[发明专利]一种360度全向过载飞行仿真模拟器

说明书

技术领域

本发明涉及飞行模拟训练设施技术领域，具体涉及一种360度全向过载飞行仿真模拟器。

背景技术

飞行模拟训练就是要给飞行员构建一个虚拟的“真实”飞行环境。这里的环境主要指两部分：一方面是机器环境，即飞机座舱、设备等；另一方面是外部环境，主要指自然条件、地理条件等。在机器环境方面，对飞机运动、动感(如加速度、座椅抖振等)的模拟是比较关键的技术；对飞机座舱中的仪表、操作设备和综合显示系统的模拟也比较重要，对飞行员来说，座舱必须要有真实感和现场感。在我国，人们对飞行模拟器在航空领域的重要作用的认识在不断提高，航空科技及航空工业得到迅猛发展，“十二五”以来，随着国家开放低空领域步伐的加快，国家对航空工业扶持的力度加大，国内飞行仿真模拟器也越来越多。飞行仿真模拟器有助于提高训练的安全性，有助于降低飞行训练的成本花费，有助于缩短受训人员的飞行训练时间、提升飞行技巧，是国内外培训飞行人员的必要技术手段。

现有的飞行模拟器中受训人的重心设置在模拟器俯仰、横滚、偏航飞行姿态轴线的交点上，这与飞机飞行时飞行员重心位置的实际情况不相符合。实际情况是当飞机飞行时，飞行员重心通常在飞机的前端，故当飞机进行翻滚、横滚、旋摆时，飞行员会同时感受到平移和旋转。同时，现有飞行模拟器飞行座舱只能在一个平面内模拟完成小幅度倾斜、小幅度旋摆等仿真动作，例如现有六自由度飞行模拟器飞行座舱一般采用Stewart平台结构，Stewart平台结构只能在一个平面内模拟完成翻滚、横滚、大幅度旋摆等仿真动作，无法实现360度全向过载和特种危险等复杂动作，难以保证训练效果。现有的飞行模拟器系统视景主要通过投影方式产生，投影仪将空战目标、飞行过程中飞行员所视舱外实际景物实时投影到飞行模拟器的球幕上，现有模拟器的翻滚、横滚、旋摆等运动在一个平面内，运动范围小，在模拟翻滚和大幅度旋摆时，屏幕会随着飞行座舱一起旋转，虽然满足了视觉训练效果的需要，但缺乏真实飞行体验，视景画面仿真沉浸性不高，逼真度不好，模拟训练和实际飞行脱节。

发明内容

为了解决现有技术中Stewart平台结构飞行模拟器受训人重心与飞机飞行时重心位置实际情况不符的缺陷，本发明提供了一种360度全向过载飞行仿真模拟器，受训人重心与真实的飞行过程一样，在飞机重心的前部。该飞行仿真模拟器主要包括上下升降系统、第一运动系统、第二运动系统、飞行座舱系统四部分。

本发明所采用的技术方案：

一种360度全向过载飞行仿真模拟器，其特征在于：包括

上下升降系统，用于模拟飞机的上下升降运动；

第一运动系统，用于模拟飞机的前后360度俯仰运动；所述上下升降系统通过俯仰轴承和第一运动系统相连；所述第一运动系统在俯仰驱动电机的驱动下带动所述仿真模拟器完成前后360度俯仰运动；

第二运动系统，用于模拟飞机的向左或向右360度范围内旋转运动；所述第一运动系统通过横滚轴承与所述第二运动系统相连；

飞行座舱系统，所述飞行座舱系统的机头飞行座舱固定在所述第二运动系统中的横滚支撑杆的前端，所述飞行座舱系统内部集成有自动配重平衡系统和内置视景系统。

所述上下升降系统包括支撑平台，升降电动支撑杆，斜支撑电动杆，斜支撑电动杆链接装置和升降电动支撑杆链接装置；所述支撑平台作为整个飞行仿真模拟器的底座，所述升降电动支撑杆的底部连接于所述升降电动支撑杆链接装置，所述升降电动支撑杆链接装置固定于所述支撑平台上，所述斜支撑电动杆一端连接于所述升降电动支撑杆，另一端连接于斜支撑电动杆链接装置，所述斜支撑电动杆链接装置固定于所述支撑平台上。

所述上下升降系统还包括限位杆，所述限位杆固定于所述支撑平台上，所述限位杆与所述斜支撑电动杆分立于所述升降电动支撑杆两侧。

所述第一运动系统包括俯仰驱动电机，俯仰轴承和俯仰支撑杆；所述俯仰支撑杆通过俯仰轴承与升降电动支撑杆相连；所述俯仰驱动电机通过自身的轴套固定在所述俯仰支撑杆的两端。

所述第二运动系统包括俯仰支撑杆链接装置，机尾配重舱，横滚驱动电机和横滚支撑杆；所述横滚支撑杆通过俯仰支撑杆链接装置装配在俯仰支撑杆上，所述横滚支撑杆与所述俯仰支撑杆呈交叉状态；所述机尾配重舱与所述横滚支撑杆相连；所述机尾配重舱内置有尾舱自动配重平衡系统。

所述尾舱自动配重平衡系统通过传感器感知飞行员或受训人体重信息，根据飞行员体重信息自适应调节机尾配重舱在横滚支撑杆上的位置，调节完毕后横滚支撑杆立即进入自锁死状态，定位座舱，避免座舱倾斜坠落。