JPH07334072A - Training device for anti-gravitation - Google Patents
Training device for anti-gravitationInfo
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- JPH07334072A JPH07334072A JP15166994A JP15166994A JPH07334072A JP H07334072 A JPH07334072 A JP H07334072A JP 15166994 A JP15166994 A JP 15166994A JP 15166994 A JP15166994 A JP 15166994A JP H07334072 A JPH07334072 A JP H07334072A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、航空機パイロットや宇
宙飛行装置の搭乗者の耐加速度用訓練に適した装置に関
する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an apparatus suitable for training acceleration resistance of aircraft pilots and occupants of space flight equipment.
【０００２】[0002]
【従来の技術】訓練者の搭乗容器と、その搭乗容器に遠
心力を印加する機構と、その搭乗容器内に設けられる操
作桿と、その操作棹の操作に応じ搭乗容器の姿勢が変化
可能とされている航空機パイロット等用の耐加速度訓練
装置が従来より用いられている。その搭乗容器の内部は
航空機のコックピットを模した構造とされ、その操作棹
の操作による搭乗容器の姿勢変化は航空機の舵面変化に
よる姿勢変化に対応するものとされ、航空機が昇降や旋
回等の運動を行なった時にパイロット等に加速度が作用
するのと同様に訓練者に加速度を作用させることが可能
とされている。2. Description of the Related Art A trainee's boarding container, a mechanism for applying a centrifugal force to the boarding container, an operating rod provided in the boarding container, and the posture of the boarding container can be changed according to the operation of the operating rod. Conventional acceleration resistant training devices for aircraft pilots and the like have been used. The inside of the boarding container has a structure imitating the cockpit of an aircraft, and the attitude change of the boarding container due to the operation of the operating rod is considered to correspond to the attitude change due to the change of the control surface of the aircraft. It is possible to apply the acceleration to the trainee in the same manner as the acceleration is applied to the pilot or the like when the exercise is performed.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】従来の耐加速度訓練装
置においては、操作棹の中立位置への復帰は手動で行な
うか又はバネの弾性力により行なわれていた。しかし、
実際の航空機においては操作棹に舵面反力に応じた負荷
が作用するため、操作棹にバネの弾性力のみが作用する
従来の構造では実機の操作感覚を再現できないという問
題がある。In the conventional acceleration resistance training device, the return to the neutral position of the operating rod is performed manually or by the elastic force of the spring. But,
In an actual aircraft, a load corresponding to the control surface reaction force acts on the operating rod, so that there is a problem that the conventional structure in which only the elastic force of the spring acts on the operating rod cannot reproduce the operation feeling of the actual aircraft.
【０００４】また、航空機において急上昇や急降下等の
急激な運動方向変化を行なう場合、大きな加速度の作用
により脳への血流不足が生じて意識喪失に陥ることがあ
る。そのような場合、実機では高加速度時には舵面反力
が大きくなるので、パイロットが操作棹に作用させる力
が意識喪失により小さくなると、その舵面反力に対応す
る大きな負荷により操作棹は素早く中立位置に復帰し、
加速度を迅速に低下させてパイロットの意識回復を図る
ことができる。しかし、操作棹が手動又はバネの弾性力
により中立位置へ復帰する従来の構造では、訓練者が意
識喪失に陥った時に操作棹を素早く中立位置に復帰させ
ることができず、加速度を迅速に低下させることができ
ないため、訓練者の意識回復を図ることができないとい
う問題がある。In addition, when an abrupt change in direction of movement such as a sudden rise or a sudden drop occurs in an aircraft, the action of large acceleration may cause insufficient blood flow to the brain, resulting in loss of consciousness. In such a case, the rudder surface reaction force increases at high acceleration in an actual machine, so if the force exerted by the pilot on the operation rod becomes small due to unconsciousness, the operation rod will quickly become neutral due to the large load corresponding to the rudder surface reaction force. Return to position,
Acceleration can be rapidly reduced to regain the pilot's consciousness. However, with the conventional structure in which the operating rod is returned to the neutral position manually or by the elastic force of the spring, when the trainee falls into unconsciousness, the operating rod cannot quickly return to the neutral position, and the acceleration is reduced rapidly. There is a problem that it is not possible to restore the consciousness of the trainee because it cannot be done.
【０００５】本発明は、上記課題を解決することのでき
る耐加速度用訓練装置を提供することを目的とする。An object of the present invention is to provide an acceleration resistant training device which can solve the above problems.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】本発明の耐加速度用訓練
装置は、訓練者が搭乗可能な搭乗容器と、その搭乗容器
に遠心力を印加する機構と、その搭乗容器内に設けられ
る操作桿とを備え、その操作棹の操作に応じ搭乗容器の
姿勢が変化可能とされている耐加速度訓練装置におい
て、その操作棹の操作に応じた負荷を操作棹に作用させ
る手段が設けられている。An acceleration resistant training device of the present invention is a boarding container on which a trainee can board, a mechanism for applying a centrifugal force to the boarding container, and an operating rod provided in the boarding container. In the acceleration-resistant training device, which is provided with and is capable of changing the posture of the riding container in accordance with the operation of the operation rod, means for applying a load corresponding to the operation of the operation rod to the operation rod is provided.
【０００７】[0007]
【発明の作用および効果】本発明の耐加速度用訓練装置
によれば、操作棹の操作により得られる舵面反力に相当
する負荷を操作棹に作用させることができるので、操作
棹の操作による搭乗容器の姿勢変化を航空機の姿勢変化
に対応させることで、実機の操作感覚を再現することが
できる。さらに、航空機における急上昇や急降下等の急
激な運動方向変化に対応する操作棹の操作により搭乗容
器に大きな加速度を作用させる場合、操作棹を中立位置
へ復帰させる大きな負荷を作用させることができる。こ
れにより、訓練者が脳への血流不足により意識喪失に陥
って操作棹に作用させる力が小さくなった場合に、操作
棹を素早く中立位置に復帰させ、加速度を迅速に低下さ
せて訓練者の意識回復を図ることができる。According to the acceleration-resistant training device of the present invention, since the load equivalent to the control surface reaction force obtained by the operation of the operating rod can be applied to the operating rod, the operating rod can be operated. By making the attitude change of the boarding container correspond to the attitude change of the aircraft, it is possible to reproduce the operation feeling of the actual aircraft. Furthermore, when a large acceleration is applied to the boarding container by operating the operating rod corresponding to a sudden change in the direction of movement such as a sudden rise or a sudden descent in the aircraft, a large load for returning the operating rod to the neutral position can be applied. As a result, when the trainee loses consciousness due to lack of blood flow to the brain and the force acting on the operating rod becomes small, the operating rod is quickly returned to the neutral position, and the acceleration is quickly reduced to reduce the trainee's speed. It is possible to restore the consciousness of.
【０００８】[0008]
【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を説明
する。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【０００９】図１に示す耐加速度用訓練装置１は、回転
アーム２と、そのアーム２を上下方向軸心のシャフト３
を介し支持する駆動装置４と、そのアーム２の一端にジ
ンバル機構５を介し取り付けられるカプセル（搭乗容
器）６と、そのアーム２の他端に取り付けられるカウン
タウエイト７とを備える。その駆動装置４にインバータ
モータと、そのモータの回転をアーム２に伝達するギヤ
機構とが内蔵され、そのモータによりアーム２が図中矢
印Ｎ方向に回転駆動されることで、カプセル６に遠心力
が印加される。そのカプセル６の内部は航空機のコック
ピットを模した構造とされ、訓練者８が搭乗可能とされ
ている。そのジンバル機構５は、アーム２の先端に溶接
されたヨーク９と、このヨーク９に水平方向軸心の第１
シャフト１０を介し回転可能に支持されるフレーム１１
とを有し、そのフレーム１１に第１シャフト１０の軸心
に直交する軸心を有する第２シャフト１２を介し回転可
能にカプセル６が支持される。An acceleration-resistant training device 1 shown in FIG. 1 has a rotary arm 2 and a shaft 3 having a vertical axial center.
A driving device 4 supported via the arm 2, a capsule (carrying container) 6 attached to one end of the arm 2 via the gimbal mechanism 5, and a counterweight 7 attached to the other end of the arm 2. An inverter motor and a gear mechanism that transmits the rotation of the motor to the arm 2 are built in the driving device 4, and the arm 2 is rotationally driven in the direction of the arrow N in the drawing by the motor, whereby a centrifugal force is applied to the capsule 6. Is applied. The inside of the capsule 6 has a structure imitating the cockpit of an aircraft, and a trainee 8 can be boarded. The gimbal mechanism 5 includes a yoke 9 welded to the tip of the arm 2 and a first axial center of the yoke 9.
A frame 11 rotatably supported via a shaft 10.
The capsule 6 is rotatably supported on the frame 11 via the second shaft 12 having an axis perpendicular to the axis of the first shaft 10.
【００１０】図２に示すように、そのカプセル６の内部
に操作盤１４から突出する操作棹１５が設けられてい
る。その操作棹１５は任意方向に揺動操作することが可
能なジョイステッィクタイプとされている。その操作棹
１５はカプセル６の姿勢制御装置（図示省略）に接続さ
れ、操作棹１５の操作方向と操作量とに応じフレーム１
１は第１シャフト１０中心に回転駆動され、カプセル６
は第２シャフト１２中心に回転駆動される。これによ
り、操作棹１５の操作に応じカプセル６の姿勢が変化す
る。その操作棹１５の操作方向を航空機の舵面の変化方
向に対応するものとし、その操作棹１５の操作量を航空
機の舵面角度の変化量に対応するものとすることで、カ
プセル６の姿勢変化を航空機の姿勢変化に対応させ、航
空機が昇降や旋回等の運動を行なった時にパイロットに
加速度が作用するのと同様に訓練者８に加速度を作用さ
せることが可能とされている。As shown in FIG. 2, an operating rod 15 protruding from the operating panel 14 is provided inside the capsule 6. The operating rod 15 is of a joystick type that can be swung in any direction. The operating rod 15 is connected to a posture control device (not shown) of the capsule 6, and the frame 1 is operated according to the operating direction and operating amount of the operating rod 15.
1 is driven to rotate about the first shaft 10, and the capsule 6
Is driven to rotate about the second shaft 12. As a result, the posture of the capsule 6 changes according to the operation of the operation rod 15. The operation direction of the operation rod 15 corresponds to the changing direction of the control surface of the aircraft, and the operation amount of the operation rod 15 corresponds to the change amount of the control surface angle of the aircraft. It is possible to make the changes correspond to the changes in the attitude of the aircraft and to apply the acceleration to the trainee 8 in the same manner as the acceleration acts on the pilot when the aircraft moves up and down or turns.
【００１１】図３、図４に示すように、その操作盤１４
の内部において操作棹１５に球状部１５ａが形成され、
その球状部１５ａがホルダー１６を介し操作盤１４に支
持されることで、操作棹１５は任意方向に揺動可能とさ
れている。その操作棹１５の揺動に連動する一対の湾曲
プレート３６、３７が設けられている。各湾曲プレート
３６、３７は操作棹１５の揺動中心と同心の円弧に沿っ
て湾曲し、一方の湾曲プレート３６の下方に他方の湾曲
プレート３７が配置されている。図５に示すように、一
方の湾曲プレート３６は訓練者８に対し左右方向に長寸
の長孔３６ａを有すると共に両端に左右方向に沿う支軸
３６ｂ、３６ｃを有し、他方の湾曲プレート３７は訓練
者８に対し前後方向に長寸の長孔３７ａを有すると共に
両端に前後方向に沿う支軸３７ｂ、３７ｃを有する。各
長孔３６ａ、３７ａに操作棹１５の下部が長手方向に相
対移動可能に挿入されることで、各湾曲プレート３６、
３７は操作棹１５の揺動に連動する。As shown in FIGS. 3 and 4, the operation panel 14 is provided.
A spherical portion 15a is formed on the operating rod 15 inside the
Since the spherical portion 15a is supported by the operation panel 14 via the holder 16, the operation rod 15 can be swung in any direction. A pair of bending plates 36 and 37 interlocking with the swing of the operating rod 15 is provided. Each of the bending plates 36 and 37 bends along an arc that is concentric with the swing center of the operating rod 15, and the other bending plate 37 is arranged below the one bending plate 36. As shown in FIG. 5, one curved plate 36 has a long hole 36a which is long in the left-right direction with respect to the trainee 8, has support shafts 36b and 36c extending in the left-right direction at both ends, and the other curved plate 37. Has a long hole 37a elongated in the front-rear direction with respect to the trainee 8 and has support shafts 37b and 37c extending in the front-rear direction at both ends. By inserting the lower portion of the operating rod 15 into the long holes 36a and 37a so as to be relatively movable in the longitudinal direction, the bending plates 36,
37 interlocks with the swing of the operating rod 15.
【００１２】一方の湾曲プレート３６の各支軸３６ｂ、
３６ｃは操作盤１４に支持部材４０を介し回転可能に支
持され、一方の支軸３６ｂに第１ブラケット４１が同行
回転するよう固定されると共に第１ロータリーエンコー
ダ４２が接続されている。その第１エンコーダ４２は絶
対位置を検出可能なアブソリュート形で、操作棹１５の
前後方向への操作量に応じた信号を出力可能であり、そ
の出力（Ｐ）は操作棹１５が中立位置より訓練者８に対
し後方に位置する場合は正値とされ、前方に位置する場
合は負値とされる。他方の湾曲プレート３７の各支軸３
７ｂ、３７ｃは操作盤１４に支持部材４３を介し回転可
能に支持され、一方の支軸３７ｂに第２ブラケット４４
が同行回転するよう固定されると共に第２ロータリーエ
ンコーダ４５が接続されている。その第２エンコーダ４
５は絶対位置を検出可能なアブソリュート形で、操作棹
１５の左右方向への操作量に応じた信号を出力可能であ
り、その出力（Ｐ）は操作棹１５が訓練者８に対し中立
位置より右方に位置する場合は正値とされ、左方に位置
する場合は負値とされる。Each support shaft 36b of one curved plate 36,
36c is rotatably supported by the operation panel 14 via the support member 40, the 1st bracket 41 is fixed to one support shaft 36b so that it may rotate together, and the 1st rotary encoder 42 is connected. The first encoder 42 is an absolute type that can detect an absolute position, and can output a signal according to the operation amount of the operating rod 15 in the front-rear direction. The output (P) of the operating rod 15 from the neutral position is used for training. The value is positive when it is located behind the person 8 and is negative when it is located forward. Each support shaft 3 of the other curved plate 37
7b and 37c are rotatably supported by the operation panel 14 via a support member 43, and the second bracket 44 is attached to one support shaft 37b.
Are fixed so as to rotate together, and a second rotary encoder 45 is connected. The second encoder 4
Reference numeral 5 is an absolute type capable of detecting an absolute position, and can output a signal according to the amount of operation of the operating rod 15 in the left-right direction. The output (P) of the operating rod 15 is from the neutral position to the trainee 8. When it is located to the right, it is a positive value, and when it is to the left, it is a negative value.
【００１３】一方のブラケット４１に、操作棹１５の前
後方向への操作に応じた負荷を操作棹１５に作用させる
第１負荷発生機構４７が接続され、他方のブラケット４
４に、操作棹１５の左右方向への操作に応じた負荷を操
作棹１５に作用させる第２負荷発生機構４８が接続され
ている。なお、両負荷発生機構４７、４８は負荷の発生
方向以外は同様の構成なので、以下に第１負荷発生機構
４７の構成について説明し、第２負荷発生機構４８の構
成については相違点のみ説明して重複説明は省略する。A first load generating mechanism 47 for exerting a load on the operating rod 15 according to the operation of the operating rod 15 in the front-rear direction is connected to one bracket 41, and the other bracket 4
A second load generation mechanism 48 that applies a load according to the operation of the operating rod 15 in the left-right direction to the operating rod 15 is connected to 4. The two load generating mechanisms 47, 48 have the same configuration except for the direction of load generation, so the configuration of the first load generating mechanism 47 will be described below, and only the difference in the configuration of the second load generating mechanism 48 will be described. Therefore, redundant description will be omitted.
【００１４】図６に示すように、第１負荷発生機構４７
にあっては第１ブラケット４１（第２負荷発生機構４８
にあっては第２ブラケット４４）に球継ぎ手を介し複動
油圧シリンダー５０の伸縮ロッドが連結され、その油圧
シリンダー５０のシリンダー本体は球継ぎ手を介し操作
盤１４に取り付けられたロードセル８０に連結される。
そのロードセル８０の出力（Ｑ）は、操作棹１５を操作
した位置に保持するために訓練者８が作用させる実負荷
に対応する。その油圧シリンダー５０の一方の油室５０
ａはサーボバルブ５１の第１シリンダポート５２に配管
を介し接続され、他方の油室５０ｂはサーボバルブ５１
の第２シリンダポート５３に配管を介し接続される。As shown in FIG. 6, the first load generating mechanism 47.
Then, the first bracket 41 (the second load generating mechanism 48
In this case, the telescopic rod of the double-acting hydraulic cylinder 50 is connected to the second bracket 44) via a ball joint, and the cylinder body of the hydraulic cylinder 50 is connected to the load cell 80 attached to the operation panel 14 via the ball joint. It
The output (Q) of the load cell 80 corresponds to the actual load applied by the trainee 8 to hold the operating rod 15 at the operated position. One oil chamber 50 of the hydraulic cylinder 50
a is connected to the first cylinder port 52 of the servo valve 51 via a pipe, and the other oil chamber 50b is connected to the servo valve 51.
Is connected to the second cylinder port 53 of.
【００１５】そのサーボバルブ５１は、圧油供給用ポン
プ５４に接続される第１ポンプポート５５、第２ポンプ
ポート５６、第３ポンプポート５７と、タンク６０に接
続される第１タンクポート６１、第２タンクポート６
２、第３タンクポート６３とを有し、第１ポンプポート
５５は第１シリンダポート５２に通じ、第２ポンプポー
ト５６は第２シリンダポート５３に通じる。そのサーボ
バルブ５１をポンプ５４とタンク６０に接続する配管の
一部６４、６５は、アーム２とカプセル６との間におい
て可撓性とされる。The servo valve 51 includes a first pump port 55, a second pump port 56, a third pump port 57 connected to a pressure oil supply pump 54, and a first tank port 61 connected to a tank 60. Second tank port 6
The first pump port 55 communicates with the first cylinder port 52, and the second pump port 56 communicates with the second cylinder port 53. Portions 64 and 65 connecting the servo valve 51 to the pump 54 and the tank 60 are made flexible between the arm 2 and the capsule 6.
【００１６】そのサーボバルブ５１の内部に第３タンク
ポート６３に通じる調圧室６６が設けられ、その調圧室
６６の内部に第１ソレノイド６７と、第２ソレノイド６
８と、第１ポンプポート５５に通じる第１ノズル７０
と、第２ポンプポート５６に通じる第２ノズル７１と、
両ソレノイド６７、６８の間と両ノズル７０、７１の吹
き出し口の間とに配置される磁性体製のフラップ６９と
が設けられる。両ソレノイド６７、６８は制御装置７３
に接続され、その制御装置７３に前記第１エンコーダ４
２（第２負荷発生機構４８にあっては第２エンコーダ４
５）とロードセル８０とが接続される。A pressure adjusting chamber 66 communicating with the third tank port 63 is provided inside the servo valve 51, and a first solenoid 67 and a second solenoid 6 are provided inside the pressure adjusting chamber 66.
8 and a first nozzle 70 communicating with the first pump port 55.
And a second nozzle 71 communicating with the second pump port 56,
A flap 69 made of a magnetic material is provided between the solenoids 67 and 68 and between the outlets of the nozzles 70 and 71. Both solenoids 67 and 68 are control devices 73
Is connected to the control unit 73, and the first encoder 4 is connected to the control unit 73.
2 (in the second load generating mechanism 48, the second encoder 4
5) and the load cell 80 are connected.
【００１７】さらに、サーボバルブ５１の内部にスライ
ドスリーブ７２が配置され、そのスライドスリーブ７２
の一端面は第１ポンプポート５５と第１ノズル７０との
間の油路に面し、他端面は第２ポンプポート５６と第２
ノズル７１との間の油路に面する。そのスライドスリー
ブ７２は図６の状態で中立位置であり、その中立位置に
おいては第１シリンダポート５２と第３ポンプポート５
７との間の油路と、第１シリンダポート５２と第１タン
クポート６１との間の油路と、第２シリンダポート５３
と第３ポンプポート５７との間の油路と、第２シリンダ
ポート５３と第２タンクポート６２との間の油路とを閉
鎖する。Further, a slide sleeve 72 is arranged inside the servo valve 51, and the slide sleeve 72 is provided.
Has one end surface facing the oil passage between the first pump port 55 and the first nozzle 70, and the other end surface of the second pump port 56 and the second pump port 56.
It faces the oil passage between the nozzle 71. The slide sleeve 72 is in the neutral position in the state shown in FIG. 6, and the first cylinder port 52 and the third pump port 5 are in the neutral position.
7, the oil passage between the first cylinder port 52 and the first tank port 61, and the second cylinder port 53.
And an oil passage between the third pump port 57 and the second cylinder port 53 and the second tank port 62 are closed.
【００１８】第１ソレノイド６７が励磁されると、フラ
ップ６９は図中左方に変位して第１ノズル７０の吹き出
し口からの圧油の吹き出しを規制するので、第１ポンプ
ポート５５と第１ノズル７０との間の油路の油圧が上昇
し、スライドスリーブ７２は中立位置から図中右方に変
位する。そうすると、第１シリンダポート５２と第３ポ
ンプポート５７との間の油路は閉鎖され、第１シリンダ
ポート５２と第１タンクポート６１との間の油路は開か
れ、第２シリンダポート５３と第３ポンプポート５７と
の間の油路は開かれ、第２シリンダポート５３と第２タ
ンクポート６２との間の油路は閉鎖される。これによ
り、油圧シリンダー５０は一方の油室５０ａよりも他方
の油室５０ｂにおいてピストンに作用する油圧が大きく
なるので伸長しようとし、第１ブラケット４１（第２負
荷発生機構４８にあっては第２ブラケット４４）を介し
操作棹１５を前方（第２負荷発生機構４８にあっては左
方）に変位させようとする負荷が生じる。その負荷の大
きさは第１ソレノイド６７に印加される励磁電流に比例
する。When the first solenoid 67 is energized, the flap 69 is displaced leftward in the drawing to restrict the discharge of pressure oil from the outlet of the first nozzle 70, so that the first pump port 55 and the first pump port 55 are connected to each other. The oil pressure in the oil passage between the nozzle 70 and the nozzle 70 rises, and the slide sleeve 72 is displaced from the neutral position to the right in the figure. Then, the oil passage between the first cylinder port 52 and the third pump port 57 is closed, the oil passage between the first cylinder port 52 and the first tank port 61 is opened, and the second cylinder port 53 is opened. The oil passage between the third pump port 57 and the second cylinder port 53 is opened, and the oil passage between the second cylinder port 53 and the second tank port 62 is closed. As a result, the hydraulic cylinder 50 tries to expand because the hydraulic pressure acting on the piston in the other oil chamber 50b becomes larger than that in the other oil chamber 50a, so that the first bracket 41 (the second load generating mechanism 48, the second A load that displaces the operating rod 15 forward (to the left in the case of the second load generating mechanism 48) is generated via the bracket 44). The magnitude of the load is proportional to the exciting current applied to the first solenoid 67.
【００１９】第２ソレノイド６８が励磁されると、フラ
ップ６９は図中右方に変位して第２ノズル７１の吹き出
し口からの圧油の吹き出しを規制するので、第２ポンプ
ポート５６と第２ノズル７１との間の油路の油圧が上昇
し、スライドスリーブ７２は中立位置から図中左方に変
位する。そうすると、第１シリンダポート５２と第３ポ
ンプポート５７との間の油路は開かれ、第１シリンダポ
ート５２と第１タンクポート６１との間の油路は閉鎖さ
れ、第２シリンダポート５３と第３ポンプポート５７と
の間の油路は閉鎖され、第２シリンダポート５３と第２
タンクポート６２との間の油路は開かれる。これによ
り、油圧シリンダー５０は他方の油室５０ｂよりも一方
の油室５０ａおいてピストンに作用する油圧が大きくな
るので縮小しようとし、第１ブラケット４１（第２負荷
発生機構４８にあっては第２ブラケット４４）を介し操
作棹１５を後方（第２負荷発生機構４８にあっては右
方）に変位させようとする負荷が生じる。その負荷の大
きさは第２ソレノイド６８に印加される励磁電流に比例
する。When the second solenoid 68 is energized, the flap 69 is displaced to the right in the figure to restrict the discharge of pressure oil from the outlet of the second nozzle 71, so that the second pump port 56 and the second pump port 56 are connected. The hydraulic pressure in the oil passage between the nozzle 71 and the nozzle 71 rises, and the slide sleeve 72 is displaced from the neutral position to the left in the drawing. Then, the oil passage between the first cylinder port 52 and the third pump port 57 is opened, the oil passage between the first cylinder port 52 and the first tank port 61 is closed, and the second cylinder port 53 is opened. The oil passage between the third pump port 57 and the second pump port 57 is closed, and the second cylinder port 53 and the second
The oil passage to the tank port 62 is opened. As a result, the hydraulic cylinder 50 tries to reduce the hydraulic pressure acting on the piston in one oil chamber 50a more than in the other oil chamber 50b, so that the first bracket 41 (in the second load generating mechanism 48, A load that displaces the operating rod 15 rearward (to the right in the case of the second load generating mechanism 48) is generated via the 2 bracket 44). The magnitude of the load is proportional to the exciting current applied to the second solenoid 68.
【００２０】図７のフローチャートを参照して制御装置
７３に記憶されたプログラムによる制御手順を説明す
る。まず、初期設定を行なう（ステップ１）。この初期
設定においては、後述のようにシミュレーションしよう
とする航空機における舵面角度を操作棹１５の第１エン
コーダ４２（第２負荷発生機構４８にあっては第２エン
コーダ４５）の出力（Ｐ）に基づき求める演算式と、そ
の舵面角度に基づき航空機の操作棹に作用する舵面反力
に応じた目標負荷値（Ｂ）を求める演算式とにおいて、
その航空機の特性に応じ定まる定数と、アーム２の設定
回転速度とを入力する。次に、操作棹１５の操作量に対
応する第１エンコーダ４２（第２負荷発生機構４８にあ
っては第２エンコーダ４５）の出力（Ｐ）を読み込み
（ステップ２）、その出力（Ｐ）から舵面角度を演算し
（ステップ３）、その舵面角度から目標負荷値（Ｂ）を
演算する（ステップ４）。また、ロードセル８０の出力
（Ｑ）を読み込み（ステップ５）、その出力（Ｑ）に基
づき、操作棹１５を操作した位置に保持するために必要
とされる実負荷値（Ａ）を演算する（ステップ６）。次
に、その実負荷値（Ａ）と目標負荷値（Ｂ）とを比較す
る（ステップ７）。A control procedure according to a program stored in the control device 73 will be described with reference to the flowchart of FIG. First, initialization is performed (step 1). In this initial setting, the control surface angle of the aircraft to be simulated is set as the output (P) of the first encoder 42 (the second encoder 45 in the second load generating mechanism 48) of the operating rod 15 in the initial setting as described later. Based on the control surface angle and the calculation expression for determining the target load value (B) according to the control surface reaction force acting on the operation rod of the aircraft based on the control surface angle,
A constant determined according to the characteristics of the aircraft and a set rotation speed of the arm 2 are input. Next, the output (P) of the first encoder 42 (the second encoder 45 in the case of the second load generation mechanism 48) corresponding to the operation amount of the operation rod 15 is read (step 2), and the output (P) is read. The control surface angle is calculated (step 3), and the target load value (B) is calculated from the control surface angle (step 4). Further, the output (Q) of the load cell 80 is read (step 5), and the actual load value (A) required to hold the operating rod 15 at the operated position is calculated based on the output (Q) (step 5). Step 6). Next, the actual load value (A) and the target load value (B) are compared (step 7).
【００２１】ステップ７において実負荷値（Ａ）が目標
負荷値（Ｂ）以上であれば、第１エンコーダ４２（第２
負荷発生機構４８にあっては第２エンコーダ４５）の出
力（Ｐ）が正または零であるか否か、すなわち操作棹１
５が中立位置から訓練者８に対し後方（第２負荷発生機
構４８にあっては右方）に変位しているか否かを判断す
る（ステップ８）。その出力（Ｐ）が正または零であれ
ば、すなわち操作棹１５が中立位置から訓練者８に対し
後方に変位していれば、その実負荷値（Ａ）と目標負荷
値（Ｂ）との差に比例した電流ｉを第２ソレノイド６８
に印加する（ステップ９）。これにより、第２ソレノイ
ド６８が励磁され、操作棹１５を後方（第２負荷発生機
構４８にあっては右方）に変位させようとする負荷が生
じるので、操作棹１５の位置を操作した位置に保持する
ために必要とされる実負荷値（Ａ）が低減され、実負荷
値（Ａ）と目標負荷値（Ｂ）との差が小さくなる。If the actual load value (A) is greater than or equal to the target load value (B) in step 7, the first encoder 42 (second
In the load generating mechanism 48, whether the output (P) of the second encoder 45) is positive or zero, that is, the operating rod 1
It is determined whether or not 5 is displaced rearward from the neutral position with respect to the trainee 8 (rightward in the second load generating mechanism 48) (step 8). If the output (P) is positive or zero, that is, if the operating rod 15 is displaced rearward with respect to the trainee 8 from the neutral position, the difference between the actual load value (A) and the target load value (B). Current i proportional to the second solenoid 68
(Step 9). As a result, the second solenoid 68 is excited, and a load is generated to displace the operating rod 15 rearward (to the right in the second load generating mechanism 48). Therefore, the position of the operating rod 15 is operated. The actual load value (A) required to hold the value is reduced, and the difference between the actual load value (A) and the target load value (B) is reduced.
【００２２】ステップ７において実負荷値（Ａ）が目標
負荷値（Ｂ）より大きく、ステップ８において第１エン
コーダ４２（第２負荷発生機構４８にあっては第２エン
コーダ４５）の出力（Ｐ）が負であれば、すなわち操作
棹１５が中立位置から訓練者８に対し前方（第２負荷発
生機構４８にあっては左方）に変位していれば、その実
負荷値（Ａ）と目標負荷値（Ｂ）との差に比例した電流
ｉを第１ソレノイド６７に印加する（ステップ１０）。
これにより、第１ソレノイド６７が励磁され、操作棹１
５を前方（第２負荷発生機構４８にあっては左方）に変
位させようとする負荷が生じるので、操作棹１５の位置
を操作した位置に保持するために必要とされる実負荷値
（Ａ）が低減され、実負荷値（Ａ）と目標負荷値（Ｂ）
との差が小さくなる。In step 7, the actual load value (A) is larger than the target load value (B), and in step 8, the output (P) of the first encoder 42 (the second encoder 45 in the second load generating mechanism 48). Is negative, that is, if the operating rod 15 is displaced forward (to the left in the case of the second load generating mechanism 48) from the neutral position to the trainee 8, then the actual load value (A) and the target load A current i proportional to the difference from the value (B) is applied to the first solenoid 67 (step 10).
As a result, the first solenoid 67 is excited and the operating rod 1
Since a load is caused to displace 5 forward (to the left in the second load generating mechanism 48), the actual load value (in order to maintain the position of the operating rod 15 at the operated position ( A) is reduced, actual load value (A) and target load value (B)
The difference between
【００２３】ステップ７において実負荷値（Ａ）が目標
負荷値（Ｂ）より小さければ、第１エンコーダ４２（第
２負荷発生機構４８にあっては第２エンコーダ４５）の
出力（Ｐ）が正または零であるか否か、すなわち操作棹
１５が中立位置から訓練者８に対し後方（第２負荷発生
機構４８にあっては右方）に変位しているか否かを判断
する（ステップ１１）。その出力（Ｐ）が正または零で
あれば、すなわち操作棹１５が中立位置から訓練者８に
対し後方に変位していれば、その目標負荷値（Ｂ）と実
負荷値（Ａ）との差に比例した電流ｉを第１ソレノイド
６７に印加する（ステップ１２）。これによって、第１
ソレノイド６７が励磁され、操作棹１５を前方（第２負
荷発生機構４８にあっては左方）に変位させようとする
負荷が生じるので、操作棹１５の位置を操作した位置に
保持するために必要とされる実負荷値（Ａ）が増大さ
れ、実負荷値（Ａ）と目標負荷値（Ｂ）との差が小さく
なる。If the actual load value (A) is smaller than the target load value (B) in step 7, the output (P) of the first encoder 42 (the second encoder 45 in the second load generating mechanism 48) is positive. Or it is zero or not, that is, it is judged whether or not the operating rod 15 is displaced rearward (to the right in the case of the second load generating mechanism 48) from the neutral position to the trainee 8 (step 11). . If the output (P) is positive or zero, that is, if the operating rod 15 is displaced backward from the neutral position with respect to the trainee 8, then the target load value (B) and the actual load value (A) A current i proportional to the difference is applied to the first solenoid 67 (step 12). By this, the first
The solenoid 67 is excited, and a load is generated to displace the operating rod 15 forward (to the left in the case of the second load generating mechanism 48). Therefore, in order to maintain the position of the operating rod 15 at the operated position. The required actual load value (A) is increased, and the difference between the actual load value (A) and the target load value (B) is reduced.
【００２４】ステップ７において実負荷値（Ａ）が目標
負荷値（Ｂ）より小さく、ステップ１１において第１エ
ンコーダ４２（第２負荷発生機構４８にあっては第２エ
ンコーダ４５）の出力（Ｐ）が負であれば、すなわち操
作棹１５が中立位置から訓練者８に対し前方（第２負荷
発生機構４８にあっては左方）に変位していれば、その
目標負荷値（Ｂ）と実負荷値（Ａ）との差に比例した電
流ｉを第２ソレノイド６８に印加する（ステップ１
３）。これにより、第２ソレノイド６８が励磁され、操
作棹１５を後方（第２負荷発生機構４８にあっては右
方）に変位させようとする負荷が生じるので、操作棹１
５の位置を操作した位置に保持するために必要とされる
実負荷値（Ａ）が増大され、実負荷値（Ａ）と目標負荷
値（Ｂ）との差が小さくなる。In step 7, the actual load value (A) is smaller than the target load value (B), and in step 11, the output (P) of the first encoder 42 (the second encoder 45 in the second load generating mechanism 48). Is negative, that is, if the operating rod 15 is displaced forward (to the left in the case of the second load generating mechanism 48) from the neutral position to the trainee 8, the target load value (B) and the actual value are obtained. A current i proportional to the difference from the load value (A) is applied to the second solenoid 68 (step 1
3). As a result, the second solenoid 68 is excited and a load is generated to displace the operating rod 15 rearward (to the right in the case of the second load generating mechanism 48). Therefore, the operating rod 1
The actual load value (A) required to hold the position 5 at the operated position is increased, and the difference between the actual load value (A) and the target load value (B) is reduced.
【００２５】上記耐加速度用訓練装置１によれば、操作
棹１５に舵面反力に応じた負荷を作用させることで、実
機の操作感覚を再現することができる。さらに、航空機
における急上昇や急降下等の急激な運動方向変化に対応
する操作棹１５の操作によりカプセル６に大きな加速度
を作用させる場合、操作棹１５を中立位置へ復帰させる
大きな負荷を作用させることができる。これにより、実
機の操作感を得られるのみならず訓練者８が脳への血流
不足により意識喪失に陥って操作棹１５に作用させる力
が小さくなった場合に、操作棹１５を素早く中立位置に
復帰させ、加速度を迅速に低下させて訓練者８の意識回
復を図ることができる。According to the above-described acceleration-resistant training device 1, by applying a load corresponding to the control surface reaction force to the operating rod 15, the operational feeling of the actual machine can be reproduced. Furthermore, when a large acceleration is applied to the capsule 6 by operating the operating rod 15 corresponding to a sudden change in the direction of movement such as a sudden climb or a sudden descent in the aircraft, a large load for returning the operating rod 15 to the neutral position can be applied. . As a result, when the trainee 8 falls into consciousness due to lack of blood flow to the brain and the force exerted on the operation rod 15 becomes small, the operation rod 15 can be quickly moved to the neutral position. It is possible to restore the consciousness of the trainee 8 by quickly returning the acceleration to a lower speed.
【００２６】なお、本発明は上記実施例に限定されな
い。例えば、上記実施例では操作棹１５を前後方向に操
作する場合と左右方向に操作する場合の双方において舵
面反力に応じた負荷を操作棹１５に作用させたが、航空
機においては左右旋回する場合よりも上昇や降下する場
合の方が加速度の急変が問題になるので、操作棹１５を
前後方向に操作する場合においてのみ第１負荷発生機構
４７から舵面反力に応じた負荷を操作棹１５に作用させ
るようにし、左右方向への操作に関しては第２負荷発生
機構４８に代えて操作棹１５を中立位置に復帰させるバ
ネを設けてもよい。また、第１負荷発生機構４７のみ備
える場合、カプセル６をアーム２に対し水平方向軸中心
にのみ回転可能に設けてもよい。また、上記実施例では
油圧シリンダー５０は直動タイプであるがロータリータ
イプであってもよく、さらに、油圧シリンダー５０とサ
ーボバルブ５１との組み合わせに代え、ソレノイドバル
ブとエアシリンダーとの組み合わせや、サーボモータを
介し操作棹に負荷を作用させてもよい。The present invention is not limited to the above embodiment. For example, in the above-described embodiment, the load corresponding to the control surface reaction force is applied to the operating rod 15 both when operating the operating rod 15 in the front-rear direction and when operating it in the left-right direction. Since the sudden change in acceleration becomes a problem when moving up or down than when moving, the load corresponding to the control surface reaction force is applied from the first load generating mechanism 47 only when operating the operating rod 15 in the front-rear direction. A spring for returning the operating rod 15 to the neutral position may be provided instead of the second load generating mechanism 48 for operating in the left-right direction. When only the first load generating mechanism 47 is provided, the capsule 6 may be provided so as to be rotatable with respect to the arm 2 only about the horizontal axis. Further, in the above embodiment, the hydraulic cylinder 50 is a direct acting type, but may be a rotary type. Further, instead of the combination of the hydraulic cylinder 50 and the servo valve 51, a combination of a solenoid valve and an air cylinder, or a servo. A load may be applied to the operating rod via a motor.
【００２７】[0027]
【本発明の実施態様】本発明の耐加速度用訓練装置は、
上下方向軸中心に回転駆動されるアームに搭乗容器を取
り付けることでアームに遠心力を作用させ、そのアーム
に搭乗容器を少なくとも水平軸中心に回転可能に取り付
け、操作棹は訓練者に対し少なくとも前後方向に揺動可
能とされ、その操作棹の操作方向が航空機の舵面の変化
方向に対応され、その操作棹の操作量が航空機の舵面角
度の変化量に対応されるのが好ましい。これにより、操
作棹をパイロットに対し前後揺動させることで上昇と降
下を行なう実機の操作感覚を再現することができる。そ
の場合、その操作棹の位置検知手段と、その位置検知信
号に応じ実機の舵面反力に応じた操作棹に作用させるべ
き目標負荷値を演算する手段と、訓練者に作用する実負
荷値の検知手段と、その目標負荷値と実負荷値との差を
低減するように操作棹に作用する負荷を発生する機構と
を備えるのが好ましい。これにより、操作棹の操作感覚
を忠実に実機における操作棹の操作感覚に合致させるこ
とができる。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The acceleration-resistant training device of the present invention comprises:
By attaching the boarding container to the arm that is driven to rotate about the vertical axis, centrifugal force is applied to the arm, and the boarding container is attached to the arm so that it can rotate about at least the horizontal axis. It is preferable that the operation rod can be swung in the direction, the operating direction of the operating rod corresponds to the changing direction of the control surface of the aircraft, and the operating amount of the operating rod corresponds to the changing amount of the control surface angle of the aircraft. As a result, it is possible to reproduce the operation feeling of the actual machine that moves up and down by swinging the operation rod back and forth with respect to the pilot. In that case, the position detecting means of the operating rod, means for calculating the target load value to be applied to the operating rod according to the control surface reaction force of the actual machine according to the position detection signal, and the actual load value acting on the trainee It is preferable to include the detection means and the mechanism for generating a load acting on the operating rod so as to reduce the difference between the target load value and the actual load value. Thereby, the operation feeling of the operation rod can be faithfully matched with the operation feeling of the operation rod in the actual machine.
【図１】本発明の実施例の耐加速度用訓練装置の斜視図FIG. 1 is a perspective view of an acceleration resistance training device according to an embodiment of the present invention.
【図２】その実施例の操作棹の斜視図FIG. 2 is a perspective view of the operating rod of the embodiment.
【図３】その実施例の操作棹の支持機構の正断面図FIG. 3 is a front sectional view of a supporting mechanism of an operating rod of the embodiment.
【図４】その実施例の操作棹の支持機構の側断面図FIG. 4 is a side sectional view of a support mechanism of the operating rod of the embodiment.
【図５】その実施例の操作棹の支持機構の部分平断面図FIG. 5 is a partial plan sectional view of a support mechanism for an operating rod of the embodiment.
【図６】その実施例の負荷発生機構の構成説明図FIG. 6 is an explanatory diagram of a configuration of a load generating mechanism of the embodiment.
【図７】その実施例の負荷発生機構の制御手順を示すフ
ローチャートFIG. 7 is a flowchart showing the control procedure of the load generating mechanism of the embodiment.
６ カプセル（搭乗容器） １５ 操作棹 ４７ 第１負荷発生機構 ４８ 第２負荷発生機構 6 Capsule (boarding container) 15 Operation rod 47 First load generating mechanism 48 Second load generating mechanism
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 斎藤 英文 京都府京都市中京区西ノ京桑原町１番地株 式会社島津製作所三条工場内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (72) Inventor Hidefumi Saito 1 Nishinokyo Kuwabara-cho, Nakagyo-ku, Kyoto-shi, Kyoto Stock company Shimadzu Sanjo factory
Claims (1)
乗容器に遠心力を印加する機構と、その搭乗容器内に設
けられる操作桿とを備え、その操作棹の操作に応じ搭乗
容器の姿勢が変化可能とされている耐加速度訓練装置に
おいて、その操作棹の操作に応じた負荷を操作棹に作用
させる手段が設けられている耐加速度用訓練装置。1. A boarding container on which a trainee can board, a mechanism for applying a centrifugal force to the boarding container, and an operation rod provided in the boarding container. The boarding container of the boarding container is operated according to the operation of the operation rod. An acceleration-resistant training device having a posture that can be changed, wherein means for applying a load according to the operation of the operation rod to the operation rod is provided.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15166994A JP3407404B2 (en) | 1994-06-08 | 1994-06-08 | Training device for acceleration resistance |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15166994A JP3407404B2 (en) | 1994-06-08 | 1994-06-08 | Training device for acceleration resistance |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07334072A true JPH07334072A (en) | 1995-12-22 |
| JP3407404B2 JP3407404B2 (en) | 2003-05-19 |
Family
ID=15523655
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15166994A Expired - Fee Related JP3407404B2 (en) | 1994-06-08 | 1994-06-08 | Training device for acceleration resistance |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3407404B2 (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20020088666A (en) * | 2001-05-19 | 2002-11-29 | (주)타프시스템 | 3-dimension gyro-motion simulator |
| DE10151880A1 (en) * | 2001-10-20 | 2003-05-08 | Detelf Krause | Simulator especially for pilot training is held in adjustable alignment through suspension means which hold cabin above ground and rotatable about horizontal rotary axis which itself can be tilted |
| CN110816815A (en) * | 2019-10-12 | 2020-02-21 | 中航通飞研究院有限公司 | Human sensing device of airplane flight control system |
| CN111544836A (en) * | 2020-05-09 | 2020-08-18 | 中国人民解放军63919部队 | Space orientation adaptability training device and method for simulating celestial gravity |
-
1994
- 1994-06-08 JP JP15166994A patent/JP3407404B2/en not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| DE10151880A1 (en) * | 2001-10-20 | 2003-05-08 | Detelf Krause | Simulator especially for pilot training is held in adjustable alignment through suspension means which hold cabin above ground and rotatable about horizontal rotary axis which itself can be tilted |
| DE10151880C2 (en) * | 2001-10-20 | 2003-11-13 | Detelf Krause | motion simulator |
| CN110816815A (en) * | 2019-10-12 | 2020-02-21 | 中航通飞研究院有限公司 | Human sensing device of airplane flight control system |
| CN110816815B (en) * | 2019-10-12 | 2023-06-30 | 中航通飞华南飞机工业有限公司 | Human-sensing device of aircraft flight control system |
| CN111544836A (en) * | 2020-05-09 | 2020-08-18 | 中国人民解放军63919部队 | Space orientation adaptability training device and method for simulating celestial gravity |
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| JP3407404B2 (en) | 2003-05-19 |
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