一個小小的飛行員頭盔,卻能夠直觀展現出中俄兩國在航空科技方面的差距,中國從30年前進口俄羅斯頭盔,到現在獨立研制世界上最先進的頭盔,進步速度令人驚嘆。反觀一直在吃蘇聯老本的俄羅斯,如今顯得越來越後繼乏力了,俄羅斯五代機上用的飛行員頭盔,甚至還不如中國四代機上用的飛行員頭盔。
12月18日,蘇霍伊公司光電系統部門負責人德米泰瑞·科爾濟寧宣布,蘇-57戰鬥機的飛行員將很快配備下一代飛行頭盔,以增強飛行員在生死攸關時刻快速做出決策的能力。新頭盔專門為蘇-57量身客製,整合了即時戰鬥數據,提供有關高度、速度、目標甚至威脅的精確座標的重要資訊。
雖然俄羅斯方面將新頭盔描繪的狂炫酷拽吊炸天,但是從俄羅斯公布的新頭盔帶有磁跟蹤器或者混合光學/慣性跟蹤器以及遮光鏡顯示元件的特征來看,俄羅斯的新飛行員頭盔很明顯類似於美國的聯合頭盔提示系統(JHMCS),屬於第二代頭盔顯視器,比殲-10配備的頭盔顯示系統(HMDS)落後了整整一代。
想要了解中俄在飛行頭盔方面的差距,首先要了解頭盔顯視器的發展歷程。早期的飛行員頭盔只是一個簡單的防護裝備,當時戰鬥機座艙裏只有轉速表、高度表、羅盤等簡單的裝置,飛行員不需要經常低頭檢視座艙儀表。但是隨著航空技術的發展,戰鬥機配備的裝置越來越完善,座艙儀表與顯視器的資訊也越來越多,這讓飛行員處於「資訊過載」的狀態,經常無法在激烈的空戰時迅速獲得自己想要的資訊,頻繁低頭觀察儀表盤,也很容易錯失戰機。雖然戰鬥機後來普及了平行顯視器,能夠讓飛行員在不低頭的情況下,隨時觀察飛機的高度、速度、射控情況等基本資訊,但是在激烈的空戰環境下,飛行員不可能目光始終保持在前方,必須隨時觀察四周情況,因此平行顯視器依然存在局限性。再加上大離軸角近距空空飛彈的出現,如何增大這類武器的發射區也成為亟待解決的問題,為此技術人員開始嘗試賦予飛行員頭盔更多的功能。
這個時候,第一代的頭盔瞄準顯視器開始出現了,當時的頭盔瞄準顯視器非常簡陋,不具備顯示多余資訊的能力,只能用於控制近程空對空飛彈的瞄準,飛彈導引頭根據飛行員頭部的轉動而快速對準目標,增強飛彈的大離軸攻擊能力。
世界上第一款實用化的飛行瞄準顯視器,是南非的「反曲刀」,上面配備有一個伸到飛行員眼前的反射鏡,飛行員只需要把反射鏡片中的準星對準目標,就能讓空對空飛彈的導引頭一直釘選目標。南非將「反曲刀」頭盔瞄準顯視器配備到「幻影」F1戰鬥機上,配合V3A近距空空飛彈,擊落了安哥拉空軍不少米格戰機。
後來美國根據「反曲刀」的原理,仿制出了視覺目標獲取系統,裝備在一些戰鬥機頭盔上進行測試,但是最終並沒有大規模投入使用。反倒是蘇聯敏銳發現了頭盔瞄準顯視器的潛力,研發出了更完善的Shchel-3UM頭盔瞄準顯視器,配合R-73空對空飛彈以及紅外搜尋與跟蹤裝置(IRST),賦予了米格-29與蘇-27強大的近距離作戰能力。
東西德合並後,原東德空軍裝備的米格-29被北約獲得,雖然北約對米格-29的航電系統嗤之以鼻,但是卻對Shchel-3UM頭盔瞄準顯視器留下了深刻印象,在米格-29與北約戰機的近距離切磋中,北約飛行員被Shchel-3UM頭盔瞄準顯視器與R-73飛彈這對組合折磨的苦不堪言,這促使北約尤其是美國開始認真研究頭盔瞄準顯視器。
而中國在上世紀90年代引進蘇-27戰鬥機之後,也對配套引進的頭盔瞄準顯視器進行了仿制,並命名為TK-12飛行頭盔,針對中國人的頭型進行了小振幅改變。這也是中國第一次接觸到頭盔瞄準顯視器,在當時對於中國來說簡直就是黑科技。
可以說截至上世紀90年代初期,蘇聯擁有世界上最先進的頭盔顯視器技術,但是蘇聯的解體以及俄羅斯經濟陷入長時間的困頓,導致蘇俄的頭盔瞄準顯視器跟蘇-27戰鬥機一樣,都陷入了較長時間的發展停滯狀態,慢慢被美國給反超了。
上世紀90年代後期,美國研制出了聯合頭盔提升系統(JHMCS),這種頭盔與AIM-9X配套使用,組成了大離軸角系統,賦予了F-15強大的大離軸攻擊能力。聯合頭盔提升系統依靠座艙中的磁場來感測頭盔的姿態,不僅能夠控制飛彈導引頭與瞄準吊艙,還增加了符號顯示功能,能夠把關鍵的飛行數據投射到頭盔遮光鏡片上,這樣飛行員就不必時刻緊盯平行顯視器,也能隨時了解飛機的高度、速度以及射控情況。
相比之下,俄羅斯則一直在吃蘇聯的老本,戰鬥機改進的資金都非常緊張,自然沒多余的資金對飛行頭盔進行改進了。結果到了蘇-35服役的時候,俄羅斯飛行員依然只能佩戴當年蘇-27的頭盔瞄準顯視器,好在R-73的大離軸攻擊能力不錯,加之蘇-35擁有不俗的超機動能力,因此使用老一代頭盔瞄準顯視器的蘇-35,在近距離依然能夠吊打絕大部份戰鬥機。
可美國並未停止改進頭盔瞄準顯視器的步伐,美國又率先在F-35戰鬥機上配備了第三代頭盔顯示瞄準系統,也被稱為「先進頭盔顯視器」(HMDS),這種頭盔內建了2個液晶顯視器,能夠為飛行員提供彩色影像資訊,還具備40度視場的數位化夜視、畫中畫視訊顯示、錄像等功能。除了能夠引導飛彈、顯示飛行數據外,HMDS還能夠讓飛行員穿透機身看到外部景象。
能夠實作這個神奇的功能,得益於F-35戰鬥機上配備了光電分布式孔徑系統(EODAS),F-35機身上遍布6台紅外光電探頭,能夠被無縫合成為顯示在頭盔中的全景影像,這樣就大大減少了飛行員的視野盲區,讓敵機很難利用傳統的視野盲區對F-35發動偷襲。
由於要解決傳輸全景影像時的影像延遲、抖動問題,因此對MHDS的定位要求更高。為此HMDS頭盔上遍布了密密麻麻的傳感器,配合飛機座艙中的定位裝置,能夠讓電腦精確計算出飛行員頭部的運動軌跡,然後以近乎無延時的方式向飛行員傳輸影像。因此這種「蒼蠅頭盔」的辨識程度非常高,軟體與硬體系統不達標的戰鬥機,也根本用不了HMDS。
而目前蘇-57飛行員配備的所謂第一代飛行頭盔,從特征上來看明顯不是HMDS,充其量只是聯合頭盔提升系統(JHMCS),只能為飛行員提供一些簡單的飛行資訊,甚至不一定具備夜視能力,綜合效能只能達到美軍21世紀初期的水平。當然,對於一個需要從法國盡快繞射平顯、熱成像儀的國家來說,能夠研發出聯合頭盔提升系統(JHMCS),已經是相當了不得的成就了,俄羅斯在精密光學儀器以及軟體方面的短板,讓他們在短期內根本搞定不了HMDS,就算搞定了蘇-57也無法完全發揮出HMDS的作用,因為蘇-57沒有光電分布式孔徑系統。
反觀中國則再次展示了彎道超車技術,殲-10服役後,飛行員配備了TK-10頭盔,這種飛行頭盔能夠佩戴早期的頭盔瞄準裝置,效能與俄羅斯的第一代頭盔瞄準器類似。
結果在殲-20服役後不久,軍迷們很快就驚喜的發現,殲-20飛行員也開始佩戴類似美國HMDS的「蒼蠅頭盔」了。根據央視節目介紹,這種帶有頭盔顯示功能的新型頭盔,能夠與霹靂-10飛彈發揮更強的作用,不僅可以將關鍵資訊整合至飛行員視野之中,飛行員就只需用目光釘選,就能探測、釘選或者攻擊目標。而且殲-20同樣安裝有光電分布式孔徑系統,因此殲-20的飛行員也可以在HMDS頭盔的幫助下,對飛機進行「透視」。
而中國在為殲-20飛行員配備了HMDS頭盔後,很快又展示出了將高科技給「白菜化」的能力。巴基史坦從中國進口了殲-10C戰鬥機後,外界發現巴基史坦飛行員也開始佩戴簡化版的「蒼蠅頭盔」了。
因為殲-10沒有光電分布式孔徑系統,因此巴基史坦飛行員佩戴HMDS頭盔,不具備「透視」飛機的能力但是HMDS頭盔在資訊顯示的豐富程度、夜視功能以及視野拓展方面,依然比蘇-57使用的JHMCS頭盔擁有明顯優勢,比蘇-57的飛行頭盔整整領先了一代。
從這裏也能夠看出,殲-10雖然是第四代戰鬥機,但是在一些軟硬體方面,已經達到甚至超過了第五代戰鬥機,擁有不俗的「內功」。
其實以俄羅斯目前的處境,完全可以選擇從中國進口HMDS頭盔與光電分布式孔徑系統,用以增強蘇-57的戰鬥力。但是俄羅斯一直無法承認自己不如昔日的「徒弟」,30年前中國還在從俄羅斯那裏進口飛行頭盔,現在俄羅斯可不願意反過來從中國那裏進口飛行頭盔。當年俄羅斯寧願從法國那裏花高價進口繞射平顯,都不願意買中國物美價廉的繞射平顯,就能看出俄羅斯的自尊心一直在作祟。
可是在中國已經將HMDS「白菜化」的時候,俄羅斯最先進的戰鬥機還在使用落後一代的飛行頭盔,完美詮釋了什麽叫「死要面子活受罪」。