Cabina de simulación

Una cabina de simulación , también conocida como simulador o plataforma de simulación, es un entorno diseñado para replicar la cabina de un vehículo . Si bien muchas cabinas se diseñan inspirándose en las cabinas de aeronaves , el término es igualmente válido para proyectos de trenes , naves espaciales o automóviles .

El término «simpit» se usa generalmente para referirse a simuladores de vuelo caseros y de construcción amateur, que son el tema central de este artículo. Para obtener más información sobre simuladores de vuelo comerciales, consulte Simulador de vuelo .

Por su propia naturaleza, las cabinas de los aviones suelen tener controles, instrumentación y radios complejos que no se encuentran en otros tipos de simulación. Recrear estos elementos presenta desafíos adicionales para quien construye una cabina. Los componentes de los aviones suelen ser caros, y el acceso a cabinas reales probablemente esté restringido por motivos de seguridad, especialmente tras los atentados del 11-S o si el constructor ha elegido un avión militar en servicio.

Una forma de evitar muchos de los problemas es no replicar una aeronave específica, sino simplemente una clase de aeronave. De esta manera, se crea una cabina genérica de aviación general, comercial o militar que, si bien no tendrá todos los botones o interruptores de la aeronave real, sí contará con todos los elementos clave para la simulación. En el otro extremo, se puede construir una réplica exacta a escala 1:1 de la cabina real, utilizando paneles reales o incluso una cabina completa del avión elegido. Todas las construcciones de cabinas se situarán en algún punto intermedio entre estos dos conceptos, e incluso las réplicas más precisas a menudo presentarán algunas limitaciones, aunque solo sea por las restricciones del software de simulación.

Para réplicas de cabinas de vuelo, la elección del avión será clave. Con el auge de las cabinas de simulación domésticas, existen numerosas empresas que venden kits completos para aviones comunes, y los detalles de los paneles de los aviones Airbus y Boeing actuales son relativamente fáciles de obtener. Para aviones más antiguos, los museos o desguaces pueden ser valiosas fuentes de información. Sin embargo, aunque la investigación suele proporcionar mucha información, a veces se necesita un detalle menor. Por ejemplo, el ancho del pedestal central, su tamaño ideal o su ubicación relativa en la cabina. Cuando la información no es de dominio público, se han desarrollado técnicas más sofisticadas para obtenerla. Por ejemplo, el conteo de píxeles a partir de una fotografía digital del avión. Al contar los píxeles de un elemento de tamaño conocido, como un instrumento de cabina estándar, se puede establecer una escala. Esta se puede utilizar para estimar el tamaño de elementos desconocidos en el panel. La precisión variará según la calidad de la fotografía, el ángulo de la toma, etc. Sin embargo, esto puede proporcionar una buena guía sobre las dimensiones en situaciones donde no haya otra fuente de información.

El nivel de funcionalidad también variará dentro de la cabina. Las cabinas de aspecto muy realista pueden tener instrumentos que no funcionan, simplemente para completar la sensación de estar en la cabina de mando. En el extremo superior del realismo se encuentran los instrumentos reales individuales, ya sea modificados a partir de componentes de aeronaves reales o replicados. Este enfoque proporciona la máxima inmersión, pero supone un aumento considerable en la complejidad de la construcción, ya que requiere la fabricación de la electrónica de interfaz y la programación de los controladores de software correspondientes . Una solución intermedia consiste en mostrar los instrumentos en un monitor y montarlo detrás del panel. Los instrumentos simulados se pueden ver a través de las aberturas, lo que puede proporcionar un efecto realista, especialmente si la aeronave utiliza pantallas de "cabina de cristal" en la vida real.

Aviación general

Los simuladores domésticos han sido una herramienta de entrenamiento común para pilotos privados durante muchos años. Recientemente, la mayor potencia de los ordenadores personales y las mejoras en la tecnología gráfica y de simulación han abierto nuevas oportunidades para utilizar un PC como herramienta de entrenamiento. Ahora es fácil lograr una experiencia de entrenamiento de alta fidelidad en el propio salón utilizando productos comerciales disponibles en el mercado. ^{[ 1 ]} Si bien los primeros simuladores permitían practicar aproximaciones por instrumentos, con la incorporación de escenarios fotográficos, los pilotos ahora pueden practicar vuelos visuales y navegación. Ensayar un vuelo en el PC antes de realizarlo en el mundo real puede hacer que las sesiones de entrenamiento en aeronaves reales sean más productivas. ^{[ 2 ]}

Conscientes de este mercado, varios proveedores ofrecen simuladores de vuelo de sobremesa listos para usar. Equipos como radios, instrumentos, volantes, pedales, cuadrantes de aceleración y asientos están disponibles en tiendas especializadas en aviación. Esto permite montar una cabina de aviación general muy realista en cuestión de minutos. Sin embargo, un aficionado probablemente irá mucho más allá de la cabina funcional que necesitaría un alumno, añadiendo elementos para aumentar la inmersión. Carcasas, proyectores e incluso componentes reales de aeronaves o secciones delanteras se incorporan habitualmente para lograr una experiencia lo más realista posible.

aviación comercial

Si bien los fosos de aviación general son utilizados habitualmente por pilotos reales para entrenar, los fosos de aviones comerciales suelen ser puramente para entretenimiento. La mayoría de la gente, con la excepción de los pilotos profesionales, no tiene la oportunidad de pilotar un avión comercial real, sino que experimenta la sensación en un simulador, y algunos incluso construyen fosos más grandes en sus casas.

Las cabinas de los aviones comerciales representan un mayor desafío para los constructores, ya que incluyen más sistemas que modelar, como el piloto automático, la unidad de control de vuelo (CDU/FMS), la gestión del motor, etc. Incluso el cuadrante de aceleración es una pieza de ingeniería compleja en comparación con el acelerador de empuje/tracción, simplemente replicado, que se usa en el Cessna de aviación general. Sin embargo, existen varios proveedores comerciales que ofrecen réplicas de paneles, controles e incluso cabinas completas. Cuando estos componentes, o los componentes "reales", no están disponibles o se salen del presupuesto, los constructores suelen fabricar componentes en casa con madera u otros materiales similares fáciles de trabajar.

Gracias a que la mayoría de las aeronaves modernas utilizan pantallas de cabina de cristal , resulta más sencillo crear paneles de gran realismo. Estas pantallas pueden controlarse mediante tarjetas gráficas multimonitor o PCs en red con software específico que lee los datos del simulador, distribuyendo así la carga de procesamiento. Las interfaces para interruptores, mandos y otros elementos necesarios pueden adquirirse comercialmente o crearse desmontando hardware existente, como teclados o joysticks. La retroalimentación del PC al panel, por ejemplo, para encender luces de advertencia o mover un instrumento real, es más compleja y normalmente se realiza mediante una tarjeta de expansión comercial.

En los simuladores de carreras , el asiento , el volante y los pedales suelen estar unidos mediante una robusta estructura de perfiles de aluminio o similares, de modo que las piezas no se separen entre sí durante la conducción. Esto proporciona mayor rigidez y un mejor rendimiento, y puede ser especialmente importante al utilizar equipos de simulación más potentes, como volantes de transmisión directa de alto par o pedales con célula de carga de alta resistencia, algunos de los cuales pueden soportar hasta 100 kg de fuerza . La estructura se convierte así en el "esqueleto" al que se fijan los demás componentes del simulador. Otros accesorios, como la palanca de cambios o el freno de mano, también pueden acoplarse a la misma estructura que el asiento, el volante y los pedales. 

Muchos bastidores de alta calidad están fabricados con perfiles de aluminio con ranuras en T, que son modulares y permiten un buen ajuste de posición para el asiento, el volante y los pedales. Solo el bastidor puede pesar, en muchos casos, más de 50-60 kg y ocupar una superficie de 1,4 metros de largo por 66 cm de ancho. Además, se necesita espacio adicional para el asiento y los monitores, y con una configuración común de tres monitores, todo el conjunto puede ocupar fácilmente una superficie de 1,4  m × 1,4  m.

La altura de la plataforma depende, entre otras cosas, del estilo de asiento. A menudo se distingue entre los asientos de estilo GT o deportivo, más erguidos y versátiles, y los asientos de estilo Fórmula 1, más bajos y especializados, casi reclinados. Las alturas de las plataformas pueden variar, pero los dos tipos mencionados pueden, por ejemplo, ofrecer una altura total de la plataforma sobre el suelo de 120  cm (GT) o 80  cm (F1). El estilo GT es más común por varias razones:

• Con un asiento estilo GT, los glúteos se sitúan más altos que los pedales (por ejemplo, la superficie del asiento puede colocarse entre 10  y 30  cm por encima de la parte inferior de los pedales), lo que facilita una postura de conducción más cómoda y eficaz, con una flexión de codos y rodillas de entre 90 y 120 grados. Esto proporciona una posición de asiento flexible que facilita la manipulación de los controles de dirección en el simulador, y resulta más eficaz y cómoda para el conductor durante periodos prolongados.
• A diferencia de los asientos de estilo GT, los de Fórmula 1 suelen tener una forma que sitúa las nalgas más bajas que los pedales (por ejemplo, la superficie del asiento puede estar 15  cm más abajo que la parte inferior de los pedales). En la vida real, el estilo de asiento de la Fórmula 1 es resultado de la búsqueda de una mejor aerodinámica y un centro de gravedad más bajo , características importantes en los coches de carreras reales, pero que no favorecen una postura de conducción cómoda. Conducir con una postura de Fórmula 1 puede resultar agotador después de un rato.

Algunos volantes de menor costo incluyen abrazaderas para fijarlos a un escritorio y pedales sueltos con patas de goma que proporcionan fricción contra la alfombra o el suelo, permitiendo su uso sin estructura. Sin embargo, incluso con este equipo económico, una estructura ofrece mayor rigidez y estabilidad, brindando una mejor experiencia de conducción. También existen sillas de carreras plegables más económicas con puntos de fijación para pedales y volante. Esto representa una mejora con respecto al equipo suelto y ocupa menos espacio de almacenamiento.

• palanca de vuelo
• silla gaming
• Volante de simulación de carreras
• Pedal simulador