انواع اجهزة محاكاة الطيران .. وكيف تعمل ؟

كيفية عمل أجهزة محاكاة الطيران

جهاز المحاكاة الطيران يقوم بمحاكاة رحلات الطائرات في بيئات وظروف مختلفة بشكل اصطناعي، ويعرف باسم جهاز التدريب على الطيران (FTD)، أو جهاز التدريب على الطيران (ATD)، أو جهاز المحاكاة الطيران الكامل (FFS). ويستخدم هذا الجهاز بشكل رئيسي لتدريب الطيارين، وهو يشبه إلى حد كبير ألعاب محاكاة الطيران على الكمبيوتر

يتم استخدام المحاكيات لأنه ليس آمنا أو عمليا دائما لطلاب الطيران التدرب على الطائرات الحقيقية في جميع الظروف، ويمكن، على سبيل المثال، تجربة اختلافات في كثافة الهواء وسرعة الرياح والاضطراب والسحب وهطول الأمطار على المحاكيات

تتيح أجهزة المحاكاة الطيران الممارسة في جميع أنواع الظروف الجوية، كما تسمح التدريبات للطيارين بممارسة المناورات الصعبة، ويمكن أيضا محاكاة الطيران في المطارات في جميع أنحاء العالم، بحيث يمكن لمدربي الطيران ملاحظة ردود فعل الطيارين الطلاب على هذه العوامل، وبمعنى آخر يقومون بفحص تطبيق الطلاب للتحكم في الطيران وتأثيرات أنظمة الطائرات الأخرى، كما يتم استخدامها في طائرات الدايموند، وتستخدم أيضا في أكاديميات الطيران في السعودية

أنواع أجهزة محاكاة الطيران

عادة ما تكون أجهزة محاكاة الطيران مقسمه إلى نوعان وهما:

• جهاز التدريب على الطيران FTD الذي لا يتحرك ويتم تصنيفه برقم بدلاً من حرف.
• جهاز المحاكاة الجوية يتحرك ويصنف بسلسلة من الحروف.

تم تصنيف الأجهزة القابلة للنقل من 1 إلى 7 حسب الصعوبة، حيث يتم ترتيبها من الأسهل إلى الأصعب، وتصنف الأجهزة القابلة للحركة بالحروف من A إلى D 

هناك سبعة أنواع من أجهزات التدريب على الطيران وأربعة أنواع من أجهزة محاكاة الطيران، وبالرغم من أنها تؤدي جميعها نفس الوظائف الأساسية، إلا أنها تختلف وفقًا للمهام التي يمكنها القيام بها، وسوف نوضح ذلك في الجمل القادمة

أنواع أجهزة التدريب على الطيران (FTD)

• المستوى 1 FTDs

لم يعد المستوى 1 من FTDs متوفرًا، ولكنه كان موجودًا في السابق، وبعض الأجهزة القديمة لا تزال موجودة، ولكن لم يعد يتم تصنيعها. تضم FTDs مجموعة متنوعة من الأجهزة التي لم يعد يتم تصنيعها، ولا يمكن تصنيفها في فئة أو مستوى آخر.

• المستوى 2 FTDs

لا يوجد مستوى 2 من FTDs، والأجهزة الوحيدة التي لا تزال قيد الاستخدام هي الأقدم التي يملكها ويشغلها المالكون الأصليون.

بدأ المستوى الثاني من FTD في تقليد أجهزة تدريب الطيران المعتمدة على الكمبيوتر أو الـ PCATDs، ورغم أنها لم تعد معروفة بهذا الاسم، فإنها لا تزال مهمة للغاية، حيث يشمل أصلها بداية أنواع أكثر تطورا من أجهزة تدريب الطيران المعتمدة على الكمبيوتر

• المستوى 3 FTDs

لم يعد يتم إنتاج هذا المستوى كما كان في الماضي، ولكن لا يزال من الممكن العثور عليه في الأماكن التي لا يزال الأصليون يمتلكونها.

• المستوى 4 FTDs

لتكون فعالة، لا يجب على نموذج ديناميكي هوائي من الفئة 4 في أنظمة القيادة الآلية أن يكون متاحا، ومع ذلك، فإنها تتطلب نمذجة دقيقة للأنظمة. وتسمح هذه الأجهزة باستخدام شاشات اللمس الأكثر راحة للمهام المتعلقة بأنظمة أو أدوات إدارة الرحلة، ومع ذلك، فإن FTD من الفئة 4 لا يحتوي على نير تحكم

• المستوى 5 FTDs

يشمل هذا النوع من الطائرات فئات مختلفة مثل الطائرات ذات المحركات المتعددة والطائرات ذات المحرك الواحد، ويتطلب الحصول على مستند يسمى “تأهيل” بالإضافة إلى “دليل الموافقة” الذي يحدد معايير تصميم الطائرات FTD.

مع تحقيق المستوى الخامس من أجهزة التدريب على الرحلات الجوية، تصبح الأجهزة محاكية تمامًا للطائرات التي يتم التدريب عليها بالفعل، ويتضمن ذلك جهاز تحكم نير، ويتطلب المستوى الخامس من أجهزة التدريب على الرحلات الجوية نمذجة الأنظمة وبرمجتها الهوائية، ويمكن أن تمثل هذه الأجهزة إما نموذجًا محددًا للطائرات أو عائلة منها.

• المستوى 6 FTDs

يُعَدّ المستوى السادس من FTDs أكثر الأنواع واقعية، ويعود ذلك جزئيًا إلى احتوائها على بيانات ديناميكية هوائية باهظة الثمن، ولتشغيل هذا النوع يتطلب وجود قمرة قيادة مادية وبرمجة هوائية ديناميكية خاصة بالطراز وإحساس تحكم.

يجب أن تكون FTDs موجهة بشكل خاص نحو نوع الطائرة التي يتم طيرانها، ويشمل ذلك كلًا من الوظائف الفعلية والعلاقات المكانية.

كما هو الحال مع المستوى 4 من FTDs، يجب أن يوجد مستند تأهيل ودليل موافقة لاستخدام الأجهزة بشكل فعال وهي أجهزة أكثر تعقيدًا من FTDs.

• المستوى 7 

يشير المستوى 7 من FTDs إلى طائرات الهليكوبتر فقط ودائمًا ما تكون خاصة بالطراز، ولكن هنا يحتاج إلى نظام اهتزاز لتشغيلها وتتطلب جميع أدوات التحكم في الطيران والديناميكا الهوائية والأنظمة المطبقة حتى تكون فعالة، والمستوى 7 من FTDs هي أيضًا الأنواع الأولى التي تحتاج إلى نظام مرئي.

أنواع أجهزة محاكاة طيران

• أجهزة المحاكاة المستوى A

تستخدم طائرة Lockheed JetStar هذا النوع من المحاكاة وهو غير شائع، إذ لا يوجد سوى عشرة طائرات من هذا النوع في العالم، وكانت واحدة من أولى الطائرات المستخدمة في قطاع رجال الأعمال.

أنظمة الرؤية لديهم ليست متطورة جدًا وتوفر بيانات محدودة فقط لمحاكاة تأثير الأرض، وهي مصممة لبعض أنواع الطائرات فقط وليس لجميع الأنواع، وتتطلب أنظمة حركة ثلاثية الأبعاد على الأقل.

• أجهزة المحاكاة المستوى B

حاليا هناك ١٢ إلى ١٥ جهازا للمحاكاة من المستوى بي في الولايات المتحدة، تم تسليم واحد منها بواسطة شركة تسمى فراسكا إنترناشيونال. يوفر جهاز المحاكاة من المستوى بي ٨٠٪ من التدريب الأولي للطيارين.

مثال على محاكاة المستوى B هو ما يوجد في جامعة ألاسكا، والشركة المصنعة تسميه مستوى B بلس، ولديها القدرة على المحاكاة من الدائرة إلى الأرض بشكل مشابه لمستوى C، على الرغم من أنه لا ينتمي لفئة المستوى C

• أجهزة المحاكاة المستوى C

تتميز محاكيات المستوى C بنقل أسرع وزمن انتقال أقل من المستويين السابقين، وتحتاج إلى منصة حركة تتضمن جميع درجات الحرية الست، كما تحتوي على أنظمة بصرية تتطلب مجال رؤية أفقي للعالم الخارجي بزاوية لا تقل عن 75 درجة لكل طيار.

يتم استخدام ما يقرب من 230 جهاز محاكاة من المستوى C حاليًا، ويوفر هذا النوع من الأجهزة خلفية أفضل وتحملًا أكثر إحكامًا للبيانات، ويوفر تدريبًا جيدًا للهبوط والقدرة على الوصول من دائرة إلى الأرض.

• أجهزة المحاكاة المستوى D

يمكن تنفيذ جميع الوظائف على جهاز محاكاة الطيران من المستوى D، وحاليا يوجد حوالي 400 إلى 450 من هذه الأجهزة التي تتمتع بأداء محسن وأداء بيانات أفضل بكثير، ومع ذلك، الإضاءة مطلوبة أيضا لهذه الأجهزة.

تتطلب محاكيات المستوى D جميع درجات الحرية الست ومجال رؤية للعالم الخارجي بحد أدنى 150 درجة مع نظامها البصري، كما أنها تتطلب شاشة عرض بعيدة التركيز وأصوات قمرة القيادة الواقعية بالإضافة إلى العديد من التأثيرات المرئية والحركية، ونظرًا لأن هذا هو أعلى مستوى متاح فهز جهازًا ممتازًا وعالي الجودة ومفيد .

أهمية أجهزة محاكاة الطيران

• توفر أجهزة محاكاة الحركة الكاملة سيناريوهات واقعية لتدريب طيارين مبتدئين.
•  يستطيع الطيارون من جميع الأعمار الطيران بأي نوع من أنواع الطائرات.
• تساعد أجهزة المحاكاة على تخفيض تكاليف التدريب، حيث تكون تكلفة صيانة هذه الأجهزة أقل من تكلفة صيانة الطائرات الفعلية، وتساعد أيضًا في إلغاء الحاجة إلى الوقود، مما يسمح للطلاب الطيارين بالاستفادة من المكافآت المالية عند التدريب في أجهزة المحاكاة.
• في حال وقوع خطأ خلال مناورة صعبة، فإنه لن يتسبب في وقوع أي ضرر.