به گزارش مشرق، آموزش خلبانی و به طور خاص آموزش خلبانی نظامی یکی از گران‌ترین و حساس‌ترین آموزش‌های دنیا محسوب می‌شود به طوریکه علاوه بر هزینه‌های آموزش تئوری، هزینه بسیار سنگینی نیز صرف آموزش‌های عملی و پروازی می‌شود که هزینه همین آموزش‌های عملی نیز خود شامل چندین سرفصل هزینه‌ای از جمله سوخت، هزینه تعمیر و نگهداری، چک‌های دوره‌ای هواپیما، هزینه تعویض قطعات، هزینه نشست و برخاست، هزینه‌های فرودگاهی، استهلاک سیستم و ... است.

بیشتر بخوانید:

شبیه ساز پایه ثابت ارتقا یافته بالگرد ۲۰۶ رونمایی شد

از سویی دیگر در صورت اجرای آموزش‌های خلبانی با هواپیماهای عملیاتی، این موضوع نیز وجود دارد که بخشی از ناوگان و توان عملیاتی و رزمی یک نیرو صرف مسائل آموزشی خواهد شد که آن بخش از ناوگان را عملا از چرخه عملیاتی خارج خواهد کرد.

علت‌های ذکر شده را می‌توان دلایل کافی برای استفاده از شبیه‌سازهای پروازی که محیطی مشابه هواپیمای واقعی را برای خلبان فراهم می‌کند، برشمرد.

** شبیه ساز پروازی چیست؟

شبیه‌ساز پرواز یا سیمولاتور وسیله‌ای است که در محیط مصنوعی نزدیک به واقعیت، می‌تواند پرواز هواپیما و محیطی که در آن پرواز می‌کند و اتفاقاتی را که ممکن است در حین پرواز رخ دهد را برای خلبان بازآفرینی کند. به کمک شبیه سازها می‌توان از ابتدایی ترین آموزش‌ها مانند تاکسی کردن هواپیما تا دیگر حالات مانند آموزش نشست و برخاست و حتی شرایط اضطراری مانند از دست دادن موتورها، آتش سوزی، از دست دادن ژنراتورهای برق هواپیما و ... را در محیطی نزدیک به واقعیت شبیه‌سازی کرد.

از جمله دیگر مزیت‌های استفاده از شبیه ساز را می‌توان ثبت و ضبط عملکرد خلبان در هنگام پرواز و احصاء نقاط ضعف و قوت برشمرد که باعث می‌شود عملکرد خلبان توسط معلم مورد تحلیل قرار بگیرد که به بهبود روند آموزش با تکرار شرایط مختلف پروازی کمک قابل توجهی خواهد کرد.

اگر چه شبیه‌سازهای پرواز از نظر طراحی به دلیل سطح و تعداد زیاد فناوری‌های به کار رفته در آن از جمله مکانیک، الکترونیک، هوانوردی، برق، کنترل و ...، وسایلی پیچیده و گرانقیمت محسوب می‌شوند، اما در عین حال استفاده از آن ها برای آموزش خلبانی به مراتب ارزان تر از آموزش با هواپیمای واقعی است.

امروزه انواع مختلفی از شبیه‌سازهای پرواز در سطوح مختلف از نرم‌افزارهای موبایلی و کامپیوتری تا شبیه‌سازهای حرفه‌ای متحرک که با تحرک در زوایای مختلف حرکتی، تمام حرکات هواپیما در هوا را شبیه‌سازی می‌کنند به وجود آمده است به طوری‌که نمونه‌های پیشرفته شبیه‌سازهای پروازی که از قابلیت حرکت (Motion) برخوردار هستند، بخش عمده‌ای از حرکات یک هواپیما را می‌تواند برای خلبان شبیه سازی کند.

شبیه ساز هواپیمای سوخوی سوپرجت

طراحی شبیه سازهای پروازی ثابت به گونه‌ای است که در آن کاربر در محلی ثابت و ساکن قرار دارد و در مقابل او پنل‌های مختلفی در نمونه واقعی از یک هواپیما قرار دارد و کاربر با اعمال تنظیمات و یا حرکات خود بر روی فرامین و سایر پنل‌ها هواپیما را هدایت می‌کند که تصویر آن نیز با استفاده از نرم افزارهای خاص و تکنیک‌های گرافیکی مانند واقعیت مجازی در مقابل او به نمایش در خواهد آمد.

** تشریح مکانیزم حرکت شبیه‌سازهای متحرک

در شبیه‌سازهای متحرک کابین خلبان بر روی یک سکوی متحرک قرار دارد که این سکو به وسیله جک و بازو به حرکت درمی‌آید و حرکات اعمال شده توسط خلبان بر فرامین را، مستقیما به سکو، کابین و در نتیجه به خلبان وارد می‌کند. قابلیت حرکت شبیه‌سازهای حرفه‌ای پرواز مبتنی بر یک سکوی متحرک ترکیبی بنام «پلتفرم استوارت» است که شامل یک سکوی متحرک استوار بر روی شش بازوی هیدرولیکی برای حرکت در ۶ جهت مختلف است که این شش درجه آزادی حرکت شامل ۳ محور خطی و ۳ محور دورانی طولی، عمودی و افقی است که این قابلیت حتی امکان شبیه سازی سقوط هواپیما را نیز فراهم کرده است.

نحوه عملکرد پلتفرم استوارت

سکوی استوارت این مزیت را ایجاد می‌کند که شتاب‌ها و بارهایی که در یک پرواز واقعی بر خلبان وارد می‌شوند، در فرآیند شبیه سازی از طریق مکانیزم حرکتی به کابین و در نتیجه به خلبان وارد شود. انتقال حس پروازی واقعی به خلبان و شبیه سازی شرایط پرواز واقعی فرآیند آموزش و تقویت مهارتهای خلبانی را تسهیل می‌کند.

** گام‌های ایران در ساخت شبیه‌ساز پرواز

در کشورمان با توجه به تحریم‌های اعمال شده در حوزه نظامی از ابتدای انقلاب و همچنین در اختیار داشتن ناوگان متنوع غربی، شرقی و چینی همواره توسعه و استفاده از شبیه‌سازهای پروازی با توجه به هزینه‌های سنگین آموزش خلبانی در دستور کار قرار داشته که شاهد مثال آن نیز طراحی و ساخت شبیه سازهای پروازی مختلف در پایگاه‌های شکاری نیروی هوایی ارتش است، به طوریکه در حال حاضر هر پایگاه نهاجا حداقل یک شبیه ساز پروازی را در اختیار دارد.

نقطه آغاز ساخت شبیه‌سازهای پروازی در سازمان تحقیقات و جهاد خودکفایی نیروی هوایی سال ۱۳۶۹ بود که از ساخت شبیه ساز هواپیمای آموزشی PC-۷ آغاز شد. این شبیه ساز در سال ۱۳۷۵ تکمیل و به یگان‌های آموزشی نهاجا تحویل داده شد.

شبیه ساز PC-7

پس از آن و با آغاز دهه ۸۰ شمسی و غیرعملیاتی شدن شبیه‌سازهای F-4 در سه پایگاه هوایی همدان، بوشهر و بندرعباس، عملیاتی کردن و بهینه سازی این شبیه‌سازها در دستور کار قرار گرفت که با بازسازی این ۳ شبیه ساز پروازی، رفته رفته حرکت طراحی و ساخت شبیه ساز سایر جنگنده‌هایی که شبیه ساز پروازی نداشتند در مجموعه های تحقیقاتی نیروهای مسلح آغاز شد.

در گام بعدی طراحی و تولید شبیه ساز، هواپیماهای سوخو-۲۴ و اف-۷  دیگر جنگنده‌های موجود در نیروی هوایی ارتش بودند که شبیه ساز آنها از سوی کشورهای سازنده در اختیار کشورمان قرار نگرفت که این امر باعث ایجاد اختلالاتی در امر آموزش شده بود. استارت ساخت شبیه ساز سوخو-۲۴ در سال ۱۳۸۸ زده شد؛ سوخو-۲۴ یا فنسر(شمشیرباز) ویژگی خاصی که نسبت به دیگر هواپیماها داشت، بال متغیر بودن آن بود که استخراج معادلات پرواز، ضرایب و نرم افزاری که باید برای شبیه ساز نوشته می شد را بسیار سخت و مشکل می‌کرد، اما در نهایت شبیه ساز سوخو-۲۴ با استفاده از کابین یک فروند هواپیمای سانحه دیده ساخته و در شهریورماه ۱۳۹۰ این شبیه ساز تحویل پایگاه هوایی شهید دوران شیراز شد.

شبیه ساز سوخو-۲۴

** وقتی روی اوکراینی‌ها کم شد!

میگ-۲۹ دیگر جنگنده شرقی ناوگان نیروی هوایی ارتش است، شبیه ساز این جنگنده در دهه هفتاد و همزمان با خرید آن از روسیه، وارد کشور شد اما به مرور زمان و با بروز عواملی چون مستهلک شدن، عدم پشتیبانی قطعات و در دسترس نبودن نرم افزار از رده خارج و غیرعملیاتی شد.

به دلیل برخورداری این شبیه ساز از تکنولوژی ساخت بسیار خاص و دیگر ویژگی های فنی، مذاکراتی برای بهینه سازی آن با یک شرکت اوکراینی انجام شد که این شرکت برای عملیاتی کردن شبیه ساز میگ-۲۹ مبلغ ۴.۲ میلیون یورو را پیشنهاد می‌دهد و مدت زمان اجرایی کردن آن را نیز ۴ سال عنوان می‌کند که علاوه بر هزینه زیاد، زمان عملیاتی شدن آن نیز بسیار زیاد بود.

در اینجا جهاد خودکفایی نیروی هوایی با استفاده از کابین و آلات دقیق شبیه ساز قبلی و طراحی و ساخت قسمت‌های مختلف شبیه ساز از ابتدا مانند کنسول استاد، ویژن (نمایشگر مقابل)، سیستم حرکتی و کنترلی و ... در مدت زمانی کمتر از یک سال، شبیه ساز میگ-29 را ساخت و به پایگاه یکم شکاری مهرآباد تحویل داد.

شبیه ساز میگ-۲۹

** شبیه ساز سراب هم ساخته شد

میراژ دیگر جنگنده غربی (فرانسوی) نیروی هوایی ارتش است که در خلال جنگ اول خلیج فارس و تهاجم نیروهای ائتلاف به عراق، برای در امان ماندن از حملات آمریکایی ها، به ایران پناهنده شدند و پس از آن نیز در ایران ماندگار و بخشی از ناوگان نیروی هوایی ارتش شدند.

میراژ در ایران نه‌تنها شبیه‌سازی نداشت، بلکه حتی اولین پرواز آن نیز با تبحر و شجاعت یک خلبان ایرانی و با روش آزمون و خطا انجام شد چراکه هیچگونه پشتیبانی از این هواپیما در کشور و حتی نشریه و کتابی از آن نیز وجود نداشت.

از همین رو، ساخت شبیه ساز پروازی جنگنده میراژ اف-۱ نیز در دستور کار جهاد خودکفایی نیروی هوایی ارتش قرار گرفت که نهایتا این شبیه ساز نیز در فروردین ماه ۱۳۹۳ به پایگاه هوایی شهیدان دل‌حامد نهاجا در چابهار تحویل داده شد.

شبیه ساز میراژ اف-۱

علاوه بر شبیه‌سازهای فوق، سایر شبیه‌سازهای پروازی که در نیروی هوایی ارتش وجود دارد مانند شبیه ساز هواپیماهای F-5، F-14، C-130، بوئینگ-۷۰۷ و بوئینگ-۷۴۷  نیز طی سالهای گذشته از نظر نرم‌افزار و کنسول بهسازی و ارتقاء یافته اند.

** شبیه‌سازهای نهاجا رزمی می‌شوند

اما آخرین دستاورد کشورمان در حوزه شبیه‌سازهای پروازی، شبیه ساز تاکتیکی جنگنده F-4 است که در پایگاه هوایی شهید یاسینی بوشهر و در جریان سفر فرمانده کل ارتش مورد بهره برداری قرار گرفت. شبیه سازهای پروازی که تاکنون در کشورمان وجود داشت، به طور معمول از توانایی شبیه سازی عملیات‌های رزمی و تاکتیکی برخوردار نبودند و صرفا بر روی آموزش پرواز تکیه داشتند. طراحی نرم‌افزار رزمی بر بستر شبیه‌سازهای پروازی از آنجایی که محیط شبیه‌سازی باید بر مبنای پارامترها، فرمول‌ها و ضرایب واقعی صحنه رزم و نبرد باشد، دارای سطح خاصی از فناوری طراحی است که متخصصان کشورمان موفق به دستیابی به آن شده‌اند.

شبیه ساز تاکتیکی F-4 قابلیت شبیه سازی سیستم شلیک موشک AIM-7، شبیه سازی رادار و اسکوپ، شبیه سازی سیستم شلیک موشک AIM-9، شبیه سازی سیستم شلیک موشک AGM-65، شبیه سازی TV سر جستجوگر موشک AGM-65، شبیه سازی سیستم حمل بمب چندتایی (MER)  و سه‌تایی (TER)، شبیه سازی سیستم مسلسل GUN، شبیه سازی سیستم هشدار راداری AN/APR36 و شبیه سازی سیستم رهاسازی اضطراری تسلیحات (Jettison) را دارد.

عملیاتی شدن شبیه ساز تاکتیکی جنگنده F-4 را می‌توان نقطه شروعی برای دستیابی به شبیه‌سازهای هوشمند «محیط رزم» برشمرد که در این شبیه‌سازها علاوه بر شرایط معمولی محیط پرواز، با استفاده از تکنولوژی واقعیت‌های مجازی و همچنین ایجاد ارتباط بین واحدها و شبیه سازهای مختلف، می‌توان یک محیط و صحنه رزم واقعی را شامل نیروهای خودی و دشمن به وجود آورد.