Для большинства прыжок с парашютом — это что-то завораживающее, связанное с риском, овеянное духом романтики, хотя далеко не каждый готов шагнуть в бездну, чтобы ощутить незабываемое свободное падение. Но, как оказалось, сделать это вполне реально без малейшего риска для жизни, с полным погружением и всем спектром эмоций — в виртуальной среде. В Центре компетенций МАИ «Энергетические системы» создали тренажер парашютного прыжка с системой виртуальной реальности. Правда, предназначен он в первую очередь для начинающих парашютистов, хотя и компании, связанные с индустрией развлечений, проявляют к разработке немалый интерес.
Мы встретились со специалистами Центра компетенций МАИ «Энергетические системы», чтобы разобраться, в чем особенности этого тренажера и почему к нему возник такой интерес.
Наши собеседники: Дмитрий Суханов — руководитель направления AR/VR Центра компетенций МАИ «Энергетические системы»; Николай Триадский — технический руководитель проекта; Алексей Качурин — ведущий конструктор проекта.
— Как родилась идея создания подобного тренажера?
Дмитрий: В мае прошлого года наш Центр принимал участие в выставке HeliRussia. Это большая выставка, посвященная вертолетам и оборудованию для них. Среди экспонатов, представленных на стенде МАИ, были разработанные нами решения для повышения эффективности производства и эксплуатации вертолетной техники, созданные с применением технологий дополненной реальности. Наши разработки вызвали большой интерес, в том числе и со стороны представителей ДОСААФа, которые задали интересный вопрос: как технологии AR/VR могут быть полезны в их деятельности? Дальше было рабочее общение с ними, в ходе которого и родилась идея создания этого проекта — тренажера парашютных прыжков.
— Какие технологии использовали для разработки стенда?
Николай: Изготавливали опытный образец на нашем собственном производстве. Его конструкция максимально проста, но надежна. Она состоит из силового каркаса, подвижной верхней части, движение которой позволяет обучаемому испытывать динамические нагрузки во время имитации прыжка, зоны приземления, парашютной подвесной системы, которая, к слову, является полноценной системой парашюта. Также есть VR-система, при помощи которой достигается визуальный эффект и, конечно, пульт управления, на нем задаются необходимые характеристики полета, выбираются сценарии, осуществляется контроль и т. д.
Относительно тренажеров подобного типа наш — небольшой. Его габариты составляют 2,7 х 1,5 метра и 3,3 метра в высоту. Масса чуть меньше 450 килограммов, допустимая максимальная нагрузка 120 килограммов.
— А чем еще, кроме габаритов, отличается ваш тренажер от существующих на рынке?
Дмитрий: Подобные тренажеры действительно есть и в России, и за рубежом — перед началом работы мы провели глубокий технический и продуктовый анализ рынка. И нам удалось создать продукт, который имеет ряд преимуществ перед конкурентами. Так, тренажеры конкурентов, предназначенные для прыжков с купольными парашютами, не имеют возможности имитировать полный цикл прыжка: от шага с борта летательного аппарата до приземления. Как правило, в таких тренажерах обучаемого подвешивают на конструкции и он управляет парашютом до условного приземления. У нас же реализовано уникальное взаимодействие конструкторской части и части VR: человек чувствует все основные элементы прыжка — он стоит на краю и видит землю с высоты, чувствует, что находится в воздухе, ощущает рывок в процессе открытия парашюта, полноценно управляет стропами, выбирает место приземления и касается земли.
Наш тренажер имеет богатый функционал в плане передачи ощущений, наиболее приближенный к реальности. Это важно для тех, кто пробует себя в парашютном спорте: это возможность совершить прыжок в более безопасных и комфортных условиях.
— На сегодняшний день — это готовый продукт?
Алексей: Это — опытный образец стенда. Он уже был опробован профессиональными парашютистами, специалистами ДОСААФ и получил их высокую оценку. И конечно, у нас уже есть идеи, как усовершенствовать базовую версию. Пойдем по пути оптимизации конструкции, учтем предложения, полученные от специалистов, разработаем новые сценарии обучения, новые локации, добавим спецэффекты, например прыжок в разных погодных условиях или возникновение внештатных ситуаций: невыход купола из ранца или обрыв стропы, чтобы учащийся мог отрабатывать правильный порядок действий в безопасных условиях.
— Каков основной функционал тренажера?
Алексей: Позволяет ознакомиться с техникой прыжка на всех его этапах: шаг из летательного аппарата, свободное падение, раскрытие парашюта, осмотр купола парашюта и окружающего пространства (в этом помогает VR-симуляция), выбор зоны посадки, приземление. Тренажер позволяет отработать базовые навыки управления парашютом и оттачивать правильность приземления, группировки.
Дмитрий: Если говорить о сценариях, их сейчас два. Первый — это ознакомительный классический прыжок в хороших погодных условиях. Второй — более сложный: приземление в лесистой местности с большим количество деревьев. Здесь уже нужно уметь быстро сориентироваться в пространстве, чтобы точно приземлиться в заданную точку.
— С какой высоты происходит прыжок?
Алексей: Высота прыжка влияет на то, какое время человек будет находиться под куполом. Это регулируется ПО, и оператор сам может задавать высоту от 600 метров до трех километров.
Дмитрий: Так как мы создали тренажер для использования с конкретной парашютной системой, то все режимы, которые находятся в симуляции, завязаны на реальной практике парашютного прыжка. Конечно, мы можем задавать разные режимы, но все же главная цель — воссоздать те прыжки, которые проходят в реальности: в тех условиях, которые есть в реальной жизни.
— Расскажите немного о команде и о том, как происходила работа над проектом.
Алексей: После формирования идеи наша команда разделилась на части: инженеры, которые занимались созданием и разработкой технической части конструкции, и группа IT-специалистов, которые занимались созданием ПО. Когда мы подошли к этапу тестирования, привлекали экспертов из области парашютного спорта.
— С какими сложностями столкнулись в процессе работы?
Николай: При разработке конструкции требовалось соблюсти ряд условий: сам тренажер должен был обеспечивать весь необходимый функционал, делать это на должном уровне, не хуже конкурентов, и при этом быть максимально эффективным по такому критерию, как соотношение цены и функционала в своем сегменте. Здесь мы проходили несколько итераций, продумывали, каким образом вся система будет работать, просчитывали, понимали, что это дорого, и искали другие варианты.
Так постепенно пришли к оптимальному решению: конструкция получилась простая, легкая, надежная и со всем необходимым функционалом на должном уровне.
Продолжительное время синхронизировали подвижную механическую часть, органы управления и VR. Ведь, чтобы полнота погружения была максимальной, все должно происходить синхронно, без задержек. Это был долгий и сложный процесс, но мы справились.
— Каждый из вас наверняка тестировал тренажер…
Николай: Да, конечно, на каждом этапе. Как только появлялась возможность даже не до конца собранный тренажер протестировать, мы ею пользовались.
— У каждого из вас уже есть реальные прыжки с парашютом. А как бы вы сравнили их с прыжками в тренажере?
Дмитрий: Если говорить о прыжке с парашютом, я бы выделил три основных фактора. Первый — психологический: когда перед тобой открывается бездна, сделать в нее шаг очень трудно, и это тормозящий фактор для тех, кто хочет попробовать этот вид спорта. Второй — ориентация в пространстве: когда находишься под раскрытым куполом, не растеряться, сориентироваться, что делать, принимать взвешенные решения в меняющейся обстановке, очень сложно. Третий — страх набегающей на тебя земли: здесь важно грамотно выполнить все процессы, связанные с приземлением, сгруппироваться, выбрать место, если что-то пошло не так.
Что касается реального опыта и того, как эти ощущения передаются на тренажере, могу привести такой пример: когда опытный образец был на финальной стадии, тестировали специалисты ДОСААФ и отметили, что даже момент надвигающейся земли, который сложно передать в симуляции, успешно реализован в нашем тренажере.
— Каковы планы по развитию проекта: планируете пускать в серийное производство?
Дмитрий: Это — коммерческий проект с понятной для нас целевой аудиторией, которая включает организации, которые ведут парашютную подготовку, школы парашютного спорта, где знакомят детей, подростков с этим направлением, компании из области развлечений. Что касается серии, то существующий комплекс является базовым. И в зависимости от потребностей заказчика он может быть кастомизирован. Кроме того, мы понимаем, как масштабировать проект и адаптировать его к более сложным парашютным системам, в том числе спортивным.
— Уже есть потенциальные клиенты?
Дмитрий: После демонстрации тренажера заинтересовавшихся много, в первую очередь это центры парашютной подготовки.
— Стоимость вашего тренажера конкурентоспособна?
Дмитрий: Стоимость варьируется от задач заказчика: конструкция и VR-часть комбинируются в бесконечном количестве вариантов, что влечет и варианты по итоговой цене. Соотношение функционала и стоимости нашего тренажера сегодня максимально выгодное на рынке.
— Насколько безопасен такой тренажер для неподготовленных людей?
Алексей: Это — тренажер, который обучает, поэтому для неподготовленных людей он будет максимально безопасным. В частности, инструктор сам настраивает силу рывка, мягкость приземления и в зависимости от уровня человека может корректировать режимы полета.
— Поделитесь дальнейшими планами…
Дмитрий: Кроме развития данного продукта и обучающих тренажеров в целом, мы развиваем и разрабатываем решения для применения технологий AR/VR в промышленности. Наша цель — создавать те решения, которые будут повышать эффективность разработки, производства и эксплуатации высокотехнологичной техники. Имея прекрасный опыт эффективного соединения инженерной, конструкторской части и IT решений, совместно с высокими стандартами авиационной отрасли мы видим возможность создавать те уникальные продукты, которые будут максимально полезны нашим заказчикам.
Фото предоставлены Центром компетенций МАИ «Энергетические системы»