在第四屆中國國際國防電子展覽會上的一些先進(jìn)的頭盔瞄準(zhǔn)具系統(tǒng)引起了參觀者極大的興趣。
眾所周知,在以往的近距空戰(zhàn)中,飛行員的眼睛必須緊緊盯住瞄準(zhǔn)具光環(huán),光環(huán)上的“十”字架只要對準(zhǔn)了敵機(jī),飛行員一按按鈕,緊接著格斗導(dǎo)彈、炮彈被發(fā)射出去,目標(biāo)頓時凌空“開花”。然而,在瞬息萬變的空中戰(zhàn)場,傳統(tǒng)的光學(xué)瞄準(zhǔn)具、雷達(dá)瞄準(zhǔn)具已經(jīng)不能完全滿足空戰(zhàn)的要求:還沒等飛行員調(diào)整好飛機(jī)姿態(tài),目標(biāo)早已消失在光環(huán)之外,因而很難實施瞄準(zhǔn)。為了解決這個問題,設(shè)計師們提出了新的構(gòu)想,把瞄準(zhǔn)具裝在飛行員的頭盔上,于是,一種嶄新的革命性的瞄準(zhǔn)具——頭盔瞄準(zhǔn)具便應(yīng)運(yùn)而生了。其特點是使用方便,瞄準(zhǔn)迅速,觀察角度大,反應(yīng)時間短,捕獲目標(biāo)快。
前蘇聯(lián)早在1986年就推出了與第四代格斗導(dǎo)彈R-73(AA-11)相結(jié)合使用的頭盔瞄準(zhǔn)具。而美國當(dāng)時正在全力研制超視距空空導(dǎo)彈,放棄了對格斗導(dǎo)彈的投資,使俄羅斯在第四代格斗導(dǎo)彈的發(fā)展上獨占鰲頭。直到90年代中期,西方才陸續(xù)出現(xiàn)第四代格斗導(dǎo)彈和頭盔瞄準(zhǔn)具,但都比R-73晚了十年以上。到目前為止,各國一致認(rèn)為,第四代空空格斗導(dǎo)彈的特點之一就是通常配有頭盔瞄準(zhǔn)具,以獲得盡可能大的離軸捕獲和發(fā)射能力。
頭盔瞄準(zhǔn)系統(tǒng)工程是一個復(fù)雜的光、機(jī)、電、計算機(jī)綜合系統(tǒng)的工程。頭盔瞄準(zhǔn)具由瞄準(zhǔn)鏡、探測、傳感、控制裝置和計算機(jī)等組成。瞄準(zhǔn)具通常戴在飛行員的右眼上,它和一般瞄準(zhǔn)具的不同之處就在于鏡片中央的瞄準(zhǔn)光環(huán)周圍有4個目標(biāo)指示燈,分別表示瞄準(zhǔn)光環(huán)“十”字架劃分的4個區(qū)域。
當(dāng)飛行員通過機(jī)載雷達(dá)或熱成像系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)目標(biāo)時,便立即接通頭盔瞄準(zhǔn)具工作開關(guān),飛行員便可以根據(jù)鏡片上的4個指示燈的燈光指示,開始轉(zhuǎn)動頭部指向目標(biāo)。就在飛行員轉(zhuǎn)動頭部的同時,機(jī)載火控系統(tǒng)也隨之工作起來,頭盔上的光敏探測器通過不斷測量頭部的位置,連續(xù)獲得目標(biāo)相對于飛機(jī)位置的坐標(biāo)數(shù)據(jù),并把這些變化中的數(shù)據(jù)不間斷地傳給機(jī)上電子計算機(jī)。計算機(jī)將這些數(shù)據(jù)快速處理之后,立刻輸出方向、俯仰角瞄準(zhǔn)指令,并通過自動控制系統(tǒng)修正飛行姿態(tài),控制空空導(dǎo)彈等機(jī)載武器系統(tǒng)瞄準(zhǔn)目標(biāo)。這一復(fù)雜的過程幾乎是在瞬間同步完成的,即飛行員的頭轉(zhuǎn)向哪里,瞄準(zhǔn)光環(huán)就修正到哪里。當(dāng)瞄準(zhǔn)鏡內(nèi)的光環(huán)完全對準(zhǔn)目標(biāo)后,目標(biāo)指示燈自動熄滅,提示飛行員可對目標(biāo)發(fā)起攻擊,發(fā)射炮彈或?qū)?。無論目標(biāo)如何劇烈機(jī)動,都很難逃出飛行員視野,飛行員只要按下發(fā)射按鈕,目標(biāo)便難逃脫覆滅的下場。
由此可見,飛行員的眼睛和頭部實際上是瞄準(zhǔn)具的跟蹤系統(tǒng),轉(zhuǎn)動頭部,通過瞄準(zhǔn)鏡目視搜索目標(biāo)的過程,也就是飛機(jī)自動操縱瞄準(zhǔn)具和機(jī)載火控系統(tǒng)跟蹤目標(biāo)的過程。頭盔瞄準(zhǔn)具一方面能夠充分發(fā)揮人的目視功能,另一方面又把人從復(fù)雜的跟蹤操縱過程中解放出來,使用起來十分方便,瞄準(zhǔn)捕捉目標(biāo)特別迅速,實現(xiàn)了“看哪里打哪里”,因此備受飛行員青睞。
這次展會上出現(xiàn)了一種國產(chǎn)的圖像式頭盔瞄準(zhǔn)系統(tǒng),該產(chǎn)品技術(shù)先進(jìn)、集成度高,且人機(jī)工程設(shè)計合理,從技術(shù)指標(biāo)上看均接近或達(dá)到國際先進(jìn)水平。
該型頭盔瞄準(zhǔn)具采用圖像處理的方式解算飛行員的瞄準(zhǔn)線,飛行員自主快速搜索并控制機(jī)載雷達(dá)快速指向目標(biāo),控制近距格斗導(dǎo)彈大角度的離軸截獲,能充分發(fā)揮格斗導(dǎo)彈的性能,適用于各種殲擊機(jī)。同時該技術(shù)可控制直升機(jī)活動炮塔快速指向目標(biāo)實施射擊,所以經(jīng)改進(jìn)后還可用于武裝直升機(jī)。