شبيه‌ساز يا سيمولاتور (SIMULATOR) امروزه به عنوان يكي از محصولات فناوري«واقعيت مجازي يا Virtual Realty» خدمت شاياني به برنامه‌هاي آموزشي براي كاربري بهتر وسايل هوايي، زميني و دريايي و حتي امور پزشكي كرده است. شايد پرهزينه و پرمخاطره‌ترين نوع آموزش، آموزش‌هاي خلباني باشد. هواگردها(هواپيما، بالگرد و...) عموماً وسايل بسيار گرانقيمتي هستند و هم كاربران نظامي و هم غيرنظامي تا حد امكان تمايلي به صرف هزينه‌هاي بسيار زياد آموزش ندارند كه عمدتا ناشي از مصرف قطعات و سوخت است. همچنين تمامي ساعاتي كه هواگرد درگير برنامه آموزش است از دسترس كاربري‌هاي عملياتي دور است.

 

 

از اينرو ابتدا خلبانان را با هواپيماهاي ساده‌تر آموزش داده سپس وي را با هواپيماي مدنظر روي زمين آشنا كرده و در نهايت به پرواز با آن هواپيما مبادرت مي‌نمايند. به گـزارش مـشرق، بــا سـاخت ســامانه‌هاي شبيه ساز كه از نظر تجهيزات و فضاي داخلي و عملكرد ديناميكي مشابه هواپيماي اصلي بودند گام مهمي براي رفع مشكلات پيش گفته برداشته و به مرور اين وسيله به جزو جدايي ناپذير آموزش‌ها تبديل شد.

 

به كمك اين سامانه‌ها مي‌توان تمامي حالاتي كه احتمال بروز آنها كم يا زياد است را براي خلبان مشابه‌سازي كرد نظير رويارويي با وضع‌هاي اضطراري مانند خاموش شدن موتور، قطع برق هواپيما، آتش سوزي در بخش‌هاي مختلف، باز نشدن ارابه فرود يا شكستن آن و تركيدن لاستيك روي باند و... يا قرار دادن خلبان در موقعيت‌هاي مختلف راهكنشي(تاكتيكي) نظير نبردهاي هوا به هوا، تهديد از جانب انواع ادوات پدافند هوايي، پروازهاي جمعي با ساير هواپيماها، اجراي عمليات هوا به سطح و...

 

بالاترين رده شبيه سازها از نظر هوشمندي، شبيه سازهاي«فضاي رزم» هستند كه در آنها علاوه بر شرايط محيطي، نيروهاي خودي و طرف مقابل نيز در فضاي مجازي ايجاد شده يا از طريق دستگاه شبيه‌ساز ديگري به همين فضاي مجازي مرتبط شده و به صورت گروهي تمرين مي‌كنند. اما براي دستيابي به تمامي اين مزايا بايد مرحله دشوار طراحي و ساخت شبيه‌ساز پشت سر گذاشته شود.

 

شبيه‌سازها با توجه به سطح فناوري مورد استفاده داراي انواع ساده تا پيچيده هستند كه قيمت نمونه‌هاي كامل و پيشرفته آنها كه داراي 6 درجه آزادي حركتي رو به جلو- عقب، چپ- راست، بالا-پايين و سه دوران حول محورهاي طولي، عرضي و عمودي هستند و امكان مشابه‌سازي تمامي حركت‌هايي كه در پرواز اتفاق مي‌افتد حتي سقوط هواپيما را داشته و ويژگي‌هاي گرافيكي بالايي را نيز دارند عمدتا با خود هواپيما برابري كرده و بعضاً گران‌تر نيز است اما مزيت‌هاي فراوان شبيه‌سازها و دوره عمر بالاي آنها باعث مي‌شود براي به‌كارگيري در امور آموزشي به صرفه باشند.

 

كاهش استهلاك و مصرف قطعات و هزينه‌هاي تعميرات، كاهش مدت درگير بودن هواپيماي واقعي براي فعاليت‌هاي آموزشي و در نتيجه در دسترس بودن براي امور عملياتي و كاهش سوانح آموزشي، كاهش سوانح ناشي از مشابه‌سازي شرايط اضطراري در پروازهاي هواپيماهاي آموزشي، بالا نگهداشتن توانايي‌ها و حفظ مهارت خلبانان در طول زمان، مسلط شدن بر ادوات داخل كابين و كاركرد آنها، افزايش سرعت واكنش خلبانان در مواجهه با شرايط حساس و سانحه كه عمدتا تنها چند ثانيه به طول مي‌انجامد از ديگر مزاياي به‌كارگيري شبيه‌سازها هستند.

 

بعلاوه پروازهاي بازآموزي خلبانان كه بايد هر چند ماه يك‌بار باشد مي‌تواند توسط شبيه‌ساز و با تكرار انواع شرايط اضطراري كه در مدت پروازها توسط خلبان تجربه نشده به تعداد دفعات مورد نياز اجرا شود، عملكرد وي در طي تمرين با شبيه‌ساز ضبط شده و مورد تحليل قرار گيرد. به‌طور كلي شبيه ساز وسيله‌اي پيچيده و گران‌قيمت از نظر هزينه‌هاي طراحي و توليد است اما اين وسايل حتي تا 30 سال قابليت استفاده دارند و البته هزينه هر ساعت كار با شبيه‌ساز بسيار كمتر از هزينه يك ساعت آموزش با هواپيماي واقعي است.

 

دانش‌هاي مختلفي نظير ديناميك و كنترل، واقعيت مجازي، برق الكترونيك و كنترل، ساخت و توليد، طراحي صنعتي، هوانوردي و خلباني و... بايد به صورت هماهنگ و دقيق براي مراحل طراحي معادلات پروازي، نرم افزارها، طراحي و نصب و راه‌اندازي سامانه تصويري و سامانه‌هاي حركتي مورد استفاده قرار گيرند تا يك شبيه ساز كامل ساخته شود.

 

امروزه در كشور تحريم شده ما ايران بيش از 10 نمونه شبيه ساز انواع هواپيماهاي جنگنده و چند نوع بالگرد ساخته شده و در پايگاه‌هاي مختلفي مشغول ارايه خدمات است. اين شبيه سازها شامل انواع مختلف ثابت و تمام متحرك و حتي نوع 6 درجه آزادي بوده ولي با قيمت‌هاي بسيار كمتر از آنچه براي تهيه آنها از خارج بايد پرداخت مي‌شد ساخته شده‌اند. البته براي مصارف زميني و دريايي و زيردريايي نيز شبيه‌سازهايي ساخته شده كه مورد بحث اين گزارش نيست.

 

در شبيه سازهاي ثابت، محل قرار‌گيري انسان، ساكن بوده و تصاويري كه براي او به نمايش در مي‌آيند مطابق شرايطي كه قصد مشابه‌سازي آن وجود دارد به حركت در مي‌آيند. در شبيه‌سازهاي متحرك، كابين به وسيله جك‌ها و بازوها به حركت در مي‌آيد و بدين‌ترتيب شرايط پروازي بسيار بهتر براي آموزش‌گيرنده ايجاد مي‌شود به‌طوريكه انسان پس از لحظاتي فراموش مي‌كند كه روي زمين است.

 

طراحي و ساخت شبيه سازهاي ثابت مشكلات و سختي كمتري نسبت به شبيه سازهاي متحرك و گران‌قيمت متحرك داشته و هزينه دوره عمر كمتري نيز براي تعميرات و ارتقا دارد. اين شبيه سازها از كابين پرواز واقعي، كنترل فرامين و ارتباط آن با رايانه و سروو موتورهاي بازخوردهاي نيرويي به دست و پاي خلبان، سامانه‌هاي تصويري، رايانه و نرم‌افزارهاي كنترلي و سامانه‌هاي نمايش و مديريت آموزش براي استاد خلبان تشكيل شده‌اند.

 

علاوه بر مسائل آشنايي خلبان با محل قرارگيري ادوات در كابين و ويژگي‌هاي ديناميك پرواز آن هواگرد خاص، در اين شبيه سازها كارهاي عملياتي نيز تمرين شده و ضمن ايجاد محيط ايمن و امن براي آموزش، آمادگي خلبانان با صرف هزينه بسيار كمتري حفظ و ضمن افزايش مهارت خلبانان با كمترين خطر، صدها ميليون دلار نيز صرفه‌جويي ارزي مي‌شود.

 

علاوه بر سـاخت شبيه سـاز هواپيماهـاي غيرنظامي، شبيه‌ساز جنگنده‌ها نظير اف-14، اف-4، ميگ-29، سوخو-24، اف-7، هواپيماهاي ترابري نظير سي-130، آنتونف74، بوئينگ707، برخي هواپيماهاي آموزشي و همچنين بالگردهاي مختلفي نظير بل-206، 214، كبري و ميل171 توسط نيروي هوايي ارتش، هوانيروز، بخش‌هاي تحقيقاتي سپاه و با همكاري وزارت دفاع و ساير مراكز علمي داخلي توليد شده و در خدمت يگان‌هاي مربوطه قرار داده شده‌اند. همچنين براي رساندن شبيه سازهاي بومي به سطح بالاي فناوري و افزودن قابليت‌هاي فضاي رزم نيز تلاش‌هاي جدي شده و در مراحل توسعه داده شده است.

 

با فناوري بومي و استفاده از توان متخصصان داخلي اين شبيه سازهاي ارزشمند با هزينه بسيار كمتري نسبت به نمونه خارجي ساخته شده‌اند. به عنوان مثال خريد شبيه ساز براي جنگنده اف-4 فانتوم به 10 ميليون دلار اعتبار نياز داشته كه با ساخت داخلي آن براي نمونه اول يك ميليارد تومان يعني حدود 10 درصد و براي نمونه بعدي حدود 3 درصد رقم مذكور هزينه شده است.  جنگنده اف-4 كه زماني پرتعدادترين هواپيماي رزمي نهاجا بوده و هم‌اكنون نيز به احتمال زياد است و انواع ماموريت‌هاي هوا به هوا و هوا به سطح كوتاه و دوربرد با طيفي از تسليحات جديد و قديمي كه بعضاً گرانقيمت نيز هستند برعهده خلبانان توانمند آن گذاشته مي‌شود به دليل همين حجم بالاي پروازها شايد بيش‌ترين نياز را به شبيه ساز داشته باشد.

 

از اينرو هم‌اكنون حداقل دو دستگاه از اين شبيه سازهاي ايراني مورد استفاده قرار مي‌گيرند كه نمونه اول در پايگاه نهم شكاري بندرعباس و نمونه دوم در پايگاه ششم شكاري بوشهر عملياتي شده است.  همچنين شبيه‌ساز متحرك هواپيماي جنگنده اف-7 نيز كه علاوه بر نمونه تك نفره، خود داراي نمونه دو نفره آموزشي بوده و بخشي از پروازهاي آموزشي در نيروي هوايي ارتش بر عهده آن است در مدت كمتر از يك سال ساخته شده است. براي تامين اين شبيه‌ساز توسط شركت‌هاي خارجي 22 ميليارد تومان درخواست شده بود كه نهاجا با صرف 2 ميليارد يعني 9 درصد آن مبلغ موفق به ساخت اين وسيله ارزشمند شد.

 

شبيه ساز جنگنده رهگير و مهم نيروي هوايي ارتش يعني اف-14 تامكت كه پيش از انقلاب خريده شده بود نيز توسط متخصصان داخلي بازسازي و بهسازي شده و با استفاده از فناوري‌هاي روز داراي قابليت‌هاي بالاتري شده است. خصوصاً به‌سازي و توسعه شبيه ساز كابين عقب اين هواپيما نيز مد نظر بوده است. خلباناني كه براي پرواز با تامكت، اين هواپيماي بسيار ارزشمند آماده مي‌شوند با توجه به حساسيت ماموريت‌هاي رهگيري و سرعت بالاي وقايع در درگيري‌هاي هوايي يا نياز به پرواز طولاني گشت‌زني از شبيه‌سازها استفاده فراواني مي‌برند.

 

همچنين با توجه به ايجاد برخي قابليت‌هاي هوا به سطح در اف-14 چنين عملياتي‌هايي را نيز مي‌توانند به دفعات مورد نياز تمرين نمايند. ميزان هزينه هر ساعت پرواز جنگنده در ايران بين 4هزار تا 6 هزار دلار تخمين زده مي‌شود كه با استفاده از شبيه سازها براي عمده كارهاي آموزشي و حتي بخشي از تمرينات تاكتيكي صرفه جويي مالي قابل توجهي نيز ممكن مي‌شود كه البته مهم‌تر از آن باقي ماندن عمر اين جنگنده‌ها براي پروازهاي عملياتي است.

 

هواپيماي ترابري سي-130 كه بخش عمده كار ترابري هوايي در نيروي هوايي ارتش بر عهده آن است و پروازهاي آموزشي زيادي نيز با آن انجام شده و البته سوانح زيادي نيز در كارنامه خود ثبت كرده است، امروزه علاوه بر بهسازي داراي شبيه ساز نيز شده است.اين شبيه ساز از نوع ثابت بوده ولي سامانه‌هاي داخلي آن تغيير يافته و به نظر متناسب با نمونه ارتقا يافته است. تمامي نمايشگرهاي به‌كار رفته در آن از نوع MFD يا نمايشگرهاي چندمنظوره، رنگي و قاعدتا از نوع لمسي هستند.

 

با توجه به درگير شدن چندين نفر در هر پرواز سي-130، مسائل استهلاك آن و مدت زمان زمينگير بودن آن در هر دوره تعميراتي، شبيه ساز اين هواپيما ارزش بسيار بالايي داشته و به بهبود فرآيندهاي عملياتي اين پرنده كمك شاياني مي‌كند. بالگرد كبرا به عنوان تنها بالگرد مختص عمليات رزمي و برخورداري از سلاح‌هاي مختلف نقش بي‌بديلي در نيروهاي مسلح كشور داشته و ساعات زيادي براي امور آموزشي خلبانان آن صرف مي‌شود. به همين دليل ساخت شبيه ساز اين بالگرد از نوع ثابت ولي با قابليت شليك سلاح به انجام رسيده و مورد بهره‌برداري قرار گرفته است.

 

فناوري پيچيده طراحي، ساخت، آزمايش و ارزيابي، توليد و به‌كارگيري گسترده شبيه سازها به عنوان ابزار بسيار مهم در حفظ و افزايش مهارت نيروهاي نظامي، امروز در كشورمان بومي شده و ضمن بهسازي شبيه سازهاي قبلي و فعلي براي انواع تجهيزات جديد به‌ويژه هواپيماها شبيه سازهاي مختلف ثابت و متحرك توسط مراكز تحقيقاتي و صنايع داخلي ساخته شده و در حال استفاده است. اين قابليت‌ها در كنار ابتكارات استفاده شده توسط نيروهاي مسلح كشورمان در اين عرصه باعث شده تا هم‌اكنون ايران به عنوان قطب مهم ساخت شبيه‌ساز در دنيا محسوب شود.

 

 

< قبلی		بعدی >