飞机维修模拟训练器发展现状与应用研究

王钢 田巨

摘 要：飞机维修模拟训练是一种新兴的机务人员训练方式。本文介绍了综合性飞机维修模拟器的分类和组成。介绍了综合性飞机维修模拟器在国内飞机维修企业和培训机构中应用状况。论述了开展飞机维修模拟训练的必要性

关键词：飞机维修；模拟训练器；维修模拟训练；培训

0 引言

飞机维修模拟训练，是指飞机维修训练是在模拟训练器/系统上进行。模拟训练装备包括模拟训练器材、模拟训练软件以及虚拟现实训练系统等。 维修模拟训练以安全、经济、可控、可多次重复、无风险、不受气候条件和场地空间限制，既能常规操作训练，又能培训处理各种事故（包括灾难性事故）的应变能力，具有训练的效率高、成本低等独特优势，一直受到各国民航维修企业的高度重视，特别是面对当前既要提高机务维修人员的维修能力又要降低培训成本的今天，世界各国民航维修企业和学校均将模拟训练视为维修训练必不可少的甚至是唯一安全、经济而有效的工具和手段，加以重点发展。

1 综合性飞机维修模拟器分类

1.1 3D 飞机维护/飞行训练器

3D 飞机维护/飞行训练器使用高分辨率的触摸屏实现飞机驾驶舱各部件的控制和显示，同时使用数据显示器显示教学数据和系统原理图，辅助学员以更为有效的方式进行学习。配备飞机设备仿真件遮光罩、侧杆、油门杆和多功能控制显示组件（MCDU）。

图1 维护/飞行训练器效果图

维护/飞行训练器能够模拟飞机的故障现象，真实反映飞机系统在正常和非正常操作条件下的驾驶舱效应。维护/飞行训练器主要由仿真软件系统、飞机设备仿真件、人机界面系统、数据显示系统、教员台系统和计算机系统组成。

1.2 基于桌面的2D 的飞机维修虚拟训练器

基于桌面的2D 的飞机维修虚拟训练器一般由一台电脑和3台显示器组成。2D 的飞机维修虚拟训练器是基于三维数字模型技术、飞机系统仿真技术、虚拟现实技术和动画交互技术，实现飞机维修训练平台。2D 的飞机维修虚拟训练器能够进行飞机功能测试、操作检查、故障分析和排除、部件识别与拆装等训练，让学员以一种安全、经济、有效的方式积极参与到课堂教学中，激发学员的学习积极性，提高教学效率。

2D 的飞机维修虚拟训练器软件部分包括虚拟驾驶舱、虚拟三维飞机、动态原理图及飞机手册加载模块，各模块之间相互交联构成统一的整体。

图2 数字化维修教学系统效果图

2 综合性飞机维修模拟器的应用现状

目前，发达国家在机务人员的培训中，已经利用高度集成的机电一体化信息通信和仿真技术，将传统的上机实际操作训练部分移植到维修模拟训练设备上来完成。采用以计算机仿真及虚拟现实技术为支撑的维护/飞行训练器、数字化维修教学系统等飞机维修模拟训练设备进行飞机维修训练，已经成为世界民用飞机维修培训发展趋势。

在国内，南方航空、中国北京空客的华欧培训中心，北京飞机维修公司和厦门的太古航空有限公司、西安飞机制造公司、中国商用飞机有限责任公司等都已经采用了上述产品用于机务人员的训练。航空院校中，中国民航大学、中国民航飞行学院、南京航空航天大学也早已购买飞机维护训练器进行维护训练。利用飞机维修模拟训练设备进行维护训练的突出优点是与现役机型同步、培训效率高、培训成本低，而且还可以很方便的模拟在真实飞机不容易做到的故障现象。

在国外，主要有加拿大Aerosim-Mechtronix、CAE 以及法国Faros三家公司生产此类维修模拟训练设备。在国内，北京蓝天航空科技有限责任公司以、天津华翼蓝天科技有限公司等企业和一些科研院校可以生产飞行训练器、维护训练器等训练器。

3 飞机维修模拟训练作用和意义

3.1 满足现役机型培训教学的需要

但目前，航空企业在机型培训中教师只能靠维护手册、图片等方式来开展，难以在学员头脑中形成生动的实物模型与维修场景，教学效果事倍功半。引入模拟训练器将虚拟驾驶舱、虚拟三维飞机、动态原理图及飞机手册展现在课堂上，相当于将飞机直接搬到课堂上。学员根据教学内容随时随地进行飞机系统功能测试、操作检查、故障分析和排除、部件识别与拆装等训练，让学员以一种安全、经济、有效的方式积极参与到课堂教学中，激发学员的学习积极性，提高教学效率。

3.2 是更新实训课程内容，提高实训实效，节约实训成本的需要

在现役飞机上开展维修训练是不现实的。维修训练只能在已经退役飞机上进行或者干脆只做课堂讲解。引入维护/飞行训练器可以大大的改变现有的实训条件。首先，实现了实训机型与现役机型同步；其次，实训可以增加测试、故障隔离等真正有用的内容。可见，使用模拟训练器可以克服当前训练教学组织困难、风险高、效果差的缺点，使长期困扰航空维修企业机务人员培训中诸如机型培训针对性差、实战性不强的老毛病得到彻底的改观。同时，由于不需要实际使用真实设备，可以大大降低实训成本。

3.3 是实现以工作过程为导向培训教学模式的需要

引进机务维修模拟训练器，模拟出飞机系统测试、发动机试车、系统状态监测和故障隔离等真实的机务维修工作场景，提高学员实际工作能力，使学员能自主的发现问题，解决问题，提高培训质量，为今后的维修一线工作打下良好的基础。

参考文献

[1]广州民航职业技术学院飞机维修训练器购置项目代可研报告 2011年7月

[2]梁智生，田巨.飞机维修虚拟训练系统在教学中的应用研究[J].中国电力教育，2012（04）