玻璃座艙座艙介紹

所有的這些功能都集成在系統(tǒng)當中以降低飛行員的工作負荷，包括飛行計劃和武器控制。為此，玻璃座艙完全可以被稱作一場革命性的革新。

50年代，戰(zhàn)斗機才裝配了既簡單可靠又相對便宜的電子設備，可是，飛行員即使依靠這些儀器獲得了所有的飛行和導航數(shù)據(jù)，仍然不能完全滿足低空高速的飛行任務。這些限制在第一代高性能噴氣式戰(zhàn)斗機身上尤其明顯。機艙內系統(tǒng)復雜性的增加以及相關儀器設備的增加迫使飛行員不得不比以往更多時間地采用一種"低著頭"的工作姿勢，這對飛行員掌控戰(zhàn)術狀況產(chǎn)生了負面影響，也降低了低空飛行的安全程度。

為解決這些問題，采用了平視顯示器(HUD), 平視顯示器是一種使飛行員不用注視駕駛艙內部就可以掌握傳感器和武器裝備基礎數(shù)據(jù)和信息的光學電子系統(tǒng)。但是在現(xiàn)代戰(zhàn)斗機內仰視顯示器不是唯一可用的視覺系統(tǒng):現(xiàn)代工藝使得在座艙內向飛行員提供夜視系統(tǒng)、高級集成式頭盔系統(tǒng)以及高級的數(shù)字儀表成為可能。

七十年代中期，一架標準的戰(zhàn)斗機有100多個座艙儀表控制裝置，眾多的指示和信號分散了飛行員的注意力。這種情況分明是不適用的，因此，利益關系重大的航天企業(yè)和美國國家航空宇航局發(fā)起了一項關于顯示器的研究工作，試圖彌補飛機構造中的缺陷，并希望能將飛行和戰(zhàn)斗數(shù)據(jù)綜合起來，能更容易地理解飛行位置圖，最后就形成了一個完整的玻璃座艙系統(tǒng)。因為飛行的安全性及效率隨著飛行員對飛機自身和戰(zhàn)術情況掌握的增加而增加，因此更多的飛機接受了這樣的電子飛行顯示，該項研究的成果反映良好。這項新技術不僅使飛行員更容易掌握姿勢、高度、速度這些關鍵指示器圖形視圖的內容，而且還降低了維護傳統(tǒng)儀器的高成本。玻璃座艙技術還提供了更強的備份能力，比機電儀表重量更輕，更節(jié)約能耗。

1.代替大數(shù)量開關、計量器和傳統(tǒng)指示器的可能性;

2.故障時更大的冗余度;

3.更靈活更精確的戰(zhàn)術航行選擇;

4.面板更加整潔;

5.可編程性;

在人機工程條件下，玻璃座艙的主要優(yōu)點不在于所介紹的電子與電機的不同特性，實際上是相當經(jīng)常地在屏幕顯示器會如實地復制計量儀表，因為數(shù)據(jù)表明這種方法很容易立即被領會。然而，玻璃座艙因飛行而存在，戰(zhàn)斗情報資料只不過是需求的體現(xiàn)，在系統(tǒng)即將進入警戒區(qū)時飛行員會選擇他所需要的數(shù)據(jù)。這要求大大地精簡座艙，使飛行員在每一次選擇時只聚焦在最重要的需求信息點上。

現(xiàn)代的玻璃座艙由三(或三個以上)主要的LCD(液晶顯示)多功能塊組成，借此多圖像正視顯示器顯示戰(zhàn)術情況和傳感器信息，二個橫向顯示器顯示飛機系統(tǒng)參數(shù)和飛行戰(zhàn)斗任務數(shù)據(jù)。

涉及飛機系統(tǒng)參數(shù)和飛行戰(zhàn)斗任務數(shù)據(jù)的主要部件是主駕駛儀表系統(tǒng)，主駕駛儀表系統(tǒng)顯示所有的關于飛機姿態(tài)、位置和進程(包括水平和垂直位置)的數(shù)據(jù)與信息，還負責標明時間和速度。主駕駛儀表系統(tǒng)由主飛行顯示器(標明垂直飛行剖圖，如姿態(tài)、飛行指引儀指示器、速度計、模式選擇)和航行顯示器(標明水平飛行剖圖，如朝向和地面航跡)組成?？紤]到冗余度，對飛機控制和安全最為緊要的信息，如朝向和進場階段的關鍵數(shù)據(jù)在兩個指示器上都加以顯示。

主飛行顯示的中樞包含一個姿態(tài)指示器，姿態(tài)指示器向飛行員提供有關飛機俯仰和橫滾特性的信息，還有飛機相對于地面的方位。其他的諸如失速迎角的信息只有當飛行員選擇時才顯示?；镜娘w行數(shù)據(jù)根據(jù)飛行員的需要加以修正:例如,失速迎角可以實時被修正以便反映飛機在當前的姿勢位置以及相對參數(shù)情況下的預測的臨界攻角。

得益于機載計算機預測出來的數(shù)據(jù)與信息，主飛行顯示器還可以顯示飛機未來的航道(在很短的幾秒時間內)，使飛行員很容易預料飛機的反應。在姿態(tài)指示器的左邊和右邊通常分別顯示航速數(shù)據(jù)和高度數(shù)據(jù)。由于飛行期間上下翻轉時高度和轉速變化，這兩個數(shù)字儀表通常作為垂直指示器來使用。因為要通過飛行管理系統(tǒng)進行計算，所以兩個指示器還都特別地顯示速度和海拔級別的詳細要點，諸如失速速度以及為任務而規(guī)劃選定的精確數(shù)據(jù)，就像在某一特定瞬間和高度時的最大速度。

姿勢和航向參考系統(tǒng)由向飛機提供朝向、姿勢和偏航消息的三軸傳感器組成，在其可靠性和精度都比較成熟時替換了傳統(tǒng)的電機陀螺飛行儀。三軸傳感器由高級固態(tài)器件構成，這些器件利用磁力計和全球定位系統(tǒng)(GPS)數(shù)據(jù)來修正并綜合陰極陀螺儀數(shù)據(jù)。也可能把姿勢和航向參考系統(tǒng)與一個空氣數(shù)據(jù)計算機結合起來，提供諸如外界空氣溫度、氣流速度和高度等附加信息?？諝鈹?shù)據(jù)計算機在現(xiàn)代玻璃座艙中是一個非常重要的航空電子系統(tǒng)，因為它可以測定諸如修正空速、馬赫數(shù)、高度和海拔趨向等基礎數(shù)據(jù)。

發(fā)動機指示和駕駛警戒系統(tǒng)向飛行員提供關于發(fā)動機狀況及其他系統(tǒng)的數(shù)據(jù)和信息。諸如RPMs、剩余燃油數(shù)量、油壓、溫度值等等許多發(fā)動機參數(shù)都有顯示。其他由ElPAS本地定位系統(tǒng)監(jiān)控的機上系統(tǒng)典型參數(shù)包括電子的、除冰的、氣動的、液壓的以及座艙環(huán)境條件方面的參數(shù)。

俄為T-50研制鍍金玻璃座艙大輻降低反射信號

俄羅斯奧布寧斯克"工藝"科研生產(chǎn)企業(yè)為第五代戰(zhàn)斗機T-50生產(chǎn)復合材料元件，該企業(yè)研制了"獨一無二"的涂層，能夠保護駕駛員玻璃座艙防止無線電波和太陽輻射。

應用這種涂層，敵人防空系統(tǒng)雷達信號不能顯示飛機座艙，因此安裝在內部的儀器對于敵人電子偵察系統(tǒng)來說是不可見的。 此外，還可以保護飛行員防止飛機雷達波輻射。為了保證飛機座艙蓋透明，必須鍍金。

"工藝"企業(yè)總設計師烏拉季米爾-維庫林介紹說:需要多層鍍膜，材料包括金、銦和錫。每一層的鍍膜厚度不超過20納米，總鍍層厚度約90納米。盡管這種金屬材料用量很小，但是可以使座艙內設備的雷達反射面積降低250倍。

維庫林解釋說:為完成這種涂層，我們研制了專門的磁控設備，能夠確保每個20納米的涂層厚度均勻。均勻度非常重要，如果厚度超出，座艙的光學性能就會發(fā)生變化，如果厚度過薄，那么電磁輻射將可以"穿透"。

據(jù)他講:飛機座艙蓋噴涂將在專門的加壓罐中進行，以便抽出空氣，并且采用專門的可蒸發(fā)金屬的電磁噴補槍，在表面均勻鍍層，不受曲率影響。

金、銦和錫的組合是通過頻譜選擇出來，可以保持很多年。