|
Popis TL-39
Pilotní trenažér TL-39 je primárně určen pro výcvik vojenských pilotů letounu L-39 a lze ho využít také pro praktický nácvik určitých úkonů pozemního personálu.
Náklady na jednu hodinu výcviku na trenažéru jsou nesrovnatelně menší, než náklady na jednu letovou hodinu skutečného letounu.
V době svého vzniku a výroby se TL-39 řadil mezi špičkové pilotní simulátory.
Celkový pohled na sestavu pilotního trenažéru TL-39
Hlavní oblasti využití trenažéru TL-39
Pohyblivá základna
|
Kabina trenažéru v maximálně
zvednuté pozici |
Hydraulicky ovládaná základna má tři stupně volnosti. Konstrukčně je řešena tak, že pohybem dvou svislých hydraulických válců se kabina může pohybovat současně kolem příčné i podélné osy. Simulace příčného náklonu křidélky probíhá v rozsahu ± 15°, pro simulaci sklonu letounu ovládaného výškovým kormidlem je rozsah pohybu ± 26°.
Základna neslouží pouze k tomu, aby nastavila sklonem a náklonem kabinu do té polohy, která odpovídá poloze letounu za letu, ale její chování je mnohem sofistikovanější - jde o propracovaný systém pro napodobení fyziologických vlivů, které za letu působí na pilota.
Vysoké věrnosti vjemů pohybu letounu se dosahuje tím, že základna velice rychle reaguje sklonem, nebo náklonem na pohyby řídící páky pilotem a pak se velice pozvolna vrací do základní polohy, aby mohla znovu reagovat na další pohyb (třeba i stejným směrem). Pilot v kabině trenažéru jasně cítí reakci letounu na zásahy do řízení, ale pomalý návrat do základní polohy nepostřehne a nevnímá ho.
Jako příklad použijeme např. vzlet letounu. Zabržděný letoun stojí na konci dráhy, motor na maximálních otáčkách. Po odbrzdění se základna s celou kabinou rychle zvedá vzhůru do maximálního záklonu a pilot je vlastní vahou tlačen do sedačky a tím je v mezích možností simulováno přetížení při rozjezdu letounu. Po tomto rychlém zvednutí pro simulaci počátečního zrychlení po odbrzdění se základna pomalu vrátí do základní polohy a může tak znovu zvednutím reagovat na přitažení výškového kormidla při odlepení letounu a počátku stoupání.
Stejným způsobem - ale opačným sklonem kabiny (do maximální dolní polohy) je simulován vliv brždění letounu po přistání, kdy pilot vlastní vahou "padá" dopředu.
A nakonec jednu zajímavost o tom, co vše základna simuluje: stojí-li pilot s letounem před vzletem na prahu dráhy, pak na projekční ploše před kabinou vidí, že dráha je složena z několikametrových panelů. Při rozjezdu po dráze je simulováno i to, jak podvozek letounu přejíždí napříč přes spáry mezi panely. S narůstající rychlostí pilot pociťuje stále se zvyšující frekvenci „drncání“, které ustane v okamžiku odlepení….
|
Hydraulická základna kabiny simulátoru - pohled zezadu |
Nahoru
Kabina simulátoru
 |
| Kabina TL-39 bez zaměřovače |
Kabina simulátoru je věrnou kopií přední pilotní kabiny skutečného L-39. Veškeré přístroje a ovladače jsou zapojené a simulují činnost systémů letounu. U těch ovladačů, které z pochopitelných důvodů funkční nejsou (např. ruční odhoz překrytu kabiny, systém katapultáže a pod.), pak jsou i tyto ovladače vybaveny spínači - tak aby instruktor viděl, že je žák v určité situaci použil správně.
Pilot sedí na originální sedačce VS1-BRI a maketě pilotního padáku PL-70.
Sedačka má funkční elektrické nastavování výšky (zbraně letounu jsou seřízeny tak, že pilot správně míří přes zaměřovač pouze tehdy, pokud má oči ve správné výšce – tu vyznačuje modrá vodorovná čára na levém boku záhlavníku sedačky. Při nastavování výšky záhlavník stojí - nahoru a dolů se posouvá vlastní sedačka).
Sedačka je pro kontrolu činnosti pilota při nácviku úkonů před opuštěním letounu vybavena několika snímači – např. mikrospínačem v záhlavníku, který instruktorovi potvrdí, že pilot před katapultáží správně tlačí hlavu do záhlavníku.
Trenažér se vyráběl zpočátku pouze ve verzi L-39C, ale pozdějším zákazníkům, kteří provozovali L-39ZO a L-39ZA byly dodány trenažéry odpovídající verzi letounů. Trenažér nesimuluje žádnou z funkcí palubních zbraní, žádný přepínač na zbrojním panelu, ani signalizace nejsou zapojeny.
 |
Kabina TL-39 |
V přední části, před kabinou je projekční plocha o rozměrech 3,5 x 2,1 m, na kterou se promítá obraz.
Odklápěcí překryt kabiny a části výhledu čelním štítkem jsou nastříkány bílou barvou tak, aby pilot z kabiny neviděl nic jiného, než projekční plochu s obrazem.
|
Soustava reproduktorů TL-39 |
Součástí kabiny je i soustava reproduktorů (umístěných za sedačkou pilota).
Simulovány jsou veškeré zvukové vjemy pilota – hluk od motoru, aerodynamický hluk za letu, ale i takové „drobnosti“ jako např. hluk při zavírání podvozku, včetně zřetelného zavření krytů podvozku.
Trenažér je vybaven simulátorem sil, který v závislosti na rychlosti letu nastavuje příslušnou sílu, která je nutná pro vychýlení řídící páky.
Nahoru
Pracoviště instruktora
Instruktor má ke kontrole letu žáka k dispozici řídící pult, dva zapisovače letu a TV monitor a pro případné zásahy do řízení také řídící páku, nožní pedály a ovládání přípusti motoru.
Střední část řídícího pultu svým uspořádáním odpovídá palubní desce letounu a jsou zde i další ovladače stejně jako v kabině. Instruktor má k dispozici všechny letové, motorové, navigační i ostatní informační přístroje a signalizační tabla jako žák v kabině.
Pracoviště instruktora TL-39
Pravý panel řídícího pultu obsahuje blok ladění frekvencí majáků výchozího letiště i okolních letišť na které je možný navigační let a ladění kanálů pro radiovou komunikaci.
Instruktor zde nastavuje základní parametry prostředí, ve kterém bude let probíhat:
- let ve dne nebo v noci,
- základna a výška oblačnosti,
- nadmořská výška letiště,
- směr a rychlost větru,
- kurz vzletové a přistávací dráhy,
- dohlednost v kilometrech,
- barometrický tlak a jeho změnu.
Na pravém panelu jsou také ovládací prvky trenažéru jako celku (hlavní vypínač), instruktor vidí parametry elektrické sítě, hydraulického zdroje atd.
Levý panel řídícího pultu slouží k nastavování parametrů radionavigace a zejména pro simulaci závad.
Celkem může instruktor žákovi navolit 23 různých závad (nebo jejich kombinací). Jedná se o závady typu poruchy určitých agregátů či systémů, nebo i např. pro žáka hůře rozpoznatelné zavedení chyb do práce palubních přístrojů. Závady se volí sepnutím některého z přepínačů umístěných ve dvou řadách vlevo dole – pro indikaci instruktorovi se nad přepínačem rozsvěcí červená kontrolka.
Nahoře, vlevo vedle hodin je pět kontrolek - signalizace chyb při přistání:
- přistání mimo dráhu,
- přistání bez podvozku,
- přistání vysokou rychlostí klesání,
- dotek křídlem o zem,
- dotek ocasu o zem.
 |
Řízení na pracovišti instruktora
|
Řízení
TL-39 je určen i úplným začátečníkům na L-39 a tak je pracoviště instruktora vybaveno kompletním zdvojeným řízením, včetně pedálů nožního řízení a plynové páky.
Po utažení čtyř hydraulických ventilů před řídící pákou dojde k propojení s řízením žáka a instruktor tak může stejně jako za letu ze zadní kabiny řídit za žáka, opravovat jeho chyby, ukazovat správný postup atd.
Monitor před instruktorem ukazuje stejný obraz, jako má žák na projekční ploše.
Spojení s kabinou zajišťuje interkom - ovládaný stejně jako v letadle – tlačítkem na plynové páce. Žák tak může nacvičovat i komunikaci s řídící věží a ostatními pracovišti řízení letového provozu. V kabině je jak tlačítko pro radiovou komunikaci, tak tlačítko interkomu do zadní kabiny letounu zapojeno na pracoviště instruktora.
Na každé straně pultu instruktora je jeden zapisovač dráhy letu.
Pravý zapisovač kreslí dráhu letounu na území o rozměrech 500 x 500 km a slouží např. ke kontrole průletu nad určenými otočnými body a pod.
Levý zapisovač pracuje pouze pokud je letoun v blízkosti letiště a využívá se především ke kontrole dráhy letu přistávajícího letounu. Zapisovač je rozdělen na dvě části: horní zapisuje výšku a dolní směr letu. V obou případech je zde vyznačeno letiště, osa dráhy a výšková sestupová rovina a jsou tu také krajní meze, ve kterých by se měl letoun při sestupu na přistání nacházet – v podstatě to odpovídá úhlům, pod kterými vysílají sestupové majáky (směrový a výškový). Instruktor tak okamžitě vidí, v jaké pozici se letoun vůči ideální sestupové ose nachází.
Nahoru
Modely krajiny s TV kamerami
Celý systém pro simulaci vizuálních vjemů odpovídá technickým možnostem v době vzniku trenažéru (1972) a obraz je černobílý. Obraz není generován v počítači - jak je to obvyklé dnes, ale kamerou je snímám reálný model krajiny.
Trenažér je vybaven dvěma modely:
- model okolí letiště o rozměrech cca 4 x 6 km, v měřítku 1 : 2 000
- model krajiny o rozměrech cca 24 x 60 km, v měřítku 1 : 10 000
 |
Model letiště
- pozice kamery na snímku odpovídá poloze přistávajícího letounu
|
Model letiště zachycuje jeho bezprostřední okolí. Dominantním prvkem je vzletová a přistávací dráha (VPD), dále pak pojížděcí dráha, stojánky a hangáry. U letiště je model vesnice s několika desítkami domečků a kostelem. Všechny budovy jsou na tomto modelu prostorové.
Kamera má proto nastaven doraz, který zajišťuje, že při snímání modelu neklesne pod úroveň, kde by se mohla střetnout s některým modelem budovy. Tento limit na modelu neplatí po celé jeho délce v šířce dráhy, kde se nenacházejí žádné takové překážky a je tak možné při přistání simulovat dosednutí letounu až na zem. Pokud je pilot "krátký" a dosedne před dráhu – i potom jde kamera až k zemi…
VPD je umístěna na modelu letiště tak, aby mnohem více místa bylo před prahem dráhy, než za ní. Po vzletu tak dojde velice brzo k vylétnutí z oblasti letiště a simulátor se přepíná na druhý model krajiny. Brzké přepnutí po vzletu nepůsobí nijak rušivě, protože se tak stejně děje ve stoupání letounu a pilot jej tedy skoro nepostřehne. Naopak – při přistání se obraz z modelu krajiny na model letiště přepíná cca 3 km od prahu VPD a pilot má daleko lepší možnost vizuální orientace před přistáním.
Model krajiny je bez prostorových prvků, protože je snímám z větší výšky. Obsahuje pouze kontrastní plochy polí, lesů a linie řek a komunikací.
Oba modely mají kolem dokola nakreslenou linii horizontu a tak i let v blízkosti hranice modelu působí - v rámci možností - docela realisticky.
Pro úsporu plochy jsou oba modely postaveny svisle asi 3 m od sebe. Modely jsou upevněny na ocelovou konstrukci, která je vybavena soustavou halogenových svítidel pro rovnoměrné osvětlení modelů.
Model krajiny simulátoru TL-39
Model letiště simulátoru TL-39
Další podrobnosti o modelech – o tom, co na nich vlastně je - jsou v části „MAPA TL-39“.
Snímání obrazu modelů krajiny a letiště zajišťuje televizní řetězec: černobílá kamera - zpracování obrazu - projekční televizor za sedadlem žáka, který přes zrcadlo promítá obraz před kabinu.
Stejný obraz dostává také instruktor na svůj monitor.
 Kamera je upevněna na pojezdovém mechanismu, který s ní pomocí servomotorů pohybuje podle povelů počítače ve dvou osách nad modelem tak, aby její poloha, směr a rychlost pohybu odpovídaly parametrům letícího letounu.
Každý z modelů snímá jedna kamera.
Kamera se vůči modelu zvedá, nebo klesá v závislosti na výšce "letu" a také rotuje kolem své podélné osy tak, aby simulovala náklon obrazu při zatáčení. Obraz se do kamery dostává přes zrcátko, které se natáčí tak, aby snímaný obraz odpovídal výhledu z letounu směrem dopředu (zda "letoun"letí k zemi, vodrovně, nebo jestli stoupá).
Zcela dole pod kamerou je vidět dvojice přisvětlovacích zrcátek, která zabraňují tomu, že kamera bude při "letu v malé výšce" snímat svůj vlastní stín.
Projekční televizor - jako poslední článek televizního řetězce - promítá přes zrcadlo nad kabinou snímaný obraz krajiny.
U válce projekčního televizoru - směrem k sedačce pilota nachází projektor horizontu s barevným obrazem mraků, který se promítá při splnění některé z následujících podmínek:
- pokud pilot vylétne z oblasti, kterou znázorňuje větší z obou modelů
- při vystoupání do výšky přes 3000 m nad větším z obou modelů
- pokud jsou instruktorem nastaveny mraky níž, potom v této nastavené výšce
Let probíhá podle přístrojů do doby než letoun znovu vlétne nad model krajiny nebo klesne pod mraky.
Nahoru
Počítač
Trenažér je řízen analogovým počítačem, který vyráběl n. p. Aritma Praha. Musíme si znovu uvědomit, že trenažér byl vyvíjen koncem šedesátých a na počátku sedmdesátých let minulého století a do reálného používání počítačů v té podobě, jak je známe dnes tehdy zbývalo nějakých cca 20 let…
 |
Analogový počítač simulátoru TL-39 |
Slovo „analogový“ znamená, že počítač nezpracovává digitální data, ale vstupními a výstupními veličinami jsou napětí.
Nejjednodušší možností, jak převést např. pohyb řídící páky, nebo plynové páky na napětí je použití potenciometru. Úhlu natočení potenciometru odpovídá určitý odpor a tím i napětí, které je zavedeno jako vstupní veličina do počítače.
Počítač dále pracuje i s logickými hodnotami (zapnuto – vypnuto) – takto se zpracovávají informace od každého z přepínačů v kabině a počítač tak "ví" o tom, co je a co není zapnuto.
Počítač má ve své paměti uložen matematický model chování letounu. Tento model zohledňuje velké množství parametrů daných letovou konfigurací letounu a parametry letu. Počítač zná důležité hodnoty např. akcelerace motoru, reakční doby na zásahy pilota do řízení, doby vysouvání a zasouvání podvozku, klapek, brzdících štítů a umí zohlednit vliv všech těchto stavů - dokáže počítat s tím, jak se např. mění chování letounu s ubývajícím množstvím paliva během letu ... atd.
Model popisuje chování letounu ze stovek takových hodnot ve vzájemné kombinaci a s uvážením parametrů letu jako je výška letu, nadmořská výška letiště, směr a síla větru a spousty dalších.
Hodnoty pro vytvoření matematického modelu chování letounu byly získány na prototypu X-03 v rámci podnikových zkoušek letounu L-39, které probíhaly ve Výzkumném a zkušebním leteckém ústavu v Praze Letňanech. Právě měřícími lety pro vývoj TL-39 tyto zkoušky koncem března 1970 skončily.
Počítač ze všech vstupních parametrů počítá hodnoty, které mají být zobrazeny na přístrojích, vysílá příslušné signály pro pojezd kamer v jednotlivých osách tak, aby směřovaly správným směrem a odpovídající rychlostí, dokáže spočítat, jak se má projevit např. instruktorem navolená závada – prostě řídí jedním slovem vše…
 |
Vysunutý blok analogového počítače |
Počítač pracuje i se zpětnou vazbou - s informacemi - např. do jaké skutečné nové polohy se dostala kamera, nebo kam se pohnula hydraulická základna - tyto hodnoty neustále porovnává s těmi, které vypočítal, provádí korekce - jedná se o velice složitý regulační systém.
Na obrázku nahoře je celkový pohled na analogový počítač, složený z jednotlivých bloků.
Detailní pohled na jeden takový modul a vysunutou desku s plošnými spoji ukazuje, o jak složité se jednalo zařízení...
Nahoru
Hydraulický zdroj
Elektricky napájený agregát zajišťuje tlak hydraulické kapaliny pro práci hydraulických válců pohyblivé základny.
Pracovní tlak systému je 16 MPa a používal hydraulickou kapalinu AMG-10 (stejná kapalina, jako je v hydraulickém systému letounu L-39).
Hydraulický zdroj je zařízení poměrně hlučné a tak bylo vždy umístěno mimo prostor vlastního trenažéru do uzavřené, odhlučněné místnosti.
Nahoru
Pokud jste dočetli až sem, čeká tu na Vás jednoduchá hádanka:
Co mají společného všechny celkové pohledy do kabiny
a na pracoviště instruktora, které jste na téhle stránce viděli?
Pro připomenutí jsou zde tyto fotografie ještě jednou:
...
.......
...........
.................
........................
................................
..........................................
.................................................... aby nebyla odpověď přímo vidět ... :)
Pokud se Vám zdá, že na všech fotografiích se něco skrývá - uhodli jste.
Záměrně je zakrýván ukazatel navigačního systému RSBN-5S "Jiskra".
Nesmíme zapomínat, že to vše bylo v době vrcholící studené války mezi Východem a Západem, že L-39 bylo vojenské letadlo a systém RSBN-5S byl běžně používán v celé Varšavské smlouvě, na všech vojenských letištích a ve všech bojových letounech.
Veškeré zmíněné fotografie pochází z oficiálních propagačních materiálů - kalendářů a podnikových informačních brožur. Fotografové dostali zřejmě naprosto jasné pokyny, co nesmí být vidět. Jak si pomohli, pokud pak měli pořídit fotografii trenažéru bez lidí je vidět na následujícím obrázku:
A co se to vlastně skrývalo?
Zkratka RSBN je z ruského názvu, ale i v češtině znamená "Radiový systém blízké navigace" a jedná se o ukazatel systému ILS pro přiblížení k letišti a přistání.
Zařízení pracuje ve třech režimech:
- navigace
- pronikání mraky
- přistání
V režimu "přistání" je pilot schopen podle přístroje přivést letoun na dráhu i za nulové viditelnosti. Pokud se to alespoň trochu umí a během přistání se využívá poměrně přesný radiovýškoměr - tak to na TL-39 možné je...
Ukazatel RSBN-5S
1. stupnice magnetického kompasu
2. ukazatel aktuálního magnetického kurzu
3. indikátor zachycení signálu ILS kurzového majáku
4. ukazatel směru "K" VOR majáku
5. ruční nastavování kurzového indikátoru (7)
6. břevno směrového ILS majáku
7. kurzový indikátor (např. kurzu VPD)
8. břevno výškového ILS majáku
9. indikátor zachycení signálu ILS výškového majáku
10. ukazatel směru "OD" VOR majáku
(obrázek a popis převzatý z manuálu pro TLK-39, letounu L-39 pro MS Flight Simulator)
Nahoru
|
