地面模擬飛行試驗

地面模擬飛行試驗是依託計算機硬體和軟體技術，套用網際網路、區域網路環境，進行近似於真實飛機的仿真飛行實驗，目的是為飛行員的安全性、飛行員健康深層次防護的必要性、高訓練強度的擬定提供重要理論參考依據。

基本介紹

• 中文名：地面模擬飛行試驗
• 目的：保障飛行安全性
• 環境：地面模擬飛行環境
• 支撐條件：計算機軟硬體技術等
• 對象：飛行員
• 常見反應：頭痛、頭暈

介紹

模擬飛行也可以稱做飛行模擬，是指通過計算機軟體及外部硬體設備來對真實世界飛行中所遇到的各種元素，例如空氣動力，氣象，地理環境，飛行操控系統，飛行電子系統，戰鬥飛行武器系統，地面飛行引導等，綜合的在計算機中進行仿真模擬，並通過外部硬體設備進行飛行仿真操控和飛行感官回饋的一項事物。地面模擬飛行試驗是依託計算機硬體和軟體技術，套用網際網路、區域網路環境，進行近似於真實飛機的仿真飛行實驗，目的是為飛行員的安全性、高訓練強度的擬定提供重要理論參考依據。

國外發展狀況

美國是世界上最早開展地面模擬飛行試驗套用和研究的國家，其技術和裝備一直居國際領先地位。美國長期以來主要發展各類飛行裝備的模擬試驗系統，據統計1995-2000年，美軍的模擬裝備費用就高達36億美元。為了滿足高技術局部戰爭以及保障飛行員在特殊環境保持出色的戰鬥力等需要，美軍開始將計算機模擬試驗作為飛行實驗中的基本手段，同時還通過衛星聯網和計算機模擬實現大規模模擬飛行試驗演習。從20世紀90年代起，美軍把地面飛行試驗正式用於實戰，如在海灣戰爭爆發前，就針對作戰預案展開了為期天的“內部觀察一90”地面模擬作戰演習，後來戰爭過程中基本上採用了計算機輔助下的地面模擬飛行試驗的兵力部署和軍事行動，並在計算機模擬輔助下隨時生成作戰應急方案和做出快速反應。

俄羅斯同樣是世界上地面模擬飛行試驗的強國。俄羅斯在發展模擬試訓系統上是不惜代價的，其數量約占世界的一半，僅俄羅斯試飛院就擁有昂貴的空中飛行模擬器十餘種。他們的先進武器裝備幾乎都編配有相應的模擬訓練系統，且正在朝著通用化方向發展。

英、法、德等西歐國家也十分重視模擬飛行試驗訓練。他們將模擬試訓飛行系統的發展作為參加軍備競賽的極為重要的方面，因此西歐各國地面模擬飛行技術及其套用始終處於世界先進行列，並形成了十分繁榮的西歐模擬飛行試驗系統市場。以色列、日本、印度、韓國、新加坡等國亦不例外，他們同樣不惜重金開發和普及地面模擬飛行試驗。台灣也不甘於落後，據報導，他們在購買160架F一16戰機的同時，還引進了上百套F一16A/B地面飛行模擬試驗系統。

國內發展狀況

我國是發展和套用地面模擬飛行試驗技術較早的國家之一。20世紀80年代初開始研製和使用簡易地面飛行模擬器。20世紀80年代以來地面模擬飛行技術進入迅速發展階段，先後研製成功殲一6、殲一7、殲一8D及轟一6C等地面飛行模擬器。20世紀年代在分散式互動仿真（DIS）、虛擬現實（VR）技術和計算機生成兵力（CGF）技術等方面的研究和套用上獲得了跨越式發展。

進入20世紀90年代末期，隨著計算機技術的飛速發展，我國的飛行模擬技術水平也在不斷的提高，廣泛採用仿真建模、計算機成像、仿真網路和多媒體等高新技術，先後研製成功了殲擊機地面飛行模擬器、運輸機地面飛行模擬器、直升機地面飛行模擬器、飛行指揮模擬器、領航轟炸模擬器和空中加油模擬器等多種功能的模擬器，為航空部隊和地方企業提供了具有先進水平的地面模擬飛行器材，取得了可喜的實驗訓練效果和經濟效益，並進入了地面模擬飛行實驗訓練領域的國際先進行列。

試驗常見反應

地面模擬飛行試驗一直是海軍航空殲擊機、強擊機飛行員的一項訓練課目。訓練時飛行員在暗室，要求貼電極、系安全帶，在增加轉椅的角加速度和黑白光條等刺激下，往往引起飛行員極度緊張、焦慮、恐慌等情緒，以及心率跳動加快、血壓升高、頭痛、頭暈等生理症狀的出現。

必要性

飛行因素對飛行員心血管病的影響，是近年來航空醫學的研宄熱點之一。無論是軍事航空，還是民用航空都要求保證飛行安全第一。但軍事航空較民航具有更多的特殊性，涉及軍事作戰。所以一旦出現事故，不僅造成人員傷亡，而且還會極大地妨害軍事任務的完成。現代高性能戰鬥機具有持續高正加速度（+Gz）、高+Gz增長率等特點，對飛行員身體要求幾乎達到機體的生理極限，因此容易受到低氧噪音和振動等因素影響而造成心理和生理應激。因此為了保障飛行員的安全性、飛行員健康深層次防護的必要性、高訓練強度的擬定等需要，地面模擬飛行試驗為其提供重要理論參考，顯得十分必要。

高正加速度（+Gz）簡介

G即為一個地球表面的重力加速度，在航空中1G定義為航空機在海平面飛行時的升力和受到地球引力而往下吸引的力量相平衡時；而當飛行器改變慣性，如加減速或是進行非直線動作時即會產生正或負的G力。當飛行器加速或攀升，而導致重力由上往下，或進行非直線的動作的離心力，就會產生正G力，產生G力與地面位置無直接關係而與飛行器原有位置及方向有關，例如飛行器上下顛倒並往地面接近時，即使地面是在下方亦會產生正G力。相對的當飛行器減速或下降而使重力由下往上時，就會產生負G力，此時的上下亦與地面位置無直接關係。其實在生活中隨時都會產生額外G力，但是多半因為過於微小因此往往被忽略，若要明顯體驗則可利用高速的器材或交通工具，例如雲霄飛車或高速鐵路，但此類方式所產生的G力仍舊在一般人體的可承受範圍之內，而對於隨時在進行超高速動作飛行器上的飛行員而言，G力卻是不可忽視的一個重要關鍵，且往往決定生死。

+Gz與血管內皮細胞損傷之間的關係

血管內皮細胞損傷是動脈粥樣硬化形成的決定性因素。在各種損傷因素作用下，內皮細胞損傷是AS發生髮展過程的關鍵始動環節，它既是感應細胞又是效應細胞，不僅能感知血液中的炎性信號、激素水平、切應力、壓力等信息，而且能通過分泌多種血管活性物質對這些信息作出反應。大量研宄表明，持續性高正加速度（+Gz）暴露可以導致明顯的心肌結構損傷。