Кіріспе
Ұшу симуляторымен ұшқыштарды дайындауға арналған кабина. Симуляциялық кабина, симпит немесе сим-риг – көлік құралының кабинасын көшіруге арналған орта. Көптеген жағдайларда бұл құрылымдар ұшақ кабинасы негізінде жасалса да, термин пойыз, ғарыш кемесі немесе автомобиль жобалары үшін де қолданылады. "Simpit" әдетте әуесқойлардың, үйде өздері құрастырған құрылғыларына қатысты қолданылады, және осы мақала соларға арналған. Коммерциялық ұшу симуляторлары туралы толық ақпаратты Ұшу симуляторы бетінен қараңыз.
A simulation cockpit, simpit or sim rig is an environment designed to replicate a vehicle cockpit. Although many pits commonly designed around an aircraft cockpit, the term is equally valid for train, spacecraft or car projects. 'Simpit' is generally used to refer to amateur, home built, setups which are the focus of this article. For more information on commercial flight simulators please see Flight Simulator.
Ұшақтардың жамбас сүйектері
Ұшақ пилот кабиналарының өзіндік ерекшелігі, басқа модельдерде кездеспейтін күрделі басқару элементтерімен, аспаптармен және радио жабдықтарымен жабдылғандығы болып табылады. Осыларды қайта жасай білу, пилот кабинасын құрастырушылар үшін қосымша қиындықтар туғызады. Ұшақ құрамдас бөліктерін сатып алу көбінесе қымбатқа соғады, ал нақты ұшақ пилот кабиналарына қол жеткізу, әсіресе 2001 жылғы 11 қыркүйек шабуылдарынан кейін немесе егер құрылысшы қазіргі әскери ұшақты таңдаса, қауіпсіздік талаптарына байланысты шектеулерге тап болуы мүмкін. Көптеген қиындықтарды болдырмаудың бір жолы – нақты бір ұшақты емес, ұшақтар класын қайта жасау. Осылайша, жалпы мақсаттағы (GA), жолаушылар авиалайнері немесе әскери пилот кабинасын құруға болады, онда нақты ұшақтың барлық түймелері мен қосқыштары болмаса да, симуляция үшін қажетті барлық негізгі элементтер болады. Басқа бір мүмкіндік – нақты панельдерді немесе таңдалған ұшақтың толық пилот кабинасын пайдаланып, нақты пилот кабинасының 1:1 көшірмесін жасау. Барлық пилот кабиналары құрылысы осы екі ұғымның арасында болады, тіпті өте дәл көшірмелер де, көбінесе симуляциялық бағдарламаның шектеулеріне байланысты кейбір жеңілдіктерге ие болады. Ұшақты таңдау маңызды рөл атқарады. Үй пилот кабиналарының саны артып келе жатқандықтан, көптеген компаниялар танымал ұшақтарға арналған толық жиынтықтарды сатады, ал қазіргі Airbus және Boeing ұшақтарының панельдері туралы мәліметтерді алу өте оңай. Ескі ұшақтар үшін мұражайлар мен металл тескіштер пайдалы ақпарат көзі болуы мүмкін. Дегенмен, зерттеулер көбінесе көптеген мәліметтерді табуға мүмкіндік берсе де, кейде кішкентай ғана егжей-тегжей қажет болады. Мысалы, орталық тұғырдың ені, пішіні немесе пилот кабинасындағы орналасуы. Егер ақпарат көпшілікке қолжетімді болмаса, ақпаратты алу үшін одан да ұқыпты әдістер әзірленген. Мысалы, ұшақтың цифрлық фотосуретінен пикселдерді санау. Белгілі бір өлшемдегі элементтегі пикселдерді санау арқылы, мысалы, стандартты пилот кабинасы аспабы, масштабты анықтауға болады. Бұл кейін панельдегі белгісіз элементтердің мөлшерін бағалау үшін пайдаланылуы мүмкін. Дәлдік фотосуреттің сапасына, түсірілген бұрышқа және т.б. байланысты болады. Алайда, басқа ақпарат көзі болмаған жағдайда, бұл өлшемдер туралы жақсы бағдар беруі мүмкін. "Пилот кабинасының" функционалдық деңгейі де әртүрлі болуы мүмкін. Өте шынайы көрінетін пилот кабиналарында жұмыс істемейтін аспаптар болуы мүмкін, олар пилот кабинасының "сезімін" толықтыру үшін ғана орнатылған. Шынайылықтың ең жоғары деңгейінде нақты ұшақ құрамдас бөліктерінен өзгертілген немесе қайта жасалған жеке нақты аспаптар болады. Бұл тәсіл максималды эффектіні қамтамасыз етеді, бірақ құрылыс күрделілігін күрт арттырады, интерфейстік электрониканы жасау және оған байланысты бағдарламалық драйверлерді жазу қажет. Екі нәрсенің арасындағы компромисс – аспаптарды мониторда көрсету және оны панельдің артына орнату. Осылайша, симуляцияланған аспаптар кесінділер арқылы көрінеді, бұл шынайы әсер береді, әсіресе егер ұшақ нақты өмірде "шыны пилот кабинасы" дисплейлерін қолданса. Көптеген пилот кабинасын құрастырушылар бастапқыда қарапайыы, төменгі деңгейлі пилот кабинасын құрастыру процесінен өтеді, тек оларға өздерінің хоббилерін жүзеге асыру үшін арнайы орта жасау үшін. Бұл процесте алынған сабақтар кейіннен олар жоғары деңгейдегі пилот кабинасын немесе көшірме пилот кабинасын құруды шешсе, жақсы пайдалануға болады, оны аяқтау үшін көп уақыт, күш-жігер және құштарлық қажет.
Жалпы авиация
Үйде орнатылған симуляторлар көп жылдар бойы жеке ұшқыштар үшін кең таралған оқу құралы болды. Соңғы кезде үйдегі компьютерлердің қуатының артуы және графикалық және симуляциялық технологияның жетілдірілуі компьютерді оқу құралы ретінде пайдаланудың қосымша мүмкіндіктерін ашты. Шындығында, енді коммерциялық өнімдерді қолдана отырып, өз үйіңізде өте жоғары дәлдіктегі оқу тәжірибесін жасау өте оңай. Ерте замандағы симуляторлар аспаптық келулерді жаттығуға мүмкіндік бергенімен, фотосуреттермен толықтырылған қосымшалардың арқасында пилоттар енді визуалды ұшуларды және навигацияны жаттықтыра алады. Нақты әлемде ұшуды орындау алдында компьютерде ұшуды жаттығу, нақты ұшақтағы оқу сессияларын тиімдірек етеді. Бұл нарықты мойындаған бірқатар жеткізушілер дайын десктоп симуляциялық өнімдерді ұсынады. Радио жиынтықтары, аспаптар, рульдер, педальдер, газды басқару тұтқалары және орындықтар ұшқыштар дүкендерінен оңай алуға болады. Бұл бірнеше минут ішінде өте шынайы GA кабинасын құрастыруға мүмкіндік береді. Дегенмен, әуесқойлар оқушы пилотқа қажетті функционалдық кабинетадан асып түсіп, сенімділікті арттыру үшін қосымша элементтер қосуы мүмкін. Қаптамалар, проекторлар, тіпті нақты ұшақтардың бөліктері немесе алдыңғы бөлімдері мүмкіндігінше "нақты" тәжірибе алу үшін жиі қолданылады.
Коммерциялық авиация
Жалпы авиациялық питтер көбінесе нағыз пилоттарды оқыту үшін құрастырылады, ал коммерциялық ұшақтардың питтері көбінесе тек ойын-сауық үшін жасалады. Кәсіби пилот емес көптеген адамдардың нағыз лайнерді басқару мүмкіндігі өте сирек, бірақ реалистік үй симуляторы жоғары деңгейдегі әсерлі тәжірибе береді. Коммерциялық лайнер питтерін құрушылар үшін автопилот, CDU/FMS, қозғалтқышты басқару және т.б. сияқты модельдеуді қажет ететін көптеген жүйелер болғандықтан, бұл үлкен қиындық тудырады. Тіпті газды басқару төрттік бөлігі де GA Cessna-да қолданылатын қарапайым итеру/тарту газды басқарумен салыстырғанда күрделі инженерлік құрылым болып табылады. Дегенмен, қоғамға репликалық панельдерді, басқару құралдарын және тіпті толық пилот кабиналарын ұсынатын көптеген коммерциялық жеткізушілер бар. Егер бұл немесе "нағыз" компоненттер қол жетімді болмаса немесе бюджеттен асып кетсе, құрылысшылар көбінесе ағаштан немесе оңай өңделетін басқа материалдардан компоненттерді өздері жасайды. Көптеген қазіргі заманғы ұшақтар "шынылы кабина" дисплейлерін пайдаланатындықтан, өте реалистік панельдер жасау оңайырақ болды. Бұл панельдердегі дисплейлерді көп басты графикалық карталар немесе желілік компьютерлер, арнайы бағдарламалық жасақтаманы іске қосып, симулятордан мәлімет алып, жүктемені бөлісе алады. Түймелер, тұтқалар және басқа да элементтерге арналған интерфейстерді коммерциялық түрде сатып алуға болады немесе пернетақталар немесе джойстиктер сияқты қолданыстағы жабдықты бөлшектеп жасауға болады. Компьютерден панельге кері байланыс, мысалы, ескерту шамдарын жағу немесе нағыз приборды жылжыту күрделірек және әдетте коммерциялық кеңейту тақтасы арқылы жүзеге асырылады.
Әскери авиация
Үшінші жиі кездесетін жанр – әскери шұңқыр. Коммерциялық симуляторлар сияқты, бұл симуляторлар да көбінесе оқу-жаттығудан гөрі ойын-сауық үшін жасалады. Әскери шұңқырлар көбінесе бір ғана ұшаққа негізделген, жиі F-16, себебі осы ұшақтың өте шынайы симуляциялық бағдарламалық қамтамасы (Falcon 4.0) қолжетімді.
Бағдарламалық жасақтама
Симпит үшін қажетті бағдарламалық қамтамасыз етудің бірі – графиканы, дыбысты және құралдардың көрсеткіштерін қамтамасыз ететін тиісті ұшқыш симуляторы. Бүгінгі күні азаматтық симпиттердің көпшілігі Microsoft Flight Simulator негізінде салынған, ал әскери симпиттер көбінесе Falcon 4.0-ты қолданады. Бірақ 2013 жылдан бастап Digital Combat Simulator сериясы A-10 ұшағына деген қызығушылықты жаңартты. X-Plane 11 де бірнеше экранды қолдайтын қуатты бағдарламалық пакет. Симпиттерге көбінесе дауыстық байланыс (VoIP) бағдарламалық қамтамасыз етілімі енгізіледі, себебі ол басқа виртуалды ұшқыштармен нақты уақыт режимінде байланысуға мүмкіндік береді. Басқа бағдарламалық қамтамасыз ету симпиттің аппараттық бөліктерін басқару үшін жеке жазылуы мүмкін, мысалы, көп функциялы дисплейге (MFD) арналған интерпретатор немесе шабуыл бұрышын (AoA) көрсететін құрылғыны іске асыруға арналған тыңдаушы. Көп жағдайда, толыққанды SDK немесе API бар басқару құралдарын пайдалану арқылы жеке бағдарламалық қамтамасыз етуді қажет етуден құтылуға болады, бірақ көбінесе ерекше құралдар үшін дайын шешімдер болмайды, сондықтан қосымша бағдарламалық қамтамасыз ету қажет болады.
Автомобиль жарыстарының симуляторлары
Симуляторлық жарыстарда орындық, руль және педальдар көбінесе алюминий профильдерінен немесе ұқсас конструкциялардан жасалған берік қаңқа арқылы біріктіріледі, соның арқасында жарыс барысында бөлшектер бір-біріне қатысты қозғалмайды. Бұл конструкцияға артық қаттылық пен жақсы өнімділік береді, әсіресе жоғары қуатты симуляторлық жарыс жабдықтарын, мысалы, жоғары моментті тікелей жетекті рульдерді немесе ауыр жүк клеткалы педальдарды қолданғанда маңызды. Олардың кейбіреулері 100 кг күшпен жүйелі түрде қолданылуы мүмкін. Қаңқаның өзі жабдықтың басқа компоненттері бекітілетін «қаңқа» рөлін атқарады. Басқа да керек-жарақтар, мысалы, жылдамдық қоробкасы немесе қол тежегіші де орындық, руль және педальдармен бірге сол қаңқаға бекітілуі мүмкін. Көптеген жоғары сапалы қаңқалар T-тәрізді ойықтары бар алюминий профильдерінен жасалған, олар модульдік болып келеді және орындық, руль және педальдардың жақсы реттелуін қамтамасыз етеді. Тек қана қаңқаның өзі кейбір жағдайларда 50-60 кг-нан асып, 1,4 метр ұзындығында және 66 см енінде еден алады. Сонымен қатар, орындық пен мониторларға қосымша орын қажет, ал үш мониторлық стандартты конфигурацияда жабдықтың барлық жиынтығы 1,4 м × 1,4 м аумақты оңай қамтуы мүмкін. Орындық стиліне қарай, жабдықтың биіктігі де өзгереді. Көбінесе тік және әмбебап GT немесе спорттық автомобиль стиліндегі орындықтар мен төменгі және арнайы Formula One стиліндегі орындықтар арасында айырма жасалады. Жабдықтың биіктігі әр түрлі болуы мүмкін, бірақ аталған екі тип, мысалы, еденнен 120 см (GT) немесе 80 см (F1) биіктік бере алады. GT стилі бірнеше себепке байланысты көбірек таралған: GT стиліндегі орындықта мүжік педальдардан жоғары орналасады (мысалы, орындық беті педальдардың төменгі жағынан 10 см-ден 30 см-ге дейін жоғарырақ болуы мүмкін), бұл шынтақтар мен тізелерде 90-120 градус бұрышпен ыңғайлы және тиімді жүргізу позыциясын қамтамасыз етеді. Бұл рульді басқаруды жеңілдететін икемді орындық позыцияны ұсынады және ұзақ уақыт бойы жүргізуші үшін тиімді әрі ыңғайлы. GT стиліне қарамастан, F1 жабдығы әдетте мүжік педальдардан төмен орналасады (мысалы, орындық беті педальдардың төменгі жағынан 15 см төмен болуы мүмкін). Шын өмірде, Формула 1 орындық стилі жақсы аэродинамика мен төмендеген ауырлық орталығын қамтамасыз етуге бағытталған, бұл нақты жарыс машиналарын үшін маңызды, бірақ ыңғайлы жүргізу позыциясына көмектеспейді. F1 стилінде жүргізу біраз уақыттан кейін шаршатуы мүмкін. Кейбір бюджеттік рульдерді үстелге бекітуге арналған қысқыштармен жабдықталған, ал педальдарды кілемге немесе еденге қарсы сүргіштік үшін резеңке аяқтары бар, бұл руль мен педальдарды қаңқасыз қолдануға мүмкіндік береді. Алайда, тіпті осындай арзан жабдықтармен де, қаңқа айтарлықтай қаттылық пен беріктік береді және жүргізу тәжірибесін жақсартады. Сонымен қатар, педальдар мен рульді бекітуге арналған ұстағыштары бар арзан бағадағы жиналмалы жарыс орындықтары да бар. Бұл жабдықтың тұрақсыздығын жоюға көмектеседі және сақтау үшін аз орынды қажет етеді.
The height of the rig depends on amongst other things the seating style. A distinction is often made between the upright and more versatile GT or sports car style seating on one hand, and the lower and more specialized near lying Formula One style seating. Rig heights can vary, but the two mentioned types can for example give total rig height above the floor at 120 cm (GT) or 80 cm (F1). The GT style is more common for several reasons:
With a GT style seating, the bum is placed higher than the pedals (for example the seating surface can be placed 10 cm to 30 cm higher than the bottom of the pedals), which facilitates for a more comfortable and effective driving posture with between 90 and 120 degrees of bend in the elbows and knees. This provides for a flexible seating position easing manipulation of the steering inputs to the simulator, and is more effective and comfortable to driver over prolonged period. Contrary to a GT style seating, and F1 rig is typically shaped such that the bum is placed lower than the pedals (for example, the seating surface can be placed 15 cm lower than the bottom of the pedals). In real life, the Formula One seating style is a result of the pursuit for better aerodynamics and lower center of gravity, which are important in real life racing cars, but do not aid in a comfortable driving posture. Driving in a F1 style posture can be tiring after a while. Some lower cost wheels have table clamps for mounting to a desk, and loose pedals with rubber feet to provide some kind of friction against a carpet or floor such that the wheel and pedals can be used without a frame. However, even with such inexpensive equipment, a frame can provide considerably more stiffness and rigidity and give a better driving experience. There are also more inexpensive collapsible racing chairs with attachment points for pedals and a wheel. This provides an improvement over loose equipment, and takes up less storage space.