Warum können Level-D-Simulatoren keinen G-Force-Effekt erzeugen?

Sie können anhaltende G-Kräfte erzeugen, indem sie den Sim kippen, ohne dass die Insassen es bemerken. Natürlich ist diese Neigung des 1G-Schwerkraftvektors auf praktische Winkel von etwa 45° begrenzt, was 0,7 G einer simulierten anhaltenden horizontalen Beschleunigung erzeugt.

Vertikale Dauerbeschleunigung ist eine ganz andere Sache: Die 1G sind immer schon da und können nur durch Neigen des Sims reduziert werden, während wir bei Manövern mit erhöhtem Lastfaktor versuchen, über 1G hinaus zu steigen.

Glücklicherweise können die Innenohrsensoren bis zu einem gewissen Grad ausgetrickst werden: Sie sind sehr gut darin, Beschleunigungseinsätze zu erkennen, werden aber von anhaltenden Beschleunigungseingaben überflutet. Unser Gehirn scheint sich auf das Innenohr zu verlassen, um den ersten Beginn der Beschleunigung zu erkennen, und dann auf unser peripheres Sehen, um die Bewegungsgeschwindigkeit abzulesen. Wenn wir also die Simulation schnell heben und die Bewegung auf dem Bild zeigen, können wir nicht sehr leicht erkennen, ob wir nach einiger Zeit nicht mehr von G-Kräften heruntergedrückt werden.

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Level-D-Simulatoren sind für die Ausbildung in der Zivilluftfahrt vorgesehen, die lehrt, wie der Belastungsfaktor begrenzt werden kann. Militärsimulationen sind ein anderer Fischkessel, wie in dieser Antwort erwähnt. G-Sitze wie oben abgebildet liefern Hinweise für unsere Körperhautsensoren, ebenso wie G-Anzüge.

Zentrifugen können natürlich anhaltende G-Kräfte erzeugen, und es gibt sie, die vom Militär zum Trainieren des anhaltenden G-Fliegens und von medizinischen Einrichtungen verwendet werden, um zu prüfen, wie lange eine Person bei Bewusstsein bleiben kann. Eine Kombination einer Zentrifuge mit einem zivilen 6-DoF-System ist für eine realistische Beschleunigungssimulation nicht wirklich möglich.

Die einzigen G-Kräfte, die der Simulator simulieren kann, sind anhaltende seitliche Kräfte, die Sie beim Neigen spüren, und sehr begrenzte kurze vertikale und seitliche Beschleunigungen.

Eine Neigung nach achtern fühlt sich an wie Beschleunigen/Ansteigen, eine Neigung nach vorne fühlt sich an wie Verzögern/Sinken und eine Neigung zur Seite fühlt sich an, als würden Sie schleudern.

Die einzigen vertikalen Beschleunigungen, die der Sim reproduzieren kann, sind kurze Stoßempfindungen und andere kurze vertikale Bewegungen, die durch die Fähigkeit der Hydraulikzylinder ermöglicht werden, die Maschine kurz ein paar Meter nach oben oder unten zu ruckeln. Der Sim ist auch gut darin, kurze seitliche Ruckbewegungen auszuführen, die Sie spüren würden, wenn Sie bei Seitenwind mit etwas Krabben aufsetzen.

Die Simulation kann keine anhaltenden drehenden G-Kraft-Empfindungen reproduzieren, und sie kann die langfristigen Dreheffekte auf Ihr Innenohr nicht reproduzieren, da sie sich nicht nachhaltig drehen kann.

Die realistischsten Effekte sind die Beschleunigungs-/Bremseffekte, insbesondere Start- und Landegefühle, und kurzfristige vertikale und seitliche Effekte, die Unebenheiten und Dinge wie Klappenauslösung und Fahrbahnnähte, Seitenbewegungen beim Rollen auf dem Boden und dergleichen simulieren sollen . Der unrealistischste Effekt ist das Abrunden und Aufflackern zur Landung, da die Simulation den leichten G-Anstieg beim Aufstellen nicht reproduzieren kann und Sie dabei ein seltsames schwebendes Gefühl in Ihrem Kopf bekommen (zumindest habe ich es getan). .

Da die Kraftsimulationen begrenzt sind, werden einem die seltsamen Diskrepanzen zwischen der Ansicht auf dem Bildschirm und dem Sitz der Hosenempfindungen bewusster, sobald man sie einigermaßen trainiert hat, und dann beginnt man, es zu werden Sie werden sich des leisen Geräuschs der draußen laufenden Hydraulik bewusster, was den Effekt noch mehr verdirbt, und Sie neigen weniger dazu, sich mental darin zu verlieren und zu vergessen, dass Sie nicht in der echten Klimaanlage sind, außer wenn Sie gesetzt werden in Extremszenarien, die Ihr Gehirn fast überfordern.

Sie könnten anhaltende G-Kräfte simulieren, indem Sie den Sim-Gimbal in einer massiven Zentrifuge montieren lassen, aber es lohnt sich nicht, diesen zusätzlichen Realismus zu erzielen (sie sind ohnehin schon teuer genug und keine Fluggesellschaft würde dafür bezahlen).

Die kurze Antwort lautet: weil der Raum, der den Simulator enthält, eine Decke, einen Boden und Wände hat, durch die der Simulator nicht fahren soll. Da das Integral der Beschleunigung nicht Null ist, impliziert die Beschleunigung die Geschwindigkeit, die die zurückgelegte Entfernung impliziert. Für Räume mit angemessener Größe bedeutet dies, dass nur sehr begrenzte Beschleunigungen realistisch simuliert werden können, ohne dass die physischen Wände des Raums, in dem sich der Simulator befindet, durchbrochen werden.

Der Motion-Cueing-Simulatorsitz von ACME Worldwide Enterprises KANN einen G-Kraft-Effekt erzeugen. Sie können mit militärischen oder kommerziellen Simulatoren verwendet werden und nutzen Technologien, die in der Rückenschale, der Sitzschale, den Schulter- und Beckengurten eines nachgebauten Sitzes platziert sind, um den G-Einsatz und bis zu 1,8 G anhaltende G-Cues zu simulieren. Das Signal an den Sitz kommt vom Flugmodell (Beschleunigung) des Flugzeugs, sodass das Signal an die visuellen Elemente (und die Plattformbewegung, falls verwendet) das gleiche Signal an den Sitz mit Bewegungserkennung ist.