علاوه بر این در صورت بروز سانحه صدمات جبران‌ناپذیری به خلبان، مربی آموزش و همچنین هواپیمای مورد نظر وارد می‌شد.
با ظهور سیستم‌های شبیه‌ساز پرواز از زمان جنگ جهانی دوم که از نظر تجهیزات و فضای داخلی و همچنین عملکرد دینامیکی مشابه هواپیمای اصلی بودند، گامی بلند برای رفع این مشکلات برداشته شد.
به مرور زمان و با پیشرفت قابل توجه این سیستم‌ها پروازهای شبیه‌سازی شده یک جزء جدایی‌ناپذیر از آموزش‌های خلبانی شد.
شبیه‌ساز پرواز یا «سیمولاتور» (Simulator) سامانه‌ای است که بوسیله آن پرواز واقعی برای خلبان مجسم می‌شود تا بدون حضور در پرواز واقعی، شرایط مشابه پرواز را تجربه کند.
به کمک شبیه‌سازها علاوه بر مراحل مختلف پرواز می‌توان حالات مختلفی از قبیل رویارویی با وضعیت‌های اضطراری مانند خاموش شدن موتور، قطع برق هواپیما، آتش سوزی در بخش‌های مختلف، باز نشدن ارابه فرود یا شکستن آن، ترکیدن لاستیک روی باند و غیره را مشابه‌سازی کرد.
هر چند نمونه‌های پیشرفته از شبیه‌سازها دارای قیمت بسیار زیادی هستند، اما کاهش خطرات جانی و صرفه‌جویی در مصرف قطعات، سوخت و هزینه‌های تعمیر هواپیما مراکز آموزش خلبانی را مجاب به استفاده از آنها می‌کند.
همچنین کاهش استهلاک و مدت درگیر بودن هواپیمای واقعی برای فعالیت‌های آموزشی و در نتیجه در دسترس بودن آن برای امور عملیاتی از دیگر مزایای شبیه‌سازها به شمار می‌رود.
شبیه‌سازهای پرواز معمولا ترکیبی از نرم‌افزار و قطعات سخت‌افزاری واقعی هواپیما هستند که نمونه‌های کامل و پیشرفته آنها تا شش درجه آزادی دارند.
دانش‌های مختلفی نظیر دینامیک و کنترل، واقعیت مجازی، الکترونیک و کنترل، ساخت و تولید، طراحی صنعتی، هوانوردی و خلبانی باید به صورت هماهنگ و دقیق برای مراحل طراحی معادلات پروازی، نرم افزارها، طراحی و نصب و راه اندازی سامانه تصویری و سامانه‌های حرکتی مورد استفاده قرار گیرند تا یک شبیه‌ساز کامل ساخته شود.
امروزه بخش‌های متعددی از فرایند آموزش و همچنین بازآموزی خلبانان که باید هر چند ماه یکبار تکرار شود، توسط این شبیه‌سازها انجام می‌شود.
بالاترین سطح شبیه‌سازها از نظر هوشمندی، شبیه‌سازهای «فضای رزم» هستند که اغلب برای آموزش هواپیماهای نظامی استفاده می‌شوند. در این نوع شبیه‌سازها علاوه بر شرایط محیطی، نیروهای خودی و طرف مقابل نیز در فضای مجازی ایجاد شده یا از طریق دستگاه شبیه‌ساز دیگری به همین فضای مجازی مرتبط شده و به صورت گروهی تمرین می‌کنند.
شبیه‌ساز هواپیمای نظامی و بازار آن
"آمادگی نیاز به تمرین مداوم دارد." این جمله‌ای است که اکثر فرماندهان نیروهای هوایی در سراسر جهان به آن اعتقاد داشته و برای اطمینان از سطح آمادگی و توانایی پاسخ سریع و کارآمد آن را به کار می‌گیرند.
امروزه سازمان‌های نظامی برای تربیت نیروی ماهر و کارآزموده توجه ویژه‌ای به سیستم‌های شبیه‌ساز دارند.
از جمله حوزه هوافضا و بخش های مختلف نظامی برای آموزش‌های مبتنی بر شبیه‌سازی ارزش زیادی قائل هستند. صرفه‌جوبی‌های اقتصادی حاصل از بکارگیری شبیه‌ساز در آموزش‌های خلبانی به حدی است که سازمان‌های نظامی را وادار به تهیه آنها می‌کند.
علاوه بر این برخی از آموزش‌های خلبانی در بخش نظامی مانند استفاده از سلاح و شلیک به سمت هدف بدون استفاده از شبیه‌سازها غیرممکن یا مستلزم صرف هزینه های بسیار گزافی خواهد بود. از سوی دیگر آموزش واقعی چنین عملیات‌هایی اثرات زیست محیطی خطرناکی را به دنبال دارد. در سال 2016 ارزش جهانی بازار شبیه‌سازهای نظامی پرواز حدود 3.8 میلیارد دلار بوده است و پیش‌بینی می‌شود تا سال 2021 با رشد 4.1 درصدی سالانه به 4.5 میلیارد دلار برسد.
ارائه‌دهندگان سیستم‌های آموزش مبتنی بر شبیه‌سازی و ماموریت مجازی به دنبال استفاده از فناوری‌های مدرن برای پاسخگویی به الزامات و خواسته‌های صنعت هستند.
جنگ‌های نامتقارن، محیط‌های چالش انگیز، تهدیدهای مدرن و نسل جدید هواپیماها و سیستم‌های الکترونیکی همه نیازمند راهکارهای آموزشی و شبیه‌سازی واقعی‌تر هستند.
در واقع می‌توان گفت امروزه صنعت نیازمند شبیه‌سازهایی است که یک محیط مصنوعی اما پویا را در مقابل فرد تحت آموزش قرار دهد و مربی بتواند هرگونه عملیات را برای آن برنامه‌ریزی کند.
پیشرفت های ایران در زمینه شبیه سازها
امروزه در ایران بیش از 10 نمونه از شبیه سازهای انواع هواپیماهای جنگنده و چند نوع بالگرد ساخته شده که در پایگاهها و مراکز مختلف ارائه خدمات می کنند. این شبیه سازها شامل انواع مختلف ثابت و تمام متحرک و حتی نوع 6 درجه آزادی هستند که البته با هزینه بسیار کمتر از آنچه که برای تهیه آنها از دیگر کشورها باید پرداخت می شد ساخته شده اند.
در واقع با بهره گیری از فن آوری های بومی و استفاده از توان علمی و تخصصی کارشناسان و متخصصان ایرانی این دستگاه های شبیه ساز که ارزش کاربردی زیادی دارند با هزینه بسیار کمتری نسبت به نمونه های ساخته شده در دیگر کشورها ساخته و عملیاتی شده اند.
برای مثال خرید شبیه ساز پرواز هواپیمای جنگنده اف- 4 فانتوم به 10 میلیون دلار ارز نیاز دارد در حالی که برای ساخت نمونه بومی آن یک میلیارد تومان هزینه شده والبته بهای نمونه های اخیر ان به مراتب کمتر بوده است.
همچنین شبیه ساز متحرک هواپیمای جنگنده اف- 7 ساخت چین که علاوه بر نمونه تک نفره دارای نمونه دو نفره آموزشی نیز هست و بخشی از پروازهای آموزشی در نیروی هوایی ارتش بر دوش آنها قرار دارد در مدت کمتر از یک سال با هزینه ای کمتر از 9 درصد نمونه خارجی آن ساخته شده است.
تلاش برای ساخت شبیه سازها برای هواگردهای مختلف در ایران همچنان ادامه دارد که آخرین نمونه آن ساخت شبیه ساز پرواز هواپیمای جنگنده رهگیر اف- 14 است.
شبیه‌ساز پرواز ایرانی جنگنده اف- 14
نخستین سامانه بومی شبیه‌ساز پرواز هواپیمای اف- 14، روز دوشنبه 15 اسفند 1401 با حضور فرمانده نیروی هوایی ارتش جمهوری اسلامی در پایگاه هشتم شکاری (شهید بابایی) اصفهان رونمایی شد.
شبیه ساز جنگنده رهگیر بسیار مهم اف- 14 که پیش از انقلاب اسلامی خریداری شده است، توسط پژوهشگران و متخصصان ایرانی بازسازی و بهسازی و با استفاده از فن آوری های روز دارای توانایی ها و مقدورات بالاتری شده است.
به ویژه بهسازی و توسعه کابین عقب اف- 14 در این مدرن سازی مد نظر بوده است. خلبانانی که برای پرواز با هواپیمای جنگنده بسیار ارزشمند اف- 14 آماده می شود با توجه به حساسیت ماموریت های رهگیری و شتاب بالای رخدادها در درگیری های هوایی و یا نیاز به پرواز طولانی مدت در ماموریت های گشتزنی از شبیه سازهای مدرن شده اف- 14 استفاده قابل توجهی می برند.
سامانه شبیه ساز پرواز هواپیمای اف- 14 از چهار بخش «واحد سمعی بصری که در مراحل اولیه آموزش خلبانان قرار دارد»، «شبیه‌ساز MT برای آموزش عملیات تاکتیکی افسر رهگیر»، «سامانه OFT به مثابه شبیه‌ساز جلوی هواپیما» و «سامانه CPT برای تمرین خلبانان» تشکیل شده است.
از خصوصیات این سامانه که توسط سازمان تحقیقات و خودکفایی ارتش طراحی و بومی‌سازی شده، می‌توان به ارتباط (لینک) سیستم MT با سامانه OFT و بهینه‌سازی آنها، وجود سیستم ویژه 180 درجه جدید و مدل‌سازی برای تعادل وزنی در رفتار و عملکرد هواپیما اشاره کرد که در پرتو تجربه و دانش بالای محققان مرکز خودکفایی و همکاری مؤثر اساتید مُجرب خلبان، بیشترین شباهت و عملکرد شبیه‌ساز با هواپیمای اف- 14 حاصل شده است.
این سامانه بومی که نسبت به نمونه خارجی آن بهینه و تکمیل شده است برای کشورمان 20 میلیون دلار صرفه‌جویی ارزی دارد.
در این مراسم فرمانده نیروی هوایی ارتش با اشاره به برخی از خصوصیت‌های سامانه یاد شده گفت: "رونمایی امروز نماد عملی شدن شعار «ما می‌توانیم» محسوب می‌شود که توسط فرزندان و نُخبگان این مرز و بوم بدست آمده است."
امیر «حمید واحدی» تأکید کرد: اکنون با افتخار باید اعلام کنیم که سازمان جهاد خودکفایی ارتش، به قُطب ساخت شبیه‌ساز هواپیما در منطقه غرب آسیا تبدیل شده و بتازگی نیز در بحث شبیه‌سازی هواپیماهای بدون سرنشین ورود کرده است.
نویسنده: سیدرضا میرطاهر
117
