中巴举行雄鹰10联合军演,J10CE新型头盔显示器曝光

晓凡聊趣事 2023-09-10 08:36:00

J-10CE配套的头盔显示器

近期我国空军和巴基斯坦空军在我国境内举行雄鹰10联合军演。巴方派出J-10CE和JF-17A/B战斗机组成的参演机队。在巴空军公开的宣传片中出现了J-10CE的头盔显示器。这可能是J-10CE配套头盔显示器的首次公开。从该型头盔显示器的外观上来看,和国内已公开的所有型号都不一样。唯一比较接近的型号是国产J16战斗机装备的头盔显示器。其实此次前来参加军演的JF-17A/B战斗机也装备有头盔显示器。

头盔显示器的跟踪摄像头在弹射座椅头枕两侧

J-10CE之所以能装备头盔显示器,技术基础是J-10CE采用的是比较先进的航电系统。J-10CE的航电系统架构是先进综合航电系统。我们知道战斗机的航电系统分了这么几代,第一代是分立式航电,第二代是联合式航电,第三代是综合式航电,第四代是先进综合航电。最新一代是我国于2020年左右掌握的分布式模块化综合航电。目前比较先进的战斗机,像四代半、五代战斗机用的大多数都是先进综合航电。比如我国的J20、J16、J10C、J11BG以及F35等都属于先进综合航电系统。在五代机中唯独F22比较落后,采用的是落后一代的综合航电架构。

头盔额头位置的上面是摄像头 下方是显示系统的投射镜头

受航电系统架构和性能的限制,F22既没有头盔显示器、EODAS分布式光电孔径系统也没有EOTS光电瞄准系统。所以F22的态势感知能力要落后于采用先进综合航电的战斗机一个维度。所以说装备头盔显示器的前提条件就是使用比较先进的航电系统架构。我国于2010年左右掌握先进综合航电技术,所以自此以后新研制的战斗机采用的都是先进综合航电系统。第一个赶上这班车的就是J20,J20的副总师曾在中央电视台说过,J20在试飞前不久更换过整个航电系统架构。

J20的头盔显示器是双目显示设计

从此次公开的J-10CE配套头盔显示器的外观上来看,该头盔显示器采用的是单目显示设计,也就是只有右眼有显示图像,左眼没有。从技术上来说采用双目设计视场更大,性能更好,但是会带来一个问题,那就是头盔显示器的重量会偏重。偏重的头盔显示器对飞行员来说是比较大的负担,在某些情况下甚至会有一定的危险。

HMDSⅢ头盔显示器

比如F35采用的HMDSⅢ头盔显示器,采用的就是双目显示设计,其重量为2.2公斤。如果飞行员体重比较轻,弹射救生时弹射速度会偏高,会有颈椎折断的风险。因为弹射座椅弹射时的过载比战斗机的飞行过载要大很多。战斗机的过载最多9G,但弹射逃生时西方国家的弹射座椅过载往往能达到12-14G。俄罗斯的弹射座椅过载更大,能接近20G。也就是说2.2公斤重的头盔,在20G下重量为44公斤,也就是有88斤重。如果弹射时姿势不对,头部没有摆正并靠紧头枕,颈椎确实是有骨折风险的。

J16的头盔显示器是单目显示设计 可以在画面上看到一个绿色的投射图像

所以头盔显示器的设计重量是需要仔细考虑的,在现有的技术水平下,采用单目显示设计是一种必要的折中。采用单目显示设计的显示视野虽然比双目设计少了一半,但是和没有头盔显示器相比态势感知能力仍然有质的提高。和此次公开的J10CE的头盔显示器类似,国产J16战斗机使用的显示头盔采用的也是单目设计。两者的共同点是额头位置都有一个摄像头,可能是夜视镜头,也可以把夜视画面显示在头盔显示器中。这对于提高飞行员夜间作战的态势感知能力非常重要。而J20配套的头盔显示器采用的是和HMDSⅢ类似的双目设计。

J10CE头盔显示器侧面的跟踪点主要集中在头盔两侧面颊位置上

在公开的宣传片画面上,J10CE配套的头盔显示器侧面跟踪点的设计也和其他的国产头盔显示器不同,主要集中在头盔两侧面颊的位置上,这一点和J16的头盔显示器类似。因为其配套的跟踪摄像头在弹射座椅头枕两侧。和J20配套的头盔显示器的设计差别比较大。J20头盔显示器的跟踪点主要集中在后脑勺靠上包括头顶后方的位置上。这是因为配套的跟踪摄像头在弹射座椅头枕的顶部。

J16的头盔显示器也是单目设计 和J10CE的头盔显示器设计类似

随着轻质高强度材料和显示技术的发展,头盔显示系统的重量会越来越轻。追求更大的显示视野是提高信息交互能力的必然要求。相信国产的头盔显示器一定会普遍升级达到视野更大的双目显示设计,并且能把系统重量控制在合理的范围内。

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