«Технодинамика»
Недостаток кислорода в полете может привести к эйфории с последующей потерей сознания. Чтобы этого не допустить, необходимо использовать специальные авиационные кислородные маски, приборы и системы.
Кислородное оборудование холдинга Ростеха «Технодинамика» представлено на бортах различных самолетов и вертолетов. Крупнейшая маркетинговая компания MarketsandMarkets назвала холдинг одним из ведущих мировых производителей кислородных систем для авиации. Впрочем, оборудование холдинга помогает дышать не только пилотам и пассажирам на большой высоте, но и подводникам и аквалангистам на большой глубине.
Подготовка пилотов на авиационном тренажере является одним из важнейших условий безопасности будущих реальных полетов. Такой тренажер не только помогает летчику заранее освоить новую модель, но и позволяет инженерам и конструкторам внести в проект необходимые изменения. Промышленное производство авиационных тренажеров в нашей стране началось более семидесяти лет назад. С тех пор многое изменилось. Современные технологии позволяют сделать «электронный» полет по ощущениям практически неотличимым от реального. Ведущим предприятием на российском авиатренажерном рынке сегодня является ЦНТУ «Динамика» холдинга «Технодинамика».
Купить авиатренажер
Начиная с высоты 5000 метров полеты возможны только с использованием герметической кабины, скафандра или кислородных приборов. Авиационное кислородное оборудование увеличивает процентное содержание кислорода во вдыхаемом воздухе. Такое оборудование устанавливается на все летательные аппараты, поднимающиеся выше 4000 м.
В состав кислородного оборудования входят баллон с запасом кислорода, кислородный прибор, соединительные трубки и маска со шлангом. В современных самолетах часто вместо баллонов используется кислородная система, которая вырабатывает кислород из воздуха.
https://youtube.com/watch?v=pw7XlFSGjXg
Для непродолжительного использования применяются кислородные маски открытого типа. Их можно увидеть на учебных и транспортных самолетах, а также в качестве средства спасения в составе ранцевых парашютных приборов. Более современной системой является клапанная маска с герметичным прилеганием к лицу. В этом варианте, в отличие от открытой маски, кислород подается не постоянно, а только во время вдоха.
При полетах на высоте более 12000 метров необходимо повышать давление, с которым подается кислород. Но при повышенном давлении нарушаются процессы перехода кислорода в кровь и выделения из нее углекислого газа. Чтобы уравновесить этот эффект, нужно создать обратное внешнее давление. Для этого пилоты надевают специальные компенсирующие костюмы, плотно облегающие тело в области груди, рук и ног. Чтобы привыкнуть к такой одежде, нужно выполнять упражнения на укрепление дыхательных мышц.
Учебная техника по авиации и космонавтике
Учебная техника по авиации и космонавтике разработана для дисциплин системы профессионального образования аэрокосмического профиля и учебных центров для обучения авиационного и технического персонала гражданской авиации.
С 2011 года разработано 16 видов учебного оборудования: авиа-тренажеров и стендов по аэронавигационному оборудованию. Произведено и поставлено в Вузы и техникумы СНГ 5 авиа-тренажеров (»Cessna-172», »Tecnam Sierra P2002», »Tecnam P2006 Twin», процедурный авиа-тренажер, »Boeing 737», тренажер мотодельтоплана), стенды »Электрооборудование самолета Airbus-A320», тренажеры имитаторы: »Аэронавигационная система Garmin GNS 430», »Аэронавигационная система Garmin GNS 530», »Аэронавигационная система Garmin G1000» (в двух видах исполнения), учебные и методические пособия по перечисленным стендам и тренажерам. Лабораторный стенд »Осветительное оборудование взлетно-посадочных полос». В число учебных заведений, куда поставлялось оборудование, входят: ЮУрГУ, Центр занятости населения г. Тюмени и Тюменского р-на, КГБОУ СПО КАТТ (Комсомольский-на-Амуре Авиационный техникум), Центр воздушного мастерства (г. Тольятти), Авиакомпания »ЧелАВИА».
«Технодинамика» в небе
Одним из основных производителей кислородного оборудования в России является научно-производственное предприятие «Звезда» (входит в холдинг «Технодинамика» Госкорпорации Ростех). Холдинг выпускает кислородные системы и кислородно-дыхательную аппаратуру для всех типов военных и гражданских самолетов и вертолетов. Эти устройства обеспечивают экипаж и пассажиров кислородом как в штатном режиме, так и в экстремальных ситуациях − при разгерметизации салона, при пожаре или катапультировании.
Для гражданских самолетов всех типов «Технодинамика» выпускает кислородную систему экипажа и пассажиров. Для экипажа используются полнолицевые маски и кислородный блок с электронным контролем открытого положения. В случае аварийных ситуаций пассажиры обеспечиваются персональными кислородными масками. Встроенный микропроцессор пассажирского блока осуществляет управление и полный автономный контроль работоспособности с обменом информации по цифровому протоколу. Вся система контролируется блоком электронного управления, связанным с авионикой самолета.
Кислород для системы хранится в баллонах с термокомпенсированным контролем запаса, цифровыми датчиками и обменом информации. Подача кислорода регулируется устройством дистанционного управления с ручным и электронным управлением. Если во время обычного полета кому-то из пассажиров не хватает воздуха, используется переносное кислородное оборудование.
Также «Технодинамика» выпускает кислородное оборудование для военной авиации. Система КС-129 может снабжать кислородом одного или двух пилотов самолетов фронтовой авиации при полетах на высоте до 20 км, система КС-130 − до 12 км. Особенностью систем является способ получения кислорода – он продуцируется из сжатого воздуха, отбираемого от компрессора двигателя самолета. Таким образом, самолеты, использующие это оборудование, обладают неограниченным запасом кислорода и менее зависимы от наземных служб. Системы «Технодинамики» стоят на самолетах Як -130, МиГ-29К(КУБ), МиГ-29UPG, МиГ-35, Су-30МКМ, Су-30МКИ(А), Су-35 и др.
«Динамичные» тренажеры
Ведущим разработчиком авиационных тренажеров в России является ЦНТУ «Динамика» холдинга «Технодинамика» Госкорпорации Ростех. За 25 лет работы на предприятии создано более 300 проектов в области разработки, производства и модернизации авиационных технических средств обучения. Производственные мощности ЦНТУ «Динамика» расположены в центре российской авиационной науки – городе Жуковском.
Специалисты «Динамики» разработали тренажеры для большинства типов самолетов и вертолетов российского производства. Здесь создается различная обучающая техника: от ознакомительных процедурных тренажеров до сложнейших комплексных систем с эффектом полного присутствия.
В конце 2020 года «Динамика» оснастила центр подготовки летчиков ВМФ в Ейске тренажерами вертолетов Ка-27М, Ка-29 и Ка-52К. Это новейшее оборудование уже получило положительные отзывы от заслуженных летчиков-испытателей, которые отметили высокую реалистичность полетов.
В состав комплексов входит оборудование для отработки всех видов полетных заданий, модули имитации тактической обстановки, а также оборудование регистрации и контроля действий пилотов. Подвижное основание на гидравлических опорах позволяет достоверно имитировать полет, маневрирование и динамику управления вертолетом.
Нужно отметить, что создание вертолетных тренажеров – более сложный процесс, ведь по сравнению с самолетом вертолет имеет больше степеней свободы, может перемещаться практически над землей или, например, переносить груз на внешней подвеске. Пилоты противолодочных и палубных вертолетов должны освоить посадку на палубу вертолетоносца. Все это должно быть отражено в обучении.
Техника ЦНТУ «Динамика» оказывает огромную помощь летному составу в освоении новых образцов летательных аппаратов. Применение современных авиатренажеров позволяет поднять подготовку пилотов на более высокий уровень.
ЦНТУ «Динамика»
Кислородное оборудование «Технодинамики» так же широко используется подводниками и аквалангистами. Одна из разработок НПП «Респиратор», входящего в холдинг − воздушно-дыхательный аппарат ШАП-Р, предназначенный для обеспечения дыхания водолаза при выполнении им работ на глубинах до 60 м с легочной вентиляцией до 60 л/мин при работе в шланговом варианте, а также в автономном варианте и для экстренных всплытий. Аппарат используется службами МЧС и может работать в условиях сильных загрязнений, например, при разливе нефти. Все узлы аппарата собраны в ударопрочный пластиковый корпус. Его компактные размеры позволяют выполнять подводные работы даже в стесненных условиях.
Еще одна модель «Респиратора» – воздушно-дыхательный аппарат АВМ-15. Этот акваланг предназначен для обеспечения дыхания при выполнении подводно-технических, аварийно-спасательных и других видов водолазных работ в автономном и шланговом варианте на глубине до 60 метров. В модели АВМ-15 используются два баллона емкостью по 7 литров. Кроме сжатого воздуха здесь применяется обогащенная кислородом дыхательная газовая смесь, что значительно повышает эффективность водолазных работ.
АВМ-15, кроме простоты и надежности, обладает некоторыми отличительными характеристиками, которые обеспечили ему особую популярность. В частности, в состав аппарата входит запатентованное сигнальное устройство «пузырькового» типа, сигнализирующее об израсходовании основного запаса воздуха. Кроме того, аппарат при подключении к нему второго легочного автомата обеспечивает дыхание двух водолазов одновременно. Незамерзающий АВМ-15 был успешно испытан в Антарктике, использовался в числе изделий для подводных погружений в экспедициях проекта «13 морей России».
Кроме АВМ-15, у «Технодинамики» есть аппарат, созданный специально для погружения в холодную воду − АВМ-21 «Морж». При низких температурах выдыхаемый водолазом воздух имеет 100-процентную влажность. Это может стать причиной обмерзания легочного аппарата и, как следствие, перекрытия подачи дыхательной смеси или перехода на постоянную подачу. Благодаря современным техническим решениям «Морж» успешно справляется с данной проблемой. Новый легочный автомат ЛАМ-21 и редуктор ВР-172 рассчитаны на работу при температурах воды до -4 градусов по Цельсию. Для повышения надежности «Морж» снабжен двумя дыхательными трактами, которые могут подключаться к баллонам аппарата независимо друг от друга.
Из чего состоит авиатренажер
Современный авиационный тренажер – сложное многокомпонентное устройство, за создание которого отвечают специалисты различных профилей. От степени достоверности имитации полета зависит качество обучения пилотов, успех и безопасность всей их дальнейшей работы.
За «софт» тренажера отвечают программисты, которые на основе огромного количества собранных о полетах данных создают математическую модель. В ней должны учитываться все факторы, влияющие на воздушное судно, такие как скорость, положение в пространстве, высота полета, параметры атмосферы и многое другое. Программисты моделируют различные нештатные ситуации, работу в опасных режимах, боевое применение машин. Управляется комплекс с помощью мощных высокопроизводительных компьютеров.
Визуальная составляющая полета формируется системой генерации изображения и проекционно-экранными устройствами. Здесь снова задача программистов – с помощью 3D-моделей передать всю гамму эффектов, событий и явлений, которые летчики видят в реальном полете. Для создания ощущения удаленности панорамного изображения используются оптико-коллимационные устройства и специальные просветные экраны со сферическими зеркалами. Высота экранов тренажера может достигать 6,5 метров.
С помощью системы подвижности решается задача передачи тренирующемуся ускорений реального полета. Для этого используется конструкция из шести подвижных опор, дающая кабине тренажера свободу движения во всех необходимых плоскостях. К слову, этот довольно дорогостоящий функционал используется не на всех авиатренажерах. Обязательным он является для техники, посредством которой готовят пилотов магистральных пассажирских лайнеров.
Несмотря на высокий уровень автоматизации процесса обучения, важен контроль опытного наставника − за учебным полетом следит инструктор. Он выдает задания на отработку различных этапов полета, с помощью дублирующих мониторов и камеры в кабине наблюдает за ходом тренировки. С разбором полетов инструктору и пилоту помогает система объективного контроля. Она фиксирует все действия пилота, чтобы потом провести работу над ошибками и в будущем доработать те моменты, где обучающийся допустил оплошность.
Для чего нужно кислородное оборудование?
Известно, что в тех слоях атмосферы, где летают гражданские и военные самолеты, состав воздуха постоянен. Благодаря томe, что атмосфера находится в движении, воздух перемешивается, и содержание кислорода составляет одни и те же 21%. Для чего же тогда при полетах на больших высотах нужно использовать специальное кислородное оборудование?
Для нормального дыхания важно не только количество кислорода в воздухе, но и его парциальное давление. Это часть общего давления, которая приходится на долю кислорода в газовой смеси. Парциальное давление влияет на переход кислорода из воздуха в кровь. Чем дальше человек находится от земли, тем парциальное давление меньше. Кровь хуже насыщается кислородом, и наступает кислородное голодание, что в свою очередь приводить сначала к снижению работоспособности, а затем – к обмороку.
Ученый и естествоиспытатель Иван Сеченов, основатель высотной физиологии, так описал признаки гипоксии (кислородного голодания): вялость, сонливость, затруднение в распределении и переключении внимания. В некоторых случаях вместо вялости может, наоборот, наблюдаться эйфория, ослабляющая критическое мышление, что особенно опасно для летчиков.
Признаки высотной болезни были известны еще до первых полетов. Гипоксия долгое время сдерживала альпинистов в покорении главных вершин мира. В комплексе с другими факторами она вызывала горную болезнь. В среднем жители равнинной местности начинают испытывать воздействие высоты уже на уровне 3000 м. Пассажирские самолеты сегодня летают на высоте около 10000 м, а военные – еще выше. Поэтому с развитием авиации вопрос борьбы с высотной болезнью стал еще более актуальным.
Тренажеры самолетов
Наглядные материалы по авиации содержат широкий перечень печатных плакатов, планшетов и электронных (интерактивных) плакатов по темам:
- Авиационные конструкции;
- Стартовые и технические комплексы ракет и космических аппаратов.
Симулятор высокого полета
История авиационных тренажеров началась практически одновременно с появлением массовых самолетов – в начале XX века. Начинающим пилотам был необходим аппарат, посредством которого можно было бы еще на земле обучаться обращению со сложной и дорогостоящей техникой, от умения управлять которой к тому же зависит жизнь самого летчика и других людей. Со временем пилотажные тренажеры продолжали усложняться и вошли в обязательную практику обучения и совершенствования пилотов.
Работа с тренажером – промежуточный этап в обучении летчиков между теорией и реальной практикой в небе. Если начинать тренировки можно на простых тренажерах, больше похожих на расширенные версии компьютерных авиасимуляторов, то на следующих шагах уже требуется более полная имитация полета. Современные полнопилотажные тренажеры детально копируют сложнейшее устройство кабины самолета или вертолета определенной модели. При этом задача тренажера не только ознакомить будущего пилота с приборами, дисплеями и датчиками, но и максимально близко воспроизвести взаимодействие человека и машины в различных ситуациях на всех этапах полета.
Чтобы погрузить пилота в атмосферу реального полета, задействуются все органы чувств. Ручки управления тренажера работают под нагрузкой, учебный полет сопровождается шумами и вибрацией, система подвижности тренирует вестибулярный аппарат, имитируя взлет, посадку и другие маневры. И главное – за окном кабины тоже все по-настоящему: взлетная полоса, горизонт, небо, воздушные и наземные цели.
От качества тренажера зависит очень многое. Существует такое понятие, как «ложный навык», когда из-за несоответствия тренажера реальному воздушному судну у пилотов формируются ошибочные привычки, которые могут привести к катастрофе. Особенно важны авиатренажеры в военной авиации, так как с помощью них можно отрабатывать боевые ситуации, которые проблематично воспроизвести в мирное время.