圖註:從前面看先進座艙控制顯示系統的全貌
國產第五代戰鬥機殲-20已經開始列裝空軍試訓部隊進行領先試用,那麼殲-20的座艙長什麼樣?在2016珠海航展上,專門負責戰鬥機座艙綜合系統開發的中航工業洛陽光電設備研究所展出了一款「先進軍機航電概念座艙」的五代機座艙綜合顯示控制系統概念展品,雖然真正的殲-20座艙與它肯定還有一定區別,但五代機座艙該有的東西,可以說它全都有了。
平視顯示器即平顯,英文名稱為HUD,主要用於對空中及地(海)面目標的攻擊瞄準, 同時顯示飛行、導航等參數, 從而解決駕駛員抬頭瞄準、低頭看儀表的困難。早期第四代戰鬥機的平顯,採用的是一種叫做金屬氧化物膜顯示屏的技術,它的缺點在於透光率低,反光能力差。在夜間航行的時候,平顯發暗,視物模糊;而在白天陽光直射的時候,環境光強太大,它又看不清楚。五代機則採用全息平顯技術,它是採用雷射技術,用全息的方法製成的,是鍍膜顯示屏的換代產品,它在夜航微光條件和白天強光照射下,均有良好清晰的顯示效果。目前F-22、F-35等五代機和F-16block50/52等四代改戰鬥機,都普遍採用全息平顯技術。
圖註:全息屏幕顯示技術,是本次新概念座艙系統最大的變化,它取代了原來的第一代鍍膜平顯,在強光條件下的工作能力大幅提升
圖註:衍射平顯特寫
就目前來看,F-35是現役戰鬥機中大屏幕顯示技術的代表,它採用20×8英寸大顯示屏幕。顯示屏幕大當然有好處,顯示器的最大需求是增加飛行員的態勢感知,採用大屏幕顯示器替代目前使用的多個多功能顯示器,能減少飛行員在信息管理和整合上花費的時間,並通過增加座艙儀錶板上的有效顯示面積可呈現更多的作戰信息,特別是能有效增強飛行員對作戰飛行中「態勢」的了解。除採用大面積拼接顯示屏幕外,戰機概念座艙系統完全取消了周邊鍵等操作按鍵,採用觸敏控制技術,可以跟智慧型手機一樣操作控制。
圖註:更大面積的屏幕顯示拼接技術也是這一系統的亮點
早期的頭盔瞄準具,都是單目的。而以F-35使用的JHMCS頭盔為代表的新一代頭盔瞄準具,則採用雙目瞄準具系統。單目和雙目,主要體現在視覺效應上,雙目式設計,有利於頭盔瞄準鏡系統在目鏡顯示器上採用全息立體圖像技術,使得飛行員感知能力更強,能夠更好分辨和感受空間目標,對於提高頭盔瞄準具的顯示能力,提高頭瞄命中率有很大的好處。
圖註:頭盔顯示器系統從單目頭瞄技術,升級為雙目頭瞄,性能更出色
機載雷達是現代航空電子系統的重要組成部分,世界軍用航電技術領先的大國,無不將機載雷達整合進座艙綜合顯示控制系統進行綜合設計與控制,而有源相控陣雷達是新一代戰鬥機的標配。將AESA雷達整合進系統,是五代機先進座艙系統的一個標誌。
圖註:戰機採用的AESA有源相控陣雷達被整合進座艙顯控系統
結語
五代機先進座艙系統的展示,表明我國最新一代戰機的航電系統,已經達到了與美國最新五代機F-35相當的水平,甚至優於早些年推出的F-22戰機,處於世界領先水平。
【兵工科技】系頭條號籤約作者。