悬停6秒锁敌、自动排障率达95%——详解科曼奇直升机任务装备

悬停6秒锁敌、自动排障率达95%——详解科曼奇直升机任务装备

# 写在前面

科曼奇不仅是最新进的隐身直升机,其任务装备——主要是航电系统——也代表了当时直升机的最高水平,同时也为阿帕奇的改进和发展提供了不少技术支撑,领先时代的设计和卓越的性能使得科曼奇注定要被历史所铭记。

这是我关于科曼奇所写的第六篇文章,前五篇中我大致介绍了科曼奇的研制历程和下马原因、超常规的机身设计和旋翼系统的细节、操纵系统的设计和发动机的布局、红外抑制系统和生化防护系统等内容,对此感兴趣的读者可以翻阅本号此前的文章进行阅读。

很多读者朋友都对这款直升机很感兴趣,对它下马感到非常惋惜。科曼奇确实是一款非常优秀的飞行器,虽然项目最终结束了,但是其研制过程中所开发出来的新技术、新工艺却也为美国直升机事业的发展提供了极大的支撑和促进作用,从这个角度来说,科曼奇的轻型直升机试验项目尽管耗资巨大,仍然是成功的。

本文将从科曼奇的座舱讲起,重点介绍了科曼奇

优秀的任务设备——夜视引航系统、目标搜索和识别系统等内容,与诸君共赏。

本号持续针对空天领域理论、设计、未来等相关内容进行深度解读,欢迎关注。

# 乘员座舱

科曼奇的座舱为双人纵列式座舱布局。两个座舱的布局完全一致,任何一个座舱的飞行员都具备整架飞行器的全部操作权限。科曼奇的飞行控制系统为电传操纵控制系统,飞行员右手侧的控制杆具备俯仰、滚转、偏航的操纵功能,左侧的控制杆为总距杆。科曼奇的夜视引航系统能够让飞行员具备30°×60°的夜间可视范围,并且座舱中还配备了双独立图像增强视频系统(IITV;Image Intensified TV)。在低可见度、无目视飞行状态下,飞行员的头盔显示器能提供几乎所有的飞行数据,并且能在战斗中提供35°×60°的可视范围。科曼奇的座舱都有装甲防护,耐撞程度非常高。

悬停6秒锁敌、自动排障率达95%——详解科曼奇直升机任务装备

图——科曼奇的座舱内部图

# 科曼奇的任务装备

科曼奇的任务装备包(MEP)包含下述装备:

  • 一套夜视引航系统(NVPS)
  • 一套目标搜寻和识别系统(TADS)
  • 两套集成显示和瞄准的头盔系统(HIDSS,每个驾驶舱一套)
  • 一套集成的通信、导航和识别航电系统(ICNIA)
  • 每个座舱都有四台下视的LCD 多功能显示器
  • 一套地形识别和显示系统
  • 两台中央计算机系统(正是凭借这两台中央处理器使得所有功能正常运行)
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图——科曼奇的任务范围与AH-64 阿帕奇的对比(左侧为夜视范围Night Vision Range;右侧为目标搜索范围Target Acquisition Range)

## 夜视引航系统 NVPS

科曼奇实现“被敌人发现之前先发现敌人”(See without being seen)中“发现敌人”这一重要任务的主要装备系统就是其“目标搜索系统”和“夜视引航系统”。这些系统都挂载在科曼奇的鼻头处以此来获取最大的可见范围,且不会受到旋翼系统的干扰,不过科曼奇的旋翼轴顶端也预留的挂载点,这是为了“长弓”雷达系统预留的位置。科曼奇鼻头的传感器包含了前视红外系统和微光成像系统。科曼奇的夜视引航系统同时具备了导航和侦测的能力,该系统使得科曼奇能在夜间实现贴地飞行或在恶劣天气实现地形避让,此外,该系统的视野清晰度要远胜于以往的类似系统。

科曼奇的前视红外系统是当时的“第二代”系统,相比第一代前视红外系统,它能够侦测到更细致的温度变化(当然,具体的温度感知精度仍是保密的),该系统也包含了一套图像增强系统。它的传感范围大约为30°×60°,能够将侦测到的图像直接显示在在飞行员的头盔显示屏上。相比于AH-64 阿帕奇,该侦测范围增大了约31%。整个可视系统的范围大致比阿帕奇高了有40%。

## 目标搜索系统 TAS

科曼奇的目标搜索系统配备了与引航系统一样的二代前视红外装置,因此其侦测和回避范围也增大了40%左右。该系统还包含了一套平视的、无需目视的头盔显示屏,能够在恶劣的天气条件完成任务,并能准确避开战场上的障碍物。它也包含了辅助目标侦测和分类功能,该功能能够将检测到的物体外形与系统中存储的物体外形就行对比,从而识别出战场上的各种武器装备。同时该系统还包含了移动中搜索功能、运动目标侦测功能、自动多目标优先排序功能、跟踪目标功能、武器选择功能和火力控制功能。悬停目标搜索时间小于6秒,并能在科曼奇返回掩体之后进行场景重构和复查。相比于之前的系统,科曼奇的目标搜索系统降低了95%的搜索时间并将目标位置精度的侦测提升了3倍左右。误报的频率只有陆军任务要求的1/5。

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图——科曼奇的火力装置

## 头盔显示系统

头盔显示系统(HMD;Helmet Mounted Display)包含了独立的双单筒镜,基于图像增强装置能够实现宽域视野显示。头盔显示屏上的图像包含了来自夜视引航系统或者光电目标搜索和识别系统的影像以及来自头盔图像增强装置的影像。一些飞行状态数据和系统分析数据的符号、字母、数字则显示在影像上方。

## 集成通信、导航和识别航电系统 ICNIA

集成的通信、导航和识别航电系统包含有全球定位系统和高精度的多普勒、惯性导航系统来确保定位精度。导航系统深度集成到了科曼奇的飞控系统中,使其能够精准按照选定的路径点执行任务。该系统在数字地图上展现了导航和战术的集成,以此提升飞行员的战术意识并提供了更简单和透彻的任务规划方法,并能实时更新最优路径的建议。目标数据也能够通过科曼奇传输到战术指挥中心。该系统具备很高的容错率、可靠性和生存能力。可以说,该套系统是面向未来作战而设计的。

## 任务电子设备

科曼奇的任务电子设备最显著的特征就是高冗余度、高容错率。其中包含了33位处理器、800Mbps的传感器总线、50Mbps的数据总线和双1553数据总线。它的故障自动检测水平达95%,飞行线可替换件的股长自动隔离水平为98%。电子设备架位于机身的后部,高度大致为齐腰高,非常便于维护。飞行器两侧的隔间提供了分隔作用,提升了整体生存能力。而电子设备则会通过经过过滤的空气来实现冷却。它们都有加压密封且防潮处理。整体设计中包含了30%的处理器余量和50%的总线吞吐裕度。14个开放的架位可用于加装新的电子模块和功能组件,例如长弓雷达等改进型产品。标准模块电子组件装备在科曼奇的尾椎部位,能够方便地进行维护和升级。其中同样也包含了用于在座舱内训练各种系统的嵌入式程序。


下一篇将重点介绍科曼奇杰出(美国陆军特别注重——近乎疯狂)的可维护性,此外也会介绍科曼奇的总体布局和官方给出的设计要求参数,同样精彩,欢迎持续关注。


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