| 自從1903年萊特兄弟的“飛行者一號”拉開了人類動力航空史的帷幕，人們就要開始面對各種已知和未知的挑戰，顯然，在羽翼沒有豐滿之前還需要一個既安全又經濟的成長“搖籃”。這就是飛行模擬器，與飛機幾乎同時誕生，盡管從不離地，卻托起了一代又一代藍天驕子。 桶式飛行模擬器 1910年前后，在英國和意大利開始出現了固定在地面上的飛行訓練器。在1910年桑德斯老師提出要發明一種地面裝置用來訓練飛行員，把自己設計的飛機機身通過萬向支架安裝在地面基座上。當有風吹來時，機身隨之轉動，機上人員操縱升降舵和方向舵等活動部件，就可以獲得與真實飛行中相似的氣動反應。一方面可以使飛行員掌握飛機的工作原理，同時還可以避免風險。之后桑德斯老師便開始按其設想進行構造。他按照實際飛機尺寸組裝了一臺飛行機器，通過連接點將其安裝在一個暴露的位置，面朝風向。這樣這臺機器就可以能對副翼、升降機和方向舵控制做出反應，就像真正的那種飛機一樣。不過由于風向及風速的不穩定，像許多早起的試驗品一樣，他還是失敗了。 同年出現了一臺專為“安托瓦內特”單翼飛機設計的訓練器，其構造簡單，外觀如同一個剖成兩半的木桶，附著于活動支架上，可以用來模擬飛機的俯仰和滾動。訓練器由兩個剖開的空木桶上下疊成，內部是活動的萬向節，外部再裝上支架和杠桿。使用時，兩個教員通過杠桿上下左右地晃動支架以模擬氣流的作用，坐在桶身上方的學員就要相應轉動兩邊的操縱輪來克服外力的干擾，還可以用腳控制“舵面”來調整方向，而前頭豎起的T型桿則是學員保持水平位置的參照物。這個“桶式訓練器”勉強可以算得上是第一種專門設計的飛行模擬器了，但它不能對學員的動作產生準確的反應，實際效果并不理想，因此沒有被廣泛使用。
安托瓦內特“桶式”模擬器 機械氣動式飛行模擬器 第一次世界大戰的發生加速了航空各個領域的進步，有許多人開始嘗試使用機電設備來制作模擬器。較有名的莫過于1929年美國艾德溫·林克所發明的林克訓練機，由于其全身顏色為藍色，也被稱為藍盒子。林克訓練機的固定基座上裝有控制閥可以提供俯仰，滾轉與偏航等飛行動作，其駕駛艙也提供了儀表飛行的教學環境。由于當時飛行訓練器并不流行，林克訓練器只能作為娛樂產品。直到1934年，由于一系列儀表飛行的意外，美軍聯系林克公司開展盲飛以及儀表訓練，從這一時期開始，飛行模擬器也正式被人們所重視。在1939年至1945年的戰爭時期中，大約有一萬套林克訓練機被用來培訓同盟國的新飛行員。二戰的爆發進一步推動了飛行模擬器的發展。由于戰爭需要大量的飛行員，飛行員的培訓的需求急劇增加，對飛行模擬器也產生的巨大的需求，因此飛行模擬器也進入了快速發展期。這一時期由于飛機設計的原因，例如增加了可變螺距螺旋槳，可伸縮起落架的引入，駕駛艙的聲音訓練也開始引入飛行訓練器。
林克飛行模擬器 電子飛行模擬器 第二次世界大戰導致電子技術和模擬計算機有了重大進步，許多模擬設備也被制造了出來。貝爾實驗室的Dehmel博士積極投身到儀器飛行訓練機的開發中，他在1943年說服了柯蒂斯-萊特公司制造他研發的飛行訓練機并在之后與泛美航空合作，為波音377開發制造了一臺飛行模擬器，這也是第一個由航空公司擁有的飛機模擬器。 1947年，英國海外航空（BOAC）也決定采購一款類似波音377模擬器的設備，并在1950年與雷迪豐公司和柯蒂斯-萊特公司達成開發協議，開發新的訓練設備。這臺設備采用了交流波，用電位器進行模擬計算，用400HZ同步飛機儀表驅動。控制單元使用了可變控制桿，根據空速計算出相應的值來控制伺服系統提供正確的力反饋。該設備在1951年完成，總共花費12萬英鎊。 同時林克公司也利用模擬計算開發電子的飛行模擬器，他們將交流變為直流，并進一步提高了精度。這一時期的飛行模擬器的主要問題還是缺乏相應的精確性數據，制造商只能各自采取各自方法去獲取數據。
英國空軍“哈利法克斯”機身模擬器 數字飛行模擬器 隨著技術的發展，之前的模擬器已經漸漸無法滿足可靠性的要求。而且由于不是實時系統，訓練的仿真度也大打折扣。隨著二代數字計算機的誕生，運行速度的提升和成本的下降，飛行模擬器也得以繼續發展。20世紀60年代初，美國首先研制成功了晶體管數字電子計算機，使得模擬器具有運動系統和視景系統成為可能。 1958年雷迪豐Rediffusion公司為Comet Iv模擬器配置了俯仰運動系統； 1962年雷迪豐公司生產出第一臺彩色視景系統 1972年，美國聯邦航空局（FAA）批準了第一臺比較經濟又適用的商業模擬器的視景系統（VITAL Ⅱ），僅為夜間型。它能夠實現簡單但良好的光點模擬。 到了1970年代，飛行模擬器已經完全過渡到了數字化平臺，但是計算能力的缺乏一直是飛行模擬器更進一步的瓶頸。直到21世紀，隨著計算機計算能力的不斷提升，計算機目前已經能毫無限制地完成飛行模擬器所需要的所有計算要求。1974年我國民航局引進了英國雷迪豐公司研制的以攝像機為輔助視景系統的飛機模擬機，能模擬波音707飛機和三叉戟飛機的起落、著陸、航線飛行和轉場飛行，這是我國擁有的第一臺現代化飛行模擬器。
數字飛行模擬器
沙盤視景系統 現代模擬機家族 二十一世紀末以來以高性能計算機為核心的新型模擬器開始進入各國的航空訓練體系，并形成了系列化，主要的民用機型均配備了相應的模擬器。這些模擬器普遍具備完整的座艙設備及其模擬控制系統，除視景響應系統外可能還加入音響和煙霧發生模擬裝置，整體座艙由六個自由度的運動系統支撐，不僅能反映正常的飛行姿態，還能模擬失速振顫和發動機喘振等效果。另外還設有飛行教員操縱臺，供設置初始飛行條件，隨時調整參數和插入故障等。
現代模擬機駕駛艙內 先進復雜的飛行模擬器造價高昂，有的成本已經接近或者超過了要模擬的真實機型，但在使用后帶來的經濟效益仍非常可觀。在發展趨勢上，一方面是將微電子、自動控制、人工智能、虛擬現實等領域的最新技術充分應用到飛行模擬器中，進一步增加其真實性；另一方面，改變以往先有實機再搞模擬機的做法，將飛行模擬器的研制和使用與相應機型的設計和生產同步進行，這樣就會縮短飛行人員的培訓時間，使新機型更快的投入運營。此外還注重將高級模擬器和普通模擬器進行合理的高低搭配，加上輔助教學建立完善的培訓體系，從而提高設備的使用效率。
現代模擬機 |
