智能飞行员头盔：从防护装备到武器平台

刘焕松 刘维龙 郭振江 田春晖

以前的“联合头盔显示系统”后部都没有这些小豆状的鼓包，最新的二代系统长满了“豆豆”，这是测量头盔动态的定位传感器，飞行员座椅和座舱四周应该会有对应的感应设备，用来测量飞机内部及周围环境情况

现代战斗机和武装直升机飞行员所戴的头盔，已不再仅仅是保护装置了，飞速发展的科学技术将多种功能凝聚在头盔里，使其成为战斗飞行员进行态势感知、瞄准攻击的智能化武器平台。

当下，在头盔领域有一项很少被提及但足以引发空战技术革命的重大创新，即装有更强大、更可靠的显示与瞄准系统的新型智能飞行员头盔。其使飞行员能够在空战中做到“看见就发射”，能更加自如和更加快速地作出决定。这一重大变革目前尚未引起太大关注，只是因为近几十年很少发生空对空作战。但美国空军对这一领域的关注由来已久，自1970年代起，美国的战斗机飞行员就开始在仪表化的模拟天空中进行常规化训练，并将飞机的每一个动作和飞行员的每一个决定都记录下来。这为过去几十年来战斗机和飞行员面对战斗环境如何做出反应积累了十分详实的数据。这些数据为飞行员所佩戴头盔的发展演化提供了重要依据，新型头盔已被证明在空战中是一个重大的技术创新。

新型智能头盔的一个最好的例子就是美国空军于2014年采用的新一代“联合头盔显示系统”，即“联合头盔显示系统II”。这个新型二代头盔系统使佩戴者能够随其眼睛瞄向哪里就向哪里发射武器，而不用管头盔对着什么方向。因为这个新版头盔采用了更好的硬件和软件来跟踪飞行员的眼部运动，让飞行员看哪儿打哪儿，不但不用调整机身，连头都不用转过去。军事界称“这是引发空战革命的一个重大创新”。这一创新的“联合头盔显示系统Ⅱ”具备更好的平衡性，佩戴也舒适得多，使用更为可靠。

“联合头盔显示系统Ⅱ”还可以让飞行员看到显示在其面罩上的关键飞行与导航信息，获得强化的态势感知能力。这种自由给予经验丰富的飞行员在发现敌机或敌方目标以及机动进入更好的攻击位置方面提供极大的优势。

因为在头盔显示和瞄准系统出现之前，飞行员只得不停地查看驾驶舱的仪表盘、使用固定瞄准系统。如果不必不停地查看座舱仪表盘，就能够省下宝贵的几秒钟时间——要知道，喷气式战斗机之间的交锋，往往都在不到10秒钟的时间内结束。因此，拥有这种头盔的飞行员与没有配备的飞行员之间，在实战时的差距是不容置疑的。在空战中，这是一种革命性的进展。

除了空中作战，“联合头盔显示系统Ⅱ”在空对地攻击中也非常有用。在对地攻击行动中，头盔显示器与机载导航系统相配合，可以适时修正飞机所在方位，并让飞行员通过红外图像找到要攻击的地面目标，然后引导武器对目标实施打击。特别是直升机大多在低空中飞行，提高生存力与侦察和攻击目标具有同等重要的作用，头盔显示器显示的信息能帮助飞行员及时躲避地面障碍，使他们在各种气象条件下安全飞行并对目标实施打击，显著提高其战斗力。

从“联合头盔显示系统Ⅱ”外观看，其外表面长满了“豆豆”，这就是测量头盔动态定位的传感器，用以感应飞机内部及外部环境情况。头盔上有一条较粗的电缆线，用来连接飞机上的电脑。迄今，“联合头盔显示系统Ⅱ”已经过了包括F/A-18、F-15、F-16等固定翼战机飞行员的实际操作检验。

“联合头盔显示系统”生产商埃尔比特系统公司业务开发副总裁马克·霍奇说：“佩戴二代系统的飞行员在观察、定向、决定和行动等过程中，具有决定性优势。”

与第一代系统相比，二代系统“更加智能、高效”，不过，一套二代头盔系统的价格在100万美元左右。用这种方式盖住脑袋，实在是够昂贵的了，大概这也是世界上最昂贵的“帽子”了。当然，这一价格包括了安装在座舱内的辅助设备以及培训和技术支持的费用。

“联合头盔显示系统”的主要开发商以色列埃尔比特公司在这一尖端技术开发上长期以来处于领先地位，已在其较早开发的“显示与瞄准头盔”系统上取得了许多技术突破。埃尔比特公司与美国公司合作开发和销售的“联合头盔显示系统”，在很大程度上就是“显示瞄准头盔”系统的提升版。

飞行员头盔上安装“显示瞄准系统”是南非在1970年代首先研发出来的。俄罗斯人开始关注这项技术进展，是在安哥拉内战中与使用这种头盔的南非空军飞行员对阵时损失了一些喷气式战斗机之后。俄罗斯因此而积极投入研发，并在5年后推出了自己的新型头盔。随后，前东德战斗机飞行员在与经验老道的美国F-16战机飞行员对阵时验证了俄罗斯新型头盔的威力，使北约空军大为震惊。以色列则是西方国家空军中首先研发这种头盔的，而且迄今仍是该领域的领导者。

具有同样技术先进性的创新头盔还有英国航空航天系统公司研发的一款可以使飞行员“透视”飞机、直接观察到敌人或者地面目标的头盔显示系统。这款名为“打击者”的飞行员头盔配有多个内置传感器，通过与飞机上各个角落的摄像头相连接，飞行员可以借此“透视”飞机，飞机外挂摄像头收集的信息可以在飞行员的显示器上显示。

该公司总裁艾伦·乔伊特说：“如果飞行员戴上‘打击者’头盔——确切地说是带有集成显示器的这样一个头盔，那么当他观察地面某一目标时，只需转头将视觉符号聚焦在目标点，然后按下一个按钮，该头盔就能判断出目标的坐标。”

据欧洲宇航防务集团副总裁彼得·罗比称，该头盔所运用的技术甚至可以把目标信息传输给无人机等武器装备。“如果飞行员看到一个目标，按下相关按钮后，该目标就可以成为无人机的目标。飞行员可语音命令无人机投掷一枚导弹后，通过头盔监控导弹的走向。”目前还正在研发一款3D音频系统，在与头盔搭配使用时，飞行员就可以听到周围的信息。

智能头盔的发展使其能够处理更多数据和任务，同时也变得越来越易于穿戴。但是，这类头盔质量还是太大了。为此，6年前美国空军在其战斗机飞行员们经常锻炼的空军健身房里安装了一种新型的颈部肌肉锻炼器。因为新型头盔质量达2kg，比普通的头盔重了约50%。虽然增加的质量看起来并不是很多，但在战机急转弯时，引力会使得飞行员感觉头盔重达17.3kg。这时佩戴者就需要强壮的颈部肌肉才能对付。几十年来，战斗机飞行员不得不花费大量时间在健身房里锻炼头部、颈部韧力，以便能够承受住这种超重力。如果承受不住这种超重力，飞行员就会变得头昏眼花，甚至在飞行中昏倒，后果很严重。因此，未来智能飞行员头盔减重是个不容忽视的问题。

编辑/刘兰芳