Lentosimulaattori

Lentosimulaattori on laitteisto tai tietokoneohjelma, joka keinotekoisesti toisintaa lentokoneen ja sen toimintaympäristön, ja jolla usein harjoitellaan lentokoneen ohjausta, laskeutumista ja muita tilanteita, tai jopa kokonaisia lentoja. Lentosimulaattoria käytetään lentokoulutuksessa. Etuna on muun muassa se, etteivät simulaattori ja miehistö tuhoudu onnettomuustilanteissa, kuten oikean lentokoneen kohdalla voi käydä. Lentosimulaattoria käytetään myös tietokonepelien tapaan vapaa-ajan viettotapana.
Lentokoulutuksen lentosimulaattori.
Ensimmäinen lentosimulaattori oli yhdysvaltalainen 1930-luvun Link-simulaattori. Sittemmin lentosimulaattorit ovat kehittyneet tarkaksi jäljitelmäksi oikeasta lentokoneen ohjaamosta. Simulaattoriin voidaan ohjelmoida vaaratilanteita, esimerkiksi äkillinen moottorin sammuminen. Tällaisilla simulaattoreilla koulutetaan liikennelentäjiä.
Liikennelentokoulutuksen simulaattorissa laitteistoon nykyään on asennettu hydraulisia tai sähköisiä nostimia oikean lentotuntuman saamiseksi. Liikejärjestelmä liikuttelee simulaattoria lentotapahtumien mukaan ja vaikka simulaattorin liike luonnollisesti on varsin rajoittunutta, yhdistettynä simulaattorin ikkunoista näkyvään tietokoneen heijastamaan maisemaan lopputulos on erittäin todentuntuinen. Tällaisia simulaattoreita käytetään myös ilmataistelun opettamiseen. Pääkäyttö on kuitenkin liikennelentäjien koulutus, jossa esim. siirtyminen eri konetyyppiin tulee paljon halvemmaksi kuin oikealla lentokoneella lentäminen. Simulaattorin etu on se, että opettaja voi tarkkailla hyvin tarkkaan koulutettevan toimia. 1990-luvun lopulta lähtien oikeilla liikennelentokoneilla ilman matkustajia tapahtuvat koulutuslennot on rajattu lähinnä laskukierrosharjoitteluun sellaisille lentäjille, joiden kokemus liikenneluokan lentokoneista on vähäistä (alle 500 lentotuntia, joka on vähimmäislentokokemusmäärä tällaisista koneista, jolla liikennekoneen tai muun tyyppikoulutuksen vaativan ilma-aluksen tyyppikoulutuksen saa suorittaa pelkkänä simulaattorikoulutuksena). Aiemmin simulaattorien käyttö oli rajoitetumpaa, ja mm. moottorihäiriöharjoitteet oikealla lentokoneella tavallisia, samoin kuin tyyppikurssin tarkastuslennon (lentokoe) toteuttaminen oikealla koneella. Monet täysikokoiset simulaattorit on koottu siten, että niiden varustelu vastaa jotakin (usein lentoyhtiöomisteisen simulaattorin tapauksessa kyseisen operaattorin) todellista koneyksilöä, josta tällöin käytetään nimitystä "master aircraft." Liikkuvia simulaattoreita on olemassa myös pienemmistä koneista aina yleisilmailukoneisiin (esim. Cessna 172) saakka, mutta nämä ovat melko harvinaisia. Perinteistä ja edelleenkin yleisintä teknistä ratkaisua kutsutaan Stewart-alustaksi.Suomessa koulutuskäytössä olevia pienempiä, ei-liikkuvia lentosimulaattoreita on lähinnä ammattilentäjäkoulutusta tarjoavilla yrityksillä ja oppilaitoksilla kuten Patria Pilot Training, Salpauslento ja Suomen Ilmailuopisto. Suurempia, liikkuvia simulaattoreita on yleensä lentoyhtiöillä, Suomessa ainakin Finnairilla ja Suomen Ilmailuopistolla.
Koska pienempien lentoyhtiöiden ei kannata panostaa omiin simulaattoreihin, lentäjiä koulutetaan valmistajan tai muiden lentoyhtiöiden simulaattoreissa. Esimerkiksi 1960-luvulta toimineessa Finnairin koulutuskeskuksessa (nykyään erillisyhtiönä nimellä Finnair Flight Academy, tunnettiin aiemmin nimillä Nopeko "Nora Pekosen koti", kiinteistön aiemman asukkaan mukaan, ja Koke, "koulutuskeskus") simulaattorit ovat käytössä lähes kellon ympäri ja noin puolet niiden kapasiteetista myydään kilpaileville lentoyhtiöille. Yhtiön ensimmäinen nykyaikainen simulaattori oli 1965 hankittu Super Caravellen koulutuslaite (2000-luvun alusta Suomen Ilmailumuseolla), joka hitaasti kehittyi täysiveriseksi simulaattoriksi. Tällöin koulutusosasto myös muutti nykyisiin tiloihinsa Vantaan Pyhtäänkorventielle. Finnairin Caravelle-lentäjät lensivät jo 1968 toisen vuosittaisista kertaustarkastuslennoista simulaattorilla, minkä lisäksi käytössä oli myös Sterling Airwaysin alkeellisella ulkonäkymällä varustettu laite. Synteettinen (teknologia-avusteinen) lentokoulutus oli kuitenkin alkanut yhtiössä jo vuonna 1950, jolloin se hankki ensimmäisen Link Trainerinsa. Ensimmäinen ympäristögrafiikkajärjestelmä (visuaali) yhtiön omaan simulaattoriin saatiin 1970-luvun puolivälissä. Tätä ennen ei yhtiön simulaattoreissa ollut ollut ulkonäkymää lainkaan.
Lentäjän lentolupakirjakoulutukseen käytettävien lentosimulaattorien on oltava jonkin ilmailuviranomaisen tähän käyttöön tyyppihyväksymiä, kuten EASA tai Federal Aviation Administration (FAA). Kotikäyttöön tarkoitetut simulaattorit eivät yleensä näitä kriteerejä täytä.
Muut koulutussimulaattorit.
Muita käyttökohteita simulaatio-ohjelmille ovat mm. huolto- ja vianetsintäsimulaattorit ja avioniikan opettamiseen tähtäävät "Desk Top Trainer" (DTT) ohjelmat.
Kotitietokone lentosimulaattorina.
Simulaattorilentämistä voi harjoittaa myös tavallisella kotitietokoneella ja siihen asennetulla tietokoneohjelmalla. Lentosimulaattoriohjelmat jakautuvat kahteen ryhmään, ns. siviilisimulaattoreihin, joista yleisin on Microsoft Flight Simulator ja lentosotasimulaattoreihin, kuten "IL-2 Sturmovik". Osassa ohjelmista kuten Google Earthin lentosimulaattorissa maastot ovat oikeita. Näin lentokokemuksesta tulee todenmukaisempi.
Muun muassa kotikäyttöön saatavasta simulaattorista "X-Plane" on myös FAA:n hyväksymä versio, jota voidaan käyttää lentokoulutukseen osana sertifioitua järjestelmää. FAA:n sertifiointi myönnetään vain kokonaiselle järjestelmälle (ohjelmisto ja laitteisto yhdessä), joten koulutuskäyttöön pelkkä ohjelmalisenssin hankkiminen ei vielä riitä. Mikrotietokonepohjainen simulaattorikoulutus osana lupakirjakoulutusta on viime vuosina yleistynyt.
Jalkaohjaukseen on saatavilla polkimia, jolloin ohjauksen voi toteuttaa kolmella akselilla oikeaa vastaavalla tavalla. Etenkin helikopterilentämisessä jalkapolkimet ("anti-torque pedals" tai "rudder pedals") voivat olla tarpeen realistisen lentotuntuman saamiseksi, johtuen tarpeesta kompensoida roottorin luomaa kiertomomenttia eri lentotilanteiden mukaan.
Kotioloissa innostunut lentämisen harrastelija voi sisustaa huoneen tietokonenurkkauksensa lentokoneen ohjaamon näköiseksi autenttisen pelikokemuksen saamiseksi. Harrastajalla on luonnollisesti muutakin oikeaa rekvisiittaa simulaattorissaan.
1990-luvulta alkaen simulaattorilentämistä on voinut harrastaa monen pelaajan voimin internetissä. Suomessa Virtualpilots on alan suurin yhdistys.
Suomen Ilmailumuseolla Vantaalla on simulaattori jolla voi kokeilla lentämistä suihkukoneella ilman eri korvausta ja kolmea eri konetta maksua vastaan.
Lentomallinnus.
Simulaatio-ohjelman toteutustavat vaihtelevat pelimäisestä arcadesta realistisempaan.
Useat simulaatiot jäljittelevät vain suorituskykyä tietyissä olosuhteissa. Käytännössä yksinkertaisemmassa simulaatiossa ovat käytössä ns. scriptatut tapahtumat, esim. lentokone siirtyy sakkaukseen tiettyjen parametrien ylittyessä. Useat tietokonepelit, joissa usein keskitytään ilmataisteluun, ovat tämän tyyppisiä.
Kehittynein tavalliselle kuluttajalle saatava lentomallinnus löytyy nykyisin Digital Combat Simulator -pelistä.
DCS pystyy mallintamaan käytöksen ja lentotilan korjauksen ääritilanteissa ja muut olosuhteet kuten:
Lisäksi simulaattorissa on yksityiskohtainen järjestelmämallinnusta kuten elektroniikan ja asejärjestelmien toiminta.