ТРЕНАЖЕР МЕХАНИКА-ВОДИТЕЛЯ ТАНКА

Тренажер механика-водителя танка.
Полезная модель относится к учебно-тренировочным средствам, а конкретно к высокоэффективным тренажерам с системой, синтезирующей цветную визуальную обстановку местности, и может быть использована для обучения механика-водителя вождению, например танка Т-80У, его модификаций и инженерных машин, выполненных на его базе, с имитацией различных ландшафтных, погодных условий, времен года и суток без расходования моторесурса и горючесмазочных материалов в условиях учебного кпасса.
Известен кинотренажер водителя танка (см. а.с. 1378665 от 04.05.85 G09 В09/04) имеющий кабину с органами управления и датчиками их положения, связанными с блоком моделирования двигателя, формирователем управляющего сигнала, соединенного выходами с входами блоков моделирования коробки передач, блоком моделирования системы гидроуправления, блоки моделирования гусеничного движителя, входы которых связаны с выходом блока моделирования момента сопротивления повороту, и датчики вида грунта.
Кинопроектор тренажера установлен на поворотной платформе и связан с блоком управления скорости проекции и блоками считывания информации. Кроме того, с целью повышения качества обучения путем приближения к реальным условиям, кинотренажер снабжен формирователем управляющего сигнала, блоком моделирования колебания кабины, конверторами, блоком моделирования момента сопротивления повороту.
Недостатком данного кинотренажера является большие габариты и металлоемкость.
Известен тренажер для обучения вождению гусеничной машины (см. свидетельства на полезную модель №14402 по заявке 2000104415/20 от 25.02.2000 7G09 В9/04), содержащий устройство отображения визуальной обстановки, аналого-цифровой преобразователь, кабину с органами управления и датчиками их положения, механически связанную с приводом колебаний кабины, блок имитации визуальной обстановки, блок моделирования
G09 В9/04
движения машины, первая группа выходов которого соединена с группой входов имитатора шума, группа выходов последнего соединена с акустической системой, установленной в кабине, а также блок приборов и блок управления приборами.
Недостатком данного тренажера является то, что ;
конструкция кабины тренажера не отражает реальное расположение систем, узлов и органов управления, с которыми работает механик-водитель при исполнении своих обязанностей как члена экипажа танка;
отсутствует возможность регулирования расположения экрана монитора относительно прибора наблюдения механика-водителя, привод датчиков имитаторов органов управления в виде тросовоблочной конструкции, сложен из-за удаленности размещения датчиков от органов управления;
конструкция имитаторов воздушных баллонов и топливораспределительного крана необоснованно усложнены.
Настоящей полезной моделью решается задача создания тренажера механика-водителя снабженного системой, синтезирующей цветную визуальную обстановку местности, и обеспечивающего повышение качества обучения вождению танка, например Т-80У.
Поставленная задача решается тем, что кабина выполнена в виде каркаса, обшитого съемными листами и снабженного люком водителя, с обеспечением создания замкнутого объема, внутренние габариты которого имитируют габариты отделения управления реального танка со штатными и имитационными агрегатами, механизмами и приборами, установленными в соответствии с их размещением в корпусе танка, например, органами управления, наблюдения и контроля, воздушными баллонами, топливораспределительным краном, средствами связи, сигнализации, освещения и вентиляции, основание кабины снабжено опорной платформой, выполненной с обеспечением возможности совмещения центра масс кабины с вертикальной осью динамической платформы, а на переднем наклонном листе снаружи кабины размещена несущая опора с монитором, выполненным с
обеспечением вывода на его экран цветной, синтезированной, визуальной обстановки местности, снабженным светозащитным кожухом, и установленным через амортизатор с возможностью регулировки расположения экрана монитора относительно прибора наблюдения механика-водителя с обеспечением совмещения оптической оси прибора с центром экрана монитора и перекрытия полем зрения прибора площади экрана.
На имитаторах органов управления движением, подачи топлива и стояночного тормоза закреплены сегментные шкивы, охватываемые гибкой связью с возможностью передачи вращения на шкивы потенциометров, избиратель передач снабжен микропереключателями по числу передач, имитаторы кранов воздушных баллонов и топливораспределительного крана выполнены в виде штатных вентилей управления, связанных через передаточные элементы с соответствующими электрическими датчиками, причем электрическая система тренажера выполнена с обеспечением передачи сигналов от потенциометров, микропереключателей и датчиков через компьютеризованную аппаратуру управления на пульт инструктора, выполненный с возможностью воздействия на учебный процесс. Анализ отличительных признаков показал, что:
выполнение кабины в виде каркаса, обшитого съемными листами, с обеспечением создания замкнутого объема, внутренние габариты которого имитируют габариты отделения управления реального танка со штатными и имитационными агрегатами, механизмами и приборами, установленными в соответствии с их размещением в корпусе танка, обеспечивает проведение обучения вождению на тренажере в условиях отделения управления, идентичных отделению управления реального танка, что повышает качество обучения механика-водителя;
снабжение основания кабины опорной платформой выполненной с обеспечением возможности совмещения центра масс кабины с вертикальной осью динамической платформы, обеспечивает уменьшение динамических нагрузок и улучшения эксплуатационных качеств; По дующи размещение на переднем наклонном листе кабины несущей опоры с монитором отображения визуальной обстановки, установленным через амортизатор с возможностью регулировки расположения экрана монитора относительно прибора наблюдения механика-водителя, обеспечивает совмещение оптической оси прибора наблюдения механика-водителя с центром экрана монитора и перекрытие им всего поля зрения прибора, а светозащитный кожух исключает подсветку экрана , что улучшает качество обучения; закрепление на имитаторах органов управления движением, подачи топлива и стояночного тормоза сегментных шкивов, охватываемых гибкой связью с возможностью передачи вращения на шкивы потенциометров, позволяет упростить их конструкцию и повысить надежность; выполнение имитаторов воздушных баллонов и топливораспределительного крана в виде штатных вентилей управления, связанных через передаточные элементы с соответствующими электрическими датчиками упрощает конструкцию, снижает стоимость изготовления. езная модель тренажера механика-водителя танка поясняется слеи чертежами, на которых изображены: на фиг.1 - общий вид тренажера (показан условно прозрачным); на фиг.2 - сечение А-А фиг. 1 (динамическая платформа не показана); на фиг.З - сечение Б-Б фиг. 1 (динамическая платформа не показана); на фиг.4 - общий вид каркаса; на фиг.5-люк с датчиком; на фиг.6 - установка монитора со светозащитным кожухом;
-на фиг.9 - имитатор стояночного тормоза;
-на фиг. 10 - имитатор подачи топлива;
-на фиг. 11 - вид И фиг.2 имитатора воздушных баллонов;
-на фиг.12 - имитатор топливораспределительного крана. Тренажер механика-водителя танка включает кабину 1 (см.фиг.1), которая установлена и закреплена на динамической платформе 2, связанной с приводом колебаний, управляемым блоком имитации движения (на фиг. не показаны). Кабина выполнена в виде каркаса 3, обшитого съемными листами 4, с обеспечением создания замкнутого объема, внутренние габариты которого имитируют габариты отделения управления реального танка, например Т-80У.
Над рабочим местом механика-водителя установлен закрывающийся люк 5 для посадки и высадки обучаемых. Перед люком 5 на уровне поля зрения механика-водителя установлен штатный прибор наблюдения 6. На переднем наклонном листе снаружи кабины1 размещена несущая опора 7 с возможностью установки на нее через амортизаторы и кронштейн монитора 8, выполненного с обеспечением вывода на его экран цветной, синтезированной, визуальной обстановки местности.
Экран монитора 8 и прибор наблюдения 6 закрыты светозащитным кожухом 9. Внутри кабины 1 установлены, в соответствии с их размещением в корпусе танка, штатное сиденье водителя 10 (см,фиг.2), имитаторы привода управления движением 11, стояночного тормаза12, подачи топлива 13, воздушных баллонов 14 и топливораспределительного крана 15(см.фиг.З), штатный приборный щит механика-водителя 16, а также штатные средства связи, световая и звуковая сигнализация, освещение и вентиляция (на фиг. не показаны). Щит 16 выполнен с возможностью вывода всех электрических сигналов через компьютеризованную аппаратуру управления на пульт инструктора (на фиг. не показан), выполненный с возможностью воздействия на учебный процесс.
Каркас 3 жестко соединен в объемную конструкцию с основанием кабины 1 , снабженным опорной платформой 17, на которой размещены бонки и кронштейны для установки вышеуказанного оборудования, и выполнены
крепежные эллиптические отверстия 18 с возможностью совмещения центра масс кабины 1 с вертикальной осью динамической платформы 2.
На боковых стенках каркаса 3 установлены грибки 19 для проведения такелажных работ. На крыше каркаса 3 установлен фланец 20 (см.фиг.4) для установки люка 5 и рамка 21 установки прибора наблюдения 6 механика-воителя.
Люк 5 включает в себя облегченную крышку 22 (см.фиг.5) жестко закрепленную на штатной колонне механизма подъема 23 и поворота 24. Крышка 22 выполнена с возможностью взаимодействия при закрытом положении с электрическим датчиком 25.
Конструкция установки монитора 8 включает в себя кронштейн 26 (см.фиг.б), на вертикальной стойке которого выполнен паз Г (см.фиг.7) с размещенными в нем болтами 27, гайками-барашками 28 для закрепления через фигурную планку 29 монитора 8 после выставки его по высоте.
Горизонтальная планка кронштейна 26 с амортизатором 30, также имеют пазы Д для перемещения указанного кронштейна в горизонтальном направлении и фиксации болтами 27 и гайками-барашками 28 после регулировки.
Имитатор привода управления движением 11 включает в себя штатные избиратель передач 31 (см.фиг.8) с рычагом переключения 32, фиксируемый на каждой передаче в соответствующих пазах Е планки 33, взаимодействуя при этом с одним из пяти микропереключателей (на фиг. не показаны), установленных в пазах Е планки 33.
Левый и правый рычаги поворота 34 жестко связаны с валами 35, на концах которых закреплены сегментные шкивы 36, охватываемые гибкой связью 37 с возможностью передачи вращения на шкивы 38 потенциометров 39.
Для возвращения рычагов 34 в исходное положение установлены пружины 40, обеспечивающие штатные усилия на рычагах 34 при воздействии на них механика-водителя.
креплен сегментный шкив 36, охватываемый гибкой связью 37 с возможностью передачи вращения на шкивы 38 потенциометров 39 с передаточным отношением обеспечивающим их поворот на 320°  360°.
При полностью выжатой педали 41 она фиксируется штатными защелкой 43, щеколдой 44, при этом защелка 43 воздействует на микроперекпючатель 45.
Имитатор подачи топлива 13 включает в себя штатные ручной сектор 46 (см.фиг. 10) педаль 47 подачи топлива, связанной посредством тяги 48, мостков 49, вала 50 и тяги 51 с ручным сектором 46 для обеспечения их дублированной работы.
На конце вала 50 размещенсегментный шкив 36, охватываемый гибкой связью 37 с возможностью передачи вращения на шкивы 38 потенциометров 39.
Для возвращения педали 47 в исходное положение установлена пружина 52.
Педаль регулировки соплового аппарата (далее по тексту РСА) 53 в нажатом положении воздействует регулируемым упором 54 на датчик (на фиг. не показан). Для возврата педали РСА 53 в исходное положение установлена пружина 55.
Имитатор воздушных баллонов 14, включает в себя штатные вентили 56 (см.фиг.11) , размещенные в крышке 57 баллона и воздействующие на электрические датчики 58 передаточными элементами 59 при закручивании вентилей 56.
Имитатор топливораспределительного крана 15 (см.фиг. 12) включает в себя штатный вентиль 60, размещенный в крышке 61 и воздействует через передаточные элементы на датчик 62, контактное устройство 63, которого при повороте вентиля 60 западает в лунки Ж вала передаточного элемента (на фиг. не показано), жестко связанного с вентилем 60.
Тренажер механика-водителя танка обеспечивает обучение механиков - водителей танка Т-80У и его модификаций вождению по программе набора упражнений курса вождения боевых машин (прилагаемых к тренажеру) в условиях обитаемого отделения управления, идентичного реальному.
При монтаже кабины тренажера на динамическую платформу перед эксплуатацией, необходимо совместить риску на кабине (на фиг. не показано), расположенную в вертикальной плоскости перпендикулярной оси кабины и проходящей через центр ее масс, с риской (на фиг не показано) на динамической платформе расположенной в плоскости перпендикулярной оси платформы 2 и проходящей через ее вертикальную ось. Обеспечивается перемещением кабины 1 по крепежным эллиптическим отверстиям 18с последующим закреплением кабины (на фиг. не показано).
Перед началом работы на тренажере проверяется совмещение оптической оси прибора наблюдения 6 с центром экрана монитора 8 и перекрытие полем зрения прибора наблюдения 6 всей площади экрана монитора 8. При необходимости производится регулировка для чего ослабляются гайки-барашки 28, монитор 8 выставляется по горизонтали перемещением кронштейна 26 по пазам Д, а также по вертикали, совместно с фигурной планкой 29, перемещением по пазам Г. После выставки гайки-барашки 28 затянуть.
Обучение вождению на тренажере может проводиться как в индивидуальном порядке, так и в составе подразделения при выполнении общей учебной задачи.
Например, при индивидуальном обучении на тренажере отрабатываются следующие нормативы.
Механик-водитель выполняет штатные алгоритмы согласно памятки водителю танка Т-80У, а именно, совершает посадку через люк 5 на сиденье 10, закрывает люк 5 механизмом поворота 24 и подъема 23, при этом крышка 22 воздействует на датчик 25, после чего включает на приборном щите 16 выключатель БАТАРЕИ, устанавливает переключатель режимов в положение 2 (ЗАПУСК), переключатель тахометра в положение ТК II, от8Работа
крывает вентили 56 имитатора воздушных баллонов 14, при этом срабатывает датчик 58, переключает вентиль 60 имитатора топливораспределительного крана 15 в положение ВСЕ БАКИ, срабатывает датчик 62, при этом электрические сигналы с приборного щита 16 и с датчиков имитаторов поступают через компьютеризированную аппаратуру управления на пульт инструктора для контроля правильности действий механика-водителя.
Далее, рычаг ручного сектора 46 имитатора подачи топлива 13 устанавливается на передний упор, при этом электрические сигналы от органов управления имитаторов и приборного щита 16 регистрируются аппаратурой управления как при выполнении норматива пуска двигателя, и после запуска, аудисистема тренажера через внутреннюю связь имитирует в наушниках шлемофона механика-водителя звук работающего двигателя.
Имитация движения танка с заданными инструктором дорожными условиями, осуществляется следующим образом.
Механик-водитель подает предупредительный сигнал нажатием на кнопку СИГНАЛ приборного щита 16, выжимает педаль РСА 53 до упора и срабатывания электрического датчика, устанавливает рычаг 32 избирателя передач 31 в положение 1 или 2, и начинает движение с трогания с места.
Далее механик-водитель увеличивает подачу топлива нажатием педали 47 имитатора подачи топлива 13, при этом валом 50 проворачивается сегментный шкив 36, через гибкую связь 37 вращает шкив 38 потенциометра 39, который вырабатывает электрический сигнал по уровню пропорциональный величине нажатия педали 47.
Пропорционально подаваемому в компьютеризированную аппаратуру управления уровню сигнала от потенциометра 39, и с учетом задаваемых программой математическими моделями динамических характеристик двигателя и подвески, расположения опорных и ведущих катков, неровностей местности и коэффициента сцепления с грунтом, имитируется скорость передвижения танка по заданной инструктором трассе, за которой механикводитель наблюдает через прибор наблюдения 6 и экран монитора 8, отображающий цветную синтезированную визуальную обстановку местности, при этом трехстепенная (крен, тангаж, вертикаль) динамическая платформа
2, управляемая блоком имитации движения, совершает согласованные с рельефом заданной трассы колебания, имитируя реальное движение танка по пересеченной местности.
При прохождении поворотов трассы, механик-водитель выжимает один из рычагов 34, в зависимости от направления поворота, при этом поворачивается вал 35 с сегментным шкивом 36, через гибкую связь 37 передается вращение на шкив 38 потенциометра 39, который вырабатывает сигнал по уровню пропорциональный ходу рычага 34.
На начальном ходе рычага 34 уровень сигнала потенциометра 39 подаваемого в компьютерную аппаратуру управления имитирует поворот танка со свободным радиусом.
При дальнейшем ходе рычага 34 имитируется поворот с радиусом меньше свободного.
В конечном положении рычага 34 с максимальным уровнем сигнала имитируется поворот танка с расчетным радиусом.
Тренажер обеспечивает контроль с пульта инструктора выполнения упражнений с автоматической записью всех упражнений, выполняемых обучаемыми с момента их включения.
Инструктор имеет возможность вводить в процесс обучения нештатные ситуации (неисправности и отказы агрегатов и систем танка) и произвести разбор занятий совместно с обучаемыми в режиме просмотра.
Таким образом, настоящей полезной моделью решена задача по созданию тренажера механика-водителя, снабженного системой, синтезирующей цветную визуальную обстановку местности, и обеспечивающего повышение качества обучения вождению, например танка Т-80У.