Шлем для пилотов ПАК ФА, модернизированных истребителей «ОКБ Сухого» и Ми-28НМ «Ночной охотник».

Sep. 19th, 2015 at 9:20 PM

Военным пилотам приходится одновременно выполнять множество ответственных функций: отслеживать в полете другие самолеты, вести прицеливание, быть на постоянной радиосвязи с командованием на земле. Летчику просто не остается времени на то, чтобы постоянно отвлекаться на приборы. Сконцентрировать внимание пилота не на приборной доске, а на ситуации за бортом, сосредоточить необходимую информацию у него перед глазами в современных самолетах помогают индикаторы на лобовом стекле (ИЛС).

Индикатор на лобовом стекле (ИЛС) – это система летательного аппарата, предназначенная для отображения символьной навигационно-пилотажной и специальной информации на лобовом стекле. Экран ИЛС практически прозрачен, поэтому пилот видит соответствующие символы и знаки на фоне неба, они словно парят в воздухе перед самолетом.
Вынесение индикации с приборной доски на уровень глаз пилота имеет большое значение – не нужно отвлекаться от управления летательным аппаратом, чтобы на нее посмотреть. Благодаря тому, что пилот может больше времени находиться с поднятой головой, снижается его утомление и повышается безопасность полета. Кстати, отсюда и принятое за рубежом название ИЛС – Head-Up Display. В переводе с английского языка – индикатор для работы с поднятой головой.

       Эта технология, первоначально разработанная исключительно для военных самолетов и вертолетов, в настоящее время находит применение и в гражданской авиации. К примеру, в составе бортового радиоэлектронного оборудования перспективного российского пассажирского самолета МС-21, которое разрабатывает КРЭТ.

Как все начиналось.
       Все началось в середине 1930-х годов, когда к прицелу приспособили гироскоп. Теперь, управляя самолетом, летчик синхронизировал движение прицельной метки с движением визуально наблюдаемой цели. Такой режим получил название синхронного. Эпоха авиационных синхронных прицелов (АСП) длилась несколько десятилетий.
       Но уже в начале 1950-х годов в СССР, кстати, на пять лет раньше, чем за рубежом, впервые удалось удачно объединить на общем экране информацию различного рода. На экран АСП перехватчика МиГ-15 с помощью оптической проекции была выведена отметка цели с экрана бортового локатора. Это можно считать первым шагом в создании индикаторов по типу ИЛС.
       В 1960-х годах, с началом эпохи активного внедрения бортовых радиоэлектронных систем, был разработан первый настоящий ИЛС. В нем вроде бы было все как в синхронном прицеле, но новое устройство могло работать в режиме алфавитно-цифрового дисплея – показывать на экране подвижную прицельно-пилотажную информацию в виде векторов, геометрических фигур, шкал, символов, букв, цифр и знаков. Их формировал специальный генератор символов в составе ИЛС.
       В середине 1970-х такому ИЛС добавили функцию – теперь система могла работать еще и в телевизионном формате и отображать видеоинформацию от бортовых оптико-электронных систем, для совершения ночных полетов и ведения боевых действий. Это был так называемый растровый ИЛС.
       Имея подобные индикаторы, пилоты могли работать с большими объемами информации и не отвлекаться от экрана «по пустякам». Все необходимое было всегда прямо перед глазами, зрению теперь не требовалось перестраиваться на новые освещенности и дистанции наблюдения. Первые такие отечественные ИЛС стояли в кабинах самолетов МиГ-27К, которые выпускались серийно в 1976-1982 годах.

Первые нашейные прицелы.
       Первые простые нашлемные прицелы появились в конце 1970-х годов одновременно с принятием на вооружение самолетов – перехватчиков ракет «воздух-воздух» с тепловыми и телевизионными головками самонаведения. Эти новые ракеты позволили производить захват цели в более широких углах видимости. Классические индикаторы на лобовом стекле были ограничены по углу зрения.
       Первая в мире серийно выпускаемая нашлемная система целеуказания «Щель» появилась на советских истребителях МиГ-29 и Су-27 в начале 1980-х годов. Советский комплекс нашлемного целеуказания имел угол зрения до 60°. Он оказался очень эффективным и озадачил ВВС НАТО, когда был продемонстрирован немецкими пилотами из бывшей Восточной Германии против американских истребителей F-16.
Практически в то же время на самолетах ВВС Израиля стала использоваться аналогичная система DASH 200 израильской фирмы Elbit. Собственные программы разработки НСЦИ для боевых самолетов и вертолетов развернули также США, Англия и Франция.

Широкий взгляд.
       К началу 1980-х ИЛС на традиционной стеклянной оптике исчерпали все возможности, и их прогресс остановился. Во-первых, лобовой полупрозрачный экран плохо пропускал свет и плохо отражал проецируемую на него символику. Во-вторых, размер его поля зрения достиг предела, и его увеличение было просто невозможным: габариты прибора уже мешали нормальному катапультированию.

       А для пилота – чем больше поле зрения, тем лучше. Размеры углового поля зрения – это, кстати, одна из наиболее важных технических характеристик ИЛС. На протяжении всей истории развития ИЛС велась постоянная борьба за увеличение этого параметра. Его удалось несколько увеличить, установив один за другим два лобовых экрана. Но максимум, что удалось обеспечить, — это круговое поле зрения размером 22−24°. Этого едва хватало, чтобы можно было без опаски «работать» в режиме маловысотного полета и на околозвуковой скорости.
       В результате было выработано решение, которое решило проблему: появились ИЛС на дифракционных оптических элементах (ДОЭ). Их стали использовать в качестве полупрозрачных лобовых экранов увеличенных размеров, дающих более широкое поле зрения.
       Дифракционные ИЛС у нас в стране принято называть ШКАИ – широкоугольные коллиматорные авиационные индикаторы. Для ШКАИ типичным является размер поля зрения 35х24° с перспективой удвоения, отражение и пропускание падающего света до 85%. При этом вес прибора составляет всего 10−12 кг. Через экран индикатора летчик теперь может наблюдать очень «ясную» внешнюю картину, а на экране видеть яркую символику даже при сильных солнечных засветках. ШКАИ способны эффективно отображать и видеоинформацию в реальном времени, что позволяет осуществлять «слепое» пилотирование самолета как ночью, так и в условиях минимальной видимости.

Коллимация, или проекция на бесконечность.
       Что же значит слово «коллиматорный» в названии авиационных индикаторов? Итак, в число основных элементов ИЛС, кроме лобового полупрозрачного экрана, проекционной трубки яркого зеленого свечения, вычислителя и блока формирования символьных изображений, входит коллиматорная оптическая проекционная система. Именно эффект коллимации позволяет представить все наблюдаемое на экране в «правильной перспективе».
       Формируемое изображение на ИЛС должно быть коллимировано, или, как говорят по-другому, спроецировано на бесконечность. Это нужно для того, чтобы летчику не приходилось постоянно перефокусировать зрение при переключении внимания с объекта в пространстве за кабиной на показания ИЛС. Изображение индикатора, спроецированное в бесконечность, всегда видится в фокусе вне зависимости от того, куда смотрит летчик, и не требует затрат времени на аккомодацию.

Нашлемная система целеуказания и индикации для пилотов.

       Нашлемная система целеуказания и индикации (НСЦИ), другими словами – прицел, совмещенный со шлемом. Сегодня это необходимый элемент экипировки современного летчика. Такая система избавляет пилота от необходимости следить за приборами кабины, тем самым позволяя сохранить драгоценные секунды в ситуации воздушного боя. Одним из ведущих российских разработчиков нашлемных систем выступает КРЭТ.
       Можно сказать, что НСЦИ является продвинутой версией индикатора на лобовом стекле (ИЛС). Нашлемная система, как и ИЛС, позволяет осуществлять контроль полета и прицеливание, не опуская взгляд на индикаторы в кабине.

       НСЦИ проецирует изображение на прозрачный экран, находящийся перед глазами пилота и закрепленный на его шлеме. Так как экран прозрачен, пилот может одновременно наблюдать и внешнюю обстановку. При этом изображение коллимируется в бесконечность. Это нужно для того, чтобы летчику не приходилось постоянно перефокусировать зрение при переключении внимания с объекта в пространстве за кабиной на показания экрана.

Цель на козырьке.
       Самой важной функцией НСЦИ является наведение оружия. Собственно говоря, первые подобные системы, внедренные на отечественных истребителях Су-27, МиГ-29 и их последующих модификациях, выполняли только задачу целеуказания.
       На защитном шлеме пилота крепится визирно-реперное устройство, которое проецирует изображение прицела на небольшой окуляр перед глазом. Оно также отслеживает направление взгляда пилота и передает его в прицельный комплекс, который непрерывно перенацеливает ракеты в направлении взгляда.
       Следовательно, обеспечивается наведение по целям, находящимся не только прямо по направлению носа летательного аппарата, но и в любой зоне, которую пилот может обозревать из кабины. Таким образом, ракеты в любой момент готовы к пуску в том направлении, которое видит через прицел пилот. Это, естественно, ускоряет прицеливание, тем самым повышается вероятность победы в условиях воздушного боя, увеличивается скрытность при подходе к цели.
       В современных НСЦИ к прицеливанию добавляется задача индикации пилотажной и другой информации. С помощью нашлемной системы пилоту индицируются основные пилотажные параметры: скорость, высота, угловое положение самолета в пространстве и другие. На НСЦИ может выводиться изображение от устройств, обеспечивающих пилоту искусственное зрение, например, от инфракрасной обзорной системы, а также синтезированное изображение рельефа. Тем самым пилот сохраняет эффективный визуальный контроль полета ночью и в условиях плохой видимости.

Шлем для «Ночного охотника».
       В большинстве случаев НСЦИ включает пять основных компонентов: шлем, источник изображения, оптическую систему, средства слежения за направлением взгляда, электронную часть. На шлеме могут устанавливаться и другие необходимые устройства: дополнительный противобликовый визой, видеокамера для записи изображения, трубки усилителя изображения для ночного видения.
       По оптической системе НСЦИ могут быть монокулярными и бинокулярными. В монокулярных изображение видится одним глазом, в бинокулярных – на защитный козырек шлема установлен бинокулярный индикатор. Нашлемные системы нового поколения являются бинокулярными, с увеличенным углом зрения, с повышенной яркостью, с высокой разрешающей способностью.
       Подобная нашлемная система целеуказания и индикации бинокулярного типа для пилота вертолета была недавно разработана на предприятии КРЭТ. Высокие технические характеристики системы при сохранении массы шлема менее двух килограммов делают ее самой передовой и не имеющей аналогов в России разработкой. Кстати, вес в такой системе является немаловажным фактором.

За последние три десятилетия нашлемные системы научились обрабатывать большее количество информации и выполнять больше операций, их также стало удобнее носить. Тем не менее эти шлемы по-прежнему тяжелые. Вес около двух килограммов может стать очень значительным, ведь когда самолет выполняет крутой вираж, перегрузка увеличивает вес шлема до 17 килограммов. Летчику необходимы сильные мышцы шеи, чтобы с этим справиться. В связи с этим несколько лет назад ВВС США разработали новый тренажер для укрепления мышц шеи, которым оснастили спортивные залы для летчиков.
Новейшая нашлемная система целеуказания и индикации разработки КРЭТ входит в состав оборудования Ми-28НМ – обновленной версии ударного вертолета Ми-28Н «Ночной охотник».

Tags:

Добавить в друзья | Подписаться на блог Патріотъ Руси

LJ Video

Comments

( 1 comment — Leave a comment )

livf

Sep. 19th, 2015 09:08 pm (UTC)

Потрясающе

Link | Reply | Thread |

( 1 comment — Leave a comment )

March 2022
S	M	T	W	T	F	S
		1	2	3	4	5
6	7	8	9	10	11	12
13	14	15	16	17	18	19
20	21	22	23	24	25	26
27	28	29	30	31

nampuom_pycu
2 Mar 2022, 15:18
«Украинцы», которые станут воевать против России, будут прокляты...
В 2022 году от Рождества Христова, на второй неделе Великого Поста – 7 марта по старому стилю / 20 марта по новому стилю – Русская Православная Церковь празднует Собор всех преподобных отцев…
777hawk
26 Feb 2022, 17:33
Клубок змей: украинские полицаи и сотрудник СБУ, 26 февраля 2022 года (18+).
Показательно, с каким удовольствием укроп стоял ногой на голове задержанного, хотя тот был уже закован в наручники за спиной. Помните, так они хотят поступить со всеми русскими, хотя в данном случае…
harmfulgrumpy
21 Jan 2022, 06:18
Бледная трепонема В.И. Ульянова по кличке Ленин.
Вчера 20.01.2022 распечатали
Рассекречены документы о последних днях Ленина: болел нейросифилисом…
nampuom_pycu
15 Jan 2022, 12:20
«Советский народ» – это «свидомые укры», так как именно их создали большевики.
…
nampuom_pycu
14 Jan 2022, 13:09
Существовало ли «украинское» казачество?
…