变仪表飞行为目视飞行
变仪表飞行为目视飞行
宝贵的两秒钟 在目前一般的歼击机上,飞行员的正前方安装的是瞄准具。通过瞄准具上的半透明反光玻璃,飞行员可以看到瞄准光环,目标距离显示字符以及目标和机外景物等。然而,飞行员需要知道的更多飞行信息,如本机姿态、飞行高度、飞行速度、航向、风速、风向等,则是以航空仪表的形式出现在下视场中的仪表板上。这样,飞行员在驾驶飞机执行任务时,不得不时而抬头看光环和目标,时而低头看仪表。看光环和目标时,需要将眼睛的焦距调节到无穷远处,才能看清楚;看仪表时,又需将眼睛的焦距调节到近处,也才能看清楚。就在交替观察之际,将会出现视觉中断现象。专家认为,这个视觉中断的时间大约要2秒钟左右,在这2秒钟内是什么也看不见的。短短的2秒钟,对于一般人来说倒没有什么要紧,可是对于飞行员来说是何等的宝贵啊!这若是出现在低空飞行或起飞着陆时,可能会造成机毁人亡的飞行事故。也正是由于有了这2秒钟的视觉中断现象,飞行员一旦发现了目标,就不允许再低头看仪表的指示,否则目标将会在眼皮底下溜走了。因此,视觉中断现象成了航空发展史上几十年来没有解决的难题。于是,人们从50年代中期开始摸索,直到70年代中期才找到了一种比较满意的解决方法。 反光玻璃不仅仅显示光环 这种解决方法的基本点是:不让飞行员低头向下看,而是始终将眼睛的焦距调节到无穷远处并目视正前方。这就要象显示瞄准具的光环那样,把必要的飞行信息以符号的形式综合显示到正前方的反光玻璃上。能完成这种功能的设备叫平视显示器。它由飞行员显示器和电子组件两大部分组成。电子组件用来接受惯性导航系统、大气数据计算机和其它电子设备以及飞行传感器的各种信息,根据控制盒的指令加以处理,形成表示飞机主要性能及战术动作要求的动态符号,然后由飞行员显示器的阴极射线管变成荧光屏上的符号、数字和图象,由光学系统反射到风挡玻璃前的反光玻璃上,形成以外界为背景的透明指示。它不仅能显示比陀螺光学瞄准具丰富得多的火控信息,还能显示飞行高度、空速、升降速度、姿态、航向等近三十多种数据或符号。但所有这些显示并不是同时出现的,而是按照飞行、作战各阶段(如起飞、导航、对空、对地、着陆等)适时、集中地显示所需要的飞行和作战参数。这样,就使得显示的格式非常简洁、一目了然。从而不但消除了视觉中断现象的弊病,而且缩短了观察时间,减轻了飞行员的负担和疲劳,将仪表飞行变成了目视飞行,开创了航空发展史上的新篇章。 奇特的“眼镜” 上述平视显示器是固定不动的,飞行员只能面对正前方的反光玻璃观看图象,因而,使用起来就显得不那么灵活方便。最近,美国贝尔直升机公司两名工程师设计了一种微型平视显示器,它只有数十克重,象一副普通眼镜戴在飞行员的眼睛上。它可以随头而动,在任意方向观看显示的图象。可以说这是平视显示器的又一重大变革和发展。这种奇特的“眼镜”,是由一个很小的图象发生器和反射镜构成,用来产生飞行员飞行中所要观察的各种字符。图象发生器装在眼镜腿里,它由发光二极管直线阵列和与同它相连的振动光导纤维带组成,可接受来自传感器的信号。反射镜固定在眼镜片的中央,它根据微处理机控制加于发光二极管的脉冲,使它们的发光和光导纤维带的振动同步,在振动光导纤维带的端面形成的图象,把图象反射到飞行员的眼睛里。这样,光学字符就可同飞行员眼前的外界景物叠加在一起,从而,不管飞行员观察那个方向的机外景物,都可同时看到空速、高度、航向和姿态等飞行信息。 随着科学技术的不断发展,激光、电视、衍射光学、液晶显示、前视红外图象等新技术正在应用到平视显示器中来,平视显示器将会不断得到改进和完善。在不久的将来,变仪表飞行为目视飞行已经成了航空发展史上的自然之事了。