徐 剛

（云南東方飛行培訓(xùn)有限公司，云南昆明 650000）

0 引言

飛行模擬器是一種模仿航空器執(zhí)行飛行任務(wù)時的飛行狀態(tài)、飛行環(huán)境和飛行條件，并讓飛行員感受到相似的操縱負(fù)荷、視覺、聽覺、運動感覺的試驗和訓(xùn)練設(shè)備。在模擬器上訓(xùn)練，可對難度較大的駕駛動作和特殊情況處置反復(fù)進(jìn)行練習(xí)，也可使學(xué)員經(jīng)常處于教員的直接觀察指導(dǎo)之下，充分發(fā)揮教員的作用。而且一名教員可同時指導(dǎo)多名學(xué)員操作，更有效地利用飛行教員的教學(xué)時間，提高了訓(xùn)練效率。

1 系統(tǒng)組成及功能

CAE 7000 系列飛行訓(xùn)練模擬器通常由計算機(jī)系統(tǒng)、視景系統(tǒng)、運動系統(tǒng)、聲音系統(tǒng)等組成。它可以通過教員臺來進(jìn)行訓(xùn)練過程，包括：①重新設(shè)置，可把訓(xùn)練模擬器返回到初始狀態(tài)；②系統(tǒng)凍結(jié)/解凍，可通過凍結(jié)所有飛行參數(shù)的方法中斷或暫停飛行訓(xùn)練，通過解凍的方法從凍結(jié)時刻的狀態(tài)開始繼續(xù)進(jìn)行訓(xùn)練；③監(jiān)視訓(xùn)練的過程，能正確顯示信息，顯示的信息與座艙設(shè)備和實際飛行同步，包括飛行控制情況、儀表工作情況、航電信息、飛行軌跡、任意視點觀察成像等。

2 檢修與維護(hù)

在飛行模擬器每天的運行結(jié)束之后，工作人員都應(yīng)該進(jìn)行日常維護(hù)?，F(xiàn)結(jié)合個人實際經(jīng)驗，按照CAE 公司提供的手冊，歸納出飛行模擬器定時檢修的相應(yīng)工作步驟（周檢、月檢、季檢、半年檢、年檢），以及飛行模擬器的故障處理相關(guān)問題。周檢的周期是1 周1 次，每周都要進(jìn)行同樣的工作。周檢的工作主要集中于各個元件，檢查其是否處于正常工作狀態(tài)。最重要的是要對運動系統(tǒng)機(jī)柜進(jìn)行重啟，這樣可以讓它的運行速度加快。正常情況下是1 周重啟1 次，因為模擬機(jī)每天使用時長在20 h 左右，它需要的重啟時間很長。月檢的周期是1 個月1 次，每月都要進(jìn)行同樣的工作。月檢的工作主要集中于各個系統(tǒng)，檢查其是否處于正常工作狀態(tài)。同時要對部分系統(tǒng)的元件進(jìn)行清潔，以保持其正常工作狀態(tài)。然后是季檢，季檢的工作類似于月檢的工作，主要集中于各個系統(tǒng)，檢查其是否處于正常工作狀態(tài)。同時要對部分系統(tǒng)的元件進(jìn)行清潔，以保持其正常工作狀態(tài)。但是與月檢不一樣的是，季檢多出了一個環(huán)節(jié)，就是要刪除儲存在計算機(jī)硬盤上的過期文件。過期文件一定要定期刪除，這樣可以節(jié)約空間，加快存儲速度。半年檢的周期是6 個月1 次，每半年都要進(jìn)行一次同樣的工作。半年檢與季檢的工作比較起來也并不是十分復(fù)雜，在半年檢的工作中唯一要注意的就是要仔細(xì)檢查吊橋的安全自鎖。在上海某模擬器培訓(xùn)公司就曾經(jīng)出現(xiàn)與這個安全鎖有關(guān)的事故，訓(xùn)練結(jié)束的兩名飛行員和教員被困在模擬器上，沒有辦法通過吊橋。最后是通過模擬器上的緊急逃生梯，才安全回到地面。年檢的周期是12 個月1 次，每年都要進(jìn)行同樣的工作。做年檢時，大到更換做動筒電機(jī)油，小到一個傳感器都要仔細(xì)檢查。如圖1 所示，維護(hù)人員正在更換作動筒電機(jī)油和檢查器零部件。年檢中一定要注意確保作動筒的正常工作，因為這部分是運動系統(tǒng)的核心。

圖1 飛行訓(xùn)練模擬器維護(hù)現(xiàn)場

3 常見故障分析與處理

當(dāng)模擬器出現(xiàn)故障時，維修人員必須按照一定規(guī)則去處理。目前不足的是，模擬器沒有系統(tǒng)性的維修手冊。維修模擬器的機(jī)務(wù)人員通常會按照其工作經(jīng)驗來處理問題，而不是根據(jù)維修手冊來處理問題。下面以常出現(xiàn)的3 大故障為例，從故障識別、診斷和處理進(jìn)行分析。

（1）模擬機(jī)死機(jī)。此種情況下，會出現(xiàn)無法切斷駕駛艙電源的情況。診斷方法通常是去機(jī)房查看監(jiān)控系統(tǒng)，系統(tǒng)中有一個診斷按鍵，按下診斷按鍵。如果系統(tǒng)報錯，把計算機(jī)電腦重新啟動后，將模擬器再“reload”，即可解決該問題。

（2）“Control loading”控制載荷無法切換。診斷方法是去機(jī)房查看系統(tǒng)，如果是因為電腦的長時間運行即把相對應(yīng)的MCLPC 計算機(jī)重啟，在將模擬機(jī)“reload”，即可解決該問題。

（3）運動平臺故障。模擬器升起后，在駕駛艙內(nèi)操作沒有運動感。診斷方法是去計算機(jī)房查看，如果系統(tǒng)內(nèi)有報錯，則更換該元件。如果系統(tǒng)沒有報錯，則重啟運動機(jī)柜（圖2）。

圖2 模擬器運動機(jī)柜

由于現(xiàn)在的模擬機(jī)已經(jīng)十分智能化，產(chǎn)生故障只需要去后臺控制端電腦查看故障位置即可，不用進(jìn)行手動排查，節(jié)省了大量的維修和檢查時間。

4 存在的不足與發(fā)展趨勢

綜合來看，飛行模擬器的大腦還是后臺的計算機(jī)，所以也會帶來許多的局限性。下面這些局限性是飛行模擬器所具有的特點，也是科研人員未來應(yīng)該去解決的問題。

模擬器的模擬效果沒有實際情況的變化快。很多天氣現(xiàn)象例如風(fēng)切變，設(shè)置后總是會在固定位置出現(xiàn)，而且不會和實際情況一樣。實際上天氣的變化很快很迅速，而模擬的卻具有一定的時間差。這個時間差會給人留有一定的反應(yīng)時間，但實際上沒有這么長的反應(yīng)時間。模擬器的系統(tǒng)不穩(wěn)定，因為多臺電腦協(xié)同工作而且長時間負(fù)荷，所以經(jīng)常死機(jī)。硬件部分需求量極大，而且模擬器上的硬件比飛機(jī)上的老化快。每年在消耗件及易損件上的費用是一筆很大的支出。視景系統(tǒng)的視覺效果，與真實的視覺效果存在一定差距。模擬機(jī)視景與真實視景不同，模擬機(jī)視景是由電腦合成出來的。雖然目前CAE 7000 系列模擬器已經(jīng)使用了最先進(jìn)的技術(shù)，但是色差等問題依舊存在?，F(xiàn)在光源部分已經(jīng)使用了LED 燈。之前，一般在光源部分使用H201 燈泡，成像效果更差?？蛻艋瘷C(jī)場數(shù)據(jù)庫不足，導(dǎo)致很多機(jī)場是簡易機(jī)場，只有跑道和塔臺。沒有辦法完全還原真實情況，建筑、參照物等與實際有很大差別。同時，由于計算機(jī)系統(tǒng)的不穩(wěn)定性，有很多故障燈會被系統(tǒng)觸發(fā)，而教員并沒有設(shè)置該故障，導(dǎo)致飛行員的誤會和誤操作，教員只能在訓(xùn)練結(jié)束后才能請機(jī)務(wù)人員進(jìn)行維修，導(dǎo)致時間成本增加。

目前我國已經(jīng)生產(chǎn)出具有獨立知識產(chǎn)權(quán)的全動級民用飛行模擬器產(chǎn)品，但這臺模擬器還是“外國腦”。我國現(xiàn)階段面臨的主要問題不是硬件的困難，而是軟件的困難。我國自己研制的ARJ 21 飛機(jī)的全動飛行模擬器也是從CAE 公司訂制的。我國想要制造出飛行模擬器的所有零部件不難，但難的是取得諸多飛行數(shù)據(jù)來研發(fā)自己的仿真系統(tǒng)。加拿大CAE 公司每年使用波音和空客的飛行數(shù)據(jù)，需要支付巨額費用。為了保證對該技術(shù)的壟斷，波音和空客公司的飛行數(shù)據(jù)不會輕易出售，這是我國研發(fā)飛行模擬器過程中面臨的問題。