[发明专利]一种飞行模拟训练装置

说明书

技术领域

本发明涉及模拟训练技术领域，特别是涉及一种飞行模拟训练装置。

背景技术

在模拟太空环境适应性训练过程中，飞行员训练最多的是离心机，利用离心机高速旋转产生的离心力，让飞行员去适应加速度带来的超荷载。飞行员承受的荷载通常需要达到8～10个g(重力加速度)，每次训练的时候，飞行员面部肌肉甚至会产生变形，眼泪会自动的唰唰往外流，同时呼吸困难，因此，离心训练也被大多数飞行员公认为是最痛苦的一环。作为航天训练的一个基本功，坐在训练舱里的飞行员不仅要持续承受超荷载动作训练，同时还要判断信号和答题，也就是说飞行员即使在10个g的荷载下训练，仍然要能保持清醒的头脑对设备进行操控，可见离心训练之艰苦。

飞行器在发射或回收过程中，飞行员的超荷载力基本与地球的重力在同一直线上(与地球重力加速度g的方向相同或相反)，而飞船在太空运行过程中飞行员身体不受地球表面的重力作用，其所承受的超载荷荷载力与飞船的运行方向相反，也就是说在实际太空行程中飞行员的身体基本只承受单向的超载荷荷载作用，参见图1所示的超载荷荷载OF的方向(0位置表示飞行员)。而飞行员的超载荷荷载训练只能在地球表面进行，且目前最成熟、最有效的训练方式只有离心机，在离心机悬臂梁的端部固定设置有供飞行员乘坐的训练舱，利用离心机高速旋转时产生的离心力来模拟飞行员太空飞行行程中所受到的超载荷荷载，但现有的离心训练装置并没有把地球表面的重力加速度考虑进去，参见图2，飞行员在离心训练过程中除了受到超载荷荷载的离心力F2外，同时还受到地球表面的重力G的作用和圆周运动时产生的切向力F1的作用，这三个力的合力方向OF与飞行员模拟承受的超载荷荷载的方向OF2不在同一条直线上，这样就容易导致模拟训练的体感不够真实，与实际太空飞行差异较大。

这种训练上的差异会在实际飞行过程中被放大，模拟仿真度较低，飞行员会有与平时训练不一致的焦虑，进而影响思维判断，甚至会导致操作不当造成事故。因此，现有的离心训练装置模拟训练效果较差，且不便于组训人员科学掌握飞行员的真实体征反应，造成选拔、训练科学程度较低，因此亟需对现有的离心模拟训练装置进行改进。

发明内容

为此，本发明要解决的技术问题是：克服现有的离心训练装备仅仅利用了离心力作用来模拟训练飞行员的超荷载，而忽略了地球引力的作用，进而造成模拟训练时飞行员受到的超荷载方向与模拟运行的方向不一致，仿真模拟度较低，训练效果差，模拟训练过程中难以掌握飞行员在实际飞行中的真实体征反应，进而造成选拔、训练不够科学，存在一定的安全隐患。

为此，本发明的目的在于提供一种新型的飞行模拟训练装置，该飞行模拟训练装置能够解决现有模拟训练用的离心机存在的问题。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种飞行模拟训练装置，其包括竖直固定设置的主轴，及通过轴承套设在所述主轴上并能绕所述主轴周向水平转动的悬臂梁，所述悬臂梁的远离所述主轴的一端设有供飞行员乘坐的训练舱，所述悬臂梁由第一驱动机构驱动绕所述主轴旋转，所述训练舱的两端铰接在支撑框上，且所述训练舱的其中一端设有用于驱动所述训练舱绕其长度方向的第一轴线转动的第二驱动机构，所述训练舱长度方向的所述第一轴线垂直或平行于所述主轴；所述支撑框铰接在所述悬臂梁上，所述支撑框通过第三驱转机构驱动绕其铰接轴轴心处的第二轴线转动，且所述支撑框的所述第二轴线平行或垂直于所述主轴，并与所述训练舱的所述第一轴线垂直。

优选的，所述悬臂梁包括上悬臂梁和下悬臂梁，所述支撑框的上端固定设置有向上延伸并通过轴承可转动固定在所述上悬臂梁上的上半轴，所述支撑框的下端设置有向下延伸并可转动固定在所述下悬臂梁上的下半轴，所述上半轴和所述下半轴与所述第二轴线同轴。

优选的，所述训练舱的所述第一轴线垂直于所述主轴的轴线设置，所述支撑框的所述第二轴线平行于所述主轴的轴线设置，且所述第一轴线与所述第二轴线的交点位于所述训练舱的几何中心位置。

优选的，所述第一驱动机构包括第一驱转电机，所述第一驱转电机设置在所述悬臂梁的上方并固定在所述主轴或支架上，所述第一驱转电机通过第一传动链驱动所述悬臂梁绕所述主轴转动；所述第二驱动机构包括固定在地面或支架上的第二驱转电机和第二传动链，所述第三驱动机构包括固定在地面或支架上的第三驱转电机和第三传动链。