V rámci konference OpenAlt jsme na FIT VUT navštívili také letecký simulátor, který přímo na fakultě provozuje výzkumná skupina AeroWorks. Provázel nás Ing. Petr Dittrich, doktorand z Fakulty informačních technologií.
Jste v laboratoři multimediálních, haptických, vestavěných a síťových systémů. Zní to složitě, ale ve výsledku je to vlastně letecký simulátor,
přivádí nás Petr Dittrich do místnosti, kterou prakticky celou vyplňuje simulátor. Samotná kabina je obklopena sádrokartonovou zdí, na kterou tři projektory zavěšené pod stropem promítají panoramatický obraz. Projekční plocha je válcová a obraz prochází řadou matematických transformací, protože projektor je stavěn na zobrazení na planární plátno.
Zobrazovací plocha je tvořena ohýbaným sádrokartonem, má průměr 5 metrů, výšku 3 metry a piloty obklopuje v úhlu 220 stupňů. Je to napočítáno tak, že pilot při otočení hlavy nevidí za hranu plátna.
Pohled do kokpitu a náš průvodce Petr Dittrich
Stavbu simulátoru financovalo MŠMT a slouží primárně studentům pro výuku a zpracovávání bakalářských a diplomových prací. Můžou si sednout do prostředí simulátoru a vyzkoušet si svoje programy. Je to úplně jiný svět – vystoupení z prostředí monitoru a klávesnice.
Lidé z Fakulty informačních technologií se nezabývají samotnými letadly, ale jejich počítačovou částí, která hraje čím dál důležitější roli. Už to vlastně není počítač v letadle, ale spíš počítač, který umí mimochodem létat. Počítače začínají v letadle přebírat víc a víc úkolů, jen neumí vytvořit vztlak.
Simulátor není určen pro výcvik pilotů, ale pracují na něm primárně studenti. Je to stále upravovaný systém, na kterém se pořád něco dělá. Ne všechno proto vždycky funguje, každou chvíli se něco předělává – to je ale účel.
Mezi členy skupiny AeroWorks je i několik pilotů, například Ing. Jozef Mlích nebo vedoucí skupiny Ing. Peter Chudý, Ph.D. MBA. Spolupracujeme samozřejmě i s několika firmami, například jedna vyrábí simulátory pro armádu.
Řídicí panel
Boeing byl zvolen právě proto, že se řídí „berany“ na rozdíl od letadel Airbus, která se řídí pomocí joysticku. Ten studenti informatiky znají a my jsme schválně chtěli, abychom jim zprostředkovali úplně jiný pohled na svět – aby to zkrátka nebyla jen další počítačová hra.
Konkrétně se jedná o model Boeing 737–800 NG – next generation v názvu znamená, že mechanické budíky nahrazuje „glass cockpit“. Tedy velké obrazovky zobrazující maximum informací. Není to ještě fly-by-wire, ale už to umí celé řídit počítač.
Hardware byl dodán jako jednotlivé prvky kokpitu, ale podobné zařízení je možné na internetu koupit i jako stavebnici. Kokpit je podle Dittricha velmi věrný a je opravdu obsáhlý – obsahuje vše od samotných řídicích prvků přes rádiovou část až po ovládání podvozku nebo navigační systém. Sestavení celého simulátoru trvalo přibližně dva měsíce.
Proti skutečnému letadlu chybí jen několik drobností. Chybí nám tu jedna obrazovka a ne všechny budíky se chovají úplně správně. Z hlediska pilotáže je ale vše maximálně věrné.
Hlavní rozdíly jsou pak v jednotlivých simulačních modulech, kdy v některých například není možné zvolit třeba zátěž nebo její rozložení. Letadlo s pasažéry se pak chová úplně jinak, má to zásadní vliv na celý let.
Software dokáže také simulovat poruchy, ale se studenty se většinou řeší spíše standardní situace.
Celý simulátor potřebuje k řízení jen dva počítače. Jeden je nahoře na projekci a na něm běží simulační jádro. Druhý počítač je pod přídí kokpitu a ten ovládá zobrazení na displejích.
Všechny přepínače a další prvky v kokpitu jsou pak k tomuto počítači připojeny přes USB.
Rozsvícený ovládací panel na stropě
Ovládání „berany“ má silovou zpětnou vazbu, která je ovšem pasivní a dokáže jen brzdit pohyb v různých směrech. Je to vlastně jen pružina a tlumič, ale chování je naprosto věrné – i posilovač ve skutečném letadle musí dávat pilotovi zpětnou vazbu.
Výhodou pasivního zatěžovacího prvku je, že nemůže zranit pilotujícího studenta. Máme tu ještě druhý simulátor, který má zatěžovací prvek aktivní a je určen primárně pro výzkum.
Samozřejmě jsme si vyzkoušeli start a let nad Moravou včetně přistání. Přestože je kokpit pevně přišroubován k podlaze, díky panoramatickému obrazu zakrývajícímu celý výhled je pilot maten natolik, že má dojem pohybu. Spousta návštěv se nás pak zeptá, jestli se to opravdu nenaklánělo,
směje se Dittrich. Jeden z kolegů si po chvíli skutečně musí jít sednout na židli a dívat se jinam, protože se mu začne nepříjemně motat hlava.
Připraveni na start
Povrch pod námi je dostatečně realistický pro pilotáž letounu tohoto typu a vychází z dat mise SRTM, během které raketoplán prováděl radarové měření tvaru planety,
říká nám Petr Dittrich po startu z letiště Brno–Tuřany. Po chvíli prolétáme nad jadernou elektrárnou Dukovany a sledujeme z výšky deseti tisíc stop dráty vysokého napětí. Máme tu čtyři možnosti zobrazení: toto je MS Flight Simulator a ukazujeme ho návštěvám, pak tu máme profesionální komerční XPlane, open-source Flight Gear a čtvrtý software je čistě náš a počítáme si v něm jen matematiku.
Právě Petr Dittrich se ve své disertační práci zabývá matematickými modely letadel.
Odcházíme od simulátoru, země se pod námi ještě pohupuje a cítíme stejné nadšení jako studenti. To je cílem – nabídnout atraktivní prostředí a nechat studenty programovat reálné zařízení. Většina z nich umí v PHP napsat e-shop, ale tady mají možnost pracovat s něčím skutečným, na co si mohou sáhnout,
loučí se s námi Petr Dittrich.
ČLÁNKY DO MAILU