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直20首次公開飛行員夜視系統畫面,獨門秘籍使夜間飛行宛若白晝

作者:走近哈佛

近日在官方的宣傳視訊中,出現了國産直-20戰術通用直升機,使用機載飛行員夜視系統(以下簡稱PNVS)進行夜間飛行的畫面,特别是該系統的成像畫面是第一次公開,也讓外界首次見識到國産先進直-20直升機的這個“獨門秘籍”。

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直-20的PNVS系統拍攝的畫面

對于現代直升機來說,使用光電系統來輔助夜間飛行已經是非常普遍的做法。但是,PNVS卻并不是什麼直升機都有的,它最早是作為專用武裝直升機光電系統的一部分出現的,并且到現在為止,依然有很多型号的武裝直升機沒能給飛行員單獨配置PNVS。國産最先進的直-20直升機,是目前世界上唯一将PNVS作為基礎配置的非專用武裝直升機!

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紅圈中就是直-20的PNVS

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直-20 的PNVS特寫

直-20的這套PNVS,被安裝在機頭雷達罩的下方,不會影響機載防撞/氣象雷達的使用。這套系統外觀上看和直-10後期型的PNVS一樣,也是一套方形的裝置。由于系統是裝在機頭下方的,是以可以做到360環視和較大的俯仰角度,可以讓飛行員看到最關鍵的後方情況。并且直-20的PNVS是作為直升機航電系統的标準配置來設計的,是以它是接入直升機基本的綜合航電顯示系統的,其好處是成像畫面是被顯示在飛行員正前方的那兩個用于顯示飛行資料的綜合顯示器上,而不像選裝系統那樣,是将畫面顯示在兩名飛行員中間額外的任務顯示器上,更有利于飛行員檢視。

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典型的現代直升機綜合航電系統,中間是任務顯示器,兩邊各兩個是飛行員的飛行資料顯示器

從畫面上看這套系統的視場很廣,成像品質适中,但與光電觀瞄裝置的畫質比差距較大。不過對于直升機夜間飛行來說,隻需保證飛行員能看見各種障礙物的位置和輪廓就行,具體的細節并不重要,是以這一畫質作為成本和效果之間的平衡,已經足夠保證飛行員正常使用了。

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直-20的PNVS畫質适中,在成本和效果見實作較佳平衡

如果直升機沒有配備PNVS,飛行員隻能通過頭戴雙目單兵夜視儀來進行夜間飛行。頭戴式夜視儀是從地面部隊單兵使用雙目夜視儀發展過來的,飛行員使用時将其安裝在頭盔前方的專用支架上。對于飛行來說,這種佩戴單兵夜視儀的方式是不太友善的。首先是加挂了夜視儀的頭盔會比較重,長時間佩戴會造成飛行員疲勞;其次佩戴夜視儀後在狹小的駕駛艙内容易發生磕碰,特别是一些本能性的探頭動作會經常撞到艙壁;第三點是雙目式夜視儀的視場較小;最關鍵的問題是,佩戴夜視儀後雖然能看清外面的環境,但卻會看不清儀表顯示。是以頭戴式夜視儀隻能部分解決問題,不如PNVS系統使用效果好。

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頭戴式雙目夜視儀,長時間佩戴會造成較嚴重的疲勞

世界上最早的直升機PNVS,出現在美國AH-64“阿帕奇”武裝直升機上。該機在機頭位置,一上一下設計了兩套獨立的光電系統,其中下方巨大的桶裝光電系統是炮手使用的光電瞄準系統(TADS),包含可見光電視觀瞄系統和紅外夜視觀瞄系統,以及雷射測距和照射系統,是用于目标搜尋、瞄準和雷射照射的。而在其上方安裝的,則是AN/AAQ-11型機載飛行員夜視系統(PNVS),供飛行員夜間飛行使用。

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AH-64的光電系統設計

AN/AAQ-11系統是一套前視紅外夜視系統,其紅外攝像頭拍攝的夜視畫面,可以顯示在飛行員儀表台上安裝的一部顯示器上,讓飛行員在漆黑的夜空裡也能看清周邊環境,防止直升機發生碰撞和墜落。該系統可由飛行員操控進行一定範圍的旋轉和俯仰,其左右旋轉角度各為90度,俯仰角為上20度到下45度,是以可以為飛行員較大範圍的夜間視場。

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AAQ-11型PNVS系統示意圖

AH-64這套TADS+PNVS的光電系統是各自獨立運作的,之是以需要兩套系統,是為了在夜間可以讓直升機上的兩名飛行員分别依托各自的系統,同時進行飛行和攻擊行動,互相之間不會幹擾。其構架成為了現代專用武裝直升機光電系統的基礎構架,後來世界各國研制的專用武裝直升機基本都按照這一構架來設計光電系統,比如俄羅斯的米-28,法德聯合研制的“虎”式直升機中的反坦克版本等,中國的直-10也是按完整構架設計光電系統的,隻不過早期型号和後期型号所用的裝置不同,早期型号使用尺寸重量較大的桶形TADS+球形PNVS,後期型号使用性能更好的輕量化球形TADS+方形PNVS。

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早期型直-10H的光電系統配置

不過,還是有很多武裝直升機基于載重能力、價格、任務設定等原因,沒有配置完整構架的光電系統,這些武裝直升機隻安裝有TADS,并沒有獨立的PNVS,比如“虎”式直升機的火力支援版、中國的直-19等,而俄羅斯卡-52也沒有配備PNVS,則是其落後的作戰思想所至。這些直升機的TADS雖然也可以兼職PNVS,在不執行攻擊任務時為飛行員服務,但如果TADS正在進行目标搜尋或武器制導,就無法為飛行員提供夜視能力,更無法按飛行員的需要轉向,直升機就很難保證飛行安全了。

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直-19沒有PNVS,飛行員隻能佩戴雙目夜視儀來進行夜間飛行

是以一架直升機是否配有PNVS,可以被視為衡量其機載光電系統能力的标準。因為PNVS是為飛行服務的,而TADS或是用于搜救用途的光電轉塔是為具體任務服務的,如果連安全的夜間飛行都做不到,完成任務就是空談。這裡需要特别強調的是,直-20将PNVS作為标配,使得哪怕是基礎版本的任何一架直-20,都具備在夜間、複雜地形下執行低空飛行任務和惡劣天氣下執行任務的能力,夜間飛行變得如白晝般簡單,黑夜在直-20面前将不再是飛行的阻礙!