Приветствуемый как самый передовой в мире шлем-пилот для истребителей, Striker II имеет полностью цифровой дисплей со встроенной системой ночного видения, направленной на преобразование воздушных боев, пишет Стюарт Натан.
Кабина истребителя является одной из самых высокотехнологичных сред в мире. Пилоты должны справляться с лавиной информации, с точки зрения вне купола, перед дисплеем инструмента перед ними, обратной связью через ручные органы управления и различными шумами, включая аварийные сигналы, внутри кабины. В будущем, однако, некоторые пилоты окажут важную помощь, чтобы помочь им разобраться во всем этом и избежать полной сенсорной перегрузки: шлем Striker II.
Разработанный на базе электронных систем BAE Systems в Рочестере в Кенте, Striker II, как следует из названия, представляет собой систему Striker, которая была первоначально разработана для пилотов самолетов Typhoon. «Очевидно, что продукты меняются, чтобы отражать внедрение новых технологий», - объяснил менеджер проекта Ричард Орридж. «Дело не в том, что «Нападающий» плохо работал, а с появлением цифровых технологий мы могли бы сделать его намного лучше».
Роль шлемов, таких как Striker и Striker II, заключается в том, чтобы представить систему отображения и заменить хедз-ап, отображающий информацию на уровне пилота на внутренней стороне воздушного купола самолета. По сути, это дополненная реальность. Символы, представляющие другие воздушные силы - друг или враг, цели миссии и входящие вооружения, а также устройства таргетинга, накладываются таким образом, чтобы пилот мог интуитивно понять всю необходимую ему информацию, которая может быть не видна невооруженным глазом или может потребовать выделения, чтобы он не пропустить.
В оригинальном Striker этот дисплей представлял собой небольшую электронно-лучевую трубку, установленную внутри передней части шлема на правильном расстоянии для фокусировки пилота. Это, по словам Орриджа, по сути является аналоговым устройством: дисплей формируется лучом электронов, электромагнетически растерированных через экран, обработанный флуоресцентным люминофором. Однако в Striker II это заменяется цифровым дисплеем 4K. Внешний вид обеспечивается камерами на внешней стороне самолета, а символика накладывается цифровым способом.
Это дает ряд преимуществ, сказал Орридж. «Прежде всего, мы можем сделать символику в цвете; ранее он был монохромным. Кроме того, цифровой дисплей намного легче по весу, чем ЭЛТ. «Использование цвета позволяет получить больше информации в символике: дружественные воздушные суда могут быть представлены синим цветом, например, враги в красных и наземные цели зеленого цвета. Это улучшает время реакции на угрозы и снижает вероятность инцидентов с «дружественным огнем». Другим важным преимуществом является то, что поле зрения намного шире, чем при использовании системы ЭЛТ.
Переход на все-цифровое также позволил разработчикам преодолеть один из главных недостатков Striker. Шлем был оборудован так, чтобы его можно было спаривать с системой ночного видения, но это было буквально размещено на шлеме и должно было быть совмещено перед глазами пилотома. Это не было идеальным, объяснил главный системный инженер Колин Миллс. «Очки ночного видения довольно тяжелые, и они были установлены на передней части шлема, выставив его из равновесия и, как правило, напряго шею пилота», - сказал он. «И даже более серьезно, пилот должен был бы удалить очки, прежде чем выбрасывать их в экстренной ситуации, и мы бы очень хотели, чтобы он просто нажал кнопку, не беспокоясь ни о чем другом».
Символика движется плавно, когда пилот смотрит вокруг, без дрожания
В Striker II система ночного видения встроена в шлем и расположена между бровями пилота. Это не только устраняет необходимость в громоздких дополнительных очках, но и позволяет значительно уменьшить вес и распределить вес, чтобы шлем уравновешивался, когда голова пилота находится в нейтральном положении.
Среди других цифровых эффектов, доступных для дисплея 4K, есть система изображения в изображении, которая вводится в действие во время миссий, где пилот должен стрелять оружием. Когда самолет попадает в зону действия цели, перекрестие, которое видит пилот, дополняется небольшим черно-белым всплывающим изображением целевой области, так что он или она могут быть уверены, что при отправке ракет шансы сопутствующего ущерба сведены к минимуму.
Наложение символики и другой информации в поле зрения пилота требует, чтобы система точно определяла положение головы пилота. В старой системе Striker это было сделано с помощью инфракрасных датчиков, установленных вокруг кабины, чтобы обнаружить и отобразить положение головы. Один из недостатков этого, сказал Орридж, заключался в том, что кислородный шланг пилота может иногда мешать системе обнаружения. В Striker II сенсорная система дополняется встроенной цифровой системой позиционирования с использованием акселерометров, аналогичных тем, которые имеются в смартфонах. По словам Орриджа, это позволяет отслеживать положение головы и ориентацию точно с минимальной задержкой. «Символика движется плавно, когда пилот оглядывается вокруг, без дрожания или timelag».
Система также позволяет использовать трюки, которые были бы невозможны с помощью Striker. Камеры, установленные вокруг всей наружной поверхности самолета, позволяют пилоту эффективно «просматривать» пол кабины, позволяя осознать 360 °.
Новый шлем также оснащен «3D-звуком», поэтому, если другой самолет или ракета «воздух-воздух» приближаются сзади, пилот получает иллюзию звука, поступающего с соответствующего направления.
Striker II был первоначально разработан для Typhoon, который в настоящее время проходит модернизацию систем, а также шведского истребителя Saab Gripen, но команда Rochester также разрабатывает его для F 35 Lightning II и только основные изменения ожидаются в точках крепления для интеркома и кислородной маски. «Он разработан как платформа-агностическая система» - сказал Миллс.
«Другие самолеты, которые выиграют от использования этого шлема - это винтокрылые машины», добавил Жан Пейдж, глава человеческого фактора в Рочестере. «Система отображения будет явным преимуществом при взлете и посадке, где у вас может возникнуть проблема белого цвета в снежных условиях и остывание в пыльной и пустынной среде. В обоих случаях частицы раздуваются вниз и полностью вырезают вид пилота. Мы можем использовать широкий угол обзора дисплея, чтобы получить улучшенное изображение» - объяснил он.
Система отображения будет явным преимуществом при взлете и посадке на вертолете
Система также является неотъемлемой частью амбициозного плана BAE для будущих кабин экипажа: «virtual cockpit», где физические дисплеи, циферблаты и даже переключатели заменяются графическим представлением на дисплее шлема.
В этом случае страница объяснила, что система отслеживания головы может быть дополнена обнаружением взгляда, чтобы точно определить, где находится пилот, в то время как дополнительные датчики отслеживают его руки и пальцы, чтобы определить, управляется ли переключатель. «Мы бы увеличили систему с помощью haptics, чтобы дать ощущение нажатия переключателя», - сказала Стэн.
Virtual cockpit планируется включить в текущую модернизацию Typhoon и может быть использован в новом самолете Tempest, который в настоящее время разрабатывается для успеха Typhoon в последующие десятилетия. Это также позволит дисплеям, подходящим для различных ожидаемых ролей для быстрых самолетов, включая обзор миссии и контроль над дронами в боевом пространстве. Дополнительные дисплеи можно было перемещать вокруг поля зрения пилота в соответствии с миссией; например, может показаться, что специальный дисплей может помочь в заправке в воздухе.
Однако, в конечном счете, Orridge и Mills стремятся подчеркнуть, что Striker II - это прежде всего часть защитного снаряжения. «Его первая задача - сохранить безопасность пилота», - сказал Миллс. «Он должен обеспечить, чтобы они могли функционировать, когда они тянут 9G при маневрах, и, самое главное, он обеспечивает защиту в случае выброса. Это очень враждебная ситуация, когда пилот подвергается очень резкому ускорению, замедлению и возможному воздействию. Как только пилот покидает самолет, его голова мгновенно помещается в воздушный поток, движущийся быстрее 600 миль в час».
«Мы должны гарантировать, что они полностью защищены от этого. При разработке шлема его производительность для этих ситуаций была абсолютной главной задачей и в нее попала вся электроника, и чтобы никто из них не скомпрометировал эту функцию - это был бы почти бонус».
