全飞行模拟器在事故调查中的应用 Robin Tydeman 航空事故首席检查员 航空事故调查处 摘要 飞行模拟已经成为航空培训中不可或缺的工具。在短短 50 多年的时间里,它已经建立了高保真度的声誉,并能够提供一个经济、安全地对机组人员进行有效培训的环境。飞行模拟也证明了自己对飞机事故调查员的价值。然而,随着数字控制模拟器和引人注目的视觉系统的出现,人们很容易被所谓的“保真度”所欺骗。任何对模拟的依赖都会引发对后续结论有效性的合理质疑,并可能对整个调查的技术真实性产生怀疑。本文建议,在事故调查中使用飞行模拟时应谨慎,承认模拟器有局限性。在事故调查中,飞行模拟器的传统用途是使用飞行数据记录器 (FDR) 的数字数据对模拟器进行编程,模拟器通常是固定基座工程模拟器,然后模拟器将复制飞机的飞行。还可以结合空中交通管制雷达、TCAS 装置和驾驶舱语音记录器的数据。这样,调查人员就能掌握完整的情况!但是,这样做的准确度如何呢?
LT GEN William K Hotchkiss III AFP(退役) 第三次修订 2018 年 4 月 23 日 3.1.2.1 总则 (b) 3.1.2.2 申请颁发或修改 ATO 证书 (e) (2) (iv) 3.1.2.7 设施、设备和材料 (c) 3.2.1 飞行机组培训课程 (26) 3.2.5 培训飞机 (a) (1) (i) 3.2.6 飞行模拟训练设备 (b) (1) (i) IS 3.1.2.2 附录 A – 申请颁发或修改 ATO 证书 (e) 和 (h) IS 3.1.2.4 附录 A:检查 (a) (4) IS 3.2.2 附录 C:执照和等级培训教员 (c) IS 3.2.2 附录 D:额外级别或类型等级教员 (b) (i) IS 3.2.2 附录 E:飞行模拟训练设备教员 (a) (i)
NASA 航空安全计划下飞机失控建模的计算能力。主要目标是开发可靠的计算工具,用于预测和分析影响安全飞行的飞机失速边界附近的非线性稳定性和控制特性,并利用这些预测创建增强的飞行模拟模型,以改善飞行员训练。在资源有限的情况下完成如此雄心勃勃的任务需要与各种计算空气动力学家和飞行模拟专家建立密切的合作关系,以利用他们各自的研究成果来创建 NASA 工具以实现这一目标。已经取得了相当大的进展,但仍有工作要做。本文总结了 NASA 为建立飞机失控建模的计算能力所做的努力的现状,并为未来的工作提出了建议。
LT GEN William K Hotchkiss III AFP(退役)第三次修订 2018 年 4 月 23 日 3.1.2.1 总则 (b) 3.1.2.2 申请颁发或修改 ATO 证书 (e) (2) (iv) 3.1.2.7 设施、设备和材料 (c) 3.2.1 飞行机组培训课程 (26) 3.2.5 培训飞机 (a) (1) (i) 3.2.6 飞行模拟训练设备 (b) (1) (i) IS 3.1.2.2 附录 A – 申请颁发或修改 ATO 证书 (e) 和 (h) IS 3.1.2.4 附录 A:检查 (a) (4) IS 3.2.2 附录 C:执照和等级培训教员 (c) IS 3.2.2 附录 D:额外级别或类型等级教员 (b) (i)IS 3.2.2 附录 E:飞行模拟训练设备教员(a) (i)
2.2.6.2 飞行模拟训练设备 (FSTD) (a)、(b) 的使用和注意事项 2.3.2.4 类型等级 – 飞机、直升机和动力升降机 (b) (1) (v) 2.3.3.3 商业飞行员执照 – 飞机 (b) (1) (viii) 和 (d) (2) (iii)、(4)、(5)
SBSim 1 于 1996 年被设想为一个批量模拟应用程序,旨在为飞机建模飞行动力学和控制。† 人们普遍认为,这种工具在学术环境中非常有用,可以作为飞机设计和控制课程的免费辅助工具。1998 年,作者开始从事 FlightGear 项目。2 FlightGear 是一个功能齐全的复杂桌面飞行模拟器框架,可用于研究或学术环境、开发和追求有趣的飞行模拟想法以及作为最终用户应用程序。当时,FlightGear 使用的是 LaRCsim 3 飞行动力学模型 (FDM)。LaRCsim 要求使用程序代码对新飞机进行建模。与 FlightGear 社区开发人员的讨论表明,为了使飞行模拟更易于访问,创建一个通用的、完全数据驱动的 FDM 框架会很有帮助。也就是说,特定的飞机将在数据文件中定义,并且不需要新的程序代码来对任何任意飞机进行建模。这种框架的其他特征包括:
本文介绍了一种倾转旋翼飞行模拟平台,用于实时模拟 Bell XV-15 飞机,供教学和研究之用。倾转旋翼飞机的数学模型在 MATLAB/Simulink © 中实现,包括飞机动力学、执行器、传感器和飞行控制计算机的简化模型。实现的倾转旋翼数学模型与飞行控制硬件(即飞行操纵杆和方向舵踏板)相连,飞行员使用这些硬件来设置输入命令。相反,图形环境由 FlightGear 提供,FlightGear 是一种广泛用于研究活动的开源跨平台软件。本文的另一个贡献是设计和实施了稳定性控制和增强系统,以增强飞机稳定性并改善操纵品质。开发的模拟器通过多次模拟进行测试,验证了开发的数学模型和稳定性控制和增强系统的有效性。结果是一个可在商用笔记本电脑上执行的倾转旋翼飞行模拟平台,具有实时性能,可用于研究和教学活动。
它将探索:• 军事任务模拟的特殊挑战• 当前安装的能力,包括成功经验和经验教训,• 在训练模拟中引入新技术的潜力。• 以飞机原始设备制造商为主要供应商的飞行模拟训练设备带来的好处。• MAA 使用批准与 EASA 类型认证方案的对比• 扩大和提高训练能力的未来机会