به گزارش گروه وبگردی باشگاه خبرنگاران شاید بتوان پرهزینه‎ترین و پرمخاطره‎ترین نوع آموزش متداول در دنیای امروز را آموزش‎های خلبانی دانست. از سوی دیگر هواگردها (هواپیما، بالگرد و ...) عموماً وسائل بسیار گران‎قیمتی هستند و هم کاربران نظامی و هم غیرنظامی تا حد امکان تمایلی به صرف هزینه‎های بسیار زیاد آموزش ندارند که عمدتاً ناشی از مصرف قطعات و سوخت است. در این میان شبیه‌ساز یا سیمولاتور (SIMULATOR) خدمت شایانی به برنامه‎های آموزشی برای کاربری بهتر وسائل هوایی و در عین حال ادوات زمینی، دریایی و ... کرده اند.

همچنین تمامی ساعاتی که هواگرد درگیر برنامه آموزش است از دسترس کاربری‎های عملیاتی دور است. از این رو ابتدا خلبانان را با هواپیماهای ساده‎تر آموزش داده سپس وی را با هواپیمای مدنظر روی زمین آشنا کرده و در نهایت به پرواز با آن هواپیما مبادرت می کنند.

با ساخت سامانه‎های شبیه‎ساز که از نظر تجهیزات و فضای داخلی و عملکرد دینامیکی مشابه هواپیمای اصلی بودند گام مهمی برای رفع مشکلات پیش گفته برداشته و به مرور این وسیله به جزء جدائی ناپذیر آموزش‎ها تبدیل شد.


امروزه در ایران که کاملا از نظر نظامی تحریم شده، بیش از 10 نمونه شبیه‎ساز انواع هواپیماهای جنگنده و بالگرد ساخته شده و در پایگاه‎های مختلفی مشغول ارائه خدمات است.

این شبیه‎سازها شامل انواع مختلف ثابت و تمام متحرک و حتی نوع 6 درجه آزادی بوده ولی با قیمت‎های بسیار کمتر از آنچه برای تهیه آنها از خارج باید پرداخت می‎شد ساخته شده‎اند. البته برای مصارف زمینی و دریایی و زیردریایی نیز شبیه‎سازهایی ساخته شده که مورد بحث این گزارش نیست.

در شبیه‎سازهای ثابت، محل قرار گیری انسان، ساکن بوده و تصاویری که برای او به نمایش در می‎آید مطابق شرایطی که قصد مشابه‎سازی آن وجود دارد به حرکت در می‎آیند. در شبیه‎سازهای متحرک، کابین به وسیله جَک‎ها و بازوها به حرکت در می‎آید و بدین ترتیب شرایط پروازی بسیار بهتر برای آموزش گیرنده ایجاد می‎شود به طوری که انسان پس از لحظاتی فراموش می‎کند که روی زمین است.

طراحی و ساخت شبیه‎سازهای ثابت مشکلات و سختی کمتری نسبت به شبیه‎سازهای گران‎قیمت متحرک داشته و هزینه دوره عمر کمتری نیز برای تعمیرات و ارتقاء دارد.

به گزارش مشرق، شبیه‎سازها از سامانه‎های متعددی مانند کابین پرواز واقعی، کنترل فرامین و ارتباط آن با رایانه و سروو موتورهای بازخوردهای نیرویی به دست و پای خلبان، سامانه‎های تصویری، رایانه و نرم‎افزارهای کنترلی و سامانه‎های نمایش و مدیریت آموزش برای استاد خلبان، پردازشگر سریع و با ظرفیت بالا، پایگاه داده‎ها و رابط پرسرعت و سامانه‎های تولید صدای هواپیما و محیط تشکیل شده‎اند.

 در این شبیه‎سازها استاد خلبان به صورت لحظه‎ای امکان رصد و کنترل عملکرد آموزش گیرنده را دارد.
 

علاوه بر مسائل آشنایی خلبان با محل قرارگیری ادوات در کابین و ویژگی‎های دینامیک پرواز هواگرد مربوط، در این شبیه‎سازها کارهای عملیاتی نیز تمرین شده و ضمن ایجاد محیط ایمن و امن برای آموزش، آمادگی خلبانان با صرف هزینه بسیار کمتری ایجاد یا حفظ و ضمن افزایش مهارت خلبانان با کمترین خطر، صدها میلیون دلار نیز صرفه‎جویی ارزی می‎شود.

خصوصاً باید در نظر داشت خطرات احتمالی در پروازهای آموزشی به دلیل عدم آمادگی کامل خلبان آموزش گیرنده بسیار بالا است و سوانحی از این دست در نقاط مختلف دنیا مشاهده می‎شود.

بنا بر این با ساخت هر شبیه‎ساز با توجه به تحریم همه جانبه کشورمان و عدم امکان تأمین هواپیمای جنگی از خارج برای حفظ ناوگان موجود (در کنار نمونه‎های بومی در حال ساخت) گامی بسیار مهم برداشته می‎شود.

علاوه بر ساخت شبیه‎ساز هواپیماهای غیرنظامی، شبیه‎ساز جنگنده‎ها نظیر اف-14، اف-4، میگ-29، سوخو-24، اف-7، هواپیماهای ترابری نظیر سی-130، آنتونف74، بوئینگ707، برخی هواپیماهای آموزشی و همچنین بالگردهای مختلفی نظیر بل-206، 214، کبرا و میل171 توسط نیروی هوایی ارتش، هوانیروز، بخش‎های تحقیقاتی سپاه و با همکاری وزارت دفاع و سایر مراکز علمی داخلی تولید شده و در خدمت یگان‎های مربوطه قرار داده شده‎اند.

همچنین برای رساندن شبیه‎سازهای بومی به سطح بالای فناوری و افزودن قابلیت‎های فضای رزم نیز تلاش‎های جدی شده و در مراحل توسعه قرار داده شده است.
 

با فناوری بومی و استفاده از توان متخصصان داخلی این شبیه‎سازهای ارزشمند با هزینه بسیار کمتری نسبت به نمونه خارجی ساخته شده‎اند. به عنوان مثال خرید شبیه‎ساز برای جنگنده اف-4 فانتوم به 10 میلیون دلار اعتبار نیاز داشته که با ساخت داخلی آن برای نمونه اول یک میلیارد تومان یعنی حدود 10 درصد (در زمان ساخت شبیه‎ساز در ایران) و برای نمونه بعدی حدود 3 درصد رقم مذکور هزینه شده است.
 
چندی پیش نیز اعلام شد در بازدید فرمانده نیروی هوایی ارتش از پایگاه دهم شکاری چابهار از شبیه‎ساز هواپیمای جنگنده میراژ اف-1 رونمایی شد. این هواپیماها که پیش از این در گزارشی به شرح مشخصات و نحوه ورود آن به خدمت در نهاجا پرداخته بودیم در چند سال اخیر بسیار فعال بوده‎اند که آخرین نمونه از مأموریت‎های شاخص آنها شرکت در آخرین رزمایش هوایی فدائیان حریم ولایت در بندرعباس بوده است.
 

اما طراحی و ساخت شبیه‎ساز جنگنده میراژ را می‎توان دشوارتر از پروژه‎های مشابه در کشور دانست که در ادامه به توضیح آن می‎پردازیم. به طور معمول خریداران یک وسیله هوایی دسترسی به اطلاعات طراحی آن ندارند ولی دفترچه‎های راهنما و کتاب‎های فنی آن را در اختیار دارند اما ایران در مورد میراژ (به معنی سراب) به دلیل شرایط خاص ورود آن به کشور تا مدت‎ها از اطلاعات فنی خود هواپیما و جزئیات عملکردی آن هم بی‎بهره بوده است.

اما پس از پرواز با این هواپیما و عملیاتی کردن آن که کاری بزرگ محسوب می‎شود، اقدام به تعمیر و نگه‎داری کامل و در مراحل بعد بهسازی‎هایی روی آن کرده اند. این بار نیز گام بزرگی در جهت سیطره بر این سراب فرانسوی در نیروی هوایی ارتش جمهوری اسلامی ایران برداشته شده که ساخت شبیه‎ساز پرواز این جنگنده چابک و ارزشمند است.

برای طراحی شبیه‎ساز باید اطلاعات طراحی که فقط در دست سازنده است موجود باشد اما در شرایط فعلی کشورمان قاعدتاً تنها با نصب حسگرها و سامانه‎های اندازه‎گیری دقیق روی هواپیما و پرواز با آن در شرایط پروازی متنوع و کافی شامل سرعت‎ها، ارتفاع‎ها، وزن‎های مختلف و اجرای مانورهای مشخص به عنوان ورودی و ثبت عکس‎العمل هواپیما، پارامترهای سامانه‎ای هواپیما شناسایی شده و برای طراحی شبیه‎ساز مورد استفاده قرار می‎گیرد تا خلبان در حین استفاده از شبیه‎ساز حسی نزدیک به پرواز با هواپیمای مشابه واقعی را داشته باشد.

لازمه دیگر این موضوع مشابهت تمام اجزای داخل کابین شبیه‎ساز با نمونه موجود در هواپیمای واقعی است.

به اعتقاد کارشناسان این کار تنها از عهده کشورهایی ساخته است که از توان علمی و عملی بالایی در عرصه هوافضا برخوردار باشند که کشورمان ایران نه تنها آن را برای جنگنده میراژ بلکه برای هواپیماهای دیگری مانند ایران-140 (نمونه ساخت ایران هواپیمای آنتونوف-140) نیز به انجام رسانده‎اند.

در مورد این هواپیما نیز پس از اینکه توافقی با شرکت سازنده اوکراینی برای توسعه شبیه‎ساز حاصل نشد شرکت هواپیماسازی ایران (هسا) وابسته به سازمان صنایع هوایی نیروهای مسلح اقدام به طراحی، ساخت و راه‎اندازی شبیه‎ساز تمام متحرک هواپیمای ایران-140 نمود که در سال گذشته به طور کامل به بهره‎برداری رسید.
 
هر چند با توجه به محتوای خبر منتشره پیرامون شبیه‎ساز جنگنده میراژ به نظر می‎رسد سامانه ساخته شده برای این جنگنده از نوع ثابت باشد اما علاوه بر مزیت‎های بسیار در همین نوع، با راه‎اندازی این سامانه گام اول و اساسی برای ساخت شبیه‎ساز متحرک این هواپیما نیز طی شده است.

بنا بر این امروزه خلبانان جوان و در حال آموزش میراژ در کشور می‎توانند اجرای دقیق و چندباره تمرین‎ها از پروازهای عادی و پرواز بین فرودگاه‎ها تا تمرین انواع مأموریت‎های تاکتیکی تک فروندی و پرواز جمع (با شبکه کردن چند شبیه‎ساز) و نبردهای هوایی، بمباران، سوختگیری هوایی، عملیات ضربتی و ضد کشتی با انواع تسلیحات این هواپیما در شرایط مختلف آب و هوایی و همه ساعات روز و شب را که از جمله فعالیت‎های مهم و تأثیرگذار در کیفیت کاری خلبان رزمی است توسط شبیه‎ساز پرواز و به میزان لازم به انجام برسانند.
 

به گزارش مشرق، راه‎اندازی این سامانه در پایگاه چهاردهم شکاری چابهار که نزدیک‎ترین پایگاه هوایی کشور به آب‎های آزاد است توانمندی آموزش و تمرین و در نتیجه آمادگی عملیاتی خلبانان جنگنده میراژ نیروی هوایی ارتش را در اجرای مأموریت‎های متنوع قابل اجرا با این هواپیمای رزمی بسیار افزایش خواهد داد.

خصوصاً با توجه به تعداد میراژهای کشورمان، با ساخت و راه‎اندازی شبیه‎ساز این هواپیما بار کاری آن با حذف پروازهای آموزشی کاهش یافته که به افزایش آمادگی عملیاتی مجموعه این هواپیماها منجر می‎شود.

فناوری پیچیده طراحی، ساخت، آزمایش و ارزیابی، تولید و به کار گیری گسترده شبیه‎سازها به عنوان ابزار بسیار مهم در حفظ و افزایش مهارت نیروهای نظامی، امروزه در کشورمان بومی شده و ضمن بهسازی شبیه‎سازهای قبلی و فعلی برای انواع تجهیزات جدید به خصوص هواپیماها شبیه‎سازهای مختلف ثابت و متحرک توسط مراکز تحقیقاتی و صنایع داخلی ساخته شده و در حال استفاده است.

طراحی و ساخت این سامانه‎ها در حالی همچنان در کشور اجرا می‎شود که امروزه حتی قطعات و سامانه‎هایی با کابرد دوگانه (نظامی و غیرنظامی) نیز به ایران داده نمی‎شود. این قابلیت‎ها در کنار ابتکارات استفاده شده توسط نیروهای مسلح کشورمان در این عرصه باعث شده تا هم اکنون ایران به عنوان قطب مهم ساخت شبیه‎ساز در دنیا محسوب شود.

به کمک این سامانه‎ها می‎توان تمامی حالاتی که احتمال بروز آنها کم یا زیاد است را برای خلبان مشابه‎سازی کرد نظیر رویارویی با وضعیت‎های اضطراری مانند خاموش شدن موتور، قطع برق هواپیما، باز نشدن ارابه فرود یا قرار دادن خلبان در موقعیت‎های مختلف راهکنشی (تاکتیکی) نظیر نبردهای هوا به هوا، تهدید از جانب انواع ادوات پدافند هوایی، پروازهای جمعی با سایر هواپیماها، اجرای عملیات هوا به سطح و ...

اما برای دستیابی به تمامی این مزایا باید مرحله دشوار طراحی و ساخت شبیه‎ساز پشت سر گذاشته شود.

شبیه‎سازها با توجه به سطح فناوری مورد استفاده دارای انواع ساده تا پیچیده هستند که قیمت نمونه‎های کامل و پیشرفته آنها که دارای 6 درجه آزادی حرکتی جلو-عقب، چپ-راست، بالا-پایین و سه دوران حول محورهای طولی، عرضی و عمودی هستند و امکان مشابه‎سازی تمامی حرکت‎هایی که در پرواز اتفاق می‎افتد حتی سقوط هواپیما را داشته و ویژگی‎های گرافیکی بالایی را نیز دارند عمدتاً با خود هواپیما برابری کرده و بعضاً گران‎تر نیز است اما مزیت‎های فراوان شبیه‎سازها و دوره عمر بالای آنها باعث می‎شود برای به کار گیری در امور آموزشی به صرفه باشند.

کاهش استهلاک و مصرف قطعات و هزینه‎های تعمیرات، کاهش مدت درگیر بودن هواپیمای واقعی برای فعالیت‎های آموزشی و در نتیجه در دسترس بودن برای امور عملیاتی و کاهش سوانح آموزشی، کاهش سوانح ناشی از مشابه‎سازی شرایط اضطراری در پرواز هواپیمای آموزشی، بالا نگه‎داشتن توانایی‎ها و حفظ مهارت خلبانان در طول زمان، مسلط شدن سریع‎تر بر ادوات داخل کابین و کارکرد آنها، افزایش سرعت واکنش خلبانان در مواجهه با شرایط حساس و سانحه که عمدتاً تنها چند ثانیه به طول می‎انجامد از دیگر مزایای به کار گیری شبیه‎سازها هستند.

بعلاوه پروازهای بازآموزی خلبانان که باید هر چند وقت یکبار باشد می‎تواند توسط شبیه‎ساز و با تکرار انواع شرایط اضطراری که در مدت پروازها توسط خلبان تجربه نشده به تعداد دفعات مورد نیاز اجرا شود، عملکرد وی در طی تمرین با شبیه‎ساز ثبت شده و مورد تحلیل قرار گیرد.

همانطور که تاکید شد شبیه‎ساز وسیله‎ای پیچیده و گران‎قیمت از نظر هزینه‎های طراحی و تولید است اما این وسائل حتی تا 30 سال قابلیت استفاده دارند و البته هزینه هر ساعت کار با شبیه‎ساز بسیار کمتر از هزینه یک ساعت آموزش با هواپیمای واقعی است.

بنا بر این در مراحل اولیه آموزش که به ده‎ها ساعت پرواز برای مسلط شدن خلبان بر هواپیما نیاز است به جای هزینه هر ساعت پرواز هواپیمای واقعی هزینه‎ای در حدود یک پنجم تا یک سوم صرف می‎شود که با ساخت داخل شبیه‎سازها این هزینه باز هم کمتر خواهد شد.

دانش‎های مختلفی نظیر دینامیک و کنترل، واقعیت مجازی، برق الکترونیک و کنترل، ساخت و تولید، طراحی صنعتی، هوانوردی و خلبانی و ... باید به صورت هماهنگ و دقیق برای مراحل استخراج معادلات پروازی، طراحی نرم‎افزارها، طراحی و نصب و راه‎اندازی سامانه صوتی و تصویری و سامانه‎های حرکتی مورد استفاده قرار گیرند تا یک شبیه‎ساز کامل ساخته شود.