【科技动态】美军F35装备40万"天价头盔" 开启空战新时代
新闻提示 据美国媒体近日披露，美军将为F-35“雷电”Ⅱ战机配备天价头盔，单盔造价高达40万美金，这还不包括软件整合费用。作为美军史上最“烧钱”的战机项目之一，F-35战机零部件造价昂贵早已不是新闻。然而，一顶小小的头盔花费如此之巨，难免令人感到诧异。在感叹山姆大叔财大气粗之余，人们不禁要问：“天价头盔”到底有哪些独到之处？背后有何战略考量？未来头盔显示技术发展路向何方？且看本文为您详解。
美军为何看重“天价头盔”？
在航空领域，头盔显示器与头盔跟踪系统、记忆卡共同构成了头盔显示系统。头盔显示系统包括两大类：一类是头盔瞄准具，如米格-29等战机配备的头盔目标指示系统，能向飞行员提供简单的武器瞄准标记；第二类是头盔显示器，如美军F-16战机配备的联合头盔指示系统，不仅能显示武器瞄准标记，还可以显示主飞行信息及累加合成图像。
即将装备F-35战机的是由视觉系统国际公司设计的新型头盔显示系统。据美国国防部负责F-35研发项目的官员介绍，该头盔是F-35战机的“最关键系统之一”。一心要打造全球最先进战机的美军，为何如此看重这款头盔？
事实上，随着大离轴发射角空空导弹的出现，头盔显示系统已成为现代空战克敌制胜的利器。科索沃战争后，美军与以军进行了一系列空中格斗对抗，结果以军的胜率超过90%，主要原因是以军装备了新型头盔瞄准器，可实施全向攻击。另外，美军曾依托F-15圆顶模拟器进行了空中格斗模拟。结果显示，配备头盔显示系统的战机具备四大优势：一是对付同一威胁，杀伤/损失率从1.8∶1提高到3.8∶1；二是同等时间内发射导弹数量增加1倍；三是飞行员往往能先敌开火；四是支持飞行员并行完成多种任务。
经过多年发展，当前的头盔显示系统支持通信联络、态势感知、武器瞄准等多种作战需求，已成为现代战机的“力量倍增器”。有专家认为，一架米格-21战机在装备了先进的头盔显示系统和超视距导弹后，在1对1交战中，其格斗能力与F-22战机基本相当。由于美军装备的F-22数量很少，且近距离空战是F-22的短板，作为F-16空战任务的继承者，F-35未来担负的空中格斗任务势必相当繁重。在此背景下投巨资打造头盔显示系统，其用意也就不难理解了。
“天价头盔”威力何在？由于采用了一系列最新技术，F-35配备的新型头盔显示系统具备前所未有的强大功能，被美军称为“魔幻头盔”。作为史上最昂贵、最复杂的头盔，“魔幻头盔”究竟有什么威力？
其一，强大的综合信息显示能力。与以往的头盔显示系统不同，新型头盔显示系统采用了更先进的光电系统、更精确的头部跟踪技术和更强大的计算处理能力，可将关键的飞行状态数据、瞄准标记、武器数据、目标状况等信息综合显示在内置显示屏上。这意味着飞行员在驾机时无需像以往那样低头查看座舱显示屏和仪表盘，只需带上头盔，所有作战信息可“尽收眼底”。在“发现即摧毁”的秒杀时代，头部的解放无疑有助于飞行员先敌发现、先敌反应、先敌开火。
其二，无与伦比的态势感知能力。新型头盔显示系统采用了先进的虚拟现实技术，可通过分布在机身四周的6个高清视频和红外摄像机，360度观察机身周围情况，大大拓展了飞行员的观察视野。在头部跟踪系统的支持下，飞行员头部转向任何一方，头盔显示器即可显示该方向态势情况。这种全方位态势感知能力，不仅有助于飞行员完成夜间垂直降落或航母着舰动作，还可确保飞行员在空中格斗中占得先机，提高对地打击精度。
其三，高效的人机结合。新型头盔显示系统采用先进的传感技术，可追踪飞行员眼部动作，当飞行员注视远处飞机时，系统就会显示该机位置、身份认证等信息，并自动实施跟踪。一旦确认该机是敌机，飞行员甚至不必使用固定瞄准系统锁定敌机，使个“眼色”就能操控战机向敌开火。此外，该头盔显示系统还会显示飞行员错过的目标，当飞行员没有注意到来袭威胁时，系统会发出警报，提醒飞行员注意。
其四，独一无二的夜视能力。以往的头盔显示系统无法同时显示夜视图像和信息符号，飞行员必须在这两种功能间进行切换。通过安装在头盔正面的夜视摄像机，新型头盔显示系统可把飞行信息和目标信息叠加显示在夜视图像上，从而大大拓展飞行员夜间视野范围，增强飞行员夜间态势感知能力。
头盔“争霸赛”即将到来？
进入21世纪，头盔显示系统作为一种新崛起的瞄准和显示系统，正日益受到各国空军的青睐。近年来，美、英、法、以等世界军事强国正掀起了一场头盔“争霸赛”。
英国是头盔技术的领跑者，英国BAE系统公司去年推出的“打击者II”头盔性价比甚至优于美军新型头盔，该公司曾一度被美国防部选为F-35备用头盔的研发商。法国泰利斯公司研制的“蝎子”头盔独具特色，差一点成为美军F-22战机飞行员的“御用”头盔。以色列埃尔比特系统公司的研制的“显示和瞄准头盔系统”系列已在F-16战机上使用多年，该公司的加盟是美军新型头盔研制成功的关键。
当前，随着空战技术的持续变革，头盔显示系统的发展将呈现集成化、虚拟化、轻型化三大趋势。
一是功能集成化。随着飞行员作战任务量的增加以及空战要求的提高，未来的头盔显示系统可能集信息显示、态势感知、武器瞄准、火力打击、战场评估等功能于一体，因此需要对各项功能进行系统集成，不断优化系统结构，实现系统功能最大化。
二是观察虚拟化。当前，激光武器已从理论成为现实，采用封闭驾驶舱是大势所趋，飞行员将不得不借助虚拟现实技术观察外部情况。这就需要更精密的光纤陀螺和更强大的计算能力提高显示速度和精度，并借助先进的传感融合技术融合各类传感数据，不断增强飞行员的态势感知能力。
三是重量轻型化。因重量偏重引起颈部不适是现役头盔的通病。研究表明，头盔的最大允许重量为2.5千克，最佳重量应控制在2.25千克以内。现役头盔大多超过2.0千克，新型头盔重为2.25千克。考虑到头盔显示系统的功能日益强大，重量呈不断上升趋势，因此需要采用更轻便的头盔材料以及更小更轻的电子元件，减轻头盔重量。
（来源：解放军报，作者：陈航辉 刘俊彪，制图：屈睿）
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美军装备天价F35头盔值40万
F-35头盔显示系统真人展示
参考消息网4月3日报道 美国《华盛顿邮报》网站4月1日发表了克里斯蒂安·达文波特的题为《见识F-35最吸引人的部件：40万美元的头盔》的报道，编译如下：
F-35“闪电”Ⅱ战斗机是有史以来研制的最复杂的武器系统之一，这款成形仅数年的流线型隐形战斗机，常常被称作会飞的计算机，因为它使用了超过800万行代码。这种联合攻击战斗机分3个型号，包括专用的航母舰载型和可以像直升机那样垂直降落的型号。
但是，为了真正了解五角大楼历史上最昂贵的武器计划，请暂时忘了飞机，想一下头盔吧。
当然，头盔的本意是用来保护飞行员的头部。但与这种头盔所具备的全部功能相比，对头部的保护成为了某种次要的功能。
该头盔可以透视飞机，确切地说是帮助飞行员看到飞机之外：他们可以看到飞机下面的世界。有6个摄像头镶嵌在飞机的外壳内，当飞行员转头朝某个特定方向观察时，他们实际上看到的是对应的摄像头所捕捉到的景象。摄像头把影像发送至头盔内的投影器，后者便把外部世界的景象投射到头盔的挡板上。
所谓的头盔挡板也并非真正的挡板。它是一个屏幕，可以像现在某些汽车利用风挡中的显示器在平视位置显示燃料及里程数字那样显示信息。除了速度和高度外，F-35的飞行员还能看到诸如敌机位置和地面上的武器等信息。
项目主承包商洛克希德-马丁公司的试飞员阿尔·诺尔曼说：“当头盔与飞行员的眼睛刚好匹配上的时候，你就几乎进入了另外的世界，所有信息扑面而来。你可以通过飞机外的摄像头观察外面的世界。”
（来源：参考消息网）
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