• 业界标杆--浅析美军F-35战机座舱的先进设计
    发布日期:2019-08-22 06:22   来源:未知   阅读:

  尽管美军的第5代战斗机F-35近年来不断地传出在研发价格与技术上的负面消息,但从2000年全尺寸模型在英国范保罗航空展公开以来,它就一直成为北约各国预计取代F-16系列的不二之选。光电与界面系统的整合,让其他的欧制战斗机不论是“台风”还是“飓风”,始终无法撼动它的地位。

  这种现象除了说明联合打击战机在跨国航空军备工业合作的紧密性质之外,就技术层面它已然在多项先进航天科技项目中达到绝对创新的程度,尤其在于机载光电系统与人机界面的整合工程上堪称空前的创举,让F-35的座舱布局完全不同于之前任何一种型号的军用飞机。

  座舱里是一台20×8英寸的整片式玻璃多功能显示器,飞行员只需用手指的触控与游标的标定,以及声纹的辨识等界面技术进行飞行操作。

  F-35是一架完整的武器系统,不仅只是一架空中的载具。当它飞进战斗空域时,它便成为一架支配战场的作战单元。在F-35的座舱视界上,“全景驾驶舱显示器”(PCD)担任了主要功能,它能任意观察座舱内的实况。PCD是一个整片式的20×8英寸的面板,它由两个10×8寸的备份式显示器组合而成,这个面板的显示空间可根据飞行员的需要,分隔成12个视窗画面,可设定区分成不同的参数内容和位置与尺寸,通常以4个视窗画面显现在面板上。其余的6个小视窗画面则安排在主画面以下,整个界面可以通过触控、游标或声音操控,仅有少量的物理按键。如前所述,F-35是一架“在空战斗支配单元”,因此它的飞行员能在“全景驾驶舱显示器”中的4个主要视窗和6个次要视窗在任务开始前进行编程,起飞升空后,就能容易利用指尖触控重组PCD的排列构型,依任务需要的顺序取得在空资讯的各种参数

  头盔显示器取代了传统的抬头显示器。将应有的飞行讯息投影到护目镜片上。飞行员的双眼可各有40度的广角视角与30度的仰视角。而第3代战斗机的HUD仅能提供正前方1200平方度的讯息,HMD却能达到41000平方度的讯息容量。

  以立体化线导技术安置于耳机内,借助声控软件的提升以便易于模拟完整3D音效。这种语音辨识系统原先是用于民用级别。

  技术模式设计得更安全和简易,让飞行训练更方便。在实际的飞行测试中,非STOVL(短距起飞/ 垂直降落)技术的飞行员需要在独立飞行前先熟悉这项操作技术。

  让F-35能适应体重在90斤至220斤的飞行员操作,这也意味着身材娇小的女性飞行员也能舒适地驾驭,它启用了马丁‧贝克的Mk-16弹射座椅,以F-35B型(垂直起降型)为例,当它采用STOVL模式时,弹射椅安全带会自动紧缩,而无需再由飞行员手动调整。

  F-35飞行员载具界面的设计逻辑能够让飞行员专注于战术应用,对于飞机武装挂载与提供弹药等选项都由电脑完成,这样能达到维持飞行员在空中长时间保持警觉的目的。

  飞行员在飞行电脑的管理工作量会大于对飞机的操控。在面板最左边的视窗画面为战术资料显示器,它会显示在战斗空域内的各种讯息,而所有在空中的F-35都能看到这一项资讯画面,这个视窗也是飞行员会最先用于鉴别与标定目标的一块屏幕。右侧的两个视窗画面,分别显示机身感应器的各项参数,一般是光电标定系统和合成孔径雷达在飞行中所产生的讯息。

  这项技术是以第5代战机的资讯都必能相联而设定。当飞行员在拿到一堆难懂的重要资料之后,这项技术能将这些纸张的资料图像化,它就能浅显易懂了。换言之,讯息支配的功能是让F-35不同于其他作战飞机的最大特色,尤其是在美军提出“网络中心战”与“云端”的战场架构之后,通过光电系统所攫取的战区讯息达到联合作战场景中的共享目的,就是联合打击战机在研发时的最新概念,取代F-16系列的F-35的第一起空对空作战机动测评已与一架F-16做过。

  试飞员根据这次的结论与之前所获得的飞行包络线明显地在空战机动性能上更为敏捷,尽管F-35担任攻击的任务份量要大于空战,这为F-35在搭载AIM-9X与AIM-132等大离轴飞弹的潜力增色不少。说明它已能完全取代F-16系列的功能。现阶段F-35的测评是由加州艾德华基地的第412联队担任测试项目,这个联队目前已接收了6架

  美国空军预定计划的全功能作战能力要到2021至2022年才能达成,届时,会有大量的F-35机队在各盟国的空中战备序列中。美国陆战队的F-35B,空军的F-35A,海军的F-35C,它们将根据不同任务,在原有基础上做进一步的武器构型选择,以达到北约军备通用化的目的。届时包括澳大利亚、意大利、挪威、荷兰、日本、韩国、以色列各国的空军机队运用与编制都将进入“联合作战”这个概念的新阶段。

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