CC BY
26Jl,
MRMY ИССЛЕДОВАНИЕ
A.Н. РАГОЗИН,
B.Я. КРУМИКОВ, B.C. АБАНИН
A.N. RAGOZIN, V.YA. KRUGLIKOV, V.S. ABANIN
«КУДЕСНИК» НА СЛУЖБЕ ВДВ
«KUDESNIK IN THE SERVICE OF THE AIRBORNE FORCES»
ИСТОРИЯ СОЗДАНИЯ ТРЕНАЖЕРА ДЛЯ ПОДГОТОВКИ ПАРАШЮТИСТОВ HISTORY OF CREATING A SIMULATOR FOR TRAINING PARACHUTISTS
Сведения об авторах: Рагозин Алексей Николаевич - начальник Рязанского гвардейского высшего воздушно-десантного командного ордена Суворова дважды Краснознаменного училища имени генерала армии В.Ф. Маргелова, гвардии генерал-майор (г. Рязань);
Кругликов Виктор Яковлевич - Генеральный директор АО «Северный пресс» (г. Санкт-Петербург);
Абанин Владислав Сергеевич - профессор кафедры бронетанкового вооружения и техники РГВВДКУ, гвардии подполковник, кандидат технических наук (г. Рязань).
Аннотация. В статье показан путь создания нового динамического тренажера освоения парашютных систем специального назначения, приведены основные принципы изучения и переноса внешних воздействующих факторов на парашютиста, представлены основные возможности тренажера.
Ключевые слова: парашютная система специального назначения, динамический тренажер, воздействующие факторы на парашютиста, возможности тренажера.
Information about the authors: Alexey Ragozin - General Head of the Ryazan Guards Higher Airborne awarded with the Suvorov's order and two orders of the Red Standard Command School named after General of the Army V.F. Margelov, guards major (Ryazan);
Viktor Kruglikov - The General Director of joint-stock companies «Severnyy press» (St. Petersburg);
Vladislav Abanin - Professor of the Department of armored weapons and equipment candidate of technical Sciences RGVVDKU, guard lieutenant colonel (Ryazan).
Summary. The article shows the way to create a new dynamic simulator for the development of special-purpose parachute systems, provides the basic principles of studying and transferring external influencing factors to the parachutist, and presents the main features of the simulator.
Keywords: special purpose parachute system, dynamic simulator, influencing factors on the skydiver, simulator capabilities.
Оснащение личного состава подразделений ВДВ парашютными системами специального назначения (ПС СН) существенно повышает возможности при-
менения десанта при скрытной переброске войск в сложных метеоусловиях.
Однако освоение парашютных систем типа «крыло» требует от
личного состава формирования специальных навыков и умений. Проведенный анализ деятельности парашютистов при десантировании показал, что при освоении
t M 7 ИЮЛЬ - АВГУСТ 2020 № 4 (25)
ИССЛЕДОВАНИЕ МПМУ
ПС СН количество типовых действий обучаемых на 45% больше, чем на круглокупольных людских десантных ПС.
Известно, что физиологическое нагружение военнослужащего в ходе подготовки к десантированию и непосредственно во время самого десантирования оказывает влияние на способность к обучению личного состава, в особенности для военнослужащих, осваивающих ПС СН типа «крыло». Процесс совершения прыжка с парашютом всегда является стрессовой ситуацией, влияющей на психоэмоциональное состояние обучаемого. Многие исследователи психофизиологии отмечали, что в моменты наивысшего стресса индивидуум чаще использует базу своих безусловных рефлексов, а все сформированные навыки профессиональной деятельности, в том числе и по воздушно-десантной подготовке (ВДП), следует относить к условным рефлексам. Основу навыков составляют устойчивые временные связи между определенными раздражениями и ответными действиями в виде специальных динамических стереотипов, обеспечивающих быстрое и точное проведение необходимых нервных импульсов по проторенным путям в коре больших полушарий головного мозга. Следовательно, изменение временных связей и введение новых раздражителей в процесс деятельности парашютиста способствуют изменению надежности сформированных навыков действий.
Психологическую подготовку парашютиста можно представить в виде слагаемых:
- знаний задачи предстоящего прыжка, факторов, сопровождающих процесс прыжка (опасность, неожиданность, повышенная ответственность, дефицит времени и информации и др.), их влияние на психику человека и вызываемые в ней изменения, приемов и способов управления своим психологическим состоянием при преодолении
этих трудностей, и своих возможностей по их преодолению;
- навыков, знаний и умений, необходимых для выполнения прыжков с различными заданиями и управления своим психическим состоянием при этом;
- убежденности в безопасности совершения прыжка;
- нацеленности на активные действия, эмоционального отношения к прыжку, волевых и других качеств.
Современный уровень развития тренажерных технологий позволяет обучаемому ощущать свое присутствие в моделируемой среде с высокой степенью подобия. Однако для подготовки парашютистов такие технологии не имели должного обоснования и внедрения. Поэтому представляемое направление исследования в области создания тренажерных средств для ВДП было определено как перспективное.
Идея создания перспективного тренажера основывалась на результатах изучения степени влияния
внешних воздействий на надежность сформированного навыка парашютиста в ходе совершения им прыжка на ПС СН.
Экспертные методы исследования позволили установить, что внешние воздействующие факторы в процессе прыжка воспринимаются по-разному и дифференцированно нагружают физиологические способности обучаемого. Так, например, отрабатывая определенные действия в условиях тренажа на воздушно-десантном комплексе (ВДК) парашютист усваивает стандартный алгоритм своих действий. Исходной входной информацией для него является время отсчета от момента условного отделения от ВС. В ходе реального прыжка время, отсчитываемое в состоянии падения, протекает как бы быстрее, чем в обычных условиях. И, если парашютист не произносит вслух отсчет времени, то момент выдергивания звена ручного раскрытия может им определиться неправильно. Таким образом, появление новых воздействий, отличных от тех условий,
Схема. Структура исследований по выявлению значимости воздействующих факторов внешней среды на парашютиста в реальных условиях прыжка
ИЮЛЬ - АВГУСТ 2020 № 4 (25)
Д (ЗМУ ИССЛЕДОВАНИЕ
в которых находился обучаемый в ходе тренажей, влияет на его правильные действия в реальном прыжке.
Проведенные исследования по оценке значимости воздействующих факторов имели структуру, представленную на схеме.
Для определения значимости внешних воздействующих факторов на сенсорную систему восприятия парашютиста в ходе десантирования на ПС СН привлекались специалисты ВДП, совершившие более 500 прыжков с планирующими парашютами и занимающиеся профессиональной подготовкой личного состава ВС РФ. Со всеми экспертами были согласованы требования к профессиональным качествам обучаемых парашютистов, которые формируются на первоначальном и последующих этапах обучения. Обсуждалась необходимость формирования требований к имитируемым факторам внешней среды для воссоздания их при освоении ПС СН на перспективном тренажере.
Совместно с экспертами были утверждены основные виды восприятия, характерные специфике системы «Парашютист - ПС СН -Среда». Были введены и обсуждены понятия визуального, аудиально-го, вестибулярного, кинестиче-ского и тактильного восприятия. На конкретных примерах этапов прыжка были конкретизированы воздействия по признаку их принадлежности к сенсорной системе парашютиста.
Далее в экспертном исследовании были получены единичные показатели восприятия воздействующих факторов для всех этапов прыжка при штатном его протекании. Также исследовались показатели восприятия воздействующих факторов для типовых нештатных ситуаций, внезапно возникающих в ходе прыжка. В дальнейшем производилась интерпретация результатов по каждому виду восприятия для
штатных и нештатных сценариев и обосновывался обобщенный показатель уровня значимости воздействующих факторов на парашютиста по его сенсорным каналам восприятия за весь прыжок в целом.
Результаты этих исследований позволили сформировать систему уравнений для каждого этапа прыжка (нештатной ситуации) с ранжированием значимости моделирования воздействий при сопровождении обучения парашютиста на тренажере. Все это позволит дифференцированно повышать адекватность моделирования при формировании зрительно-моторных образов действий личного состава на рабочем месте обучаемого в тренажере и более эффективно использовать время, отводимое на тренировки. В основе проектирования конструкции нашего первого тренажера лежал именно этот принцип.
В ходе работы на МВТФ «Ар-мия-2017» представителями Рязанского гвардейского высшего воздушно-десантного командного училища (РГВВДКУ) демонстрировался прототип динамического тренажера - двухплоскостной гироскоп для тренировки вестибулярного аппарата с очками виртуальной реальности и генератором воздушного потока.
Там и состоялось первое знакомство со специалистами АО «Северный пресс». 26 июня 2018 года было подписано двухстороннее Соглашение о сотрудничестве в сфере создания технических средств обучения для нужд Воздушно-десантных войск. Началось проектирование нового тренажера.
Название «КУДЕСНИК» расшифровывается как Комплекс Учебного Десантирования Нагрузок и Координации, ОКР по этой теме проводились как инициативная разработка без привлечения средств от МО РФ.
Взаимная заинтересованность в области создания, испытаний и применения технических средств
обучения для нужд ВДВ позволила рационально использовать интеллектуальный и производственный потенциал предприятия АО «Северный пресс» и интегрировать научно-методические наработки представителей РГВВДКУ им. генерала армии В.Ф. Маргелова в новаторские конструкторские решения при создании тренажера «КУДЕСНИК».
В период 2018-2019 гг. группой конструкторов АО «Северный пресс» под руководством главного конструктора В. Г. Просвирнина был разработан и изготовлен тренажер «КУДЕСНИК». Это программно-аппаратный комплекс с системой имитации акселераци-онных воздействий на обучаемого. Подвижный манипулятор с блоком фиксации парашютиста и динамическая платформа управляются по алгоритмам, заложенным в программном обеспечении, и функционируют в реальном времени в зависимости от текущих этапов прыжка с парашютом.
Наличие шлема виртуальной реальности не только повышает адекватность моделирования, но и делает доступным целый ряд специфических возможностей для отработки критических режимов и нештатных ситуаций, требующих маневрирования и точного приземления, особенно в условиях недостаточной видимости или ведения боя.
Зрительные образы окружающей среды, звуковое сопровождение, вибрации, встречные мощные воздушные потоки и пространственное манипулирование телом обучаемого способствуют достижению эффекта ощущения реального прыжка. После совершения виртуального прыжка проводятся мониторинг психоэмоционального состояния и оценка навыков обучаемого.
В разработке используется отечественное программное обеспечение, на базе которого в виртуальном мире реализуются различные учебные сценарии прыжков с парашю-
^ 7 июль - АВГУСТ 2020 № 4 (25)
ИССЛЕДОВАНИЕ МПМУ
том. Результаты интеллектуальной деятельности защищены в соответствии с действующим законодательством РФ.
По итогам работы конкурсной комиссии по отбору перспективных инновационных проектов динамический тренажер «КУДЕСНИК» по праву вошел в состав шести наиболее перспективных разработок. Наш инновационный проект не имеет аналогов в мире по количеству моделируемых воздействующих факторов на парашютиста. В конструкции тренажера «КУДЕСНИК» реализованы возможности:
- физического моделирования изменения положения тела по крену и тангажу в зависимости от выбранных режимов управления ПС СН;
- моделирования этапа прыжка начиная с отделения от ВС до раскрытия основного парашюта;
- внедрен метод использования гравитационного поля земли для воссоздания результата воздействия набегающего потока воздуха на тело парашютиста, подменяя его истинное положение, свойственное реальному падению («лицом к земле») на положение «лежа на спине», совместно с генерацией набегающего потока воздуха и передачей сознанию обучаемого через очки виртуальной реальности визуального ряда (с падением лицом к земле), позволяющего наиболее адекватно воспринимать этот этап прыжка. Практически все опрошенные подтвердили высокую адекватность предложенного алгоритма моделирования;
- адекватного моделирования процесса отделения от ВС и приземления, которые обеспечиваются динамическим полотном. На этапе приземления, при условии неполного гашения горизонтальной составляющей скорости ПС СН, обучаемый ощущает собственную реакцию сдвига в момент касания ног поверхности;
- синхронной работы генераторов воздушного потока, который создает ощущение линейного пе-
Апробация тренажера «КУДЕСНИК»
ремещения в пространстве при моделировании прыжка;
- системы визуализации, обеспечивающей адекватное формирование зрительных образов действий при отработке учебных сценариев.
Дальнейшая апробация тренажера «КУДЕСНИК» проводилась на авиационно-космическом салоне «МАКС-2019».
В ходе работы салона почувствовали себя парашютистами более 200 человек. Особенный интерес для нас представляла полученная возможность анализа уровня психологического напряжения у лиц, никогда не совершавших парашютные прыжки.
После каждой демонстрации тренажера «КУДЕСНИК» на выставках проводились совещания, обсуждались проблемные вопросы, неоднократно корректировалось программное обеспечение, уточнялись алгоритмы моделирования воздействий на обучаемого с учетом высказанных пожеланий опытными парашютистами. Эта кропотливая работа позволила повысить уровень моделирования процессов в тренажере «КУДЕСНИК» , сформировать концепцию развития тренажера с учетом пер-
:(| : 1Н1
1 ^М^Ы'гУУП;
спективных учебных задач и сценариев в интересах применения в качестве технического средства обучения для личного состава ВДВ.
В марте 2020 года тренажер «КУДЕСНИК» был представлен Министру обороны Российской Федерации как инновационная разработка.
В целом была получена положительная оценка проделанной работы и определен дальнейший путь развития представленного тренажера «КУДЕСНИК» и инновационного проекта в целом.
Совмещение научно-методического подхода специалистов Рязанского гвардейского высшего воздушно-десантного командного училища к разработке динамического тренажера и смелых конструкторских решений представителей АО «Северный пресс» позволило решить очень сложную задачу за достаточно короткий промежуток времени. Описанный творческий путь «от идеи до опытного образца» может служить примером работы инициативных групп военных образовательных учреждений и бескорыстного сотрудничества предприятия промышленности, изготовившего без затрат средств Министерства обороны опытный образец тренажера для воздушно-десантной подготовки личного состава ВДВ. -
ЛИТЕРАТУРА
1. Бодров, В.А. Психологический стресс: развитие и преодоление / В.А. Бодров. - М., 2006 (Екатеринбург: Уральский рабочий). 523 с.
2. Рудик, П.А. Психология: учебник для институтов физической культуры / проф. П.А. Рудик. - М.: Физкультура и спорт, 1964. 461 с.
3. Гримак, Л.П. Психологическая подготовка парашютиста / Л. П. Гримак. - М.: Изд-во ДОСААФ, 1966. 123 с.
ИЮЛЬ - АВГУСТ 2020 № 4 (25) $
