Symulatory lotnicze – gdzie nie kończy się pasja, a zaczyna nauka

Film „Symulatory lotnicze WAT” pokazuje, że kiedy ludzi łączy potrzeba latania, choćby wirtualnego, nie ma podziałów na stopnie naukowe czy funkcje akademickie. Są za to „wysokie loty” naukowo-techniczne i... sporo zabawy jak w grze komputerowej.

Pierwszy symulator, samolotu Boeing 737 NG, pasjonaci lotnictwa z Wojskowej Akademii Technicznej zbudowali jeszcze na studiach. Następnie, rozwinięto go w duże profesjonalne stanowisko. Z czasem „wylądował” tu również symulator Airbusa 320 i F-16 – wciąż doskonalony przez kolejne pokolenie studentów. Zapraszamy do obejrzenia filmu umieszczonego na końcu artykułu.

Szkoła służb lotniczych

Pracownia Systemów Zobrazowania i Symulatorów znajduje się w kierowanym przez dr. hab. inż. Krzysztofa Falkowskiego Zakładzie Awioniki na Wydziale Mechatroniki, Uzbrojenia i Lotnictwa WAT. Studenci uczą się tu na przyrządach identycznych jak te, które są zainstalowane w rzeczywistych statkach powietrznych. Odbywają wirtualne loty i kształcą się w zakresie podstaw mechaniki lotniczej.  Po co, skoro nie jest to „szkoła pilotów”?

„Mogą dzięki temu podjąć pracę mechaników w służbach lotniczych. We współczesnych statkach powietrznych usterki diagnozowane są w trakcie lotu, a komunikaty o nich wyświetlają się na urządzeniach w kabinie. Potem pilot zapisuje w dzienniku pokładowym wszelkie zaobserwowane usterki. Mechanik dokonuje tzw. odbioru oraz samodzielnej diagnozy i naprawy usterek. Wykorzystuje przy tym informacje generowane na przyrządach i wyświetlaczach  w kabinie samolotu. Pomaga mu wiedza, którą zaczął zdobywać na symulatorach” – tłumaczy dr inż. Krzysztof Kaźmierczak.

To właśnie on, wspólnie z kolegą Pawłem Dębskim, zbudował pierwszy symulator lotniczy w WAT. Jako studenci trafili pod opiekę dr. inż. Zdzisława Rochali, który nie tylko uwierzył w ideę budowy pierwszego takiego stanowiska w uczelni, ale również wspierał ich przy praktycznej realizacji.

Naukowiec zapewnia, że dzięki symulatorom lotniczym absolwenci  dokładnie wiedzą, jakie przyrządy znajdują się w kabinie, jak działają, jak mogą działać nieprawidłowo i z jakimi innymi systemami współpracują.

Symulatory są to stanowiska, które zastępują fizyczny kontakt ze statkiem powietrznym. Obejrzenie kabiny pilotów nie jest łatwe w warunkach rzeczywistych. Zwiedzić można jedynie samolot stojący na płycie lotniska. Nie widać wówczas, jak działają przyrządy i jakie informacje się na nich wyświetlają.

(fot. Piotr Konieczny)

Airbus 320 i Boeing 737 to najpopularniejsze statki powietrzne, które nieco różnią się filozofią działania. Boeing 737 NG prezentuje tzw. „starą szkołę”, gdzie pilot do sterowania używa wolantu, przekazującego sygnały do hydraulicznych urządzeń wykonawczych. W Airbusie 320 mamy elektroniczny system sterowania lotem „Fly by wire”, wykorzystujący szereg czujników i układów elektronicznych oraz w roli sterownika – joystick. Pojawia się tu już zaawansowany system zobrazowania informacji pilotażowych, nawigacyjnych oraz usterek, który jest obsługiwany z komputera w kabinie.

Obok symulatorów statków typu General Aviation w pracowni jest także symulator użytkowanego przez Siły Powietrzne „Jastrzębia” F16, stanowiącego efekt prac 7-osobowej grupy w ramach  projektu dla młodych naukowców prowadzonego w WAT. Pomysłodawcą i merytorycznym koordynatorem prac był student Maciej Pełka, który jeszcze kilka lat po ukończeniu WAT, jako pracownik Zakładu Awioniki wciąż pracował nad stanowiskiem.

Nauka jak gra

Działanie większości symulatorów jest oparte o grę komputerową. Na stanowiskach zainstalowane są gry Microsoft Flight Simulator, Falcon BMS czy też Prepar3D – takie, które każdy może pobrać z Internetu. Podstawowy sprzęt gracza można rozwinąć o joystick, klawiaturę, albo o autorską elektronikę, która pozwala podłączyć własne urządzenia. Zaawansowani użytkownicy mogą dodać oprogramowanie, które sprawia, że gra staje się bardziej realna  i symuluje działanie prawdziwego samolotu.

Na symulatorze bezzałogowego statku powietrznego można nauczyć się, jak wygląda współpraca pilota z operatorem systemów obserwacyjnych zainstalowanych na dronie. Jest Cessna i inne powszechnie znane samoloty. Niektóre stanowiska można certyfikować na 5 godzin rzeczywistej nauki dla pilotów. A jeśli ktoś chciałby zobaczyć, jak ląduje się śmigłowcem na pokładzie okrętu – pozwala na to symulator z wirtualną rzeczywistością. Po założeniu gogli VR użytkownik staje się oficerem nawigacyjnym na fregacie Polskiej Marynarki Wojennej i pomaga pilotowi śmigłowca w wylądowaniu na pokładzie.

Studenci mogą spędzić na symulatorach więcej czasu niż wymagają tego od nich zajęcia „Symulatory i systemy zobrazowania”. Nawet w reżimie sanitarnym możliwa jest współpraca w ramach Koła Naukowego Studentów Lotnictwa i Kosmonautyki WAT, rozwijanie zainteresowań i uczestnictwo w projektach.

Producenci samolotów z reguły od symulatorów badawczych zaczynają prace nad kolejnymi modelami. Nie zajmują się jednak sprzedażą symulatorów lotu. Profesjonalne symulatory do szkolenia pilotów wykonują specjalne firmy. Pełne certyfikowane symulatory lotu mogą kosztować do 10 mln $, przy cenie nowego samolotu 97 mln $.

Alternatywą dla pasjonatów są... inicjatywy innych pasjonatów. Najpierw pojawiły się gry, potem  dobudowywano do nich sprzęt, następnie płytki elektroniczne, do których można było podłączać przełączniki. A dalej wprowadzano takie aktualizacje tych gier, dzięki którym najwierniej oddają one specyfikę lotu danym typem samolotu. Dzięki temu obecnie sterować samolotem można w domu... lub na zajęciach na uczelni.

Karolina Duszczyk