A320维护训练模拟机研究与教学应用探究

王洛锋

摘要：维护训练模拟机由于其仿真驾驶舱结构和突出的故障设置培训机理，对于培训学员有着独特的培养优势。但由于其高昂费用，许多高校在购置设备提升培养模式方面望而却步。本文通过研究开发低成本的A320维护训练模拟机设备用于高校培训平台搭建，探究多功能化设备教学模式培养策略。

关键词：维护训练模拟机；培养模式；A320

中图分类号：TP391 文献标识码：A

文章编号：1009-3044（2019）07-0165-02

1 引言

随着我国经济一体化迅速发展，国内航空器数量不断增加，以及国产大飞机相继研发成功，我国航空业迎来快速发展的机遇与挑战。面对我国开放的航空市场，国内航空器数量持续增长，配套培养相应机务维护人员以保证航空器顺利运行，目前对国内紧缺的航空院校产生巨大压力。为此，如何快速地培养相应机务维护人员以及提高机务人员整体能力素质，一直是国内航空院校探讨的研究方向。目前国内高校教学培养以CBT授课方式为主，学生接触真实航空器的教学机会较少，退役航空器用于航空院校教学培训一直是稀缺资源，而高价值的飞行培训模拟机对于飞行培训尚捉襟见肘，为此，开发应用于机务维护人员培训使用的模拟机设备，有着重要意义。

2 机务培训用模拟机培训现状研究

目前，用于教学的模拟培训系统分为两类，一类为平面化二维维修训练模拟机，另一类为三维维修训练模拟机。

2.1 二维维修训练模拟机

二维培训用模拟训练器是一种简易硬件设备的培训用模拟训练设备，基于计算机辅助教学搭建培训平台，硬件平台布局布置较为方便，使用计算机搭建培训教室即可，可节省大量的设备购置费用。授课方式采用教师同时对应多名学生授课方式，场地布局方式较为灵活。在系统中可以练习虚拟驾驶舱的操作，熟悉动态系统图，以及进行高度仿真排故练习。

2.2 三维维修训练模拟机

三维维修模拟机相对于二维维修模拟机属于升级版本，配备了硬件设备平台，按照航空器驾驶舱的布局以1：1比例仿真搭建，可以模拟在驾驶舱场景操作练习，对机务维修培养针对性强。

目前，用于机务培训的模拟训练机分为全触摸屏模拟机和全仿真件模拟机。全触摸屏模拟机按照驾驶舱布局设计，交互界面由触摸显示屏代替，分为中央操纵台、头顶面板、主仪表板等几个显示器作为信号输入端。驾驶舱各面板模块被处理为平面图形的方式在对应区域显示屏显示，通过触控显示屏对应操作开关、按钮等，向控制系统输入信号，实现模拟驾驶舱操作功能。全仿真件模拟机在触摸屏模拟机的基础上升级，不仅具有触摸屏模拟机仿真驾驶舱布局的结构，交互界面全部仿真驾驶舱交互模块，建立实物化交互界面，可以真实的操作开关、按钮、旋钮等，仿真在真实驾驶舱操作练习。三维维护训练模拟机有优越的操作空间感和操纵感，但同时也带来高价格的设备购置费用，搭建模拟机培训教室，广泛用于技能培训使用，对于航空院校来说将是一笔巨大的费用投入。

3 空客A320三维维修训练模拟机研发研究

为解决航空院校引进高价值维修培训模拟机费用负担问题，可通过自主研发低成本机务维护模拟机，应用于国内航空院校搭建模拟机培训教室，解决国内应用仿真设备培养学生的短板问题。

3.1 空客A320三维维修训练模拟机整体设计思路

空客A320维修训练模拟机以空客A320分机驾驶舱为原型，通过对机舱内结构测绘和分析，使用三维建模软件Creo建模设计。空客A320模拟机整体结构设计分为中央操纵台、主仪表板、头顶面板、飞行控制面板、自动油门五个部分区域建模，对每个区域独立设计，再将各区域进行整体结构拼装。对于各个区域版块，根据模块总成分为独立控制模块设计，再将独立控制模块在区域模块框架上安装。如图1为空客A320维修训练模拟机整体结构设计框架结构图。

3.2 维修训练模拟机模块化设计研究

对于每个控制模块，采用独立的结构设计思路。控制模块包含开关、按钮、旋钮等控制开关，以及面板结构和电路控制部分。根据驾驶舱对应真实模块结构，将所对应开关等控制部件通过Creo软件建模，面板根据实物结构数据建模，在Creo软件中完成硬件结构设计组装。根据真实飞机控制模块功能，分析其逻辑控制功能，设计逻辑控制单元，建立接口电路板，并在建模软件中完成整个独立控制模块装配建模，实现单个独立模块的建模设计。按照同样设计思路，分别对单个区域的控制模块一一建模设计，将设计好的建模模块在设计好的区域安装框架装配，完成独立区域的装配。然后，分析其他区域的逻辑控制功能，分别对其他区域设计结构框架和单元控制模块建模，完成其他控制区域的整体设计。分析驾驶舱结构，根据其驾驶舱布局，按照同比例尺寸设计整体安装框架结构，将建模完成的区域版块组装在整体机构框架，完成模拟机硬件结构平台的设计。如图2为A320维修训练模拟机整体结构建模图。

4 维修训练模拟机用于教学研究

4.1 开发维修训练模拟机用于教学培训可行性研究

对于飞行专业学生，训练条件较为优越，有专用于飞行训练的培训用模拟机，可在飞行模拟训练器操作训练以熟悉飞行流程。但由于飞行模拟训练器昂贵的设备购置费用及保养费用，用于训练的小时费用比较昂贵，而对于庞大的待培训飞行学员数量与有限的设备数量，用于机务维护人员培养并不现实。由此，应用所开发的低成本机务维护模拟机用于机务教学有着得天独厚的培养条件，可使用有限的教育资金搭建培训教室，用于对机务维修人员专业技能培训。

4.2 维修训练模拟机用于机务培养模式研究

机务维修人员对于飞机维修属于高技能人才，对于飞机结构及系统庞杂的故障情况，航空公司更希望接受高素质维修学员。而仅仅通过课本知识教学远远不能满足学生对飞机系统知识和故障机理的需求，在航空器上通过真实故障情况的学习研究和故障排除练习，对于新进学员难以有机会直接接触维修操作。

通过引进维修训练用模拟机，根据教学内容设置相关使用维修训练模拟机培训维修教程，学生可在仿真设备操作练习，以熟练排故流程，锻炼排故逻辑思路，更好地掌握相关航空器维修知识。

4.3 维修训练模拟机教学培训方案研究

维修训练用模拟机由硬件设备和软件系统设备两部分組成，通过硬件设备平台可以训练维修人员对驾驶舱交互界面控制按钮的检测操作流程培训，熟悉系统测试的操作步骤，例如系统自检测试的各控制按钮操作流程。同时，可通过硬件平台设置培训故障项目，系统根据设置的故障信息显示对应故障情况，培训学员根据故障情况分析故障原因和解决故障的方案，在硬件平台操作以查找解决故障的方法。

5 结语

通过自主研发维修训练模拟机搭建培训平台，可解决高校购置高费用模拟机带来的资金问题，以及后期维护带来的维修成本问题。维修培训用模拟机由于真实的训练环境和故障设置培训，可更好地提高学员对维修技能知识的掌握。将维修训练模拟平台加入技能人员培养课程，可在学员课堂知识学习的基础上，提高学员的维修技能和综合维修素质能力，降低维修培训成本。

参考文献：

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[2]徐佳.A320型飞机机务模拟机在机务高职学生实训教学中的使用[J].中国民航飞行学院学报，2016，27（2）：54-57.

[3]王钢，田巨.飞机维修模拟训练器发展现状与应用研究[J].卷宗，2013（11）：296-296.

【通联编辑：梁书】