Flight Simulator หรือระบบการฝึกบินจำลองเป็นระบบที่ช่วยให้นักบินสามารถฝึกบิน “อากาศยาน” ได้โดยไม่ต้องอาศัยอากาศยานจริง ๆ แต่เป็นระบบและโมเดลของอากาศยานเหมือนจริงพร้อมกับ “ระบบคอมพิวเตอร์” แสดงผลเพื่อจำลองสภาพแวดล้อมรอบ ๆ อากาศยานและจำลองฟิสิกส์ที่เกิดขึ้นกับอากาศยาน

แบบแปลนของเครื่อง Link Trainer ซึ่งถูกออกแบบในช่วงปี 1930

ระบบการฝึกบินจำลองมีมาตั้งแต่ยุคสงครามโลกครั้งที่หนึ่ง ส่วนใหญ่แล้วเป็นการฝึกยิงปืนจากอากาศยาน เนื่องจากการยิงปืนจากอากาศยานไปยังเป้าหมายที่กำลังเคลื่อนไหวอยู่อาศัยการยิงนำ ทำให้การมีระบบฝึกบินที่ช่วยให้นักบินสามารถฝึกการกะระยะการยิงนำได้นั้นมีประโยชน์ต่อการฝึกนักบินรบคนใหม่

ในภาพนี้คือ Link Trainer ซึ่งถูกผลิตในช่วงยุคปี 1930 ซึ่งเป็นเสมือนโมเดลจำลองของอากาศยานที่สามารถเคลื่อนไหวได้โดยนักบิน การเคลื่อนไหวของ Flight Surface หรือระบบปีกของอากาศยานนั้นอาศัยระบบการเคลื่อนไหวด้วยระบบอัดอากาศ (Pneumatic) เมื่อนักบินโยกคันบังคับของเครื่องบินเพื่อเชิดหัวขึ้น หัวของเครื่องบินก็จะเชิดขึ้นตามองศาการบังคับของคันบังคับ ทำให้นักบินสามารถทำความคุ้นเคยกับระบบควบคุมของเครื่องบินได้

นักบินรบในยุคสงครามโลกครั้งที่สองขณะกำลังฝึกบินด้วยเครื่อง Link Trainer

ในยุคสงครามโลกครั้งที่สอง การใช้งาน Link Trainer มีความแพร่หลายมากขึ้น นักบินของฝั่งพันธมิตรกว่า 500,000 คนได้รับการฝึกด้วยเครื่อง Link Trainer ซึ่งสะดวกในการฝึกนักบินเป็นจำนวนมากแทนที่จะฝึกด้วยเครื่องบินจริง ๆ ซึ่งต้องใช้ทรัพยากรอย่างน้ำมันหรือครูฝึก

Full Flight Simulator ซึ่งมีที่นั่งพิเศษสำหรับผู้ควบคุมการฝึกบินที่จะคอยปรับค่าต่าง ๆ ของระบบจำลอง เพื่อดูวิธีการรับมือของนักบิน

ในปัจจุบันนั้น การฝึกนักบินอาศัยระบบการฝึกบินจำลองที่เรียกว่า “Full Flight Simulator” หรือ FFS ซึ่งหมายถึงการจำลองการบินด้วยระบบการทำงานของเครื่องบินที่แทบจะเสมือนจริงทุกอย่างโดยมีระบบคอมพิวเตอร์เข้ามาช่วยในการจำลองสภาพแวดล้อมรอบ ๆ เครื่องบินและระบบฟิสิกส์ของการบิน ศูนย์ฝึกบินหรือสายการบินที่มีเครื่องบินรุ่นนั้น ๆ จะสั่งซื้อ FFS ที่ตรงกับรุ่นของเครื่องบินที่ต้องการ เพื่อลดต้นทุนในการฝึกนักบินกับเครื่องบินจริง

นอกจากนี้ FFS มักจะมีที่นั่งพิเศษสำหรับผู้ควบคุมการฝึกบินเพื่อเฝ้าดูการทำงานของเครื่องบินและปรับค่าการบินต่าง ๆ เช่น จำลองความผิดพลาดต่าง ๆ ของระบบบนเครื่องบินหรือปรับสภาพอากาศภายนอกของเครื่องบินเพื่อดูวิธีการรับมือของนักบิน

ภายนอกของ Full Flight Simulator สำหรับเครื่องบิน Boeing 737 ซึ่งเป็น Platform ที่เคลื่อนไหวได้เพื่อจำลองการเคลื่อนที่ของอากาศยาน

FFS มักจะมีระบบเคลื่อนไหวภายนอกเพื่อจำลองการปรับเปลี่ยนองศาจริงของเครื่องบิน เช่น การเชิดหัวของเครื่องบิน การเลี้ยว และการฝึกการรับรู้ทิศทางและตำแหน่งของเครื่องโดยไม่ต้องอาศัยทัศนียภาพภายนอก หรือที่เรียกว่า Spatial Training อย่างไรก็ตาม ระบบเคลื่อนไหวเหล่านี้มีข้อจำกัดในแง่ขององศาที่ระบบสามารถเคลื่อนไหวได้

DA42 Simulator ซึ่งเป็นระบบฝึกบินจำลองแบบจอกว้างพื่อรองรับมุมมองการมองเห็นขนาดใหญ่

ในเครื่องบินบางชนิดเช่นเครื่องบินรบนั้น “Field of Vision” หรือ องศาของภาพที่มองเห็นได้ (FOV) จะมีขนาดใหญ่มาก ทำให้ระบบจำลองการบินนั้นต้องมีจอขนาดใหญ่ที่ครอบคลุมอย่างน้อย 180 องศา ในแนวราบ หรืออย่างเฮลิคอปเตอร์ที่การบินนั้นอาศัยการบินในซ้ายหรือขวาขณะอยู่กับที่ด้วยทำให้นักบินจะต้องสามารถมองเห็นได้ซ้ายและขวาได้ในการฝึกบินจำลอง

เรียบเรียงโดย : โชติทิวัตถ์ จิตต์ประสงค์

🎧 อัปเดตข้อมูลแวดวงวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี รู้ทันโลกไอที และโซเชียลฯ ในรูปแบบ Audio จาก AI เสียงผู้ประกาศของไทยพีบีเอส ได้ที่ Thai PBS

“รอบรู้ ดูกระแส ก้าวทันโลก” ไปกับ Thai PBS Sci & Tech

สรุปประเด็นให้โดย Generative AI

รู้จัก Flight Simulator ระบบการฝึกบินจำลอง ประวัติและการใช้งานในปัจจุบัน