Экран вполнеба: авионика

Экран вполнеба: авионика
    Индикация на шлеме Современные самолеты оборудованы ИЛС лишь на проекционных «зеленых» трубках. Но сейчас рассматривается возможность применения комплексной нашлемной совокупности JSF HMDS. В чем-то она эргономичнее ИЛС, но уступает по точности в 4−5 раз, к тому же шлем проскальзывает по голове летчика, отчего объект тяжело удерживать в прицеле.
    Исходя из этого для ведения прицельной стрельбы из пушки и неуправляемыми ракетами существующие сейчас нашлемные совокупности неоптимальны
    ИЛС применяется в основном в военной авиации, но Сейчас эта совокупность опционно устанавливается кроме этого на гражданские самолеты типа Boeing-737 и др.

Потребовалось большое время, перед тем как прицел превратился в полноценный индикатор на лобовом стекле, а электронно-лучевая трубка стала экраном многофункционального кабинного индикатора. Сейчас ЭЛТ теряют собственные позиции, и их век в авиации завершается. Им на смену приходят плоскопанельные матричные индикаторы с абсолютным фаворитом — ЖК-индикатором на активных цветных матрицах.

Отметка цели на прицеле

Все началось в середине 1930-х, в то время, когда к прицелу приспособили гироскоп, тем самым решив проблему угла упреждения стрельбы, которую начали вести в синхронном режиме: руководя самолетом, летчик должен был синхронизировать перемещение прицельной марки с перемещением визуально замечаемой цели. Таковой режим стал называться синхронного.

Эра авиационных синхронных прицелов (АСП) продолжалась в авиации практически 40 лет, пока все возможности синхронного визуально-ведения стрельбы и оптического прицеливания не были исчерпаны всецело: в условиях скоростного маневренного боя, причем с обеих сторон, хватать «динамики» синхронного способа. От АСП вместе с синхронным способом отказались, показалась совокупность «Прогноз-дорожка», которая была введена в качестве штатного режима прицельно-пилотажного индикатора на лобовом стекле. Для этого на экране в едином формате была объединена прицельная и пилотажная информация.

А первая успешная попытка объединения на неспециализированном экране информации разного рода относится к началу 1950-х годов, в то время, когда в СССР (кстати, на пять-шесть лет раньше, чем за границей) на экран АСП перехватчика МИГ-15Пбис посредством оптической проекции была выведена отметка цели с экрана бортового локатора. Сейчас летчик имел возможность заблаговременно при минимальных неточностях выходить на линию стрельбы. Это можно считать первым шагом в создании индикаторов по типу ИЛС.

Все на экран!

Важные перемены начались с эры активного внедрения бортовых цифровых совокупностей, дающих возможность эластичного управления потоками создания и информации высокоэффективных средств ее отображения. На этом подъеме в начале 1960-х был создан первый настоящий так называемый штриховой ИЛС.

В нем помой-му было все как в АСП: те же преломляющая оптическая совокупность, коллимирующая выходная линза, полупрозрачный лобовой экран, малогабаритная весьма броская проекционная трубка. Но это была уже другая трубка, и, в отличие от трубки АСП, она имела возможность трудиться в режиме дисплея и индицировать на экране подвижную прицельно-пилотажную данные в символьном, знако-графическом и буквенно-цифровом виде, составленную из векторов, фигур , шкал, знаков, букв, цифр и знаков. Их формировал особый генератор знаков (знаков) в составе ИЛС по заложенным в нем программам росписи и по командам бортового компьютера.

Так трубка стала самым настоящим алфавитно-цифровым дисплеем, что придало ей принципиально иное уровень качества. В середине 1970-х такому ИЛС добавили функцию — сейчас совокупность могла работать еще и в телевизионном формате и отображать видеоинформацию от бортовых оптико-электронных совокупностей, к примеру от ИК-совокупности FLIR, и в режиме NAVFLIR для ведения ночных и совершения полётов военных действий. Это был так называемый растровый ИЛС.

Имея подобные индикаторы, сейчас возможно было трудиться с громадными количествами информации на едином неспециализированном информационном поле и не отвлекаться от экрана «по мелочам». Все нужное было неизменно прямо перед глазами, к тому же и в мнимой бесконечности, на едином яркостном фоне. Зрению сейчас не требовалось перестраиваться на дистанции наблюдения и новые освещённости.

Само собой разумеется, «математика» ИЛС была куда замечательнее и содержала методы ответа задач стрельбы фактически для любого комплекта начальных условий воздушного боя.

Первые отечественные ИЛС находились в кабинах самолетов МИГ-27К, каковые выпускались серийно в 1976—1982 годах. А первым ИЛС был все же ИЛС без трубки. Французы создали индикатор электромеханического типа а также успели мало с ним полетать.

В нем информационный кадр на фоне замечаемого через лобовой экран внешнего пространства создавался посредством комплекта разных по размеру, форме и цвету масок, каковые в необходимое время вводились в поле зрения посредством электромеханического привода. Он был ненадежным и капризным в работе и в авиации продолжения не имел.

Предел достигнут

К началу 1980-х ИЛС на классической стеклянной оптике исчерпали все возможности, и их прогресс остановился. Во-первых, посеребренный лобовой полупрозрачный экран не хорошо пропускал свет и не хорошо отражал проецируемую на него символику. Во-вторых, размер его поля зрения достиг конструктивного предела, и его повышение легко за счет повышения апертуры выходного коллимирующего объектива стало неосуществимым: габариты прибора уже мешали обычному катапультированию, да и вес начал переваливать за 20 кг.

А поле зрения постоянно хотелось иметь побольше. Его удалось пара расширить, установив друг за другом два лобовых экрана: они разрешили сделать суммарное поле зрения больше по вертикали. Двухэкранные ИЛС имеют многие современные боевые самолеты. Максимум, что удалось обеспечить, — это круговое поле зрения размером 22−24°.

ИЛС с таким полем взял с позиций обычного катапультирования предельный габарит, но для того чтобы поля зрения чуть хватало, дабы возможно было без опаски «трудиться» в режиме маловысотного полета с огибанием рельефа на высоте 50−100 м и на околозвуковой скорости.

Широкий взор

В конце 1970-х было выработано ответ, которое закрыло многие неприятности ИЛС: тогда показались ИЛС на дифракционных оптических элементах (ДОЭ). ДОЭ стали использовать в качестве полупрозрачных лобовых экранов повышенных размеров, дающих более большой угол обзора. Помимо этого, ДОЭ были способны отлично отражать проецируемую символику в один момент с высоким пропусканием света из закабинного пространства.

Они кроме этого делали роль коллиматора.

Дифракционные ИЛС у нас принято именовать ШКАИ — широкоугольные коллиматорные авиационные индикаторы. Для ШКАИ обычным есть размер поля зрения 35х24° с возможностью удвоения, отражение до 85−92% падающего света и пропускание 80−85%. Наряду с этим вес прибора образовывает всего 10−12 кг.

Через экран индикатора летчик сейчас имел возможность замечать весьма «ясную» внешнюю картину, а на экране видеть броскую символику кроме того при сильных солнечных засветках. Таким прекрасным чертям мы обязаны избирательности ДОЭ к длине волны падающего света, в силу которой ДОЭ отражает полностью свет на длине собственной рабочей волны и пропускает целый другой.

Но вторая избирательность ДОЭ — угловая — не совсем удобна для наблюдателя: дабы изображение для него не теряло собственной яркости, ему нужно выдерживать положение головы строго в пределах «коробочки» наилучшего наблюдения.

ДОЭ — это голограмма с записанными особыми оптическими особенностями. Запись производится при полном исключении вибраций двумя когерентными лазерными пучками -как правило, зеленой области спектра. При восстановлении ДОЭ подвергается действию излучения строго на длине его рабочей волны от проекционной трубки, и на лобовом экране формируется образ с заданными при записи оптическими особенностями.

На данный момент ведутся работы по замене проекционной трубки на проекционную ЖК-матрицу, которая будет подсвечиваться монохроматическим светом на длине рабочей волны ДОЭ. Проходят опробования и дифракционные индикаторы со встроенной в лобовой экран ЖК-матрицей, формирующей изображения.

В современных самолетах употребляются ШКАИ на одном ДОЭ (Eurofighter 2000) и на трех ДОЭ с так называемой Z-схемой прохождения лучей (F-16, A-10).

Элт — цветные и монохромные

a:2:{s:4:TYPE;s:4:html;s:4:TEXT;s:4786:

Элт — цветные и монохромные — сыграли ключевую роль в авиасистемах индикации, в том числе и в ИЛС

На сегодня ИЛС остаются «последним бастионом» применения ЭЛТ в авионике, но и в том месте они скоро смогут быть заменены ЖК-матрицами. И сейчас нет индикаторного устройства, превосходящего ЭЛТ по параметрам светового выхода. Но трубка требует источника питания, выдающего пара десятков киловольт, имеет громадной габарит в глубину, что мешает компоновке, и возможность полной утраты изображения кроме того при маленького повреждения.

Своеобразные условия эксплуатации трубок на протяжении полета вынудили инженеров сконструировать пара видов ЭЛТ, имеющих различные функции. К примеру, цветные трубки в кабинах начались вовсе не с привычных по домашним телевизорам ЭЛТ с теневой маской, а с трубок особых конструкций — безмасочных. К примеру, в трубке совокупности «пенетрон» цветное изображение формировалось попаданием электронного луча в необходимый слой многослойного прозрачного люминофора.

Глубина проникновения луча регулировалась.

ИЛС современного самолета

Индикатор на лобовом стекле предназначается для создания на фоне впереди лежащего закабинного пространства коллимированного (другими словами складывающегося из параллельных лучей и как бы сфокусированного на бесконечность) светящегося изображения символьной прицельно-пилотажной и особой информации в зеленом, самый удобном для глаза, цвете. Она воспринимается пилотом в один момент с внешней настоящей обстановкой — без необходимости перефокусировать взор. Помимо этого, ИЛС снабжает телевизионный режим отображения информации от РЛ, ТВ и ИК — обзорно-прицельных бортовых совокупностей, а также в совмещенном с символьной информацией формате.

На случай отказа бортовой авионики в ИЛС имеется режим резервной прицельной сетки, разрешающий вести пламя «прямой наводкой» в так именуемом режиме ?0, направляя самолет совершенно верно на цель.

Главные элементы ИЛС — коллиматорная оптическая проекционная совокупность, лобовой полупрозрачный экран, проекционная трубка весьма броского зеленого свечения, блок и вычислитель формирования символьных изображений в виде подвижных знаков, цифр, букв, векторов, фигур , шкал и др. На лобовом экране происходит оптическое совмещение настоящих замечаемых через него внешних сцен и проецируемых на него коллимированных символьных изображений, причем все замечаемое на экране представляется в «верной возможности» без проявления результата параллакса.

«;}

Статья размещена в издании «Популярная механика» (№78, апрель 2009).

Aero-TV: CERTIFIED Dynon Avionics! — Upsetting The Avionics Apple Cart


Темы которые будут Вам интересны:

Читайте также: