر و یا محرک‌های دیگر روی می‌دهد. در واقع این شبیه ساز به کاربر اجازه می‌دهد به حضور فیزیکی در کابین خلبان را به خوبی احساس کند. در یک شبیه ساز پرواز، غوطه وری با ترکیبی از سخت افزار واقعی و تصاویر مجازی به دست می‌آید.

سخت افزار واقعی: کابین خلبان شامل از ابزارها و تجهیزاتی مانند اهرم‌ها، سوئیچ‌ها، دکمه‌ها، لغزنده‌ها و غیره ساخته شده است.

تصویرسازی : با وجود سیستم‌های فرود خودکار، اکثر روش‌های فرود به طور دستی ساخته می‌شوند. در نتیجه، خلبانان به آنچه که آنها از طریق پنجره‌های کابین خلبان می‌بینند بستگی دارد. این جایی است که گرافیک کامپیوتری محیط واقعی کابین خلبان را تکمیل می‌کند تا توهم پرواز را ایجاد کند.

تا قبل از سال 1950 به علت کمبود شبیه سازهای رایانه‌ای ،قسمتی از آموزش خلبانان با استفاده از پرواز با هواپیما صورت می‌گرفت در نتیجه تعلیمات به طور کامل صورت نگرفته و  تعداد سانحه‌های آموزش رقم قابل توجهی بود اما با به کار بردن این شبیه ساز در آموزش‌های هوایی آموزش با استفاده هواپیما بسیار محدود شده و تعداد حوادث نیز به شدت کاهش یافته است.

  • ترانه مرادی