1. 基本形式
正五边形多面体飞行模拟器视景显示系统,是依据40英寸(1016mm)内切球模式进行构建,即系统中心点到每张正五边形屏幕的垂直距离均为 1016 毫米。由此数据可进一步推算得到该系统的其它相关数据,如下表:
屏幕内切球半径 40inch=1016mm
每一张正五边形屏幕的边长 912.43mm
裁剪得到单张屏幕所需的最小矩形尺寸 405X1405mm
屏幕间相互夹角 116.565°
屏幕外接球半径 1278.54mm
球体中心距地面高度 1668mm
系统的成像采用背投影方式,每张屏幕均配备一台高性能投影机。系统的整体结构为圆弧球体状,由内至外大致为三层球形结构,形成较为清晰的层次感。最内层为屏幕本身的拼接,在安装调试后屏幕为无缝拼接效果。第二层为屏幕主体支撑架,包括铝型材、粘接用的屏幕边框、金属包角件等,此部分位于屏幕后方又环绕于主体屏幕。最外层为投影机与投影机支架组件,目前采用直投方式(不考虑一、二次反射系统),此部分所占空间也是最大的一层。
该系统可分为 3、5、7、9 张屏幕等五种类型,屏幕与屏幕间采用无缝拼接的柔性粘结技术(拼缝≤1 毫米),使屏幕的成像不损失像素,图像得以连续,能较真实地反映实际效果。屏幕靠铝合金型材支撑,结构件设计部分能有效地对屏幕进行微量调节,以充分保证屏幕间的间隙小于1毫米,整个系统靠六根立柱支撑,立柱也可以上下微量调节。球体中心是飞行员乘座的模拟驾驶舱,飞行员在里面可以操纵驾驶舱模拟各种飞行状态,以达到飞行训练的目的。如图1所示。
图1 显示系统图
2、显示系统结构
视景显示系统的配置包括三面、水平五面、垂直五面、七面、九面等不同规格,每一种规格对结构的强度要求都比较高。三面体结构:三面系统提供了最基本的环形视域。视域范围:水平视角203°,垂直视角69°。
三面体结构示意图如图2所示。
五面体结构:五面系统在三面系统上部增加了两个前平面,扩展了垂直视域(只考虑五面体垂直系统)。视域范围:水平视角203°,垂直视角135°。五面体结构示意图如图3所示。
图3 五面体结构示意图
正七面体结构:七面系统所附加的两个面与五面系统连结在一起,扩展了水平视域。视域范围:水平311°,垂直135°。七面体结构示意图如图4所示。
图4 七面体结构示意图
正九面体结构:九面系统增加了正面所剩下的两个面,实现了 360°的全环水平视域,并增加了垂直视域。这种系统可以满足所有连续性视觉训练的需要,可以向训练人员提供完整的视觉解决方案且无任何视觉障碍。由于九面已经围绕了模拟机舱,需要将正面左方或右方的一张屏幕设计为带进入和退出的通道。视域范围:水平360°,垂直249°。
3、进出通道:
除了驱动门的气动装置外,另外装了一个充氮的阻尼器,用于控制开(关)的速度和接触力, 阻尼器就好像汽车后箱门上的一样。 对门的操作有三种方式:外部开关、座舱内开关或从内或外手动操作(紧急情况时)。
在对九面体系统进出通道的控制中,飞行员和模拟器外的维护人员可以通过控制台上的按钮来开启和关闭通道门。进出通道的控制即是控制通道门。通常的驱动方式主要有电动、气动、液压驱动等。气动驱动结构简单、控制方便、气源易获取且无污染。同时,采用气动驱动不会产生机械硬抵而损坏机件。控制上仅需控制电动气动阀的通断即可完成对通道门的开关控制。(摘编自成都菲斯特科技有限公司张益民等的《飞行模拟器视景显示系统》)