一个小小的飞行员头盔,却能够直观展现出中俄两国在航空科技方面的差距,中国从30年前进口俄罗斯头盔,到现在独立研制世界上最先进的头盔,进步速度令人惊叹。反观一直在吃苏联老本的俄罗斯,如今显得越来越后继乏力了,俄罗斯五代机上用的飞行员头盔,甚至还不如中国四代机上用的飞行员头盔。
12月18日,苏霍伊公司光电系统部门负责人德米特里·科尔济宁宣布,苏-57战斗机的飞行员将很快配备下一代飞行头盔,以增强飞行员在生死攸关时刻快速做出决策的能力。新头盔专门为苏-57量身定制,集成了实时战斗数据,提供有关高度、速度、目标甚至威胁的精确坐标的重要信息。
虽然俄罗斯方面将新头盔描绘的狂炫酷拽吊炸天,但是从俄罗斯公布的新头盔带有磁跟踪器或者混合光学/惯性跟踪器以及遮光镜显示组件的特征来看,俄罗斯的新飞行员头盔很明显类似于美国的联合头盔提示系统(JHMCS),属于第二代头盔显示器,比歼-10配备的头盔显示系统(HMDS)落后了整整一代。
想要了解中俄在飞行头盔方面的差距,首先要了解头盔显示器的发展历程。早期的飞行员头盔只是一个简单的防护装备,当时战斗机座舱里只有转速表、高度表、罗盘等简单的设备,飞行员不需要经常低头查看座舱仪表。但是随着航空技术的发展,战斗机配备的设备越来越完善,座舱仪表与显示器的信息也越来越多,这让飞行员处于“信息过载”的状态,经常无法在激烈的空战时迅速获得自己想要的信息,频繁低头观察仪表盘,也很容易错失战机。
虽然战斗机后来普及了平行显示器,能够让飞行员在不低头的情况下,随时观察飞机的高度、速度、火控情况等基本信息,但是在激烈的空战环境下,飞行员不可能目光始终保持在前方,必须随时观察四周情况,因此平行显示器依然存在局限性。再加上大离轴角近距空空导弹的出现,如何增大这类武器的发射区也成为亟待解决的问题,为此技术人员开始尝试赋予飞行员头盔更多的功能。
这个时候,第一代的头盔瞄准显示器开始出现了,当时的头盔瞄准显示器非常简陋,不具备显示多余信息的能力,只能用于控制近程空对空导弹的瞄准,导弹导引头根据飞行员头部的转动而快速对准目标,增强导弹的大离轴攻击能力。
世界上第一款实用化的飞行瞄准显示器,是南非的“反曲刀”,上面配备有一个伸到飞行员眼前的反射镜,飞行员只需要把反射镜片中的准星对准目标,就能让空对空导弹的导引头一直锁定目标。南非将“反曲刀”头盔瞄准显示器配备到“幻影”F1战斗机上,配合V3A近距空空导弹,击落了安哥拉空军不少米格战机。
后来美国根据“反曲刀”的原理,仿制出了视觉目标获取系统,装备在一些战斗机头盔上进行测试,但是最终并没有大规模投入使用。反倒是苏联敏锐发现了头盔瞄准显示器的潜力,研发出了更完善的Shchel-3UM头盔瞄准显示器,配合R-73空对空导弹以及红外搜索与跟踪装置(IRST),赋予了米格-29与苏-27强大的近距离作战能力。
东西德合并后,原东德空军装备的米格-29被北约获得,虽然北约对米格-29的航电系统嗤之以鼻,但是却对Shchel-3UM头盔瞄准显示器留下了深刻印象,在米格-29与北约战机的近距离切磋中,北约飞行员被Shchel-3UM头盔瞄准显示器与R-73导弹这对组合折磨的苦不堪言,这促使北约尤其是美国开始认真研究头盔瞄准显示器。
而中国在上世纪90年代引进苏-27战斗机之后,也对配套引进的头盔瞄准显示器进行了仿制,并命名为TK-12飞行头盔,针对中国人的头型进行了小幅度改变。这也是中国第一次接触到头盔瞄准显示器,在当时对于中国来说简直就是黑科技。
可以说截至上世纪90年代初期,苏联拥有世界上最先进的头盔显示器技术,但是苏联的解体以及俄罗斯经济陷入长时间的困顿,导致苏俄的头盔瞄准显示器跟苏-27战斗机一样,都陷入了较长时间的发展停滞状态,慢慢被美国给反超了。
上世纪90年代后期,美国研制出了联合头盔提升系统(JHMCS),这种头盔与AIM-9X配套使用,组成了大离轴角系统,赋予了F-15强大的大离轴攻击能力。联合头盔提升系统依靠座舱中的磁场来感测头盔的姿态,不仅能够控制导弹导引头与瞄准吊舱,还增加了符号显示功能,能够把关键的飞行数据投射到头盔遮光镜片上,这样飞行员就不必时刻紧盯平行显示器,也能随时了解飞机的高度、速度以及火控情况。
相比之下,俄罗斯则一直在吃苏联的老本,战斗机改进的资金都非常紧张,自然没多余的资金对飞行头盔进行改进了。结果到了苏-35服役的时候,俄罗斯飞行员依然只能佩戴当年苏-27的头盔瞄准显示器,好在R-73的大离轴攻击能力不错,加之苏-35拥有不俗的超机动能力,因此使用老一代头盔瞄准显示器的苏-35,在近距离依然能够吊打绝大部分战斗机。
可美国并未停止改进头盔瞄准显示器的步伐,美国又率先在F-35战斗机上配备了第三代头盔显示瞄准系统,也被称为“先进头盔显示器”(HMDS),这种头盔内置了2个液晶显示器,能够为飞行员提供彩色图像信息,还具备40度视场的数字化夜视、画中画视频显示、录像等功能。除了能够引导导弹、显示飞行数据外,HMDS还能够让飞行员穿透机身看到外部景象。
能够实现这个神奇的功能,得益于F-35战斗机上配备了光电分布式孔径系统(EODAS),F-35机身上遍布6台红外光电探头,能够被无缝合成为显示在头盔中的全景图像,这样就大大减少了飞行员的视野盲区,让敌机很难利用传统的视野盲区对F-35发动偷袭。
由于要解决传输全景影像时的图像延迟、抖动问题,因此对MHDS的定位要求更高。为此HMDS头盔上遍布了密密麻麻的传感器,配合飞机座舱中的定位设备,能够让计算机精确计算出飞行员头部的运动轨迹,然后以近乎无延时的方式向飞行员传输图像。因此这种“苍蝇头盔”的辨识程度非常高,软件与硬件系统不达标的战斗机,也根本用不了HMDS。
而目前苏-57飞行员配备的所谓第一代飞行头盔,从特征上来看明显不是HMDS,充其量只是联合头盔提升系统(JHMCS),只能为飞行员提供一些简单的飞行信息,甚至不一定具备夜视能力,综合性能只能达到美军21世纪初期的水平。当然,对于一个需要从法国尽快衍射平显、热成像仪的国家来说,能够研发出联合头盔提升系统(JHMCS),已经是相当了不得的成就了,俄罗斯在精密光学仪器以及软件方面的短板,让他们在短期内根本搞定不了HMDS,就算搞定了苏-57也无法完全发挥出HMDS的作用,因为苏-57没有光电分布式孔径系统。
反观中国则再次展示了弯道超车技术,歼-10服役后,飞行员配备了TK-10头盔,这种飞行头盔能够佩戴早期的头盔瞄准装置,性能与俄罗斯的第一代头盔瞄准器类似。
结果在歼-20服役后不久,军迷们很快就惊喜的发现,歼-20飞行员也开始佩戴类似美国HMDS的“苍蝇头盔”了。根据央视节目介绍,这种带有头盔显示功能的新型头盔,能够与霹雳-10导弹发挥更强的作用,不仅可以将关键信息整合至飞行员视野之中,飞行员就只需用目光锁定,就能探测、锁定或者攻击目标。而且歼-20同样安装有光电分布式孔径系统,因此歼-20的飞行员也可以在HMDS头盔的帮助下,对飞机进行“透视”。
而中国在为歼-20飞行员配备了HMDS头盔后,很快又展示出了将高科技给“白菜化”的能力。巴基斯坦从中国进口了歼-10C战斗机后,外界发现巴基斯坦飞行员也开始佩戴简化版的“苍蝇头盔”了。
因为歼-10没有光电分布式孔径系统,因此巴基斯坦飞行员佩戴HMDS头盔,不具备“透视”飞机的能力但是HMDS头盔在信息显示的丰富程度、夜视功能以及视野拓展方面,依然比苏-57使用的JHMCS头盔拥有明显优势,比苏-57的飞行头盔整整领先了一代。
从这里也能够看出,歼-10虽然是第四代战斗机,但是在一些软硬件方面,已经达到甚至超过了第五代战斗机,拥有不俗的“内功”。
其实以俄罗斯目前的处境,完全可以选择从中国进口HMDS头盔与光电分布式孔径系统,用以增强苏-57的战斗力。但是俄罗斯一直无法承认自己不如昔日的“徒弟”,30年前中国还在从俄罗斯那里进口飞行头盔,现在俄罗斯可不愿意反过来从中国那里进口飞行头盔。当年俄罗斯宁愿从法国那里花高价进口衍射平显,都不愿意买中国物美价廉的衍射平显,就能看出俄罗斯的自尊心一直在作祟。
可是在中国已经将HMDS“白菜化”的时候,俄罗斯最先进的战斗机还在使用落后一代的飞行头盔,完美诠释了什么叫“死要面子活受罪”。