Итак продолжаем...

Перед началом проектирования необходимо было решить ряд вопросов.

1. Рассчитать бюджет проекта и сроки окупаемости. Вывести финансовую модель

2. Собрать команду проекта

3. Определиться с технологией электроники и выбрать software

4. Найти и привезти оригинальные детали

Итак, по порядку с пункта 2 :)). Про бюджет расскажу в конце:

Изначально я продумывал возможность купить готовую разработку, но по ряду причин, и прежде всего изза того что ничего из предложенных на рынке решений меня не удовлетворяло, было принято решение собирать самим. Благодаря общим знакомым в авиационной тусовке я познакомился с инженерами, которые стояли у истоков первого авиатренажера Boeing 737, появившегося в Москве лет 10 назад на Кутузовском проспекте. С их помощью удалось обрисовать общую архитектуру проекта и понять какие этапы нужно пройти.

Нам требовался инженер электронщик с опытом работы с Arduino и разработкой собственных плат. Мастер по металлообработке, кто мог бы сделать механизмы штурвалов, педалей, РУД и РУС, триммера и тд, программист для описания программной части, инженер проектировщик, чтобы спроектировать модель в 3д и выдать чертежи несущих конструкций, тест пилот с опытом полетов на Cessna, чтобы калибровать летную модель и отклики. В итоге вышло 5-6 человек, которых мы нашли по всей России - от Новосибирска до Москвы, Питера, Волгограда.

Проект обещал быть интересным, все включились в работу активно.

База, но которой должен строиться тренажер это либо макет, либо оригинальная кабина. Первым делом стали искать списанную Cessna в России, но это сразу оказалось бесперспективным делом. У нас все что когда то летало - будет летать пока не сгниет :), а то что сгнило - проваривается и снова летает.

Огромный рынок авиазапчатей и разборок в США. И там мы нашли много подходящих кабин. Стоимость очень интересная - 3-5 тыс долларов в зависимости от состояния. Проблема встала в транспортировке. Привезти кабину (в виде полуживого фюзеляжа) стоило около 6 тыс долларов. С учетом курса только кокпит выходил в 750,000. Это показалось дорого.

Решено было попробовать изготовить самостоятельно. Спасибо друзьям из одного подмосковного АУЦ - нам дали возможность промерять и сделать 3д сканирование реального самолета. После недели моделирования у нас была абсолютно точная 3д модель!

В Санкт-Петербурге нашлись производители, кто взялись за изготовление и за 1,5 месяца смогли сделать матрицы и собрать кабину из стеклопластика. То, что вышло - превзошло наши ожидания. Белая, блестящая, с красивыми изгибами. В точной геометрии с оригиналом. У нас была кабина, а значит база для дальнейшей работы! Да еще и комплект матриц для тиражирования при необходимости

Далее (а точнее параллельно) велось проектирование механизмов. Так как никто ничего подобного не делал, это по сути был НИОКР. Надо было изготовить штурвальную колонку, сами штурвалы, систему динамической загрузки, механизацию автопилота, сдвоенный механизм педалей, оживить оригинальные шприцы РУД и РУС, которые первыми пришли благодаря DHL из Калифорнии. Масса задач.

С ними справился наш инженер Евгений из Новосибирска. Он создал с нуля механизмы и смог интегрировать их в конструктив тренажера. Шаговые двигатели управляют штурвалами по тангажу и крену, отдельный двигатель переставляет среднюю точку создавая различное усилие в определенные моменты полета. Специально разработанные на Украине датчики передают моменты с механизмов на платы создавая кривую отклика.

То, что получилось за 2 месяца экспериментов было фантастикой! Мы имели на руках всю механическую часть, готовую к подключению. Теперь было дело за приборной панелью.

Имитация системы Garmin есть в нескольких реализациях. Нам больше всего понравилось решение одной американской кампании. Мало того что реализованы ВСЕ функции оригинального Garmin, она имеет актуальную навигационную базу данных, собственный плагин для связи с рамками (bezels) по bluetooth. Рамочки изготавливали сами подбирая подходящие кнопки и кремальеры (крутилки). Сама по себе разработка шла месяц и в результате - та дааам. Мы получили Гармин. Учитывая стоимость разработки и изготовления в 3 тысячи долларов - разница с реальным за 32 очевидна ))

Дальше начался квест с доставкой различных частей из разных стран. В разгар пандемии. Мы потеряли комплект педалей который ехал к нам 2,5 месяца и сгинул где то на распределительном складе USPS в Лос Анжелесе, до нас не дошли оригинальные переключатели switch panel. Все это пришлось заказывать и везти по второму разу. Резервные приборы (высотомер, альтиметр, авиагоризонт) застряли на российской таможне и больше полутора месяцев мы писали письма, доказывая, что это не оригинальные запчасти и не могут угрожать национальной безопасности страны )))

Центральная консоль, колесо триммера, переключатели топлива пришли с большой задержкой, что не давало нам возможности собрать приборную панель воедино. Закрылки мы переделывали 4 раза - датчики все время отлетали. Большая проблема возникла с механизмом оживления РУД и РУС. При движении потенциометры выдавали резкие скачки, которые программа интерпретировала как полный газ\малый газ. Летать было невозможно. Только заказав японские потенциометры с микшерных пультов YAMAHA мы смогли победить это проблему.

Готовая Switch panel

Работа по сборке приборной панели продолжалась до Августа. Подгонка механизмов, плавный ход штурвалов, установка закладных - все это заняло еще неделю.

На этом пока все. В следующем посте я расскажу как мы собирали интерьер, что является программной частью и как мы бились над сведением изображения трех проекторов в единую картинку

Спасибо за внимание

Часть 2 - Как мы создавали авиатренажер Cessna 172 - Часть 2

Часть 1 - Как мы создавали авиатренажер Cessna 172

Я даже не думал, что мой первый пост вызовет такой интерес. Вот что значит сила Пикабу )
С удовольствием продолжу

Перед началом работы надо было определиться с концепцией. Как делать? Из чего? Что должно получиться в итоге?

Я изучил что предлагают в Европе и Китае - меня совершенно не впечатлило. Разработки либо для домашних любителей, непохожие на настоящую кабину. Либо достаточно серьезные проекты со стоимостью более 500 тыс долл.

Надо сделать небольшой экскурс - какие бывают авиатренажеры. Итак по сути это система, имитирующая органы управления и системы настоящего самолета с виртуальной моделью. Авиасимулятор на домашнем компьютере по типу Microsoft Flight Simulator тоже авиатренажер в своем роде. С появлением штурвала, блока управления двигателем и топливной смесью и педалей - реализм возрастает. Есть много энтузиастов, которые строят очень реалистичные кабины самолетов у себя дома. Каждая деталь практически идентична настоящей.
Следующий этап - процедурные тренажеры или FSTD (Flight Simulator Training Device). Их используют для подготовки пилотов на этапах тренировки выполнения процедур в полете. Работа в навигацией, запуск двигателя, отработка отказов и т.д.

Более совершенные FFS (Full Flight Simulator) - это уже сложное устройство на подвижной платформе, которое отрабатывает колебания кабины и позволяет ощущать некоторые перегрузки
И как самый топ - FFS Level D - профессиональные авиатренажеры, сертифицированные производителем самолетов, повторяющие до всех мелочей поведение реального самолета, звуки, вибрацию, работу бортовых систем и даже запахи. На подобном тренажере через 5 минут забываешь о виртуальности и ощущаешь себя в кабина лайнера. Именно там тренируются линейные пилоты и каждые полгода сдают тест, подтверждая свои навыки. Стоимость таких тренажеров достигает 12-14 млн евро.

А еще есть VR!

Как заметили в комментах - эту технологию тоже не стоит сбрасывать со счетов. Она активно развивается и эффект погружения достигается максимальный.

Какую же технологию выбрать?

Я взял за основу учебные тренажеры в летных училищах и обьехал их, полетав на многих. Главное было понять - какие возможности они предоставляют. Какое ощущение получаешь при полете и какие эмоции испытываешь.

Я был очень разочарован. Современные тренажеры это достаточно серьезные технические комплексы, но они направлены исключительно на обучение работы пилота в кабине. Ни графика, ни звук, ни общее оформление не дают почувствовать себя в кабине самолета в небе.

Делать или нет подвижную платформу?

Этот был один из самых сложных вопросов на начальном этапе. Решение было - НЕТ. Давайте разберемся почему.

С одной стороны подвижная платформа это эффект нестабильного, потряхиваемого ветром легкого самолета - то что надо. Но она несет в себе много сложностей.
Первое это цена. Стоимость платформы начинается от 50 тысяч долларов и увеличивает смету на создание тренажера почти в два раза. При том, что этот проект задумывался  больше как хобби - срок окупаемости стремился бы к 5 годам.

Второе - эффект. В тренажере большого самолета платформа отрабатывает небольшие изменения по крену и тангажу и вибрации. Эффект реализма достигается. В самолете типа Cessna совершенно нормально летать с углом крена в 60 градусов, а пилот испытывает намного более ощутимые перегрузки - которые подвижная платформа отработать не в состоянии. Получится дисбаланс - глаза будут видеть крен 60, а наклон кабины упрется в ее предел 20.

Третье - конструктив. Тренажеры на подвижной платформе представляют собой наружнюю обшивку (Exterior shell), внутри которой установлен экран и кабина (cockpit shell). При наклоне платформы - наклоняется вся конструкция вместе с экраном. Таким образом мы приходим к изготовлению практически полноценного FFS, на базе малого самолета. Нерентабельно

Червертое - сможем ли мы на фиксированной платформе обеспечить ощущение полета? ДА, сможем. В этом нам помогает широкая развертка экрана, выходящая за пределы бокового зрения (не меньше 210-220 градусов), резонирующий в кабине звук, вибромотор с эксцентриком для ощущения вибрации от двигателя, отсечка визуально всех элементов вне экрана, чтобы взгляд фокусировался на изображении и качественная графика.

Все это мы могли реализовать, поэтому концепция была выбрана - Fixed Base FSTD с последующей сертификацией (Это отдельная и очень непростая задача - сертифицировать тренажер, чтобы налет на нем зачитывался в программе обучения пилотов как прохождение тренажерной подготовки)

Следующая задача - выбор самого самолета. Cessna бывает во многих модификациях и отличается по конструкции, перфомансу и оснащении авионикой (простите мою кривую терминологию. Я летал в США и часто путаюсь в русских авиационных терминах)

Cessna 172 выпускалась с 1956 по 1986 год и модификация 172М выпуска 1974 года была признана самой успешной. Всего было произведено 7306 самолетов этой модификации.

Потом производство прекратили и возобновили лишь в 1996. С 2005 года выпускается модификация 172S с пилотажно-навигационным комплексом Garmin G1000. С недавнего времени эти самолеты появились в подмосковных АУЦ и курсанты летают именно на них.

Поэтому решение было повторить Cessna 172S G1000.

Честно говоря я лично сторонник более классического варианта с отдельными круглыми приборами ("будильниками") и установка автопилота на Цессна(!!) это издевательство над самой концепцией визуальных полетов ) На таких самолетах надо летать "на руках" и хотя бы минимально уметь работать по приборам, а не ткнуть в GPS и пить кофе пока самолет сам летит. Но прогресс не остановить. Поэтому делаем самую современную версию Cessna

В следующем посте я напишу о том как создавалась команда этого проекта и какие технологические задачи пришлось решить, чтобы этот тренажер "полетел"

1 часть - Как мы создавали авиатренажер Cessna 172

В марте 2020 меня посетила мысль - если заниматься любимым делом, то больше ни дня не будешь работать. Только получать удовольствие. А как объединить любимое дело и хороший доход? Надо придумать!

На тот период мне было 35 лет и я руководил строительной компанией. Мы занимались строительством складов и быстровозводимых коммерческих зданий. Работы было много, но она не приносила никакого удовольствия. Стало ясно, что надо чтото менять.

Я сидел на кухне в своей квартире и перебирал варианты идей для нового проекта. Для меня было важно:
1. Бизнес должен приносить удовольствие. Должен быть в орбите интересов. Я всю жизнь любил авиацию, имел лицензию частного пилота, занимался парашютным спортом. Значит со сферой определились
2. Бизнес должен приносить удовольствие клиентам. Вызывать положительные эмоции. А через них и я буду получать подзарядку. Значит точно не B2B. Только B2C.
3. Бизнес должен быть автономным. Значит в перспективе он должен работать без моего ежедневного участия. Значит он не должен зависеть от человеческого фактора. Основой должна быть автоматизированная технология.
4. Бизнес должен быть масштабируемый. Нельзя вкладывать большие деньги начальном этапе. Надо начать с малого, посмотреть как пойдет и принимать решение о развитии. То есть минимизировать риски
5. Бизнес должен капитализироваться. Значит  его основой должен быть какой то актив

Итак родилась идея авиатренажера. Но какого?

Развлекательные авиатренажеры больших самолетов по типу Boeing или Airbus уже давно и успешно функционировали в Москве. Их было около 5. Я опять взвесил риски

- Большой тренажер это дорого. Значит нарушается пункт - не вкладывать сразу много. Нужно начать с чего то попроще
- Стоимость часа на тренажере очень высокая. Около 10,000р. В этой лиге мне не выжить. Значит надо охватить более дешевый сегмент.
- Отзывы о тренажере Боинга довольно спорные. Это сложный самолет и обычному неподготовленному человеку сложно в нем разобраться, тем более всего за час. Пилотирование на нем неудобное, самолет инерционный. Управление, в основном, осуществляется программированием автопилота. Что не очень интересно.
- Визуальная часть  или графика обычно страдает потому что с большой высоты не требуется детализация
- Изза размеров самолета, скорости и сложности управления за час человек может успеть в лучшем случае пару взлетов и посадок с заходом. Это мало!

Значит решено! Будем создавать авиатренажер небольшого самолета, простого в управлении, с хорошей графикой и очень высоким уровнем вовлеченности гостя в процесс полета.
Лучший вариант для этого - самый популярный самолет малой авиации, летающая "парта" всех курсантов - знаменитая Cessna 172. Тот самый самолет на котором Маттиас Руст приземлился на Красную Площадь, вызвав переполох во всем мире и одним махом лишил должностей все командование ПВО СССР ))

После изучения рынка стало ясно что ничего подобного на рынке развлекательный тренажеров не представлено. Есть пара похожих в летных училищах, но по уровню графики и виду совершенно не подходят под концепцию развлекательных.

Начался первый этап - сбор информации, проработка проекта и поиск команды

Пост первый. Если Вам было интересно его читать, напишите в комментариях интересно ли вам продолжение. Как от идеи на кухне мы пришли к созданию Авиатренажерного Центра в Москве, который открылся и успешно функционирует

Всем привет, сегодня хочу рассказать о доступных всем желающим авиасимуляторах, какие они бывают и в чем разница?

Авиакомпании и учебные заведения для обучения и проверки пилотов используют симулятор полёта. Это такая копия кабины пилотов, предназначенная для наземной подготовки.

Такие авиатренажеры бывают двух видов: комплексные, на подвижной платформе (как, например, Dream Aero) и симуляторы ниже классом на неподвижной. Но в чем же основная разница?

Подвижный авиасимулятор Dream Aero

"Ноги" тренажера Dream Aero в Екатеринбурге

Неподвижный симулятор

Неподвижный (процедурный) тренажер

Нужен в первую очередь для понимания расположения органов управления, так как учить пилотов постоянно на комплексном для авиакомпаний слишком затратно.

К минусам таких симуляторов можно отнести довольно неочевидную вещь: на них может сильно укачать!

Удивительно, да? Дело в том, что при занятиях на подвижной платформе то, что видят ваши глаза сочетается с ощущениями тела, на неподвижной же создается рассинхрон, например, ваши глаза видят процесс взлета, а тело не ощущает, что вас вжимает в кресло. Это является одной из причин так называемой морской болезни.

В основном страдают от этого те люди, у которых уже есть проблемы с морской болезнью.

Подвижный (комплексный) тренажер, или Full Flight Simulator

Это тренажёры самого высокого уровня. Они имеют систему подвижности. Кабина комплексного тренажёра выполняется в виде полной реплики реальной кабины воздушного судна. Кстати стоят они как треть стоимости самого самолета. На комплексные тренажёры устанавливаются передовые системы визуализации и ПО, которое повторяет положение кабины в пространстве. Информация собирается датчиками с реальных бортов, поэтому при правильной настройке поведение самолета в пространстве вообще не отличается от реального.

Международная организация гражданской авиации (ICAO) требует, чтобы тренажеры высоких уровней соответствия были ПОДВИЖНЫМИ. Организация считает, что только так можно добиться максимальной степени погружения, полноценно прочувствовать авиалайнер и уже совершить реальный полет.

Час полета подобного симулятора в авиакомпаниях стоит очень дорого, на него большая очередь, а также простых смертных туда не пускают. Но есть точно такие-же симуляторы (только без сертификации) для простых посетителей, в Москве, СПБ, Екатеринбурге, Краснодаре, Нижнем и Новосибирске.