FC一1型戰鬥機前後經歷了近20年時間,其航電系統和座艙設計幾經波折,終於修成正果。 [資料圖片]
FC-1戰機新座艙採用一平三下佈局,憑藉晚10年以上的時間優勢,FC-1可以輕鬆選擇比F-16C/D更先進,更優越的設計和電子設備。 [資料圖片]
進入超音速時代後,航空技術飛速發展,每一代戰鬥機都在座艙環境和航電設備上取得巨大進步。中國和巴基斯坦聯合研製的FC一1型戰鬥機前後經歷了近20 年時間,其航電系統和座艙設計幾經波折,終於修成正果,不僅具有世界一流的座艙環境,也具有世界先進水平的全數字化航電系統。
在我們的印象中,戰鬥機飛行員面前總是充斥著大量儀錶和開關。以米格一21為例,儀錶臺上總共有70多個大小不同的儀錶顯示飛機各設備的工作情況,飛行員被近200個開關和按鈕包圍。早期戰鬥機採用的顯示設備大多是機電式儀錶,功能簡單、用途單一,每一個儀錶頂多只能顯示一、二種設備的工作狀態,飛機的功能越複雜,儀錶和控制開關也就越多。F一15早期型號的開關數目甚至超過500個,F一14戰鬥機的設備太多太複雜,有90多個儀錶和600多個開關,必須要兩個飛行員分工處理才能確保正常使用。
然而,戰鬥機座艙的空間相當有限,飛行員面前的儀錶臺空間和面積非常緊張,隨著戰鬥機越來越複雜、電子設備的功能越來越多,繼續走儀錶顯示、專用開關控制的道路是越來越不可接受。從60年代末期開始,美國戰鬥機就已使用火控計算機。最初的計算機性能和功能都比較弱,仍然採用直接控制、專用顯示的老方案。隨著技術進步,特別是飛速發展的電了工業,計算機的數據處理能力呈幾何級提升,人們已經可以使用計算機對航空設備的電子脈衝信號進行邏輯管理,採用門電路的計算機可以利用程序管理各設備的信號,飛行員通過一些切換按鈕將這些預先編排次序的信號顯示出來,這樣大多數使用頻率很小的儀錶就可以不出現在儀錶臺上。
傳統儀錶一般採用機電混合結構,採用脈衝模擬信號,計算機只能用邏輯門控制這些信號的開關,不能對其進行處理,這顯然浪費了計算機的能力。微型數字式芯片的出現,使在監控設備端直接進行數模轉換成為可能,不必再輸出簡單的脈衝信號,而是輸出編碼的數字信號,於是出現了數字式儀錶。數字式儀錶大多是多功能的,可以通過簡單的周邊切換鍵切換儀錶的顯示內容,從而成為多功能顯示器的前身。霍尼維爾出品了大量軍用或民用多功能數字式彩色 LED,可以模擬上百種儀錶顯示,並且通過編程控制同時在一個畫面中顯示多個設備參數,不過不能顯示圖像,色彩也比較單一。
所謂玻璃座艙,其概念來源於最早期開始應用的多功能顯示器。這種顯示器從70年代中期開始投入使用,採用傳統的陰極射線管。陰極射線管以前一般只用於雷達顯示,火控計算機出現以後,它能夠在雷達信號顯示的同時疊加顯示一些相關信息。由於採用計算機可編程控制,多功能顯示器比數字儀錶的固定編組信息顯示更靈活,還能夠疊加視頻圖像,因此被嘗試性地用於飛機信息顯示管理。這種設計無疑很成功,被譽為未來飛機座艙發展的方向。戰鬥機顯示器需要承受很高的載荷,陰極射線管都包著很厚的玻璃殼,因此,人們把全多功能顯示化的座艙叫做玻璃座艙,以表示先進的設計概念。