Les différents simulateurs de vol professionnels pour la formation
des futurs pilotes d'avions et d'hélicoptères
Simulateur de vol Infinite Flight
Tout au long des 105 ans d'histoire du vol motorisé, les humains ont cherché des moyens plus intelligents et plus sûrs d'acquérir la myriade de compétences que l'aviateur moderne doit posséder. Au fur et à mesure que la technologie de vol a évolué, les exigences imposées aux efforts de formation en vol ont augmenté avec ces nouvelles capacités. Parallèlement à la sophistication croissante des aéronefs, les technologies utilisées dans la formation au pilotage ont gagné du terrain afin de mieux refléter l'environnement de vol sous toutes ses formes.
Les simulateurs de formation au vol
Mais au bout du compte, toutes les technologies de l'aviation moderne servent uniquement d'outils pour aider les êtres humains à garder le contrôle et à mener le vol à son terme en toute sécurité.
Les défaillances d'équipement dans des modes complexes - les conditions météorologiques, l'ampleur et la profondeur des défis qu'elles posent et la nécessité de réfléchir et d'agir en réponse à des circonstances sans précédent - sont tous des éléments de l'expérience de formation moderne.
Ces circonstances défavorables et leurs divers éléments peuvent être créés efficacement dans l'environnement contrôlé du simulateur de vol (FFS - Full Flight Simulator) - éliminant le risque d'utiliser le vol réel dans un avion réel pour former les pilotes et les équipages à affronter le pire dans des conditions naturelles. Le FFS offre également les avantages de la rapidité - plus d'exposition à des situations défavorables par heure par rapport à ce qui est possible dans un avion.
De plus, en favorisant la simulation et en évitant l'avion pour la plupart - sinon la totalité - de la formation avancée, les pilotes dépensent moins d'argent pour obtenir une formation plus efficace et plus efficiente. Les simulateurs de vol sont même - si vous permettez l'observation - l'alternative la plus écologique à la combustion de combustibles fossiles à des fins de formation.
Les fabricants de simulateurs de vol et les établissements d'entraînement au vol sont toujours à la recherche de moyens plus efficaces et moins coûteux pour recréer la sensation du vol. Et ces derniers temps, il semble qu'il y ait des pas importants vers l'amélioration du réalisme des machines volantes les plus performantes.
Toujours une expérience émouvante
Dans sa première incarnation, l'aviation était une expérience solitaire. Les machines étaient monoplaces, ce qui rendait le processus d'apprentissage du vol - ni particulièrement efficace, ni particulièrement sûr pour l'"élève". Deux progrès dans le domaine de l'aviation des premiers temps ont contribué à faire de l'entraînement plus sûr et plus efficace une chance de se battre : l'avènement des machines à deux places et la mise au point de la double commande.
Les programmes de formation au pilotage sont rapidement passés d'expériences pratiques non structurées à des systèmes plus formels. Et à peu près à la même époque, un appareil d'entraînement rudimentaire a commencé à faire son apparition dans les écoles de pilotage. À peine un simulateur au sens où nous l'entendons aujourd'hui, les premières machines d'entraînement au vol n'étaient rien de plus que des avions montés sur des cardans ou des jonctions avec des câbles reliant les commandes pour réagir au tangage et au mouvement de lacet.
À tout le moins, ces dispositifs d'entraînement ont montré au pilote éventuel la relation entre le manche et la gouverne de profondeur, les ailerons, les pédales de direction et la gouverne de direction. Pas de paysage en mouvement - pas de comptage - pas de force G, pas de turbulence, pas de météo ; juste un avion dans un hangar et bien équilibré. Cette approche a commencé à émerger vers 1910. Mais comme aujourd'hui - la technologie ne pouvait pas rester immobile et peu de temps après la Première Guerre mondiale - au cours de laquelle les simulateurs de base enseignaient les commandes et les techniques de tir - la première simulation de mouvement efficace est entrée en service. Le Link Trainer des années 1920 était une machine électrique/mécanique qui servait à contrôler le mouvement des gyroscopes à panneaux et des instruments pour contrôler les commandes. Les fenêtres noircies ont éliminé les références visuelles extérieures, ce qui en fait un outil de formation et de sélection efficace pour les étudiants au vol aux instruments. Les améliorations et les perfectionnements continus ont aidé à généraliser l'utilisation du Lien au cours de la Seconde Guerre mondiale.
Les dispositifs d'entraînement n'ont cessé de progresser pour suivre l'évolution de l'aviation et enfin, dans les années 1950, les premières machines électro-hydrauliques à trois axes ont commencé à voir le jour. Ces entraîneurs ont tenté de reproduire le poste de pilotage d'un avion et - avec une scène projetée devant les fenêtres - de montrer le mouvement relatif de l'avion en réponse au contrôle du mouvement.
La simulation de mouvement a pris son envol dans les années 1980 avec l'avènement des machines à six degrés de liberté de mouvement, ce qui a permis à la plate-forme d'ajouter des forces d'accélération dans la gamme de produits.
Ces simulateurs, combinés à des images améliorées sur écran plus large - atterrissage et ciel - essentiellement la nuit - se sont avérés suffisamment réalistes pour que les pilotes puissent obtenir une qualification de type uniquement sur la base de la formation sur simulateur.
Les simulateurs d'aujourd'hui reflètent les progrès de la puissance de traitement informatique et des technologies d'affichage pour offrir un environnement de formation qui ressemble davantage au monde réel. Les meilleures machines d'aujourd'hui peuvent restituer le jour ou la nuit - toutes les formes de temps - avec les sons appropriés - et même des représentations précises du paysage et de l'architecture.
Les progrès en matière de force motrice et de contrôle rendent les aspects de mouvement plus représentatifs de l'avion réel. Et les progrès futurs promettent de déplacer l'expérience du mouvement bien au-delà des manœuvres relativement statiques d'un avion d'affaires ou d'un avion de ligne typique et de l'introduire dans le monde des attitudes inhabituelles - entraînement perturbé et même voltige et combat air-air. Les dispositifs d'entraînement au vol n'ont jamais été une expérience aussi émouvante, mais ils le seront dans l'avenir.
La division de base
Flight Training Device (FTD) ou le simulateur de vol complet : Les deux contribuent à rendre les pilotes plus intelligents et à réduire le besoin d'un vol réel pour s'entraîner efficacement. En général - le FTD est une machine d'entraînement immobile - bien qu'il puisse utiliser une vidéo animée d'une certaine taille pour refléter l'effet des entrées de commande. Le FFS - d'un autre côté - mélange généralement le mouvement réel de la plate-forme d'entraînement et la vidéo de mouvement appropriée pour transmettre toute la gamme des sensations de vol et la réponse de l'avion. Les plates-formes de FFS sont approuvées par la FAA pour différents niveaux d'applicabilité - le type de formation qui peut être consigné pour une qualification ou une devise et le niveau D est le plus élevé. Le temps passé dans des simulateurs de niveau D peut être pris en compte pour la formation initiale dans un avion jusqu'à - et y compris - la qualification de type mentionnée précédemment.
Certains DEV et FFS sont de type spécifique - avec des postes de pilotage qui reflètent avec précision l'équipement réel de l'avion - avionique - commandes de vol et de moteur - commutateurs et disjoncteurs. D'autres peuvent être assez flexibles pour refléter plusieurs avions spécifiques - tandis que d'autres encore peuvent être largement génériques - avec des paramètres logiciels pour refléter les caractéristiques d'une large gamme d'avions réels.
Les meilleurs Sims d'aujourd'hui reflètent les nouvelles technologies aéronautiques
Il est tout simplement stupéfiant de constater à quel point les options de simulateurs de mouvement se sont répandues au cours des dernières années. De nouvelles solutions pour les aéronefs qui n'étaient pas offertes auparavant en format FFS aident un plus grand nombre de pilotes, tandis que des dispositifs spécifiques au système aident les pilotes à s'habituer aux accessoires des aéronefs à la fine pointe de la technologie. Par exemple, il y a un peu plus d'un an, Fidelity Flight Simulation (http://www.fidelityflight.com) a obtenu un contrat de Cessna Aircraft Co. pour la fourniture d'un mélange de neuf simulateurs de vol et d'entraîneurs système pour le centre de formation monomoteur de l'avionneur situé dans son usine de production à Independence, au Kansas.
Fidelity Flight Simulation - basée à Pittsburgh en Pennsylvanie - offre un large éventail de ses systèmes de formation, y compris sa gamme MOTUS d'ensembles FFS, ses systèmes FTD à poste de pilotage complet sans mouvement et son ensemble de formation G1000. Les forfaits MOTUS de Fidelity comportent des postes de pilotage répliqués avec précision et équipés d'une avionique qui reflète les besoins du client. Les FFS Fidelity comprennent également des écrans numériques ou des systèmes de projection enveloppants, des commandes de mouvement électriques et des logiciels bien modélisés propres à l'avion.
L'entreprise de simulateur de vol CAE
CAE, l'un des principaux acteurs de la formation au vol et de la production de systèmes de simulation, a relevé le défi de reproduire un nouvel avion à réaction doté d'une toute nouvelle architecture de contrôle dans une simulation de vol et a remporté le contrat d'admissibilité pour cet avion - le Falcon 7X de Dassault certifié l'an dernier.
CAE intègre également ce qu'on appelle le retour de force dans ses simulateurs de niveau D. Le retour de force est un matériel et un logiciel qui reproduit la sensation de l'air sur les gouvernes lorsque l'élève-pilote manipule les commandes de l'avion et constitue un aspect important des nouvelles plates-formes de FFS à mouvement électrique. Le retour de force sur les commandes augmente considérablement la sensation de pilotage. Pour en savoir plus sur les systèmes et services de CAE, visitez le site http://www.cae.com/.
L'entreprise Flight Safety International
Entre-temps, Flight Safety International (FSI) a opté pour des entraînements électriques et des systèmes de retour de force dans le FFS Mustang construit pour Cessna et pour le prochain XLS+, et on s'attend à ce qu'il réponde aux besoins de mouvement des sims pour le tout nouveau Citation Columbus à grande cabine lancé début février.
Les pilotes qui ont testé le simulateur XLS+ lors de sa mise au point à l'usine de systèmes de simulation Tulsa de FSI rapportent qu'ils ont eu les réponses les plus réalistes dans leur expérience de formation sur simulateurs de mouvement à six degrés de liberté. Ils font état d'une douceur et d'un réalisme améliorés - moins de bruit - et de réinitialisations plus rapides après la fin d'une manœuvre - disons - moins qu'optimales. La certification de niveau D de la FAA est attendue prochainement. L'an dernier seulement, le FSI a ajouté l'approbation de niveau D aux nouveaux simulateurs de mouvement électrique reproduisant les avions de ligne à turbopropulseurs de Havilland Q400 ainsi que les EMB-170 et Citation Mustang. Pour plus d'informations sur l'offre mondiale de services et d'équipements de Flight Safety, consultez le site https://www.flightsafety.com/.
L'entreprise Frasca International
Frasca International, basée en Illinois, continue de voir ses activités se développer parallèlement à la croissance de l'aviation d'affaires au cours des dernières années. Alors que cette histoire touchait à sa fin, Frasca, qui a eu 50 ans en janvier, a annoncé qu'elle dévoilerait un nouveau FTD pour l'Eurocopter EC-135 avec le système TruVision Global Visual Display.
Le système TruVision enveloppe le poste de pilotage avec un affichage de 200 degrés horizontalement et 60 degrés verticalement pour donner au pilote une vue qui correspond au balayage visuel typique. Et même si le FTD Frasca Eurocopter EC-135 est une plate-forme fixe, Frasca utilise un système de retour de force dans les commandes de son système d'entraînement pour reproduire plus précisément les forces des pédales du collectif cyclique et du rotor de queue en vol de simulation pour l'EC-135.
Ce système FTD perfectionné utilise également une nouvelle technologie comme la modélisation des éléments de pale utilisée pour donner au système d'entraînement un reflet précis des conditions spéciales de l'hélicoptère, comme l'affaissement des pales en décrochage avec puissance et l'autorotation de secours. Frasca utilise également la technologie de retour de force et les systèmes d'affichage TruVision sur sa gamme de systèmes FFS pour avions d'affaires.
En plus de ses FTD pour hélicoptères et FTD pour aéronefs à voilure fixe, Frasca propose des systèmes FFS pour couvrir des avions d'affaires aussi divers que les monomoteurs Beechcraft Bonanza et Piper Malibu - les Beechcraft King Airs C90, 200, 300 et 350 - les modèles Hawker 800 et Cessna Citation and Conquest II. Vous trouverez plus d'informations sur les activités de Frasca sur http://www.frasca.com.
L'entreprise Mechtronix
Enfin, Mechtronix du Canada adopte une approche différente pour la production de ses FTDs de niveau 6. En utilisant des cockpits inutilisés et en adaptant les panneaux - l'avionique aux instruments - en fonction de l'avion désiré, Mechtronix peut produire du matériel de formation hautement efficace à une fraction du coût des machines fabriquées sur mesure. La compagnie offre deux lignes complémentaires de FTD - l'Ascent Flight Trainer et l'Ascent Full Flight Trainer. Ces derniers peuvent être équipés pour s'adapter à l'avion du client et peuvent être qualifiés jusqu'au niveau 6 pour les FTDs. Les panneaux sont tellement représentatifs de l'avion spécifique que même l'avionique est la même - que ce soit Bendix-King/Honeywell - Collins ou Garmin.
Mechtronix Ascent utilise des panneaux générés par ordinateur qui peuvent être configurés pour s'adapter à une variété de cockpits différents, y compris les panneaux entièrement en verre des avions techniquement avancés, avec écrans de vol principaux et écrans multifonctions d'Avidyne ou Garmin.
La gamme de produits de l'entreprise s'étend des produits à piston aux turbopropulseurs et turbopropulseurs intermédiaires, en passant par les plates-formes de mouvement à engrenages FFS pour équipements commerciaux. Pour en savoir plus sur Mechtronix, visitez le site http://www.mechtronix.ca.
Les sociétés de formation et de simulation de vol
CAE - Flight Safety et d'autres compagnies offrent soit de l'équipement de formation - FTD et FFS - soit des services de formation - ou les deux. Certaines entreprises manufacturières offrent des programmes de location ou des programmes de location pour les entreprises qui veulent conserver le contrôle interne de la totalité ou d'une partie de leurs besoins récurrents et de leurs missions spéciales. Certaines entreprises ont recours à une combinaison d'expériences de formation - envoyer des pilotes à l'extérieur pour une formation annuelle ou semestrielle, tout en fournissant des formateurs en procédures pour aider les pilotes à rester à l'affût lorsqu'ils sont à la maison. Les solutions sont aussi variées que les besoins.
Mieux encore, ce qui constitue les limites d'aujourd'hui sera peu de chose par rapport à ce qui arrivera dans l'avenir, à mesure que les coûts et le réalisme de ces équipements de formation continueront de s'améliorer.
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