https://www.facebook.com/MIL3010
Шлем позволяет пилотам F-35 «видеть через кабину» самолёта. Cинтезированное c компьютером изображение подается прямо на визоры пилота, снабжая его также подсказками, необходимыми для полёта, навигации и ведения боя. Принципиально новой технологией стала реализация возможности видения в инфракрасном диапазоне, то есть с помощью шлема пилот может видеть даже ночью. Шлем позволяет автоматически переключаться между видеорежимами. Фактически, самолёт становится «прозрачным» для пилота. Также шлем является своеобразным командным центром: высокоточное целеуказание всего бортового оружия завязано на движения головы и глаз лётчика.

Израильская компания Elbit Systems специализирующаяся в разработке и модернизации различных видов вооружений и её американский партнёр, компания Rockwell Collins США, занимаются разработкой и производством шлемов для истребителей F-35.

На самолёте установлена многофункциональная РЛС с АФАР AN/APG-81, эффективно действующая как по воздушным, так и по наземным целям.
AN/AAQ-37 — электронно-оптическая система (ЭОС) с распределённой апертурой (DAS) расположенных датчиков на фюзеляже c диапазоном обзора 360 градусов


Система выявляет групповые пуски баллистических ракет на дальности до 1300 км, сопровождает данные цели и выдавать целеуказание по каждой из них в автоматическом режиме.
Обнаруживает иные наземные и воздушные цели.
Осуществляет навигацию при полёте днем/ночью.
Предупреждает о ракетной атаке самолёта.
Обнаруживает точки пуска ракеты, позиции работающей зенитной артиллерии.
Производит пуск ракеты воздух-воздух по цели, летящей за самолётом.
AAQ-40 — всенаправленная инфракрасная CCD-TV камера высокого разрешения, предназначенная для наблюдения и целеуказания. Она обеспечивает захват и сопровождения любых наземных, надводных и воздушных целей. Полностью пассивная, она способна обнаруживать и сопровождать цели в автоматическом режиме и на большом расстоянии, а также сообщать о лазерном облучении самолёта.
AN/ASQ-239 (Barracuda) — станция индивидуальных помех (РЭП)
HMDS — Нашлемная система целеуказания и индикации, возможно управление взглядом и поворотом головы.
PCD — panoramic cockpit display, широкоформатный сенсорный дисплей отображения информации, также возможно управление голосом.

www.youtube.com


Шлем глаз бога

       Военным пилотам приходится одновременно выполнять множество ответственных функций: отслеживать в полете другие самолеты, вести прицеливание, быть на постоянной радиосвязи с командованием на земле. Летчику просто не остается времени на то, чтобы постоянно отвлекаться на приборы. Сконцентрировать внимание пилота не на приборной доске, а на ситуации за бортом, сосредоточить необходимую информацию у него перед глазами в современных самолетах помогают индикаторы на лобовом стекле (ИЛС). 

Шлем глаз бога

       Индикатор на лобовом стекле (ИЛС) – это система летательного аппарата, предназначенная для отображения символьной навигационно-пилотажной и специальной информации на лобовом стекле. Экран ИЛС практически прозрачен, поэтому пилот видит соответствующие символы и знаки на фоне неба, они словно парят в воздухе перед самолетом.
       Вынесение индикации с приборной доски на уровень глаз пилота имеет большое значение – не нужно отвлекаться от управления летательным аппаратом, чтобы на нее посмотреть. Благодаря тому, что пилот может больше времени находиться с поднятой головой, снижается его утомление и повышается безопасность полета. Кстати, отсюда и принятое за рубежом название ИЛС – Head-Up Display. В переводе с английского языка – индикатор для работы с поднятой головой.


Шлем глаз бога

       Эта технология, первоначально разработанная исключительно для военных самолетов и вертолетов, в настоящее время находит применение и в гражданской авиации. К примеру, в составе бортового радиоэлектронного оборудования перспективного российского пассажирского самолета МС-21, которое разрабатывает КРЭТ.

Как все начиналось.

       Все началось в середине 1930-х годов, когда к прицелу приспособили гироскоп. Теперь, управляя самолетом, летчик синхронизировал движение прицельной метки с движением визуально наблюдаемой цели. Такой режим получил название синхронного. Эпоха авиационных синхронных прицелов (АСП) длилась несколько десятилетий.
       Но уже в начале 1950-х годов в СССР, кстати, на пять лет раньше, чем за рубежом, впервые удалось удачно объединить на общем экране информацию различного рода. На экран АСП перехватчика МиГ-15 с помощью оптической проекции была выведена отметка цели с экрана бортового локатора. Это можно считать первым шагом в создании индикаторов по типу ИЛС.
       В 1960-х годах, с началом эпохи активного внедрения бортовых радиоэлектронных систем, был разработан первый настоящий ИЛС.
нем вроде бы было все как в синхронном прицеле, но новое устройство могло работать в режиме алфавитно-цифрового дисплея – показывать на экране подвижную прицельно-пилотажную информацию в виде векторов, геометрических фигур, шкал, символов, букв, цифр и знаков. Их формировал специальный генератор символов в составе ИЛС.
       В середине 1970-х такому ИЛС добавили функцию – теперь система могла работать еще и в телевизионном формате и отображать видеоинформацию от бортовых оптико-электронных систем, для совершения ночных полетов и ведения боевых действий. Это был так называемый растровый ИЛС.
       Имея подобные индикаторы, пилоты могли работать с большими объемами информации и не отвлекаться от экрана «по пустякам». Все необходимое было всегда прямо перед глазами, зрению теперь не требовалось перестраиваться на новые освещенности и дистанции наблюдения. Первые такие отечественные ИЛС стояли в кабинах самолетов МиГ-27К, которые выпускались серийно в 1976-1982 годах.

Первые нашейные прицелы.

       Первые простые нашлемные прицелы появились в конце 1970-х годов одновременно с принятием на вооружение самолетов – перехватчиков ракет «воздух-воздух» с тепловыми и телевизионными головками самонаведения. Эти новые ракеты позволили производить захват цели в более широких углах видимости. Классические индикаторы на лобовом стекле были ограничены по углу зрения.
       Первая в мире серийно выпускаемая нашлемная система целеуказания «Щель» появилась на советских истребителях МиГ-29 и Су-27 в начале 1980-х годов.
ветский комплекс нашлемного целеуказания имел угол зрения до 60°. Он оказался очень эффективным и озадачил ВВС НАТО, когда был продемонстрирован немецкими пилотами из бывшей Восточной Германии против американских истребителей F-16.
Практически в то же время на самолетах ВВС Израиля стала использоваться аналогичная система DASH 200 израильской фирмы Elbit. Собственные программы разработки НСЦИ для боевых самолетов и вертолетов развернули также США, Англия и Франция.

Широкий взгляд.

       К началу 1980-х ИЛС на традиционной стеклянной оптике исчерпали все возможности, и их прогресс остановился. Во-первых, лобовой полупрозрачный экран плохо пропускал свет и плохо отражал проецируемую на него символику. Во-вторых, размер его поля зрения достиг предела, и его увеличение было просто невозможным: габариты прибора уже мешали нормальному катапультированию.

Шлем глаз бога

       А для пилота – чем больше поле зрения, тем лучше. Размеры углового поля зрения – это, кстати, одна из наиболее важных технических характеристик ИЛС. На протяжении всей истории развития ИЛС велась постоянная борьба за увеличение этого параметра.
о удалось несколько увеличить, установив один за другим два лобовых экрана. Но максимум, что удалось обеспечить, — это круговое поле зрения размером 22−24°. Этого едва хватало, чтобы можно было без опаски «работать» в режиме маловысотного полета и на околозвуковой скорости.
       В результате было выработано решение, которое решило проблему: появились ИЛС на дифракционных оптических элементах (ДОЭ). Их стали использовать в качестве полупрозрачных лобовых экранов увеличенных размеров, дающих более широкое поле зрения.
       Дифракционные ИЛС у нас в стране принято называть ШКАИ – широкоугольные коллиматорные авиационные индикаторы. Для ШКАИ типичным является размер поля зрения 35х24° с перспективой удвоения, отражение и пропускание падающего света до 85%. При этом вес прибора составляет всего 10−12 кг. Через экран индикатора летчик теперь может наблюдать очень «ясную» внешнюю картину, а на экране видеть яркую символику даже при сильных солнечных засветках. ШКАИ способны эффективно отображать и видеоинформацию в реальном времени, что позволяет осуществлять «слепое» пилотирование самолета как ночью, так и в условиях минимальной видимости.

Коллимация, или проекция на бесконечность.

       Что же значит слово «коллиматорный» в названии авиационных индикаторов? Итак, в число основных элементов ИЛС, кроме лобового полупрозрачного экрана, проекционной трубки яркого зеленого свечения, вычислителя и блока формирования символьных изображений, входит коллиматорная оптическая проекционная система.
енно эффект коллимации позволяет представить все наблюдаемое на экране в «правильной перспективе».
       Формируемое изображение на ИЛС должно быть коллимировано, или, как говорят по-другому, спроецировано на бесконечность. Это нужно для того, чтобы летчику не приходилось постоянно перефокусировать зрение при переключении внимания с объекта в пространстве за кабиной на показания ИЛС. Изображение индикатора, спроецированное в бесконечность, всегда видится в фокусе вне зависимости от того, куда смотрит летчик, и не требует затрат времени на аккомодацию.

Нашлемная система целеуказания и индикации для пилотов.

       Нашлемная система целеуказания и индикации (НСЦИ), другими словами – прицел, совмещенный со шлемом. Сегодня это необходимый элемент экипировки современного летчика. Такая система избавляет пилота от необходимости следить за приборами кабины, тем самым позволяя сохранить драгоценные секунды в ситуации воздушного боя. Одним из ведущих российских разработчиков нашлемных систем выступает КРЭТ.
       Можно сказать, что НСЦИ является продвинутой версией индикатора на лобовом стекле (ИЛС). Нашлемная система, как и ИЛС, позволяет осуществлять контроль полета и прицеливание, не опуская взгляд на индикаторы в кабине.


Шлем глаз бога

       НСЦИ проецирует изображение на прозрачный экран, находящийся перед глазами пилота и закрепленный на его шлеме. Так как экран прозрачен, пилот может одновременно наблюдать и внешнюю обстановку. При этом изображение коллимируется в бесконечность. Это нужно для того, чтобы летчику не приходилось постоянно перефокусировать зрение при переключении внимания с объекта в пространстве за кабиной на показания экрана.

Цель на козырьке.

       Самой важной функцией НСЦИ является наведение оружия. Собственно говоря, первые подобные системы, внедренные на отечественных истребителях Су-27, МиГ-29 и их последующих модификациях, выполняли только задачу целеуказания.
       На защитном шлеме пилота крепится визирно-реперное устройство, которое проецирует изображение прицела на небольшой окуляр перед глазом. Оно также отслеживает направление взгляда пилота и передает его в прицельный комплекс, который непрерывно перенацеливает ракеты в направлении взгляда.
       Следовательно, обеспечивается наведение по целям, находящимся не только прямо по направлению носа летательного аппарата, но и в любой зоне, которую пилот может обозревать из кабины.
ким образом, ракеты в любой момент готовы к пуску в том направлении, которое видит через прицел пилот. Это, естественно, ускоряет прицеливание, тем самым повышается вероятность победы в условиях воздушного боя, увеличивается скрытность при подходе к цели.
       В современных НСЦИ к прицеливанию добавляется задача индикации пилотажной и другой информации. С помощью нашлемной системы пилоту индицируются основные пилотажные параметры: скорость, высота, угловое положение самолета в пространстве и другие. На НСЦИ может выводиться изображение от устройств, обеспечивающих пилоту искусственное зрение, например, от инфракрасной обзорной системы, а также синтезированное изображение рельефа. Тем самым пилот сохраняет эффективный визуальный контроль полета ночью и в условиях плохой видимости.

Шлем для «Ночного охотника».

       В большинстве случаев НСЦИ включает пять основных компонентов: шлем, источник изображения, оптическую систему, средства слежения за направлением взгляда, электронную часть. На шлеме могут устанавливаться и другие необходимые устройства: дополнительный противобликовый визой, видеокамера для записи изображения, трубки усилителя изображения для ночного видения.
       По оптической системе НСЦИ могут быть монокулярными и бинокулярными. В монокулярных изображение видится одним глазом, в бинокулярных – на защитный козырек шлема установлен бинокулярный индикатор.
шлемные системы нового поколения являются бинокулярными, с увеличенным углом зрения, с повышенной яркостью, с высокой разрешающей способностью.
       Подобная нашлемная система целеуказания и индикации бинокулярного типа для пилота вертолета была недавно разработана на предприятии КРЭТ. Высокие технические характеристики системы при сохранении массы шлема менее двух килограммов делают ее самой передовой и не имеющей аналогов в России разработкой. Кстати, вес в такой системе является немаловажным фактором.

Шлем глаз бога

       За последние три десятилетия нашлемные системы научились обрабатывать большее количество информации и выполнять больше операций, их также стало удобнее носить. Тем не менее эти шлемы по-прежнему тяжелые. Вес около двух килограммов может стать очень значительным, ведь когда самолет выполняет крутой вираж, перегрузка увеличивает вес шлема до 17 килограммов. Летчику необходимы сильные мышцы шеи, чтобы с этим справиться. В связи с этим несколько лет назад ВВС США разработали новый тренажер для укрепления мышц шеи, которым оснастили спортивные залы для летчиков.
       Новейшая нашлемная система целеуказания и индикации разработки КРЭТ входит в состав оборудования Ми-28НМ – обновленной версии ударного вертолета Ми-28Н «Ночной охотник».

Шлем глаз бога

nampuom-pycu.livejournal.com

В менее экономически доминирующих странах, нежели Соединённые Штаты, большие закупки военных технологий, как правило, привлекают к себе немало внимания. В Австралии, к примеру, 12-миллиардная сделка по приобретению 72 сверхпродвинутых истребителей F-35 вызвала крупный политический скандал. Но даже меньшая цифра недавно подняла переполох: 55 миллионов долларов – именно столько Австралия потратит на оснащение пилотов F-35 шлемами, каждый из которых стоит 770 тысяч долларов.

131379717_881n

Шлем критически важен для пилота современного истребителя, и заключает в себе некоторые из самых продвинутых сенсорных и дисплейных технологий в мире. По словам генерала ВВС США Майка Хостеджа, он даёт пилоту «Взгляд бога» на то, что происходит на земле.

Шлем справляется с этой задачей потому, что его функции напрямую встроены в дизайн самого самолёта. В отличие от практически всех боевых истребителей прошлых поколений, F-35 не использует технологию HUD-дисплея в самолёте, вместо этого полностью передавая её шлему пилота. Это означает, что самолётом фактически невозможно управлять без шлема – но также означает, что HUD остаётся перед глазами пилота, куда бы он не посмотрел.

Объём внутренних коммуникаций в современном истребителе просто запределен. Шлем динамически отслеживает движения головы и глаз пилота, чтобы понять, что именно он должен в данный момент показывать, затем запрашивает внешние сенсоры о конкретных данных, затем обрабатывает их и добавляет к визуальной информации HUD элементы – такие как индикаторы цели и метки «свой-чужой», а затем в реальном времени транслирует эту информацию пилоту.

Но самый большой прорыв новых шлемов F-35 – в их возможностях по наблюдению за поверхностью земли. Каждый истребитель оснащён шестью системами Distributed Aperture Systems (DAS), которые собирают информацию о поверхности внизу и воздушном пространстве вокруг самолёта. Эти данные обрабатываются и на них накладываются различные дополнительные слои информации – например, различные метки и траектории. Когда пилот смотрит вниз, дисплей шлема показывает ему необходимую информацию о поверхности внизу. Когда пилот переводит взгляд вверх – шлем показывает актуальную тактическую информацию об окружении.

Разумеется, настолько мощный визуальный аппарат  невозможно уместить в устройство вроде обычного Oculus Rift – каждый шлем создаётся для конкретного пилота с помощью детального 3D-сканирования его головы, и потому его не может носить никто, кроме него. Инженеры проводят крайне тщательные оптометрические измерения, чтобы шлем мог удерживать свой дисплей перед глазами независимо от того, куда и как смотрит пилот. Всё это означает, что если пилот истребителя выйдет в отставку, он не сможет передать свой шлем преемнику – военные силы будут вынуждены заплатить за создание нового образца.

f-35hmds.1

gearmix.ru

Австралийские СМИ бурно обсуждают траты главного военного ведомства на переоснащение пилотов истребителей F-35 – на закупку новых шлемов. Траты бы, возможно, не вызвали большого резонанса в СМИ, если бы австралийцы не узнали, что на переоснащение примерно семи десятков пилотов лётными шлемами из бюджета ушли около 55 миллионов долларов. С помощью нехитрых математических изысканий пришли к выводу, что каждый шлем стоит примерно 770 тыс. долларов! За эти деньги в Австралии можно приобрести немалых размеров особняк с гаражом, бассейном — на берегу океана.

Приобрела Австралия эти шлемы с подачи Вашингтона, который рассказал, что шлемы настолько великолепны, что пилоты в них получают возможность оперировать самой разной информацией. В интерпретации американского генерала Майкла Хостеджа, шлем даёт лётчику возможность стать обладателем «Взгляда Бога». Об этом пишет ресурс GEEK.

Нужно отметить, что «начинка» F-35 выполнена весьма специфически. В кабине пилота нет дисплея в общепринятом понимании этого термина. Функции объекта отображения информации выполняет тот самый «золотой» шлем, который отслеживает движение головы и глаз лётчика. С помощью такого отслеживания шлем «понимает», какую именно информацию в данный момент запрашивает пилот – на какой именно датчик он хотел бы взглянуть. Сразу после анализа перед глазами пилота возникает именно такой датчик (виртуально — на дисплее). Шлем позволяет вести голосовое управление определёнными системами истребителя.

Среди разнообразного функционала шлема для пилота F-35 присутствует функция сканирования определённых участков земной поверхности. Специальные системы Distributed Aperture собирают всю информацию о состоянии как на поверхности Земли, так и в воздушном пространстве. Пилот может использовать собственные метки, корректировать траекторию полёта.

Существенно добавляет стоимости шлему то, что он выполняется индивидуально – по антропометрическим параметрам того или иного пилота. Для этого пилотов отправляют на процедуру 3D-сканирования головы, чтобы создать макет шлема, а потом и сам шлем. В Австралии заявляют, что США делают это намеренно, ведь передать шлем от одного лётчика другому уже не получится, даже если первый выйдет в отставку – придётся делать новый дорогостоящий заказ.

Ещё одно направление критики столь дорогостоящей экипировки связано с тем, что шлем может перестать понимать «команды» лётчика, если самому лётчику, например, станет плохо в полёте, или же он получит ранение.

Из англоязычной презентации шлема:

topwar.ru