数字化JHMCS的夜视镜目镜可显示彩色符号
提高舒适性
把夜视镜从头盔显示器上去掉是大多数头盔显示器厂家的努力方向。夜视镜对飞行员产生很大限制,飞行员佩戴夜视镜后要注意自己头部的动作幅度,否则不是撞到座舱盖就是碰到平显。此外,夜视镜增加的重量不仅加大了飞行员颈部的压力,还会使头盔重心前移,这种重量不平衡大大阻碍了飞行员做大过载机动。最后,在发生紧急情况弹射时,飞行员必须先取下夜视镜。

A-10飞行员们在调试AN/AVS-9夜视镜
头盔的舒适性对飞行员来说是一件大事。弗林举例说当年新统一的德国空军飞行员普遍不适应前东德米格-29战斗机的头盔,称之为“俄罗斯的野蛮头盔”。这种Zsh-5头盔在设计时完全不考虑重心位置,飞行员在大过载机动中试图扭头控制大离轴角空空导弹时甚至会扭伤脖子。所以德国空军米格-29飞行员最后改用了HGU-55G头盔,并自行集成了头盔瞄准具。

德国米格-29最初的原配Zsh-5+头瞄


后来改为HGU-55G头盔
弗林在试飞生涯中测试过多种头盔:“我飞过‘台风’并在皇家空军CAM(航空医学中心)的‘鹰’式教练机上积累的大量的飞行时间。我们把一名教官塞进座舱,在另一个座舱塞进‘小白鼠’,让他们测试不同头盔。我本人也在‘台风’上当了‘小白鼠’。”
“从博斯科姆比顿起飞拉出3g过载脱离起落航线后,我们向着测试空域飞去,此时我就能感觉到头盔重心是否出现偏移。我们长时间戴着头盔进行飞行、训练和模拟战斗,我本人的最长记录是飞了13个小时。如果头盔不完全贴合头部,你能在不到五分钟的时间里感觉出来,如果不解决这个问题,头盔就会把这次飞行变成一个漫长而痛苦的任务。”
弗林测试过一顶完全不匹配的头盔:“我驾驶CAM的‘鹰’教拉出9g过载,正要对付一架‘阿尔法喷气’,突然间,我发现自己无法控制脖子,因为我的头部在产生过大的力矩。根据杠杆原理,只要头盔重心稍微偏移,就能在大过载机动中产生很大的抬头或低头力矩。所以头盔不仅要贴合头部,还要具有完美的重心。这次飞行后,我觉得自己就好像打了一个星期的橄榄球赛!”此外,头盔在保持舒适性的同时还要尽量降低重量,但做到这点很不容易。
为了把重心保持在限制之内,外挂夜视镜的头盔一般会在头盔后部增加配重,这回进一步增加重量。Elbit公司就把航电盒放置在数字化JHMCS头盔背部,以便在外挂夜视镜时维持重心。根据美国政府研究机构的统计,这种配重设计会使飞行员颈部压力增加40%。

数字化JHMCS把航电盒放在背部来平衡夜视镜重量
F-35的HMDS Gen III和BAE公司的“打击者”系列头盔为了保持舒适性,都会为每位飞行员定制内衬,为此需要精确扫描每位飞行员的头部。定制内衬先装入安装有通讯耳机的内盔,再装入具有头盔显示组件的外盔。飞行员佩戴头盔时要做的第一件事是调整显示器瞳距,让图像中心对准双眼瞳孔。投射在遮光镜内侧的图像焦距被设置成无限远,让飞行员从舱内把视线望向舱外时无需调整焦距就能看清显示内容。

“打击者”头盔的内衬、内盔与外盔
现代头盔显示器甚至能监测飞行员健康。数字化JHMCS有一个被称为“金丝雀”的血液流量传感器,这个紧贴皮肤的传感器能检测血液流量和血氧含量,并提交头盔背后的航电盒进行分析,在疑似发生缺氧事件时及时警告飞行员。这个功能能挽救飞行员的生命,鉴于美国空军和海军的F-22、F-35、F/A-18和T-45都相继发生缺氧事件,所以数字化JHMCS的这个功能无疑会引发军方的兴趣。
直升机头盔
头盔显示器不仅被用于战斗机领域,武装直升机也是该设备的传统用户。AH-64“阿帕奇”武装直升机采用的综合头盔和显示瞄准系统(IHADSS)能把瞄准信息和红外图像直接投射到单片显示器上,头盔也能直接控制30mm M230链炮和机鼻传感器。目前正在研制的“阿帕奇”飞行员综合头盔(AAIH)将具有更强的能力。

美国陆军用于直升机的IHADSS头盔

综合头盔和显示瞄准系统(IHADSS)直接控制30mm M230链炮和机鼻传感器
BAE的“打击者”和泰利斯的“蝎子”头盔也被一些武装直升机选用,泰利斯还专为直升机研制了TopOwl头盔显示器,目前已被16个国家的武装部队选用,其中就包括美国海军陆战队的UH-1Y和AH-1Z。这种头盔在研制初期一直饱受问题的困扰,现在似乎正越来越受到欢迎。TopOwl头盔具有投射在遮光镜上的双目40度视场图像,能显示飞行数据和符号系统,可用于控制机炮,火箭和导弹,并能在头盔两侧外挂夜视镜,以及显示机载前视红外传感器的高分辨率红外图像,还具有障碍物警告功能。

TopOwl头盔显示器
