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Panamá, Jueves 24 de Julio del 2014

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Simulador de Vuelo

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Un Simulador de Vuelo es un sistema que intenta replicar, o simular, la experiencia de volar una aeronave de la forma más precisa y realista posible. Los diferentes tipos de simuladores de vuelo van desde videojuegos hasta réplicas de cabinas en tamaño real montadas en accionadores hidráulicos (o electromecánicos), controlados por sistemas modernos computarizados.

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Los simuladores de vuelo son muy utilizados para el entrenamiento de pilotos en la industria de la aviación, el entrenamiento de pilotos militares, simulación de desastres o fallas en vuelo y desarrollo de aeronaves.

TIPOS

Hoy en día hay varias categorías de simuladores de vuelo utilizados para el entrenamiento de pilotos. Estas categorías van desde simples sistemas de entrenamiento hasta simuladores de vuelo con 6 ángulos de movimientos. Hay también variaciones menores entre estas categorías pero proveen las mismas capacitaciones esenciales.

Contrariamente a la creencia popular, hoy en día los simuladores modernos no son tan utilizados para el entrenamiento de pilotos en como volar, como para enseñar al piloto procedimientos normales y de emergencia en pleno vuelo. Utilizando los simuladores, los pilotos pueden practicar situaciones que no pueden ser practicadas de forma segura en una aeronave real. Estas situaciones incluyen desprendimientos de superficies de vuelo y pérdidas completas de potencia. Hoy en día las aeronaves están basadas en sistemas complejos de computadoras y para poderla operar de forma eficiente los pilotos deben poseer un buen nivel técnico así como habilidades de pilotaje.

La mayoría de las instituciones gubernamentales tales como la Administración Federal de Aviación estadounidense (FAA) clasifican cada categoría de similar. Estas instituciones reguladoras son necesarias para certificar las características de los dispositivos. Los pilotos comerciales estadounidenses pueden anotarse las horas de vuelo requeridas únicamente en simuladores certificados por la FAA. Para que un simulador sea certificado debe demostrar que sus características de vuelo coinciden con las del avión que está siendo simulado. Los requerimientos a testear están detallados en las guías denominadas Guías de Test de Aprobación (ATG) o Guías de Test de Calificación (QTG).

Los entrenadores del sistema son usados para enseñar a los pilotos como operar apropiadamente varios sistemas de la aeronave. Habitualmente no son usados para enseñar a volar ni para entrenamiento de procedimientos de emergencia. Una vez los pilotos se familiarizan con los sistemas operacionales se realiza la transición a los entrenadores de procedimientos de cabina o CPT. Estos sistemas fijos son copias exactas de una aeronave y son usadas para entrenar a las tripulaciones de vuelo en procedimientos normales y de emergencia. Estos reproducen el entorno atmosférico en el que la aeronave volará, simulando vientos, temperaturas y turbulencias. CPTs simulan también la variedad de sonidos provocados por la aeronave como por ejemplo los motores, trenes de aterrizaje y otros sonidos. Algunos son equipados con sistemas visuales. A pesar de todo estos no son equipados con sistemas que simulen los movimientos de la aeronave.

SIMULADOR DE MOVIMIENTO COMPLETO
Un full motion Simulator (simulador de movimiento completo) o full-flight Simulator, duplica todos los aspectos de una aeronave y su entorno, incluyendo los movimientos básicos de la aeronave. Este tipo de simuladores pueden generar sacudidas momentáneas de forma que sus ocupantes en el simulador deban abrocharse los cinturones de los asientos tal y como harían en una aeronave real. Dado que el movimiento de cualquier simulador es mucho más restrictivo que los movimientos de una aeronave real, el sistema de movimientos no calca los movimientos y actitud del avión. En lugar de ello realiza las llamadas señales de movimiento las cuales engañan las sensaciones del piloto y le hacen creer que está volando. Para poder hacer esto apropiadamente, el conocimiento de los órganos de los sentidos del ser humano, particularmente del sistema vestibular, es empleado extensivamente. Esto convierte a la simulación de vuelo en un área de conocimientos intensivos.

Los simuladores de vuelo son extensamente utilizados en investigación en diversas áreas aeroespaciales, particularmente en la dinámica de vuelo y en la interacción hombre-máquina. Tanto simuladores estándar como específicamente construidos para investigación se utilizan para este propósito. El rango va desde la gama más simple, parecida a los videojuegos, hasta los diseños específicos y extremadamente caros como LAMARS, instalados en la base Wright-Patterson Air Force, Ohio, el cual permite 5 ángulos de movimiento y un sistema visual con más de 180 grados de campo de visión en todas direcciones.

Muchos simuladores son equipados también con funcionalidades que son utilizadas por los instructores. Estas son conocidas como Instructor Operador Stations (IOS). En el IOS, un instructor puede rápidamente crear cualquier normal o anormal situación en la aeronave simulada o en su entorno exterior simulado. Esto puede ir desde fuego en los motores, malfunciones en el tren de aterrizaje, fallos eléctricos, tormentas, rayos, riesgos de colisiones con otros aviones, pistas de aterrizaje resbaladizas, fallos en los sistemas de navegación hasta otros incontables problemas con los que la tripulación debe familiarizarse para saber como actuar.

Muchos simuladores recientes permiten al instructor controlar el sistema desde la cabina o desde una consola al lado del asiento del copiloto o simplemente ajustar ciertos instrumentos, de forma particular (por ejemplo introduciendo un código de transpondedor específico) permitiéndoles programar ciertos escenarios usando el interfaz de la cabina. Esto permite el entrenamiento de un solo piloto en una aeronave que requiere una tripulación de dos personas, permitiendo al instructor actuar como segundo.

En el pasado los full motion flight simulators eran unidades con movimientos hidráulicos que costaban varios millones de dólares usadas en grandes centros de entrenamiento como el FlightSafety Internacional. Actualmente los avances en movimientos usando dispositivos eléctricos han permitido que los movimientos simulados sean utilizados de forma económica en simuladores de pequeñas aeronaves, incluyendo aeronaves monomotor de pistón en centros de entrenamiento como el Flight Level Aviation.

Los simuladores de vuelo son un elemento esencial individualmente en cada piloto y en el entrenamiento de la tripulación de vuelo. Ahorran tiempo, dinero y salvan vidas.

Los simuladores de vuelo fueron de los primeros tipos de programas a ser desarrollados para los tempranos ordenadores personales. Los simuladores Sublogic de Bruce Artwick’s fueron famosos por las funcionalidades que proporcionaba en máquinas de 8 bits.

Un tipo popular de simuladores de vuelo son los simuladores de vuelo de combate, los cuales simulan el combate aéreo desde el punto de vista de los pilotos y su tripulación. Los títulos de simuladores de vuelo de combate son más numerosos que los simuladores de vuelo civiles, debido a la variedad de temas disponibles y a la demanda del mercado.

A principios del año 2000, incluso los simuladores de vuelo caseros son tan realistas que, tras los acontecimientos del 11 de septiembre de 2001, algunos periodistas y expertos especularon con la posibilidad de que algunos de los secuestradores podrían haber ganado conocimientos de cómo pilotar un avión de paquetes tales como el Microsoft Flight Simulator. Microsoft, mientras refutaba tales críticas, retrasaba el lanzamiento de su versión 2002 para borrar el World Trade Center de su escenario de Nueva York y proporcionar un parche para borrar las torres de las anteriores versiones del simulador.

La afición a los simuladores de vuelo caseros ha hecho que muchos usuarios lleguen a ser diseñadores de aeronaves para estos sistemas. De esta forma ellos pueden crear tanto aeronaves militares como comerciales utilizando los nombres de aerolíneas reales, de forma que pueden sacar partido de sus diseños. Muchos otros usuarios crean su versión personal de su aerolínea favorita dando lugar a aerolíneas virtuales como Iberflight, Airhispania, Iberia virtual, Airalandalus, Futura virtual y muchas otras que pueden encontrarse en Internet. Estas modificaciones del simulador (coloquialmente llamada “mods”) generalmente añaden gran valor a la simulación y permiten expandir significativamente la experiencia del vuelo con nuevas situaciones y contenidos. En algunos casos la simulación llega mucho más lejos de para lo que sus diseñadores originales crearon la aplicación. Además de volar en el simulador, muchos usuarios han descubierto el control de tráfico aéreo online. Esto es pilotos virtuales y ATCs jugando juntos en tiempo real para simular la verdadera experiencia de tráfico aéreo. Hay multitud de redes, las más populares son VATSIM e IVAO.

HISTORIA

Debido a que los vuelos reales son peligrosos para pilotos sin un entrenamiento previo, desde los primeros días de la aviación, diversos esquemas fueron usados para que los pilotos pudieran sentir la sensación de volar sin ser realmente aerotransportados. Por ejemplo el "Sander Teacher" fue un aeroplano completo montado en una articulación universal que era orientado hacia el viento con capacidad de girar y de inclinarse libremente. Otro simulador de vuelo de los primeros días fue desarrollado en 1910 a partir de un barril montado en un marco.

Un buen número de dispositivos electromecánicos fueron probados durante la Primera Guerra Mundial y posteriormente. El más conocido es el "Link Trainer", el que en 1930 sólo simulaba movimientos mecánicos, aunque posteriormente se le incluyeron Instrumentos de control (avión) y fue utilizado por algunos países durante la Segunda Guerra Mundial e incluso después.

El "Celestial Navigation Trainer" de 1941 fue una enorme estructura de 13,7 metros capaz de acomodar en su interior una tripulación entera de un bombardero para aprender como volar en misiones nocturnas. En 1940 las computadoras analógicas fueron usadas para resolver las ecuaciones de vuelo, dando lugar a los primeros simuladores electrónicos.
En 1948, Curtiss-Wright desarrolló un simulador para el Stratocruiser de Pan American, el primer simulador de vuelo completo utilizado por una aerolínea. Aunque no se había simulado movimiento ni vistas exteriores, la cabina entera y sus instrumentos funcionaban de forma que la tripulación lo encontró muy efectivo. A partir de ese momento los sistemas de movimiento llegaron y se instalaron a finales de los años 50.

Los primeros sistemas "full motion" solían simular el terreno usando un modelo de terreno y haciendo elevar una cámara sobre él con la misma posición en la cual se supone que debía estar la aeronave. El resultado eran imágenes proyectadas en un televisor. Naturalmente el área simulada era muy pequeña y habitualmente se limitaba a los alrededores del aeropuerto. Un sistema similar que utilizaron los militares para simular bombardeos. El uso de computadoras digitales para la simulación de vuelo empezó en los años 60.

En 1954 General Precision Inc., posteriormente parte de Singer Corporation, desarrolló un simulador con movimiento el cual contenía una cabina dentro de un marco metálico. Este simulador proporcionaba 3 grados de cabeceo, balanceo y alabeo, pero en 1964 mejoró y aparecieron versiones más compactas que incrementaban a 10 grados. En 1969 fueron desarrollados simuladores de aerolínea con actuadores hidráulicos controlando cada eje de movimiento. Los simuladores empezaron a ser construidos con seis ejes de movimiento (cabeceo, balanceo y alabeo para los movimientos angulares y movimientos horizontales, verticales y laterales). A partir de 1977, los simuladores de aerolínea empezaron a adoptar las nuevas cabinas en donde los computadores estaban instalados en el interior de éstas.

A partir de este momento los mayores avances se realizaron en tecnologías de visualización. En 1972 Singer desarrolló una lente policromada utilizando un espejo esférico que proyectaba las vistas del exterior de la cabina. Esto mejoró sustancialmente la sensación de vuelo. Sin embargo solamente ofrecía un campo de visión de 28 grados. En 1976 se introdujeron las imágenes enfocadas. Hacia los 80 las imágenes proyectadas de alta definición se convirtieron en el estándar de los simuladores de aerolínea.

 

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