Михаил Кривенцов, пилот-инструктор Киевского парапланерного клуба «Аеро» Главный консультант интернет-проекта по разработке компьютерного тренажера-симулятора для теоретической подготовки молодых пилотов-парапланеристов.

Качественная теоретическая подготовка всегда была важной составной частью программы обучения начинающих пилотов-парапланеристов. Как правило, современные парапланерные школы обладают необходимой учебно-материальной базой и предоставляют молодым пилотам достаточное количество литературы и учебных фильмов. Является ли это достаточным? Удовлетворяются ли запросы молодых пилотов? Могут ли они достаточно уверенно получить ответ на вопрос «А что будет, если …», без риска для своего здоровья и предынфарктного состояния у инструктора?
Современная учебная литература и видеоматериалы несут большой объем полезной информации. Однако, например, в своей «Книге термиков», пилот Бурхард Мартинс вспоминая свою теоретическую подготовку, замечает: «Меня всегда интересовало общение с природой в виде игры…».
По моему мнению, именно использование компьютерного тренажера – симулятора может создать у начинающего пилота необходимый элемент игры с природой, заполнить разрыв между чисто теоретической подготовкой пилотов по книгам, видеоматериалам и самостоятельными полетами.
Следует отметить, что компьютерная симуляция не является чем-то новым в подготовке пилотов малой авиации. Это хороший способ экономии моторесурса и возможность для безопасной отработки действий пилота в «особых случаях».
В мировой практике, для обучения парапланеризму применяются две основные методики обучения:
первая - отработка навыков пилотирования с использованием только компьютерных программ;
вторая – с использованием технического симбиоза программы и исполнительных механизмов (например, изображение подается на видеоочки пилота, а подвеска трясётся и поворачивается пневмо/гидро механизмами).
В любом случае главным элементом тренажера является компьютерная программа, имеющая определенную, заложенную программистом, степень адекватности реальным полетным условиям.
При этом, необходимо учитывать сложность и уникальность создания симулятора для парапланериста. Если для подготовки пилотов планеров и самолетов главный момент обучения сосредоточен на правильном использовании информации от приборов, то для обучения парапланеристов архиважно закрепить понимание динамических нагрузок передающихся от крыла на подвеску. К тому же, пилоты планеров избавлены от нештатных ситуаций, связанных, например, с подворачиванием крыла.

Сергей Макусий, пилот Киевского парапланерного клуба «Аеро» По специальности военный. Консультант интернет-проекта по разработке компьютерного тренажера-симулятора для теоретической подготовки молодых пилотов-парапланеристов

 

Наиболее известными на сегодня тренажерами, которые используются в подготовке пилотов СЛА (в том числе парапланеристов) являются:
симулятор HangSim ("http://www.hangsim.com/). Автор: Papini (Папини). Это неплохой симулятор со множеством подключаемых плагинов. Имеются различные сценарии и летательные аппараты, включая параплан и мотопараплан. Хорошо сделана аэрология, есть динамик от склона, а также возможность визуализации термических потоков. Однако, крыло выглядит цельной конструкцией;
симулятор Micro Flight Автор также Papini (Папини). (http://www.hangsim.com/mf). Это новая версия симулятора HangSim. Он имеет модели дельтоплана, параплана с мотором, вертолета, планера, воздушного шара и пр. Однако в исходной версии симулятора модели параплана нет, хотя предусмотрена возможность его дополнительной установки. Также нет сценариев с его использованием и сценариев соревнований. При желании, это можно создать самостоятельно. В новой версии не в лучшую сторону изменена система управления парапланом, при этом “цельнокаркасность и незыблемость” купола не изменилась. Зато по сравнению с предыдущей версией существенно улучшена графика, добавлена сетевая опция, редактор ланшафтов, летательных аппаратов и т.п.;
симулятор ССSS - Condor Competition Soaring Simulator (http://www.soaringsim.com). Авторы из Словении, Uros Bergant ( Урос Бергант) и Gregor Rozman (Грегор Розман). Довольно хороший симулятор. Имеются летные модели дельтоплана, планера и др. СЛА. Термические и динамические потоки близки к реальности. Хорошая прорисовка ландшафта и наземных объектов, имеется сетевая опция.
Все вышеупомянутые симуляторы имеют эргономичный пользовательский интерфейс, фотореалистичную прорисовку моделей и ландшафта. Приборы навигации и контроля промоделированы хорошо и удобно читаемы. Аэрология термических и динамических потоков присутствует.
Общие недостатки существующих симуляторов можно систематизировать следующим образом:
стремление показать разные типы летательных аппаратов в пределах одной программы. В результате, это уменьшает степень детализации поведения каждого из них; для моделей парапланов нет возможности “поработать” с куполом на “земле”. Таких важных элементов как подъем и стабилизация купола перед стартом нет вовсе;
крыло параплана прорисовано как цельнокаркасная конструкция. На режимы «Уши», «В-свал», «фронтальный подворот» или «срыв потока» нет даже намека. И как следствие, невозможность тренировки действий пилота в сложных атмосферных ситуациях;
неправильно отражены экстремальные режимы параплана в разрезе скоростей и нагрузок;
термические потоки остаются неизменными по своей структуре в зависимости от высоты и силы ветра.
Таким образом, сам принцип построения вышеуказанных симуляторов, отсутствие у них элементов поэтапной и четкой методики обучения по принципу “от простого – к сложному”, недостаточность пояснений в последовательности действий и возможных ошибок пилота, позволяет рассматривать симуляторы скорее как игрушки, чем как инструменты для обучения. Именно поэтому попытка использовать их для тренировки полетам на параплане не привела к желаемому дополнению к курсу теоретической подготовки в парапланерных клубах.

 

Игорь Черкашин, пилот-парапланерист «выходного дня». Летает с 2005 года в составе Киевского парапланерного клуба «Аеро», по профессии конструктор. Автор интернет-проекта по разработке компьютерного тренажера-симулятора для теоретической подготовки молодых пилотов-парапланеристов. В рамках проекта подготовлено три тестовые версии тренажера-симулятора, каждая из которых активно тестировалась и обсуждалась парапланеристами на форумах с парапланерной тематикой.

DemoFly 1.0 2005 г

Анализ недостатков существующих тренажеров параплана натолкнул меня на мысль написать симулятор, в котором принцип обучения и принцип максимального реализма были бы поставлены в острие угла.Первая попытка была осенью 2005 года. Она началась с прорисовки до мельчайших подробностей анимированной модели параплана «Дискавери 1», на котором я тогда учился летать. Аэрологией и аэродинамикой в первой версии симулятора “и не пахло”. В принципе, это также была просто интересная компьютерная игрушка. Пожалуй, на этом все бы и закончилось, если бы не одобряющие отзывы пилотов на форуме Paraplan.ru. При их поддержке захотелось сделать не просто модель с анимацией. Я считал важным описать поведение параплана физико-математической моделью. Обращает внимание тот факт, что в интернете «тонны» информации о том, как летают парапланы. Но вот ПОЧЕМУ они летают и не падают, ОТЧЕГО они летают именно так, а не иначе публикаций практически нет (не принимая в расчет пояснения общей аэродинамики, не подкрепленные математикой).

DemoFly 2.0 2006 г

Следующий этап работы начался в библиотеке с горой справочников по аэродинамике и физике. И как результат, примерно через семь месяцев виртуальная модель “полетела”. И не просто полетела - скорость и динамика полета были численно близки к паспортным данным реального аналога.

Нет необходимости утомлять читателя математикой, скажу только, что физико-математичекая модель была описана многосложными формулами, занявшими на языке програмирования «С++» около 1500 строк.Так, в январе 2006 года на форуме Paraplan.ru появилась вторая тест-версия симулятора .

DemoFly 3.0 2007 г

Мне было важно получить подтверждение правильного направления работы. Реакцию на форуме - огромное количество писем, замечаний и предложений. Надо сказать, что пилоты были откровенны и единодушны в своих предложениях и замечаниях по результатам тестирования второй версии. Их можно разделить на три группы:

• - первая, это улучшение аэрологии. Неоднократно отмечалась необходимость описания термических и динамических потоков более реалистичными моделями;
  
• - вторая, корректировка аэродинамики модели параплана и предложения по экстремальным режимам полета;
• третья, эргономика самой программы, предложения и замечания по детализации ландшафтов и наземных объектов. Что касается последнего пункта, то я посчитал, что на этапе тестирования, важно, с целью экономии времени, сосредоточится на достижении основного принципа – максимального реализма аэродинамики и аэрологии

• Всего, при подготовке были учтены, исправлены и дополнены более 30 замечаний и предложений. Как результат третья тест-версия симулятора, по моему мнению, имела уникальные особенности, которых нет ни в одном из известных симуляторов. добавлен режим работы с куполом на земле (подготовка к старту, подъем купола и стабилизация его как прямым, так и обратным старом, выход к точке старта, слалом на земле с поднятым куполом);

Что нового было в версии 3:

• установлен плавный переход между режимами “земля” и “полет” (можно побалансировать с поднятым куполом на кромке динамического потока, ожидая подхода очередного термика, потренироваться в посадке на склон и вершину);
• введено управление и стабилизация параплана через четко описанные типы рядов. Например, подъем купола за оба А-ряда или за один ряд, выбор усилия рывка при подъеме купола, стабилизация купола параплана А-рядами и клевантами, смещение самого пилота на земле влево-вправо и вперед-назад.
• Кроме этого, введено управления парапланом «весом» (перераспределением массы пилота в подвеске);имеется отображение динамических нагрузок от купола к подвеске,
• а также имеется возможность закрепления навыков управления парапланом без “взгляда” на крыло (ощущение «ударов» по консолям в термиках и их провисание в зонах слива);
• смоделирован изменяющийся по высоте и силе ветра термический поток, от “кипящего бульона” на малых высотах до обширных зон турбулентности во время распада термика в облаках.

DemoFly 4.0 - февраль 2008 г

Очередная, четвертая версия симулятора, обновлена на 80%. Изменения коснулись всех аспектов программы. Существенно расширены и добавлены новые функции полетной динамики параплана, аэрологии и индикаторов. Вкратце изменено и дополнено:

• Оптимизирован режим работы с куполом на земле. Теперь можно не только постоять, но и хорошо разбежаться перед стартом.
• Крыло стало более реалистичным в условиях турбулентности. Подсложения, фронталка, задний свал и переходы между ними и нормальным полетом выглядят естественнее.
• Добавлена индикация перегрузок, (Эффект потемнения в глазах).