飛機(jī)維修模擬訓(xùn)練器發(fā)展現(xiàn)狀與應(yīng)用研究

王鋼 田巨

摘 要：飛機(jī)維修模擬訓(xùn)練是一種新興的機(jī)務(wù)人員訓(xùn)練方式。本文介紹了綜合性飛機(jī)維修模擬器的分類(lèi)和組成。介紹了綜合性飛機(jī)維修模擬器在國(guó)內(nèi)飛機(jī)維修企業(yè)和培訓(xùn)機(jī)構(gòu)中應(yīng)用狀況。論述了開(kāi)展飛機(jī)維修模擬訓(xùn)練的必要性

關(guān)鍵詞：飛機(jī)維修；模擬訓(xùn)練器；維修模擬訓(xùn)練；培訓(xùn)

0 引言

飛機(jī)維修模擬訓(xùn)練，是指飛機(jī)維修訓(xùn)練是在模擬訓(xùn)練器/系統(tǒng)上進(jìn)行。模擬訓(xùn)練裝備包括模擬訓(xùn)練器材、模擬訓(xùn)練軟件以及虛擬現(xiàn)實(shí)訓(xùn)練系統(tǒng)等。 維修模擬訓(xùn)練以安全、經(jīng)濟(jì)、可控、可多次重復(fù)、無(wú)風(fēng)險(xiǎn)、不受氣候條件和場(chǎng)地空間限制，既能常規(guī)操作訓(xùn)練，又能培訓(xùn)處理各種事故（包括災(zāi)難性事故）的應(yīng)變能力，具有訓(xùn)練的效率高、成本低等獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，一直受到各國(guó)民航維修企業(yè)的高度重視，特別是面對(duì)當(dāng)前既要提高機(jī)務(wù)維修人員的維修能力又要降低培訓(xùn)成本的今天，世界各國(guó)民航維修企業(yè)和學(xué)校均將模擬訓(xùn)練視為維修訓(xùn)練必不可少的甚至是唯一安全、經(jīng)濟(jì)而有效的工具和手段，加以重點(diǎn)發(fā)展。

1 綜合性飛機(jī)維修模擬器分類(lèi)

1.1 3D 飛機(jī)維護(hù)/飛行訓(xùn)練器

3D 飛機(jī)維護(hù)/飛行訓(xùn)練器使用高分辨率的觸摸屏實(shí)現(xiàn)飛機(jī)駕駛艙各部件的控制和顯示，同時(shí)使用數(shù)據(jù)顯示器顯示教學(xué)數(shù)據(jù)和系統(tǒng)原理圖，輔助學(xué)員以更為有效的方式進(jìn)行學(xué)習(xí)。配備飛機(jī)設(shè)備仿真件遮光罩、側(cè)桿、油門(mén)桿和多功能控制顯示組件（MCDU）。

圖1 維護(hù)/飛行訓(xùn)練器效果圖

維護(hù)/飛行訓(xùn)練器能夠模擬飛機(jī)的故障現(xiàn)象，真實(shí)反映飛機(jī)系統(tǒng)在正常和非正常操作條件下的駕駛艙效應(yīng)。維護(hù)/飛行訓(xùn)練器主要由仿真軟件系統(tǒng)、飛機(jī)設(shè)備仿真件、人機(jī)界面系統(tǒng)、數(shù)據(jù)顯示系統(tǒng)、教員臺(tái)系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)系統(tǒng)組成。

1.2 基于桌面的2D 的飛機(jī)維修虛擬訓(xùn)練器

基于桌面的2D 的飛機(jī)維修虛擬訓(xùn)練器一般由一臺(tái)電腦和3臺(tái)顯示器組成。2D 的飛機(jī)維修虛擬訓(xùn)練器是基于三維數(shù)字模型技術(shù)、飛機(jī)系統(tǒng)仿真技術(shù)、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)和動(dòng)畫(huà)交互技術(shù)，實(shí)現(xiàn)飛機(jī)維修訓(xùn)練平臺(tái)。2D 的飛機(jī)維修虛擬訓(xùn)練器能夠進(jìn)行飛機(jī)功能測(cè)試、操作檢查、故障分析和排除、部件識(shí)別與拆裝等訓(xùn)練，讓學(xué)員以一種安全、經(jīng)濟(jì)、有效的方式積極參與到課堂教學(xué)中，激發(fā)學(xué)員的學(xué)習(xí)積極性，提高教學(xué)效率。

2D 的飛機(jī)維修虛擬訓(xùn)練器軟件部分包括虛擬駕駛艙、虛擬三維飛機(jī)、動(dòng)態(tài)原理圖及飛機(jī)手冊(cè)加載模塊，各模塊之間相互交聯(lián)構(gòu)成統(tǒng)一的整體。

圖2 數(shù)字化維修教學(xué)系統(tǒng)效果圖

2 綜合性飛機(jī)維修模擬器的應(yīng)用現(xiàn)狀

目前，發(fā)達(dá)國(guó)家在機(jī)務(wù)人員的培訓(xùn)中，已經(jīng)利用高度集成的機(jī)電一體化信息通信和仿真技術(shù)，將傳統(tǒng)的上機(jī)實(shí)際操作訓(xùn)練部分移植到維修模擬訓(xùn)練設(shè)備上來(lái)完成。采用以計(jì)算機(jī)仿真及虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)為支撐的維護(hù)/飛行訓(xùn)練器、數(shù)字化維修教學(xué)系統(tǒng)等飛機(jī)維修模擬訓(xùn)練設(shè)備進(jìn)行飛機(jī)維修訓(xùn)練，已經(jīng)成為世界民用飛機(jī)維修培訓(xùn)發(fā)展趨勢(shì)。

在國(guó)內(nèi)，南方航空、中國(guó)北京空客的華歐培訓(xùn)中心，北京飛機(jī)維修公司和廈門(mén)的太古航空有限公司、西安飛機(jī)制造公司、中國(guó)商用飛機(jī)有限責(zé)任公司等都已經(jīng)采用了上述產(chǎn)品用于機(jī)務(wù)人員的訓(xùn)練。航空院校中，中國(guó)民航大學(xué)、中國(guó)民航飛行學(xué)院、南京航空航天大學(xué)也早已購(gòu)買(mǎi)飛機(jī)維護(hù)訓(xùn)練器進(jìn)行維護(hù)訓(xùn)練。利用飛機(jī)維修模擬訓(xùn)練設(shè)備進(jìn)行維護(hù)訓(xùn)練的突出優(yōu)點(diǎn)是與現(xiàn)役機(jī)型同步、培訓(xùn)效率高、培訓(xùn)成本低，而且還可以很方便的模擬在真實(shí)飛機(jī)不容易做到的故障現(xiàn)象。

在國(guó)外，主要有加拿大Aerosim-Mechtronix、CAE 以及法國(guó)Faros三家公司生產(chǎn)此類(lèi)維修模擬訓(xùn)練設(shè)備。在國(guó)內(nèi)，北京藍(lán)天航空科技有限責(zé)任公司以、天津華翼藍(lán)天科技有限公司等企業(yè)和一些科研院校可以生產(chǎn)飛行訓(xùn)練器、維護(hù)訓(xùn)練器等訓(xùn)練器。

3 飛機(jī)維修模擬訓(xùn)練作用和意義

3.1 滿(mǎn)足現(xiàn)役機(jī)型培訓(xùn)教學(xué)的需要

但目前，航空企業(yè)在機(jī)型培訓(xùn)中教師只能靠維護(hù)手冊(cè)、圖片等方式來(lái)開(kāi)展，難以在學(xué)員頭腦中形成生動(dòng)的實(shí)物模型與維修場(chǎng)景，教學(xué)效果事倍功半。引入模擬訓(xùn)練器將虛擬駕駛艙、虛擬三維飛機(jī)、動(dòng)態(tài)原理圖及飛機(jī)手冊(cè)展現(xiàn)在課堂上，相當(dāng)于將飛機(jī)直接搬到課堂上。學(xué)員根據(jù)教學(xué)內(nèi)容隨時(shí)隨地進(jìn)行飛機(jī)系統(tǒng)功能測(cè)試、操作檢查、故障分析和排除、部件識(shí)別與拆裝等訓(xùn)練，讓學(xué)員以一種安全、經(jīng)濟(jì)、有效的方式積極參與到課堂教學(xué)中，激發(fā)學(xué)員的學(xué)習(xí)積極性，提高教學(xué)效率。

3.2 是更新實(shí)訓(xùn)課程內(nèi)容，提高實(shí)訓(xùn)實(shí)效，節(jié)約實(shí)訓(xùn)成本的需要

在現(xiàn)役飛機(jī)上開(kāi)展維修訓(xùn)練是不現(xiàn)實(shí)的。維修訓(xùn)練只能在已經(jīng)退役飛機(jī)上進(jìn)行或者干脆只做課堂講解。引入維護(hù)/飛行訓(xùn)練器可以大大的改變現(xiàn)有的實(shí)訓(xùn)條件。首先，實(shí)現(xiàn)了實(shí)訓(xùn)機(jī)型與現(xiàn)役機(jī)型同步；其次，實(shí)訓(xùn)可以增加測(cè)試、故障隔離等真正有用的內(nèi)容。可見(jiàn)，使用模擬訓(xùn)練器可以克服當(dāng)前訓(xùn)練教學(xué)組織困難、風(fēng)險(xiǎn)高、效果差的缺點(diǎn)，使長(zhǎng)期困擾航空維修企業(yè)機(jī)務(wù)人員培訓(xùn)中諸如機(jī)型培訓(xùn)針對(duì)性差、實(shí)戰(zhàn)性不強(qiáng)的老毛病得到徹底的改觀。同時(shí)，由于不需要實(shí)際使用真實(shí)設(shè)備，可以大大降低實(shí)訓(xùn)成本。

3.3 是實(shí)現(xiàn)以工作過(guò)程為導(dǎo)向培訓(xùn)教學(xué)模式的需要

引進(jìn)機(jī)務(wù)維修模擬訓(xùn)練器，模擬出飛機(jī)系統(tǒng)測(cè)試、發(fā)動(dòng)機(jī)試車(chē)、系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)測(cè)和故障隔離等真實(shí)的機(jī)務(wù)維修工作場(chǎng)景，提高學(xué)員實(shí)際工作能力，使學(xué)員能自主的發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，解決問(wèn)題，提高培訓(xùn)質(zhì)量，為今后的維修一線工作打下良好的基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)

[1]廣州民航職業(yè)技術(shù)學(xué)院飛機(jī)維修訓(xùn)練器購(gòu)置項(xiàng)目代可研報(bào)告 2011年7月

[2]梁智生，田巨.飛機(jī)維修虛擬訓(xùn)練系統(tǒng)在教學(xué)中的應(yīng)用研究[J].中國(guó)電力教育，2012（04）