T. Mannchen

Der Hubschrauber Flugsimulator des Campus Friedrichshafen der Dualen Hochschule Baden-Württemberg (DHBW) Ravensburg basiert auf einem Original Hubschrauber des Typs BO105. Im Zuge der Entwicklung des Flugsimulators wurden die Triebwerke, der Rotor und das Hauptgetriebe sowie der Heckausleger des Hubschraubers entfernt. Die Hubschrauber-Zelle, das Cockpit, die Sitze, die Piloten-Steuerhebel und das Steuergestänge dagegen wurden im Original beibehalten. Zur Entwicklung des Sichtsystems wurde zunächst ein 3D-CAD Modell des Hubschraubers erstellt, mit dessen Hilfe das Sichtfeld der Piloten untersucht wurde. Daraus konnte als Anforderung eine sphärisch gekrümmte Projektionsfläche mit einer azimutalen Abdeckung von 210° sowie einer Sicht nach vorne und nach unten abgeleitet werden. Basierend auf dieser Anforderung wurde eine Projektionsfläche konstruiert und in Faserverbundbauweise hergestellt. Das simulierte Sichtfeld wird durch nahtlose Überlappung von sechs Projektionen erzeugt. Die Simulation basiert auf einem Cluster von Computern mit der Flugsimulationssoftware X-Plane, welche in einer Master-Slave-Architektur arbeiten. In X-Plane wurde ein für die BO105 angepasstes flugmechanisches Modell implementiert. Zur Übertragung der Piloten-Kommandos an die Flugsimulation wurden die Piloten-Steuerhebel mit Positionssensoren ausgestattet und an X-Plane angebunden. Die ursprüngliche Hubschrauber-Verkabelung wurde ersetzt, so dass alle Schalter im Cockpit inklusive der Piloten-Steuerhebel und des Overhead-Panels in der Simulation zur Verfügung stehen. Das Cockpit wurde einer "Glass-Cockpit Konvertierung" unterzogen, indem die ursprünglichen Rundinstrumente durch Bildschirme ersetzt wurden, welche von X-Plane angesteuert werden. Das Design und Layout der digitalen Instrumente wurde an das moderner Glass-Cockpit Hubschrauber angelehnt. In einer Pilotenevaluation mit verschiedenen Flugmanövern wurde festgestellt, dass die Flugeigenschaften der Realität sehr ähnlich sind und dass "man sich vom Gefühl her im echten Fluggerät wiederfindet". Mit dem Hubschrauber Flugsimulator steht damit eine hochwertige und anpassbare Entwicklungsplattform für Simulationen und Untersuchungen im Bereich Flugsimulation, Flugregelung, Missionssimulation sowie für Cockpit- und Mensch-Maschine-Schnittstelle Entwicklungen zur Verfügung.

"The helicopter flight simulator at the Friedrichshafen campus of the Baden-Württemberg Cooperative State University (DHBW) Ravensburg is based on an original BO105 helicopter. During the development of the flight simulator, the engines, rotor, main gearbox, and tail boom of the helicopter were removed. The helicopter's airframe, cockpit, seats, pilot control levers, and control linkage, however, were retained in their original state. To develop the visual system, a 3D CAD model of the helicopter was first created, which was used to analyze the pilots' field of vision. This resulted in the requirement for a spherically curved projection surface with an azimuthal coverage of 210° and forward and downward visibility. Based on this requirement, a projection surface was designed and manufactured using fiber composite construction. The simulated field of vision is generated by the seamless overlap of six projections. The simulation is based on a cluster of computers running the X-Plane flight simulation software, operating in a master-slave architecture. In X-Plane, a flight mechanics model adapted for the BO105 was implemented. To transmit pilot commands to the flight simulation, the pilot control levers were equipped with position sensors and connected to X-Plane. The original helicopter wiring was replaced so that all switches in the cockpit, including the pilot control levers and the overhead panel, are available in the simulation. The cockpit underwent a "glass cockpit conversion" by replacing the original analog gauges with digital displays controlled by X-Plane. The design and layout of the digital instruments were based on those of modern glass cockpit helicopters. Pilot evaluations involving various flight maneuvers revealed that the flight characteristics are very similar to reality and that "the feeling is just like being in the real aircraft." The helicopter flight simulator thus provides a high-quality and adaptable development platform for simulations and investigations in the field of flight simulation, flight control, mission simulation, as well as for cockpit and human-machine interface developments."

Deutscher Luft- und Raumfahrtkongress 2018, Friedrichshafen

Deutsche Gesellschaft für Luft- und Raumfahrt - Lilienthal-Oberth e.V., Bonn, 2018

Conference Paper

deutsch

21,0 x 29,7 cm, 10 Seiten

urn:nbn:de:101:1-2018101214154554734552

10.25967/480236

Hubschrauber, Flugsimulation, Luftfahrt, Mensch-Maschine-Schnittstelle

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Mannchen, T. (2018): Entwicklung und Aufbau des DHBW Hubschrauber Flugsimulators. Deutsche Gesellschaft für Luft- und Raumfahrt - Lilienthal-Oberth e.V.. (Text). https://doi.org/10.25967/480236. urn:nbn:de:101:1-2018101214154554734552.

12.10.2018