Система вібраційного впливу на імітатор кабіни льотного екіпажу тренажера повітряного транспортного засобу

Реферат: Система вібраційного впливу на імітатор кабіни льотного екіпажу тренажера повітряного транспортного засобу що містить рухому платформу із змонтованими на ній технічними засобами для вібраційного впливу і блок керування і контролю згаданими засобами, виконані з можливістю реалізації вібраційного впливу уздовж поперечної, подовжньої і вертикальної осей імітатора кабіни льотного екіпажа, модельованих програмним комплексом керування тренажером, причому вона містить нерухому платформу, технічні засоби для вібраційного впливу виконані у вигляді імітаторів високочастотних і низькочастотних вібраційних коливань, імітатор високочастотних вібраційних коливань виконаний у вигляді вібромотора, імітатор низькочастотних вібраційних коливань виконаний у вигляді змонтованих на рамі каркасної конструкції двох взаємозв'язаних за допомогою загального електроприводу ексцентрикових механізмів, один з яких виконаний з можливістю збудження коливань низької частоти і додатково кінематично зв'язаний з лінійним актуатором, а другий виконаний з можливістю збудження коливань накладеної частоти балансування, при цьому рухома платформа змонтована на нерухомій платформі за допомогою гасителів вібраційних коливань, а рама з імітатором низькочастотних вібраційних коливань закріплена на рухомій платформі під гострим кутом щодо її подовжньої осі з можливістю зміни величини цього кута. UA 103448 U (12) UA 103448 U UA 103448 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до тренажерів повітряних транспортних засобів, зокрема, до технічних і апаратних засобів для реалізації на тренажері вібраційного впливу на імітатор кабіни льотного екіпажу, і може бути використана при професійній підготовці пілотів в наземних умовах. Важливою умовою ефективності застосування тренажерів в учбово-тренувальних процесах навчання щодо керування повітряними транспортними засобами є відповідність рівня адекватності характеристик модельованих на них динамічних процесів характеристикам відповідних типів реальних літальних апаратів і режимів їх польоту. Проте спроби підвищення ступеня достовірності імітації динамічних процесів за допомогою збільшення кількості модельованих режимів і діапазонів їх впливу на імітатор кабіни льотного екіпажу в більшості випадків приводять до невиправданого зростання вартості тренажерів, збільшенню їх габаритів і маси, а також експлуатаційних витрат. Вирішення цих протиріч вимагає як вдосконалення імітаційних моделей і алгоритмів керування системами вібраційного впливу, так і технічних і апаратних засобів, що реалізують математичні моделі з високим рівнем адекватності дій при обмежених переміщеннях імітатора кабіни льотного екіпажу. Зокрема для тренажерів вертольотів, на відміну від інших повітряних транспортних засобів, основною компонентою впливу на льотний екіпаж є різні по частоті, амплітуді і тривалості вібраційні навантаження, специфічні як для кожного типу вертольота, так і для різних режимів їх експлуатації. Вібрації вертольотів викликають, в основному, аеродинамічні і механічні фактори, а їх дія істотно впливає, у тому числі, на комфорт і ефективність роботи льотного екіпажу. У зв'язку з цим, вимогами ІКАО до тренажерів вертольотів передбачено, що моделювання вібраційних ефектів є обов'язковим для типового і високого рівнів адекватності тренажерів, при цьому на тренажерах типового рівня повинні відтворюватися "усереднені вібраційні ефекти", характерні для певної групи вертольотів, а на тренажерах високого рівня - вібраційні ефекти конкретного типу вертольота [Руководство по критериям квалификационной оценки тренажерных устройств имитации полета. Том II / Вертолеты. Doc 9625, AN/938. - Международная организация гражданской авиации. Издание первое. - 2012. - Глава 7. - 644 с.]. Відома система вібраційного впливу на тренажері вертольоту [патент RU 2367026, G09B 9/46, дата публікації 10.09.2009], що виконана у вигляді крісла пілота і взаємодіючої з ним вібраційної подушки. Моделювання вібраційного впливу на крісло пілота здійснюється за допомогою персональної ЕОМ із звуковою картою, а як вібраційна подушка використовується подушка типу "Aura Systems Interactor Cushion". Недоліками відомої системи є: порівняно невеликий діапазон низькочастотних вібраційних впливів, характеристики яких по частоті і амплітуді з достатнім ступенем ідентичності можуть відповідати реальним вертольотам різних типів і різним режимам їх експлуатації; недостатній ступінь ідентичності вібраційних відчуттів у членів екіпажу у порівнянні з реальними умовами експлуатації вертольота, оскільки вібраційні впливи передаються на крісло пілота, а не на імітатор кабіни льотного екіпажу; недотримання умов ІКАО щодо ідентичності крісел в імітаторі кабіни льотного екіпажу з кріслами в кабіні реального вертольота. Вказані недоліки практично виключають можливість використання вказаної системи на тренажерах вертольотів при професійній підготовці пілотів. Відома система вібраційного впливу на тренажері вертольоту [патент UA 105695, F41G 3/00, G09B 7/00, G09B 9/00, G09B 9/04, дата публікації 10.06.2014], що виконана у вигляді трьох рухомих платформ, послідовно змонтованих одна над одною: вібраційної платформи з трьома ступенями свободи, змонтованої за допомогою демпфувальних елементів на динамічній платформі з шістьма ступенями свободи, яка, у свою чергу, жорстко закріплена на платформі кругового обертання. Вібраційна платформа містить три електромеханічні приводи, пристрій узгодження і блок керування, виконаний з можливістю реалізації модельованих програмним комплексом керування тренажером вібраційного впливу уздовж поперечної, подовжньої і вертикальної осей імітатора кабіни льотного екіпажу. Динамічна платформа виконана з можливістю імітації акселераційних впливів, що виникають при зміні кутів крену, курсу, тангажу і при лінійних переміщеннях імітатора кабіни льотного екіпажу уздовж вертикальної, подовжньої і поперечної осей. Платформа кругового обертання виконана у вигляді приводу, жорстко закріпленого на основі приміщення, і контактного пристрою, що обертається, і виконаний з можливістю передачі електроживлення на приводи динамічної і вібраційної платформ і на імітатор кабіни льотного екіпажу. Недоліками відомої системи є: обмежений діапазон характеристик вібраційних впливів, що реалізуються технічними засобами на рухомій (вібраційній) платформі; 1 UA 103448 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 недостатня стабільність характеристик вібраційного впливу (з урахуванням їх ортогональних проекцій) на імітатор кабіни льотного екіпажу в порівнянні з характеристиками, модельованими програмним комплексом керування тренажером, обумовлена розміщенням рухомої (вібраційної) платформи на рухомій (динамічній) платформі і їх сумісними кутовими і просторовими переміщеннями при виконанні учбово-тренувальних задач; недостатня надійність механічних взаємозв'язків рухомих платформ при експлуатації, обумовлена використанням платформи, що обертається, як загальною основою, що підвищує вірогідність виникнення аварійних ситуацій при зносі елементів опорних вузлів або перевищенні допустимих навантажень; складне конструктивне виконання взаємозв'язків платформ між собою і з відповідними технічними засобами, що істотно збільшує вартість виготовлення і експлуатації тренажера і, відповідно, область його застосування. Вказані недоліки істотно ускладнюють процес моделювання вібраційного впливу на імітатор кабіни льотного екіпажу, обмежують діапазони вібраційних ефектів, ступінь ідентичності яких по рівнях адекватності може відповідати характерним ефектам на реальних вертольотах, а також ускладнюють переналагодження характеристик вібраційних дій для різних типів вертольотів і режимів їх експлуатації. В основу корисної моделі поставлена задача удосконалення системи вібраційного впливу на імітатор кабіни льотного екіпажу тренажера повітряного транспортного засобу за рахунок іншого виконання технічних засобів для реалізації вібраційного впливу і платформи для їх розміщення, що забезпечує істотне розширення функціональних можливостей системи і підвищення її надійності при порівняно невисокій вартості і витратах на експлуатацію. Технічний результат від реалізації поставленої задачі полягає в забезпеченні формування широкого діапазону тривалих високочастотних і низькочастотних вібраційних коливань на імітатор кабіни льотного екіпажу при одночасному забезпеченні високого рівня адекватності характеристик імітованого впливу порівняно з відповідними характеристиками реальних повітряних транспортних засобів, у тому числі при їх експлуатації в різних режимах. Розширення частотного і амплітудного діапазонів вібраційних коливань, у свою чергу, забезпечує можливість переналагодження технічних засобів з урахуванням реалізації на тренажерах особливостей вібраційних ефектів на повітряних транспортних засобах різних типів і різних режимів їх експлуатації. Поставлена задача вирішується тим, що система вібраційного впливу на імітатор кабіни льотного екіпажу тренажера повітряного транспортного засобу, що містить рухому платформу із змонтованими на ній технічними засобами для вібраційного впливу і блок керування і контролю згаданими засобами, виконані з можливістю реалізації вібраційного впливу уздовж поперечної, подовжньої і вертикальної осей імітатора кабіни льотного екіпажу, модельованих програмним комплексом керування тренажером, згідно з корисною моделлю, містить нерухому платформу, технічні засоби для вібраційного впливу виконані у вигляді імітаторів високочастотних і низькочастотних вібраційних коливань, імітатор високочастотних вібраційних коливань виконаний у вигляді вібромотора, імітатор низькочастотних вібраційних коливань виконаний у вигляді змонтованих на рамі каркасної конструкції двох взаємозв'язаних за допомогою загального електроприводу ексцентрикових механізмів, один з яких виконаний з можливістю збудження коливань низької частоти і додатково кінематично зв'язаний з лінійним актуатором, а другий виконаний з можливістю збудження коливань накладеної частоти балансування, при цьому рухома платформа змонтована на нерухомій платформі за допомогою гасителів вібраційних коливань, а рама з імітатором низькочастотних вібраційних коливань закріплена на рухомій платформі під гострим кутом щодо її подовжньої осі з можливістю зміни величини цього кута. При цьому доцільно, щоб імітатор високочастотних вібраційних коливань закріплений уздовж подовжньої осі рухомої платформи, а рама з імітатором низькочастотних вібраційних коливань розташована таким чином, що напрям рівнодіючої вібраційних сил низької частоти співпадає з центром мас імітатору кабіни льотного екіпажу. Доцільно також, щоб ексцентриковий механізм для збудження коливань низької частоти виконаний у вигляді великого ексцентрика, з'єднаного кінематично з верхньою частиною вертикального вала, нижня частина якого за допомогою клинопасової передачі і шківа з'єднана з електроприводом, ексцентриковий механізм для збудження коливань накладеної частоти балансування виконаний у вигляді кутового редуктора, вхідний вал якого за допомогою клинопасової передачі і шківа з'єднаний із згаданим електроприводом, а вихідний вал за допомогою еластичної муфти з'єднаний з валом, на якому закріплений малий ексцентрик, а лінійний актуатор кінематично з'єднаний з великим ексцентриком за допомогою корбово 2 UA 103448 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 поковзневого механізму, виконаного у вигляді поковзня, закріпленого в середній частині вертикального вала з можливістю зворотно-поступального переміщення уздовж нього, тяги для кінематичного з'єднання верхньої частини повзуна з великим ексцентриком і кронштейна для з'єднання нижньої частини повзуна з лінійним актуатором. Доцільно також, щоб лінійний актуатор виконаний з датчиком контролю положення і кінцевим вимикачем, ексцентриковий механізм для збудження коливань низької частоти виконаний з оптичним енкодером, а блок керування і контролю імітаторами високочастотних і низькочастотних вібраційних коливань зв'язаний із згаданими засобами контролю. Вдосконалена система вібраційного впливу на імітатор кабіни льотного екіпажу тренажера повітряного транспортного засобу забезпечує досягнення технічного результату, що заявляється. Зокрема, виконання системи з нерухомою платформою, на якій за допомогою гасителів вібраційних коливань змонтована рухома платформа, дозволяє, по-перше, виключити вплив на рухому платформу інших дій, окрім вібраційних навантажень, і за рахунок цього забезпечити стабільність характеристик вібраційного впливу на імітатор кабіни льотного екіпажу, модельованих програмним комплексом керування тренажером, і, по-друге, забезпечити достатню стійкість і надійність конструкції системи при експлуатації. Виконання технічних засобів для реалізації вібраційного впливу у вигляді імітаторів високочастотних і низькочастотних вібраційних коливань істотно розширює частотний і амплітудний діапазони впливу на імітатор кабіни льотного екіпажу, що дозволяє реалізувати математичні моделі вібраційних ефектів, характерні для повітряних транспортних засобів різних типів і різних режимів їх експлуатації, і, відповідно, розширити область застосування системи. Виконання імітатора високочастотних вібраційних коливань у вигляді вібромотора, а імітатора низькочастотних вібраційних коливань - у вигляді змонтованих на рамі двох взаємозв'язаних за допомогою загального електроприводу ексцентрикових механізмів, один з яких виконаний з можливістю збудження коливань низької частоти і додатково кінематично зв'язаний з лінійним актуатором, а другий виконаний з можливістю збудження коливань накладеної частоти балансування дозволяє забезпечити більш "тонку настройку" частотних і амплітудних характеристик роздільних і сумісних режимів вібраційних впливів і за рахунок цього істотно підвищити рівень їх адекватності на тренажерах. Закріплення рами із змонтованим на ній імітатором низькочастотних вібраційних коливань на рухомій платформі під гострим кутом щодо її подовжньої осі дозволяє реалізувати вібраційний вплив на імітатор кабіни льотного екіпажу уздовж його ортогональних проекцій по осях X, У і Z, а можливість зміни згаданого кута дозволяє істотно розширити діапазон моделювання низькочастотних вібраційних впливів стосовно різних типів повітряних транспортних засобів і режимів їх експлуатації. Вказаний технічний результат досягається при порівняно невисоких вартості системи і витратах на її експлуатацію. Система вібраційного впливу, що заявляється, пояснюється на прикладі конструкції, розробленої Товариством з обмеженою відповідальністю "ХЕЛІТРЕЙНІНГ УКРАЇНА" (м. Кременчук, Україна) і реалізованої на комплексному тренажері вертольота класу FTD/УЛТ-II: Ми-8МСБ/Ми-8Т, Ми-171, Ми-8МТВ. Сутність запропонованої системи вібраційного впливу на імітатор кабіни льотного екіпажу тренажера повітряного транспортного засобу пояснюється фігурами креслень, де на фіг. 1 наведений загальний вид системи, вид збоку; на фіг. 2 - те ж, вид ззаду; на фіг. 3 переріз А-А на фіг. 1; на фіг. 4 - переріз Б-Б на фіг. 1; на фіг. 5 - загальний вид імітатора низькочастотних вібраційних коливань, вид спереду; на фіг. 6 - те ж, вид збоку; на фіг. 7 переріз В-В на фіг. 5; на фіг. 8 - переріз Г-Г на фіг. 6; на фіг. 9 - переріз Д-Д на фіг. 6; на фіг. 10 - принципова схема керування імітаторами вібраційних коливань. Система складається (фіг. 1, 2) з рухомої платформи 1 і нерухомої платформ 2, імітатора високочастотних вібраційних коливань 3, імітатора низькочастотних вібраційних коливань 4 і системи керування і контролю згаданими імітаторами 3 і 4. Рухома платформа 1 змонтована на нерухомій платформі 2 за допомогою гасителів вібраційних коливань 5, а остання жорстко закріплена на основі 6. Імітатор кабіни льотного екіпажу 7 жорстко закріплений на верхній поверхні рухомої платформи 1 уздовж її подовжньої осі таким чином, що їх центри мас співпадають. Імітатор високочастотних вібраційних коливань 3 виконаний у вигляді вібромотора, закріпленого за допомогою болтових з'єднань (не позначені) на рухомій платформі 1 уздовж її подовжньої осі в зоні задньої частини імітатора кабіни льотного екіпажу 7 (фіг. 1, 2). Характеристики вібромотора вибирають з умови реалізації вібраційних коливань на імітатор кабіни льотного екіпажу 7 в динамічному діапазоні від 0,5 до 3,0 КГц. 3 UA 103448 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Імітатор низькочастотних вібраційних коливань 4 змонтований (фіг. 5, 6, 8) на рамі 8 каркасної конструкції, закріпленої на нижній поверхні рухомої платформи 1 під гострим кутом щодо її подовжньої осі (фіг. 1, 2). При цьому лінія дії рівнодіючої вібраційних сил від імітатору низькочастотних вібраційних коливань 4 співпадає з центром мас рухомої платформи 1 і закріпленого на ній імітатору кабіни вертольота 7. Кріплення рами 8 до рухомої платформи 1 виконано з одного боку у вигляді шарнірного з'єднання, що складається з втулок 9 і болтових з'єднань 10, а з протилежного боку - з кронштейнів 11, що містять прорізи радіусів, і болтових з'єднань 12 (фіг. 3, 4). Вказане кріплення дозволяє змінювати кут нахилу імітатору низькочастотних вібраційних коливань 4 щодо рухомої платформи 1. Окрім цього, положення рами 8 щодо рухомої платформи 1 зафіксовано за допомогою передньої і бічних розтяжок 13 (фіг. 1, 2). Імітатор низькочастотних вібраційних коливань 4 складається (фіг. 5, 6, 8) з ексцентрикового механізму для низькочастотних вібраційних коливань, з'єднаного за допомогою загального електроприводу з ексцентриковим механізмом балансування і додатково за допомогою корбово-поковзневого механізму кінематично з'єднаний з лінійним актуатором. Ексцентриковий механізм для низькочастотних вібраційних коливань складається (фіг. 8) з великого ексцентрика 14, за допомогою тяги 15 і 16 кінематично з'єднаного з верхньою частиною вертикального вала 17, нижня частина якого за допомогою клинопасової передачі 18 і шківа 19 з'єднана з електроприводом 20, закріпленим на консольному майданчику 21 із зовнішньої сторони рами 8. Нижній і верхній кінці вертикального вала 17 закріплені в підшипниках 22 уздовж подовжньої осі рами 8. Ексцентриковий механізм для збудження коливань накладеної частоти балансування закріплений в нижній частині рами 8 і складається (фіг. 9) з кутового редуктора 23, вхідний вал 24 якого за допомогою клинопасової передачі 18 і шківа 25 з'єднаний з електроприводом 20. Вихідний вал 26 згаданого редуктора 23 через еластичну муфту 27 з'єднаний з валом 28, на якому за допомогою болтових з'єднань 29 закріплений малий ексцентрик 30, обертання якого балансує низькочастотні вібраційні коливання великого ексцентрика 14. Вал 28 закріплений в підшипниках 31. Лінійний актуатор 32 закріплений на зовнішній стороні рами 8 і кінематично з'єднаний з великим ексцентриком 14 за допомогою корбово-поковзневого механізму, що складається з поковзня 33, виконаного з можливістю зворотно-поступального переміщення уздовж вертикального вала 17 і кінематично з'єднаного з великим ексцентриком 14 за допомогою тяги 34 (фіг. 5, 8). Нижні частини лінійного актуатора 32 і повзуна 33 з'єднані між собою за допомогою кронштейна 35, виконаного з можливістю переміщення уздовж вертикальної напрямної 36. Керування частотою низькочастотних вібраційних коливань здійснюють шляхом зміни числа обертів великого ексцентрика 14 за допомогою електроприводу 20, а амплітудою коливань - шляхом зворотно-поступального переміщення великого ексцентрика 14 уздовж вертикального вала 17 за допомогою лінійного актуатору 32 і корбово-поковзневого механізму. Імітатор низькочастотних вібраційних коливань 4 забезпечує динамічний діапазон від 0 до 50 Гц. Маса імітатору низькочастотних вібраційних коливань 4 складає близько 84 кг, а габаритні розміри дорівнюють: ширина - 0,54 м, довжина - 0,68 м і висота - 0,67 м. Керування імітатором високочастотних вібраційних коливань 3 і імітатором низькочастотних вібраційних коливань 4 здійснюють в автоматичному режимі за допомогою блока керування і контролю 37, який за допомогою шини (не позначена) зв'язаний з програмним комплексом 38 керування тренажером (фіг. 10). Виконання блока керування і контролю 37 у вигляді локального апаратного пристрою дозволяє відділити відповідну частину задач керування і реалізації вібраційного впливу від програмного комплексу 38 керування тренажером і, за рахунок цього, зменшити трудовитрати на наладку технічних засобів на різні характеристики вібраційних дій з урахуванням типів модельованих вертольотів і режимів їх експлуатації. Об'єктами керування є вібромотор - імітатор високочастотних вібраційних коливань 3, електропривод 20 і лінійний актуатор 32, що зв'язані з блоком керування і контролю 37 за допомогою відповідних шин (не позначені). Живлення вібромотора 3 імітатора високочастотних вібраційних коливань і лінійного актуатора 32 здійснюється від блока живлення (БЖ) з джерелом постійної напруги 24 В, а електроприводу 20 - від блока живлення (БЖ) з джерелом постійної напруги 48 В. До складу системи керування входять також засоби контролю (фіг. 7, 10): - датчик положення 39 лінійного актуатору 32; - кінцевий вимикач 40 лінійного актуатору 32; - оптичний енкодер 41 частоти обертання шківу 19. 4 UA 103448 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Як датчик положень 39 використовують магнітострикційний датчик переміщень, який закріплений на стійці 42 (фіг. 5, 6). Кінцевий вимикач 40 закріплений на стійці 43 (фіг. 6, 8). Оптичний енкодер 41 містить фотоелемент 44 і світлодіод 45, що закріплені, відповідно, над і під шківом 19 (фіг. 7, 8). Система забезпечує реалізацію сумісних і роздільних низькочастотних і високочастотних вібраційних впливів на імітатор кабіни льотного екіпажу 7. При цьому імітатор низькочастотних вібраційних коливань 4 впливає на імітатор кабіни льотного екіпажу 7, як правило, при імітації на тренажері вправ, що виконуються при номінальному режимі роботи двигунів з оборотами несучого гвинта 93,5 %. Імітатор високочастотних вібраційних коливань 3 впливає на імітатор кабіни льотного екіпажу 7, в основному, в режимі набору швидкості і при перехідних режимах польоту, наприклад, в інтервалах приладової швидкості польоту приблизно від 50 км/годину до 65 км/годину (перехід "на косий обдув") і приблизно від 250 км/годину до 270 км/годину (ефект "зриву потоку з лопатей"). Представлена на фігурах креслень і в описі конструкція системи не вичерпує всіх можливих варіантів її виконання, що забезпечують досягнення заявленого технічного результату. Наприклад, систему без істотних витрат може бути адаптовано на тренажери літаків різних типів і призначення. При цьому, залежно від конструкції імітаторів кабіни льотного екіпажу на цих тренажерах може бути реалізовано інше взаємне розташування імітаторів високочастотних і низькочастотних вібраційних коливань, а також інше їх розміщення на рухомій і нерухомій платформах. Робота системи здійснюється таким чином. Настройка системи. Заздалегідь в програмному комплексі 38 керування тренажером і блоці керування і контролю 37 формують взаємозв'язок математичних моделей режимів польоту заданого типу вертольоту з керуючими командами на реалізацію відповідних характеристик вібраційного впливу на імітатор кабіни льотного екіпажу 7. При цьому блок керування і контролю зв'язаний з електроприводом 20 через низькочастотний канал 46 і широко-імпульсний модулятор низькочастотних коливань 47, з вібромотором - імітатором високочастотних вібраційних коливань 3 - через високочастотний канал 48 і широко-імпульсний модулятор низькочастотних вібраційних коливань 49, а з лінійним актуатором 32 - через канал 50. Після цього виконують настройку частотних характеристик імітатора високочастотних вібраційних коливань 3 і частотно-амплітудних характеристик імітатора низькочастотних вібраційних коливань 4, забезпечуючи достатній рівень їх адекватності характеристикам заданого типу вертольота і відповідним режимами його експлуатації при виконанні учбово-тренувальних задач. Для цього раму 8 встановлюють під заданим кутом до площини рухомої опори 1 і фіксують в такому положенні за допомогою кронштейнів 11, що містять прорізи радіусів, і болтових з'єднань 12. Далі за допомогою лінійного актуатора 32 виконують настройку інтервалу робочих положень великого ексцентрика 14 уздовж осі вертикального вала 17 і числа обертів електроприводу 20. Після цього настроюють обороти вібромотора 3 імітатора високочастотних коливань. Далі в блоці керування і контролю 37 формують інтервали керуючих дій для імітатора високочастотних вібраційних коливань 3 і імітатора низькочастотних вібраційних коливань 4, що забезпечують реалізацію відповідних сигналів, що поступають від програмного комплексу 38 керування тренажером в процесі виконання учбово-тренувальних задач. Робота системи. На підставі керуючих команд від блока керування і контролю 37 електропривод 20 за допомогою клинопасової передачі 19, шківа 20 і вертикального вала 17 розкручує великий ексцентрик 14. Обертальний рух великого ексцентрика 14 перетворюється у вібраційний вплив на імітатор кабіни льотного екіпажу 7. В результаті закріплення рами 8 під гострим кутом на рухомій платформі 1 вібраційний вплив передається на імітатор кабіни льотного екіпажу 7 по трьох ортогональних проекціях рівнодіючої цієї дії: уздовж осей X, У і Z. Одночасно з великим ексцентриком 14 електропривод 20 приводить в обертання малий ексцентрик 30, за рахунок дій балансувань якого виключається виникнення резонансних коливань в системі. При виконанні модельованих режимів польоту блок керування і контролю 37 змінює частоту обертання електроприводу 20, з'єднаного з великим 14 і малим 30 ексцентриками, і, відповідно, частоту низькочастотних вібраційних коливань на імітатор кабіни льотного екіпажу 7. Зміну амплітуди низькочастотних вібраційних коливань здійснюють за допомогою переміщень великого ексцентрика 14 уздовж вертикального вала 17 за допомогою лінійного актуатора 32 і корбовопоковзневого механізму відповідно до керуючих команд від блока керування і контролю 37. При цьому частоту обертання великого ексцентрика 14 контролюють на підставі показників 5 UA 103448 U 5 10 15 20 25 оптичного енкодера 41, а положення лінійного актуатора 32 - показників датчика положення 39 і кінцевого вимикача 40. Блок керування і контролю 37 здійснює також управління режимами роботи вібромотора імітатора високочастотних вібраційних коливань 3 за допомогою зміни напруги на вході вібромотора. Заявлена система вібраційного впливу пройшла випробування на комплексному тренажері вертольота класу FTD/УЛТ-3 на відповідність характеристикам реального вертольота Ми-8МСБ, Ми-8Т, Ми-171 і Ми-8МТВ в різних режимах його експлуатації. За результатами випробувань і суб'єктивних оцінок пілотів на комплексному тренажері цього типу вертольота реалізовані наступні параметри вібраційного впливу на імітатор кабіни льотного екіпажу 7: - при номінальному режимі роботи двигунів з обертами несучого гвинта 93,5 % імітатор низькочастотних вібраційних коливань 4 впливає на імітатор кабіни льотного екіпажу 7 з постійною частотою 192 Гц і амплітудою від 1 до 3 мм, прагнучої до нуля; - при перехідному режимі, зв'язаному з набором приладової швидкості польоту в інтервалі від 50 км/годин до 65 км/годин (нетривалий режим переходу "на косий обдув"), імітатор високочастотних вібраційних коливань 3 короткочасно включається при швидкості 50 км/годину і впливає на імітатор кабіни льотного екіпажу 7 з частотою до 2,0 кГц і амплітудою до 5 мм, а після перевищення приладової швидкості 65 км/годину різко вимикається; - при перехідному режимі польоту, пов'язаному з перевищенням максимальної приладової швидкості в інтервалі від 250 км/годину до 270 км/годину (ефект "зриву потоку з лопатей"), імітатор високочастотних вібраційних коливань 3 короткочасно вмикається і впливає на імітатор кабіни льотного екіпажу 7 з плавним наростанням частоти до 2,0 кГц і амплітуди до 4-5 мм. При перевищенні приладової швидкості польоту значення 270 км/годину імітатор вимикається. Таким чином, проведені випробування підтвердили високий рівень адекватності характеристик, що реалізуються наведеною системою вібраційного впливу на тренажерах вертольотів при забезпеченні високої надійності системи і порівняно невисокої її вартості і витратах на експлуатацію. Зазначена система без істотних витрат може бути адаптована на тренажери вертольотів і літаків різних типів і призначення. 30 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 35 40 45 50 55 60 1. Система вібраційного впливу на імітатор кабіни льотного екіпажу тренажера повітряного транспортного засобу, що містить рухому платформу із змонтованими на ній технічними засобами для вібраційного впливу і блок керування і контролю згаданими засобами, виконані з можливістю реалізації вібраційного впливу уздовж поперечної, подовжньої і вертикальної осей імітатора кабіни льотного екіпажа, модельованих програмним комплексом керування тренажером, яка відрізняється тим, що вона містить нерухому платформу, технічні засоби для вібраційного впливу виконані у вигляді імітаторів високочастотних і низькочастотних вібраційних коливань, імітатор високочастотних вібраційних коливань виконаний у вигляді вібромотора, імітатор низькочастотних вібраційних коливань виконаний у вигляді змонтованих на рамі каркасної конструкції двох взаємозв'язаних за допомогою загального електроприводу ексцентрикових механізмів, один з яких виконаний з можливістю збудження коливань низької частоти і додатково кінематично зв'язаний з лінійним актуатором, а другий виконаний з можливістю збудження коливань накладеної частоти балансування, при цьому рухома платформа змонтована на нерухомій платформі за допомогою гасителів вібраційних коливань, а рама з імітатором низькочастотних вібраційних коливань закріплена на рухомій платформі під гострим кутом щодо її подовжньої вісі з можливістю зміни величини цього кута. 2. Система за п. 1, яка відрізняється тим, що імітатор високочастотних вібраційних коливань закріплений уздовж подовжньої осі рухомої платформи, а рама з імітатором низькочастотних вібраційних коливань розташована таким чином, що напрям рівнодіючої вібраційних сил низької частоти співпадає з центром мас імітатора кабіни льотного екіпажу. 3. Система за п. 1, яка відрізняється тим, що ексцентриковий механізм для збудження коливань низької частоти виконаний у вигляді великого ексцентрика, з'єднаного кінематично з верхньою частиною вертикального вала, нижня частина якого за допомогою клинопасової передачі і шківа з'єднана з електроприводом, ексцентриковий механізм для збудження коливань накладеної частоти балансування виконаний у вигляді кутового редуктора, вхідний вал якого за допомогою клинопасової передачі і шківа з'єднаний із згаданим електроприводом, а вихідний вал за допомогою еластичної муфти з'єднаний з валом, на якому закріплений малий ексцентрик, а лінійний актуатор кінематично з'єднаний з великим ексцентриком за допомогою 6 UA 103448 U 5 корбово-поковзневого механізму, виконаного у вигляді поковзня, закріпленого в середній частині вертикального валу з можливістю зворотно-поступального переміщення уздовж нього, тяги для кінематичного з'єднання верхньої частини повзуна з великим ексцентриком і кронштейна для з'єднання нижньої частини повзуна з лінійним актуатором. 4. Система за п. 1, яка відрізняється тим, що лінійний актуатор виконаний з датчиком контролю положення і кінцевим вимикачем, ексцентриковий механізм для збудження коливань низької частоти виконаний з оптичним енкодером, а блок керування і контролю імітаторами високочастотних і низькочастотних вібраційних коливань зв'язаний із згаданими засобами контролю. 7 UA 103448 U 8 UA 103448 U 9 UA 103448 U Комп’ютерна верстка Г. Паяльніков Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 10