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《科学之友》

开博时间:2016-07-01 14:43:00

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歼20飞行员头盔亮相:外形科幻“内涵”多

2018-01-16 13:23:00

  “7·30大阅兵”中,中国自主研发的四代隐形战机歼-20首次以3机编队形式曝光,引来军迷们的强烈关注。虽然这已经不是歼20的第一次公开亮相,但此次阅兵场上的亮相仍然意义非凡,因为此次参演的武器装备全部都是现役主力装备,此次阅兵更加证实了了歼20已经服役,并已经到了紧张训练阶段。这也预示着歼20战机正一步步走向成熟,成为空军真正主力。

  首次曝光 引人注目

  歼-20隐形战斗机于2011年1月11日中午12时50分左右进行首次升空飞行测试,13时08分成功着陆,历时大约18分钟,整个首飞过程在歼-10S战斗教练机陪伴下完成。在7月30日举行的建军90周年沙场阅兵式上,中国自主研发的四代隐形战机歼-20再次公开亮相,虽然早在2016年的珠海航展上歼-20就已公开亮相,但当时歼-20突然出现在航展上空短短一分钟就飞走了,仍然保持着神秘感。

  本次参加阅兵式,歼-20的许多细节首次曝光在公众视野下,特别是电视直播画面中,首次曝光了歼-20的座舱内景,但因为此次曝光的歼20座舱是前视图,并未透露给我们太多信息,可以从画面中看出歼20座舱视界一流,后面基本没有遮挡,还可以随时观察鸭翼以及进气道状态。真正让人眼前一亮的是飞行员头盔,这款之前从未曝光的头盔外形简洁,从头盔造型、复合材料使用情况看,这绝对是一款媲美世界尖端飞行头盔的先进产品。

  歼-20飞行员装备的新式飞行头盔极具科幻感,从电视画面中呈现的信息来看,这种头盔与美军F-22战机飞行员使用的JHMCS头盔功能类似,集成了显示系统,能够将歼-20机身上各种传感器获得的信息直观地呈现在头盔显示器上,这样一来飞行员就可以直接从头盔显示器上获得战机各个角度的图像,大幅提高对于战场态势的感知能力。此外,飞行员能够直接用头盔精准跟踪和锁定目标。

  技术先进 作战高效

  战斗机飞行员在飞行过程中,飞行速度很快,同时为了完成各种技术动作,飞行的姿态变化会很大,需要头盔来保护飞行员的头部。而飞机发动机等设备发出的声音较大,飞行员需要头盔来隔音,并与外界保持通讯。同时,在飞行过程中,为了更好地驾驶,需要提供给飞行员各种信息,如高度、爬升率、飞行姿态、地形等信息。由于战斗机飞行员在执行任务时的飞行速度很快,并且需要快速做出各种飞行动作,他们需要随时都能方便地得到需要的信息。如果像早期的飞机一样显示在下方的仪表盘上,飞行员需要不时看向前方,又向下观察仪表,这样很不利于飞行员操控飞机。

  三代机的飞行员头盔并没有头盔显示系统,而是和平视显示器、瞄准具分开使用,视野仍只是眼睛能看到的范围,很窄。雷达发现敌机后,飞行员需要将机头转向敌机位置才能进行瞄准和发射,在目标与飞机的轴线角度超过± 60° 时,无法进行导弹发射,非常不利于空中格斗。而在四代机上,这些信息都会在飞行员头盔显示器上显示,十分方便。另外,战斗机飞行员在战斗时需要进行瞄准、锁定及发射导弹,瞄准系统集成在了头盔显示系统当中,有利于飞行员更好地执行任务,提高作战效率。

  先进战机的飞行员头盔集成了很多先进技术,如F-35的飞行员头盔,就集成了光电分布式孔径系统(EODAS),飞机外的光电传感器会将外部景象拍摄下来,显示在飞行员头盔上,让飞行员的视野不再受座舱的阻挡,而扩大到飞机外部传感器的探测范围内,相当于“ 透视” 了飞机。当能见度较低或夜间飞行时,由于传感器使用红外探测,仍可以清晰地显示外部情况。

  由于光电分布式孔径系统可显示飞机周围360°的情况,敌机在飞机的任何位置都可以向其瞄准并发射导弹,无论是飞机的前方还是后方,可以说飞行员看到哪儿就能打到哪儿。

  强大的信息采纳和集成能力

  第四代战机还具有强大的信息采纳和集成能力。雷达、光雷、数据链、机械链、电子对抗??歼-20“ 浑身都是鼻子眼睛” ,能综合接收各种信息,再以优越的信息集成能力,用简洁、高效、友好的人机界面反馈给飞行员,“ 信息在眼前,操纵在指尖” 。

  从电视画面曝光的歼-20头盔来看,外表简洁,没有外置的瞄准具等设备接口,说明这款头盔已经实现了头盔显示功能。歼-20的传感器功能极为强大,这些传感器的信息也会显示在歼-20的头盔上,其中也许就包括了光电分布式孔径系统。

  歼-20飞行员提到的战场感知能力,以及飞行头盔显示的信息、跟踪和锁定能力都主要靠AESA(有源相控阵雷达)、EOTS(光电跟踪瞄准系统)、EODAS(光电分布式孔径系统)实现,值得一提的是,目前世界上除了歼-20外,只有美军的F-35战机配备有EODAS。其中,AESA雷达性能较PESA雷达更好,多目标跟踪能力更强,处理速度更快。EOTS主要用于发现、跟踪、指示地面目标,提供远距、窄视场的探测能力,对空探测能力有限,因为其安装在机头下方的蓝宝石玻璃罩中,无法对上方空域进行探测。EODAS主要用于高分辨率动态成像,将目标红外信号放大,其子系统分布在机身四周,能够为飞行员提供机身周围空域的全景视野。

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