去年印巴空战,巴基斯坦击落俘虏印度飞行员佩戴的头盔被巴基斯坦空军博物馆收藏了,头盔下面还放了一张报道印度被俘飞行员的报纸,印度的脸被打得啪啪响。
这个头盔有什么来头?印度从俄罗斯进口了一批Zsh-7头盔和ZSh-3UM头盔瞄准具,印度被俘飞行员佩戴的就这这种头盔和瞄准具。ZSh-3UM头盔瞄准具和最大离轴发射角达到60度的R-73空空导弹搭配使用,飞行员无需费劲地将机头咬紧敌机占据攻击位置,只需扭头“盯住”目标,计算机自动计算出目标相对载机的角位置,并将信息传输到导弹引导头,便能做到看见即锁定,就可以轻松抓住瞬息的战机先敌开火。
我国随着苏27战斗机进口也引进了Zsh-7头盔和ZSh-3UM头盔瞄准具,协配合引进的空空导弹具有一定的威慑能力,同时也为我国研发的头盔瞄准具提供了参考。
自打第四代战斗机F-35面世后,破天荒取消了HUD平视显示器,为此罗克维尔·柯林斯公司开发了一套先进的头盔显示器,HUD平视显示器这部分的功能集成到了头盔显示器里面了。这套系统包括了双目高亮度宽视场的显示面罩,这要求飞行数据展示和任务相关的标记符号与真实景象完全重合,显示的图片清晰、全方位高精度,数据尽可能低延时,还集成了夜视投影显示功能,夜间飞行无需额外佩戴夜视仪。这等于把HUD平视显示器和夜视仪集成在一个头盔里面,开发难度相当大。这套设备的缺点就是重量比较大,对飞行员来说是不少的负担。
这套头盔内置多种传感器,无论飞行员的头部转向何方,根据座舱内的高精度磁感定位传感器捕捉到飞行员头部的方向和角度,可以将机身外的红外或者夜视传感器的影像实时360度全景显示在头盔显示器,甚至可以让飞行员透视机身阻挡视线的地面或者周围的影像,大大提高了飞行员的态势感知和目标跟踪能力。还可以精确定位飞行员的眼球和瞳孔的位置,实现视距搜索、跟踪和瞄准,不需要在空战中低头看仪表上的各种数据和瞄准线,极大提高了飞行员的作战能力。
到目前为止,HMDS头盔显示系统已经发展到了第三代,解决了之前产品的图像延时、画面抖动和图像分辨率低的问题,而且大量使用了碳纤维材料大大减轻了头盔的重量。
那么我国的头盔显示器现在发展得怎么样呢。根据2018年6月13日中国空军网发布了一篇文章,文章中报道了10位空军院士来到“红剑-2018”演习场建言献策的场面。在这则新闻里出现了一个新型的头盔,这是歼20的飞行员第一次公开展示了这种先进的头盔显示器,从照片中能看到一些细节。
这套头盔显示系统与英国BAE公司的Striker II头盔显示器有几分相似,头盔的后面布满黑色的小点,大家肯定很好奇这些黑点是什么。这是用于定位头盔位置的红外LED传感器,相对F-35的磁感定位传感器来说,定位的精度更高,图像的延时更短,还能减轻头盔的重量。这款头盔也曾经在F-35上试用过,但是HMDS头盔显示器成熟后就无下文了。
后来在2019年国庆70周年的阅兵训练的镜头中,可以发现歼-20的飞行员已经装备了这款头盔显示器,外观似乎有了新变化,估计做了一系列的改进,性能更加强大。
这款头盔显示器由内盔和外盔两部分组成,内盔就是一个普通头盔,外盔是头显的关键组件,包括显示与光学投射组件,还包括LED头盔跟踪组件以及多层护目镜系统。歼-20的头显采用了经典的双目图像投射设计,外盔内两个液晶投射显示器把图像投射到最内侧透明护目镜内表面,图像焦距无穷远,在飞行员眼前形成完全重叠的彩色图像。通过这种头盔显示器可以摆脱平视显示器的依赖,在战斗中无需将机头牢牢对准敌机,对提高我军飞行员的作战能力的态势感知有重要意义。
随着我国电子光电技术的高速发展,利用AR(Augmented Reality 增强现实)技术将计算机生成的文字、图像、三维模型、视频等虚拟信息模拟仿真后结合真实环境显示在眼前。我国已经研制多款新型的头盔显示器,有些型号的AR头盔已经在珠海航展上亮相展示了展示了不俗的国防科研能力。虽然我们的头盔显示器的起步比较晚,现在的性能与国外的产品比还有不足,但是我们发展的速度快,更多先进的产品已经在研制中不久将会面世,超越并领先未来可期。
说起头盔瞄准具,不得不提一下尼古拉斯·凯奇主演的一部电影《火鸟出击》,在这部电影中阿帕奇武装直升机的机炮和IHADSS综合头盔瞄准具随动攻击的画面让人印象深刻。飞行员的眼睛看那里,机炮就指向哪里,可以大角度离轴射击,不需要飞行员像以前那样辛苦操纵飞机将目标紧紧咬在在固定的瞄准具上,具有很高的灵活性和射击精度。
中国也专门为武装直升机开发出一款头盔显示器,能够显示瞄准信息、红外图像、飞行数据和符号等高清图像,能够让飞行员高效率的获取信息和攻击目标,还有机炮和飞行员视线随动的功能,可以做到看哪打哪,打击灵活精度高。头盔两侧有两个摄像头,显示屏上能够显示红外和夜视仪的图像。但是这套显示屏视场比较小,显示的信息有限。总的来说,这比阿帕奇武装直升机的头盔瞄准具性能极大地提高。
目前这套头盔显示器有了新的改进,新的系统包含一个更大双目宽视场的显示面罩,获得的视场更大显示的图像数据更详细,图像更稳定清晰,性能更优越。
虽然我国的头盔显示器的技术起步晚,但是经过我们科技工作者不懈的努力,我们的产品从无到有、从弱到强,技术水平已经达到世界一流水平。奋斗拼搏、刻苦钻研、善于创新,这几点才是我们的成功之道。