一、产品简介

       塞斯纳172飞行模拟器是采用了先进的飞行仿真技术，以通用飞机塞斯纳172为模拟仿真对象研制开发的飞行模拟仿真设备。设备包含仿真座舱分系统、航电仿真分系统、飞行仿真分系统、视景/音响仿真分系统、运动分系统、计算机及网络分系统等多个部分。
       飞机的驾驶舱环境完全仿真，包括:主仪表面板、塞斯纳专用摇杆、左右联动脚蹬、油门混合比、襟翼手柄、配平轮等操纵设备。设备能够模拟正常的滑行、起飞、爬升、巡航、下降、进近、着陆的全过程及各种复杂气象条件和紧急情况，提供接近真实的飞行体验。
       本设备可应用于航空航天专业类中高院校、科技馆、航空科普中心、作为航空研学、科普体验等相关航空主体活动的支撑设备。设备可根据用户具体需求选择双座或者四座、运动系统可搭配二自由度或者六自由度。
 

二、硬件设计

1、座舱系统：
   （1）1:1驾驶舱布局：全尺寸复刻真实塞斯纳172的驾驶舱，包括座舱布局（可根据用户具体需求选择双座或者四座）、机械式仪表盘（空速表、高度表、姿态仪等）及可选的G1000玻璃座舱触控屏。
   （2）力反馈操纵装置：轭式方向盘和方向舵踏板内置动态力反馈系统，可模拟气流颠簸、失速抖动和地面滑行的阻力感。
   （3）功能开关与面板：点火开关、燃油泵、襟翼手柄、油门/混合比/螺旋桨控制杆（三轴控制）均采用真实物理按键，触感与真实飞机一致。

2、运动与视景系统：
   （1）六自由度电动平台：通过6个电动缸驱动座舱，模拟起飞抬轮、俯仰滚转、湍流颠簸等动作，最大倾角±25°，响应延迟低于10毫秒。
   （2）视景系统：三通道高清显示器，4K分辨率，支持昼夜、雨雪等环境切换。
   （3）3D音效系统：基于物理引擎的空间音频技术，可定位发动机噪声、气流啸叫、起落架收放声等，音量随距离和舱内气压动态变化。

三、软件系统
（1）飞行仿真空气动力模型以塞斯纳172飞机为模拟仿真对象研制开发的。
（2）生成和显示飞行过程中看到的外部景象，包括机场、跑道、天空、云层等。
（3）仪表系统模拟了飞机上的各种仪表(PFD、MFD)和显示设备，
（4）能够模拟正常的滑行、起飞、爬升、巡航、下降、进近、着陆等全过程及各种复杂气象条件飞行和紧急情况处置，提供接近真实的飞行体验。
（5）内置全球基础地景和导航数据库，支持定制用户机场和导航数据。
（6）音效系统用于模拟飞行过程中听到的各种声音，如发动机噪音、风声、气流声、警告音、无线电通信等。
 

四、操作流程：从启动到降落的标准化训练

以下以一次典型的模拟训练为例，展示塞斯纳172模拟器的标准操作流程：

1. 飞行前准备
    任务设置：选择训练场景（如本场五边飞行、转场导航）、天气条件（侧风、雷暴等）和故障预设（如单侧磁电机失效）。
    驾驶舱准备：
    ①检查燃油量（通过虚拟燃油表确认）。
    ②设定高度表基准值（QNH/QFE）。
    ③测试航电设备（G1000系统启动、通讯频率设置）。
    ④完成电子检查单（Pre-flight Checklist）。

2. 启动与滑行
    启动引擎：
    ①燃油泵开关置ON，混合比推至富油位。
    ②点火钥匙右转启动，监控发动机转速（RPM）稳定在1000-1200。
    滑行操作：
    ①通过方向舵踏板控制地面转向，油门保持怠速。
    ②使用刹车踏板（脚舵顶部）调节滑行速度。

3. 起飞与爬升
    起飞阶段：
    ①对准跑道中心线，襟翼设置10°。
    ②油门缓慢推至全功率（2500 RPM），监控空速达到55节（VR抬轮速度）。
    ③柔和后拉轭盘，保持爬升率500英尺/分钟，空速65节。

4. 巡航与导航
    航路保持：
    ①使用GPS导航或VOR径向线定位。
    ②调整配平轮（Trim Wheel）维持平飞姿态。
    特情处置：若预设发动机故障触发，需执行“紧急下降程序”：
    ①俯冲至最佳滑翔速度（65节）。
    ②寻找迫降场地，执行无动力进近。

5. 进近与着陆
    五边进近：
    ①三边转向时，襟翼分阶段放至30°。
    ②保持下滑道指示（PAPI灯两红两白），空速稳定在60-65节。
    接地操作：
    ①拉平阶段（10英尺高度）收油门至怠速。
    ②柔和带杆保持姿态，主轮优先触地。
    ③使用刹车减速，脱离跑道。

6. 训练后复盘
    ①系统生成报告：包括空速偏差统计、着陆G值、故障响应时间等。
    ②三维轨迹回放：对比理想航线与实际操作路径，分析转向过早/过晚等问题。
 

五、六自由度运动平台（可选配二自由度）

运动平台参数性能：能够进行纵向、侧向、升降、俯仰、滚转、偏航6自由度运动，具备运动改出和倾斜协调功能。
运动平台的详细技术参数：

技术特点：
(1)加减速、失速、滑行、滑跑、俯冲、爬升、倾斜;
(2)着陆接地姿态和碰撞;
(3)使用刹车时出现的运动;
(4)起落架支柱动态特性;
(5)滑跑、垂直气流等引起的抖振;
(6)数字式位移传感;
(7)6支电动缸，单支电动缸的行程不低于200MM;
(8)6套国产电机及驱动器，每套电机的功率不低于1000W，转速不低于3000转。
 

六、应用场景

l 飞行员训练：提供了沉浸式的飞行训练环境，用于教授新手飞行员基本的飞行原理和操作技能，熟悉复杂的仪表操作和导航程序。
l 全天候与多场景训练：不受天气或空域限制，可随时进行高风险科目（如夜间仪表进近）训练，模拟极端天气（如雷暴、结冰）和突发故障（如液压失效），训练飞行员快速决策与应急处置能力。
l 航空科普教育：在科技馆、航空科普馆等场所，塞斯纳172模拟器通过模拟飞行体验，面向青少年提供航空原理教学与模拟驾驶体验，普及航空知识。
l 航空院校教育：塞斯纳172模拟器作为核心教学工具，用于培养未来的民航飞行员，不仅降低训练成本，还显著减少因实机训练带来的安全风险。
l 中小学生研学特色教育：结合STEAM教育理念，为学生提供了实践操作平台，培养创新思维和动手能力。
l 飞行体验馆：在飞行体验馆中，塞斯纳172模拟器为游客提供了逼真的飞行体验，增加了场馆的互动性和趣味性。
 

七、产品优势

l 高度仿真：六自由度运动平台和高仿真的座舱环境，能够高度还原真实飞行场景。
l 模块化设计：可根据需求灵活配置硬件和软件模块，降低成本并扩展应用范围。
l 互动性强：体验者可以亲自操作飞行模拟器，感受飞行的乐趣和挑战。
l 科普效果好：通过模拟飞行，可以直观地了解航空知识和飞行原理。
l 吸引力强：作为高科技体验设备，能够吸引大量游客，尤其是青少年群体。



 

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