Essa opinião sobre os simuladores de vôo de computadores pessoais é muito rigorosa ou é realmente verdade?

Não é verdade, não é uma acusação da comunidade de simuladores como um todo. Pode ser que seu amigo piloto não tenha experiência com simuladores modernos, vamos dar X-Plane por exemplo...

O X-Plane possui uma versão de "uso profissional", que é simplesmente o X-Plane comum, com uma licença comercial e alguns recursos extras. O software subjacente ainda é o mesmo. O X-Plane "para uso profissional" pode ser Certificado pela FAA como dispositivo de treinamento.

Isso significa que a aeronave se comporta exatamente como seria encontrada no mundo real. De fato, o X-Plane às vezes é usado para verificar os modelos de voo antes que métodos mais caros sejam usados ​​e são relativamente precisos. A NASA chegou a escrever ferramentas de pesquisa para utilizar o X-Plane. X-Plane's Garmin G-1000 é incrivelmente realista e o X-Plane "para uso profissional" pode acionar dispositivos simuladores G-1000.

Você pode comprar outros simuladores de "nível profissional" para uso doméstico, como o Redbird Jay que executa o mesmo software aprovado pela FAA que os simuladores certificados. O mesmo acontece com Elite Simulator.

Não, isso não é verdade.

Existem dois conceitos aqui: ser perto da realidade e sendo certificado para treinamento. Eles não são a mesma coisa.

A certificação é essencialmente uma apólice de seguro. Significa "processar-me se você achar minha simulação responsável por uma falha, porque tenho certeza de que é precisa". É por isso que é tão caro. Mas apenas porque algo não é certificado com um alto padrão, não significa que não seja preciso. Significa apenas que nenhum organismo gastou os recursos para verificar sua precisão porque não há benefício econômico em fazê-lo.

the manufacturer keeps those details more or less classified so the developers don't even know what to simulate

Bem, não quando existe um acordo entre os desenvolvedores e o fabricante. Por exemplo, a Boeing tem um relacionamento com uma das empresas do setor de simulação de aeronaves. A simulação é tão detalhada que você pode executar listas de verificação anormais usando o verdadeiro Manual de Referência Rápida.

E há coisas que não exigem materiais de propriedade do fabricante. No outro extremo do espectro, um Cessna 172, por exemplo, é tão simples e tão amplamente usado que é uma questão de quantos recursos um está disposto a colocar para obter a simulação correta. Existem produtos que simulam o motor de combustão até o nível do curso do cilindro, e o funcionamento interno de um motor de combustão é bem conhecido.

flight simulators (...) are about as close to the real plane as Call of Duty to real warfare.

Até simuladores de vôo baseados em PC podem ser usados ​​em treinamento real de pilotos. Por exemplo, é útil para aprender abordagens IFR. Certamente, certos aspectos da simulação não são tão reais, mas isso não proíbe que ela seja usada como auxílio de treinamento. Novamente, observe que estou dizendo que é útil, não que você possa registrar as horas IFR voando no simulador. E lá estão simuladores nos quais você pode registrar horas IFR; eles são baseados no software baseado em PC que eu estou falando.

Vamos falar mais sobre certificação. Existem vários níveis de certificação, cobrindo diferentes aspectos da simulação. Por exemplo, existem simuladores que se concentram nos procedimentos de navegação e instrumentos e são certificados pelas autoridades da aviação para tais tarefas. Eles não são, no entanto, certificados para praticar, digamos, uma falha de sangria do motor.

Os simuladores de Nível D, que provavelmente seu piloto comercial recebeu seu treinamento, têm um padrão muito alto e baixa tolerância. Eles são chamados de "Nível D" porque existem simuladores de Nível A, Nível B e Nível C. O nível A é mais relaxado e não requer um sistema de movimento, por exemplo. O nível D está no topo do jogo e eles são o melhor simulador em que alguém pode colocar as mãos.

every single flightsim just a simple game that bares a slight resemblance to reality but that's about it

Você pode considerar o extrato abaixo como uma conta pessoal ou como um blefe na internet: após meu primeiro vôo introdutório em uma escola de vôo, a equipe perguntou se eu tinha ouvido falar de simuladores de vôo baseados em PC e sugeriu que eu aprendesse e praticasse algumas coisas no sim enquanto prossegue meu PPL. Isso foi antes que ela soubesse que eu faria rolos de tambor e cabeças de martelo no simulador ...

Existe todo um espectro de simuladores de vôo. Eles variam de aplicativos móveis a simuladores profissionais 3D em escala de ambiente. A diferença está no objetivo do software, ou seja, diversão versus treinamento. Acredito que seu amigo esteja se referindo a simuladores de vôo padrão, como o X-Plane e o FSX.

Nesse caso, eu concordo com ele, porque é impossível simular todas as falhas possíveis que possam ocorrer em voo. Por exemplo, uma junta de solda pode quebrar durante o voo, causando um comportamento muito estranho. Além disso, as interações entre componentes internamente, por exemplo, o XNDR obtendo os dados do modo S dos outros componentes não serão simuladas, mas serão uma variável passada para um módulo diferente.

A aviônica moderna é baseada em unidades substituíveis de linha, que são enviadas de volta ao fabricante quando elas falham. Isso significa que o operador do avião não sabe o que há dentro na maioria dos casos. Eles não precisam saber, porque tudo o que fazem é remover / substituir o LRU. A solda dos componentes é deixada para o fabricante.

A seguir, a versão da LRU. O desenvolvedor pode ter codificado um determinado modelo de LRU, que pode ter sido alterado desde o lançamento do simulador. Os pilotos podem estar voando com o modelo 2.3, enquanto o sim ainda apresenta o modelo 1.1. O modelo 2.3 pode ter opções adicionais que o modelo 1.1 não possui, ou pode ser modificado ou se apresentar em um local diferente no cockpit. Existem frotas em que o pacote aviônico difere de cauda para cauda, ​​para o mesmo tipo de aeronave. Esse problema de configuração é muito difícil de programar, porque você teria que codificar todas as versões de uma LRU separadamente.

Existem muitos níveis de simuladores; e nem todos são criados iguais. Posso me relacionar um pouco com o que o piloto disse.

Eu costumava voar exclusivamente em um simulador de vôo comercial de alta classificação (no meu computador pessoal) com uma configuração dedicada de manobra e acelerador. Isso foi para o 737.

Então tive a oportunidade de treinar como um "guia turístico" para uma empresa de experiência de voo, que usa o equipamento do Pacific Simulator.

Pensando "quão difícil poderia ser" e sentindo-me confiante em meus procedimentos e conhecimentos sobre instrumentos, me inscrevi e fui levado ao cockpit e recebido por isso (foto de simuladores pacíficos):

Eu sabia o que tudo fazia, mas aqui está o que eu não sabia e você não pode saber, a menos que tenha se sentado em um cockpit

1. O fato de a cadeira se mover para cima e para trás e não em uma direção reta.
2. Cintos de segurança de três pontos não são divertidos
3. Os pedais dos freios são difíceis de alcançar se você é pequeno (eu sou 5'8 ")
4. O garfo ... é difícil de segurar e tem alguma resistência séria.
5. A alavanca de câmbio, você tem que puxar para fora e depois levantar (ou largar).
6. A roda de compensação realmente gira
7. As luzes do teto podem ficar quentes.
8. A direção do solo está apenas no lado esquerdo ([Email protegido])
9. Os portões da alavanca de abas são muito rígidos.
10. Manter a linha central não é tão fácil quando você tem uma visão estereoscópica.

Muitas outras coisas, como o nível de ruído, etc. Tudo isso em um simulador estático. Só posso imaginar o quão selvagem seria em um simulador de movimento completo como os que eles têm nos centros de treinamento de companhias aéreas.

Depois que passei por toda a experiência física - o avião funcionou exatamente como no meu computador doméstico - exceto por um pequeno detalhe, em aberturas completas, o modelo do simulador tende a aumentar (devido ao aumento de sustentação) e você precisa compensar por alguns jugo pressão para frente.

No PC doméstico, talvez fosse o piloto automático cuidando dele, mas não consegui discernir esse comportamento.

Fora isso, e a sensação avassaladora (eu estava suando após o meu primeiro vôo de minuto da 40) é a mesma ... se você puder descontar toda a destreza da experiência do simulador.

Portanto, sim, de várias maneiras, a configuração do seu PC doméstico é um simples fac-símile da coisa real e de muitas das propriedades físicas e táteis que você nunca experimentará, a menos que esteja sentado em um cockpit real.

Como efeito colateral dessa experiência, meu respeito e amor pelo avião e seus pilotos aumentaram ainda mais.

Primeiro, os meandros da aviônica são difícil. Isso pode ser uma diferença trivial para um amador experimentando um Cessna 172 antigo, mas no outro extremo do espectro, se você é um piloto de verdade tentando simular procedimentos em algo complexo como um F-35 ou G1000Nxi, você se preocupa com muitos pequenos detalhes. Milhares deles. Coisas como:

• Integração do ForeFlight
• cenários de falha do equipamento
• precisão aerodinâmica
• as centenas de casos de canto que aparecem

Os documentos de requisitos de aviônicos são milhares de páginas sobre como as coisas devem passar de on para off, nuances de solo vs motores-em-movimento vs peso-sobre-rodas, limites máximos, interações entre modos, exibições de mensagens, cenários de redundância quando um os equipamentos falham, etc. Eles são complicados o suficiente para que ocorram casos esquecidos e discussões acaloradas sobre detalhes de implementação aparentemente minúsculos.

Os pilotos não se importam com esses detalhes porque são arrogantes; é porque eles são profissionais e suas vidas dependem de saber o que fazer quando o compressor para enquanto um aviso sonoro diferente está sendo disparado.

Você pode obter uma simulação razoavelmente precisa, suficiente para praticar coisas como procedimentos de instrumentos? Sim. Mas, para obter precisão, você precisa:

• Investimentos sérios e atenção aos detalhes (mesmo alguns produtos pagos têm recursos ausentes e desempenho dinâmico impreciso)
• Pelo menos um manual, se não dados técnicos, de todos os desenvolvedores de aviônicos do avião
• Aerodinâmica precisa para o próprio avião
• Uma boa compreensão do comportamento e dos problemas de desempenho (por exemplo, quanto a altitude muda quando você implanta os flaps enquanto o piloto automático está definido para manter a altitude?)

Além disso, a "sensação" de pilotar um avião está ausente nos simuladores domésticos. Você não pode sentir o avião em movimento, dificultando manobras e, especialmente, decolagens e pousos. Isso foi coberto extensivamente em esta pergunta sobre a utilidade do MS Flight Simulator., e sinto que você se importa mais com a aviônica do que apenas com a utilidade geral da simulação.

Se um piloto profissional declara, por experiência própria, que não é realista, deve ser verdade: essa é a referência mais próxima que jamais teremos para os programas baseados em PC, pois eles normalmente não são referenciados a dados de voo reais. A certificação de um dispositivo significa que eles foram submetidos a exame minucioso e que a prova deve ter sido fornecida em um estágio de que o comportamento do modelo de sistema / voo é realista. Para um programa de PC não certificado, quem sabe? poderia ser realista ou não ... as vendas são mais importantes, gráficos legais, bons sons etc.

Desde que a Microsoft começou a comercializar um jogo para PC chamado Flight Simulator, há um pouco de confusão sobre o termo. Tem:

• Simuladores de voo, usados ​​para treinar pilotos profissionais. Alguns dispositivos também são usados ​​para fins de entretenimento: você pode compre uma carona para seu pai com um instrutor certificado para o dia dos pais.
• Programas baseados em PC, para o público em geral. Estes podem ser utilizados por profissionais, bem como no conforto de suas casas.

A palavra Flight Simulator existe desde quase um século, quando Ed Link construiu seu primeiro dispositivo para treinamento de vôo por instrumentos. Isso se tornou uma indústria: em simuladores de vôo, os pilotos podem ser treinados em situações que seriam perigosas no ar. Situações de emergência podem ser aprendidas de forma mecânica e aprofundada até que todas as ações sejam executadas rapidamente; uma falha do motor durante a decolagem pode ser apresentada e as ações apropriadas podem ser executadas, sem nenhum perigo pessoal.

O setor tem uma grande responsabilidade: se ocorrer um acidente devido a ações piloto inadequadas que foram treinadas em um simulador, o fabricante desse dispositivo enfrenta enormes custos, tanto em dinheiro quanto em vidas humanas. Portanto, as autoridades da aviação exigem que os fabricantes demonstrem que o que fizeram é como o avião real: a resposta do simulador deve corresponder à da aeronave real. E isso é um fator de grande custo para os simuladores para uso profissional: você deve ter uma resposta gravada do sistema real ou da manobra da aeronave para poder se equiparar ao simulador.

Mas nem todas as tarefas precisam ser treinadas com a mesma frequência, e uma maneira de tornar os simuladores mais baratos é verificá-los apenas para determinadas tarefas. Um instrutor de navegação deve ter os sistemas de navegação que respondem como os reais - a melhor solução é usar o sistema original a bordo da aeronave e simular o comportamento da aeronave quando ela voa no piloto automático, que é um vôo calmo e controlado caminho sem respostas peculiares para manobras apertadas feitas à mão. Os instrutores de tarefas parciais também foram certificados por décadas.

Fonte da imagem

A distinção clássica entre simulação de vôo e treinadores de sistemas de tarefas parciais desapareceu nas últimas duas décadas: um Flight Simulator agora é qualquer programa que mostra uma visão interna de um cockpit, alguns fora do movimento da janela em função de uma entrada do joystick e luzes e botões que agem de uma maneira que parece familiar para os pilotos. A Microsoft disse que eles são simuladores de vôo. Alguns dos programas de PC são usados ​​em instrutores de meio período para simular parte da resposta de uma aeronave semelhante, e os fabricantes podem afirmar que são certificados pela FAA. Obviamente, isso não significa que a reação do programa seja medida em relação às aeronaves reais, como os simuladores do Full FLight precisam ser.

A distinção ainda é:

• O simulador é certificado. Não é o software em geral, mas o dispositivo de treinamento.
• Para que tarefas é certificada. Apenas treinamento em sistemas ou vôo também?
• Se for para voo, em que nível? Cruzeiro e tempo bom, ou todos os efeitos da turbulência, do vento, do vento? Os desembarques podem ser treinados no simulador? Então, estamos falando de um simulador do Full FLight, e posso garantir que nenhum dos aviões X, jogos da Microsoft ou FlightGears os está usando.

O piloto comercial com quem você falou teve treinamento extensivo em simuladores profissionais de nível D com movimento total, com uma quantidade incrível de realismo comprovado e certificado. Ele compara isso com os programas para PC chamados Flight Simulator, alguns dos quais são usados ​​para uma visualização fora da janela para algum instrutor de tarefas parciais. E ele estaria correto ao afirmar que o realismo dos jogos comerciais para PC disponíveis por US $ 100 é muito baixo. Sua opinião é a verdade, e como não pode ser: um pacote de dados completo para um avião comercial no qual um simulador de voo completo nível D é certificado, custos entre 2 e 10 milhões de dólares. O avião X realmente não vai gastar isso.

Entendo o que seu amigo piloto está dizendo e até certo ponto concordo com ele.

Um simulador de voo de mesa como FSX, X-Plane, Prepar3D, etc. está muito longe de um simulador de movimento total de nível D fabricado especificamente para uma aeronave específica com uma interface de usuário completa, sistemas, aviônicos precisos, etc. Não acho justo dizer que um simulador de voo para PC de mesa não é realista.

Eu escrevi outro post sobre esse assunto antes, mas vale a pena repetir. Os simuladores de vôo de mesa são produtos de entretenimento construídos com um nível de realismo que permite que sejam rapidamente convertidos para treinamento de vôo. Eles modelam muito bem a dinâmica básica de vôo e outros aspectos do voo, enquanto outras áreas estão atrasadas, por várias razões, incluindo facilidade de uso por neófitos e mais concentração nos aspectos mais comuns do vôo para simulação.

Todos os Sims têm seus pontos positivos e suas limitações. Vou usar o FSX como exemplo.

positivos:

• Programa de treinamento econômico
• Excelente dinâmica básica de vôo
• Muito bom instrutor de instrumentos.
• Permite que o usuário experimente economicamente as características de voo de vários tipos de aeronaves.

Desvantagens:

• A dinâmica do motor é feita de forma realista apenas para motores de pistão normalmente aspirados. Ele não modela bem motores de pistão turbo, turboélices ou turbojatos.
• Atraso grave de controle desde o tempo de entrada até a resposta das superfícies de controle, mesmo com as zonas nulas dos eixos de controle definidas como zero.
• Os sistemas são modelados apenas em um nível básico e requerem aeronaves adicionais de payware para torná-los realistas. Por exemplo, o sistema elétrico básico da FSX não replica o sistema de bateria reserva de emergência usado na instalação do G1000 para a linha de motores monomotores de asa alta. O acelerador F / A-18 Hornet é ridiculamente irreal.
• A aviônica básica é uma droga, incluindo o sistema G1000, replicando apenas uma fração dos recursos, nem fazendo-o com precisão em comparação com o real.
• Os bancos de dados de navegação antigos tornam cada vez mais irrealistas para uso como um dispositivo de treinamento.
• O controle de tráfego aéreo é limitado e um pouco como um ser humano tendo uma conversa com uma boneca Barbie.
• As características de vôo de borda do envelope, incluindo acrobacias e giros, não são bem modeladas e são dóceis e desajeitadas em comparação à vida real. O FSX Extra 300S é um cão comparado à aeronave real.
• Os riscos climáticos não são modelados corretamente e existem apenas por razões estéticas. Você pode pilotar um Airtrike em uma tempestade furiosa com zero riscos, além de ser jogado um pouco. Tente isso no mundo real e você é um homem morto.

Muitos desses problemas podem ser atenuados com aeronaves payware add-realistas e complementos climáticos. Há também payware aviônico que aumenta drasticamente o realismo dos aviônicos usados ​​no jogo.

Eu usei o FSX para grande parte do meu treinamento de vôo e melhorou drasticamente minhas habilidades como piloto. Os mesmos erros que cometi no FSX, também cometerei o real!

Esta é uma questão subjetiva que chega ao problema do que significa "realista".

Eu meio que concordo que os simuladores de vôo, em seus controles ou em suas características de vôo, não são substitutos realmente realistas para o vôo, exceto para fins limitados. Aqui estão algumas das diferenças:

• Em muitos casos, instrumentos e controles são dispositivos complexos que não podem ser facilmente simulados por um computador. Por exemplo, mesmo instrumentos muito simples como altímetros e indicadores de velocidade vertical se comportam de maneira muito diferente em um plano real do que em um simulador. Instrumentos reais têm características de atraso estranhas e respondem a rajadas e outras condições transitórias. Os instrumentos reais são muito mais irregulares do que o que você vê em um simulador.

• As grandes aeronaves comerciais têm sistemas de sistemas complexos, como computadores de gerenciamento de vôo que possuem grandes quantidades de software proprietário que uma simulação de PC não tem capacidade de simular com precisão. Por exemplo, todos os FMCs possuem modelos de desempenho do motor escritos pelo fabricante do motor (GE, Pratt & Whitney, etc). Esses modelos são extremamente complicados e altamente proprietários (secretos).

• Os simuladores não modelam com precisão a maneira como um avião interage com o ar. Por exemplo, os pilotos de planadores nem usam simuladores como o X-Plane por esse motivo. Eles usam simuladores especializados como condor.

• Nenhum simulador, seja o plano X ou o Condor, representa com precisão rajadas e outros movimentos irregulares do ar da maneira como são na vida real. A aterrissagem na vida real é muito mais difícil do que em um simulador, porque as condições turbulentas do ar perto do solo geralmente exigem entradas rápidas de controle para pousar sem problemas; nada disso é modelado com precisão nos simuladores que usei.

• Os controles do simulador não se parecem com controles reais. Aeronaves pequenas usam garfos com mola e grandes usam hidráulica. Os pedais de leme de plástico que você pode comprar para um simulador não se parecem em nada com os verdadeiros pedais de leme. Além disso, os de plástico não têm freios na ponta dos pés; portanto, toda a experiência de frenagem é completamente diferente em um plano e em um simulador.

Depende do que você deseja aprender com a simulação baseada em PC.

É também por isso que todo tipo de regulamentação possui diferentes tipos de qualificação de simulador (ICAO, FAA, EASA, CAAC, ...) Se observarmos a definição da EASA FSTD (A) 2012 (infelizmente a tabela do ICAO 9625 Ed4 é melhor mas o documento não está disponível gratuitamente na internet):

Appendix 1 to CS FSTD(A).300
Flight Simulation Training Device Standards This Appendix describes the minimum full flight simulator (FFS), flight training device (FTD), flight and navigation procedures trainer (FNPT) and basic instrument training devices (BITD) requirements for qualifying devices to the required qualification levels. Certain requirements included in this CS should be supported with a statement of compliance (SOC) and, in some designated cases, an objective test. The SOC shall describe how the requirement was met. The test results should show that the requirement has been attained. In the following tabular listing of STD standards, statements of compliance are indicated in the compliance column.

Fonte: EASA CS-FSTD (A) p9 a 25: https://www.easa.europa.eu/sites/default/files/dfu/CS-FSTD(A)%20Initial%20Issue.pdf

Essa tabela ajudará os instrutores a saber que tipo de simulador pode ser usado para cada tipo de exercício. Portanto, o FFS não é o único tipo de simulador usado pelos centros de treinamento para ensinar e obter uma Classificação de Tipo.

A limitação de uma simulação baseada em PC, como X-Plane ou FSX, não está necessariamente na representatividade do avião, mas na limitação de informações sobre a própria aeronave. Mesmo com o bom aeromodelo (como o do plano x), você precisa de dados para comparar o comportamento da aeronave com seu aeromodelo. É até possível que o fabricante do avião não extraia esse tipo de dados dos voos de teste. A outra limitação residirá nos próprios sistemas. Sem a documentação correta, como você deseja reproduzir o FWS de um A320, mesmo que o FCOM possua uma referência. Há muitas lógicas por trás dele para projetá-lo novamente a partir de um documento como esse. O mesmo para qualquer aviônica, G1000, suíte HNY, ....

Mas a simulação baseada em PC não é necessária totalmente inútil. Por exemplo, para localizar o local certo de cada botão, alavanca, chave, ... Também pode ajudar (se o sistema for suficientemente simulado) aprender o básico de como entrar em um plano de vôo. Que tipo de informação é importante e assim por diante.

Mas definitivamente do ponto de vista do piloto, seguindo a precisão da simulação, pode facilmente começar a se tornar um treinamento negativo se algo errado acontecer e o comportamento da sua simulação não for o mesmo que o aviônico real.

Negative transfer is defined in the context of this paper as the transfer from one cockpit to another--of different design or configuration--of habits or responses which were appropriate in the former but are inappropriate in the latter, thereby posing a threat to flying safety. This danger has been demonstrated not only experimentally but also in a number of aircraft accident investigation reports. As new aircraft become available to the commercial, military, and private sectors and pilots consequently must transition from older to newer models, the phenomenon of negative transfer becomes increasingly significant. To illustrate the concept of negative transfer and aviation, the author compares the cockpits of two USAF aircraft and how their differences could adversely affect pilot performance. Recommendations are then made on ways organizational flight surgeons can minimize the negative transfer threat to aviation.

Fonte: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/7159345