Авиашлемы. Виртуальная реальность в настоящем бою
Авиационные защитные шлемы прошли долгий путь от неуклюжих образцов минувшего столетия до сверхтехнологичных изделий XXI века. Сейчас это – не просто элемент защиты, а настоящий компьютер, играющий в воздушном поединке не последнюю роль.
На службе России
Даже когда речь идет об испытаниях новейших авиационных комплексов, таких, как Т-50 ПАК ФА, летчики ВВС России используют ЗШ (защитные шлемы), созданные еще во времена СССР. Пилоты Су-27 или Л-39 используют ЗШ-7АПН, а летчики МиГ-29 – ЗШ-7АП. В 1980-х такие шлемы можно было считать весьма современными. Более того, советские летчики стали едва ли не первыми в мире, кто получил нашлемную систему индикации.
Система целеуказания «Щель-ЗУМ» предназначена для Су-27 и МиГ-29: визирное устройство крепится к шлему и создает оптическую иллюзию прицела. Благодаря этому летчик может произвести захват цели, даже если она находится за пределами рабочего радиуса индикатора на лобовом стекле самолета. Чтобы зафиксировать цель, не нужно поворачивать в ее сторону сам истребитель, достаточно повернуть голову в сторону противника и нажать кнопку «Захват». В ближнем воздушном бою такая возможность может оказаться исключительно полезной, позволяя отправлять в противника ракеты «воздух-воздух» с инфракрасной системой самонаведения.
В наше время система целеуказания «Щель-ЗУМ» используется крайне редко: у нее появились проблемы технического характера, да и морально она давно устарела. Поэтому, когда на замену ЗШ-7 готовили новый авиашлем ЗШ-10, он оптимизировался и под новую систему индикации «Сура», которая разрабатывалась в КБ «Арсенал». Состоит она из визирного устройства, откидного окуляра и светодиодов, следящих за поворотами головы летчика. Однако при всей своей новизне «Сура», как и ее предшественница «Щель», выполняет лишь функцию целеуказания. Их трудно сравнить с по-настоящему многофункциональными аналогами – такими, как шлем летчика F-35 HMDS.
Проблемы шлемов ЗШ-7 кроются не только в устаревших технологиях, но и в низком качестве производства: сделанные в России шлемы нередко попросту оставляют на голове черные следы отпечатавшейся краски. Кроме того, как это часто бывало с советскими разработками, об эргономике создатели думали в последнюю очередь. Летчики отзываются о них как о весьма неудобных в полете, да и цена новых изделий высока.
Впрочем, дальше оружейных выставок и громких заявлений дело с ЗШ-10 так и не пошло, и сейчас на его базе проектируется новый авиашлем. Его создание во многом было вызвано появлением ПАК ФА – прототипа российского истребителя пятого поколения. Специально для нового самолета НПП «Звезда» ведет разработку новой системы с нашлемным дисплеем. По словам главного конструктора Сергея Позднякова, вопросы эргономики изделия уже решены, и теперь дело – за отработкой систем индикации. Предполагается, что часть информации будет отображаться на специальном дисплее, дополняя данные индикатора на лобовом стекле.
Параллельно «Звезде» работы над новым шлемом ведет и российский концерн «Радиоэлектронные технологии». Ожидается, что их новая нашлемная система целеуказания и индикации позволит летчикам видеть днем и ночью, в любых метеоусловиях, а бинокулярный индикатор даст возможность эффективнее выполнять боевые задачи. Кроме того, использование новых материалов сделало защитный шлем относительно легким – в варианте для дневных полетов он будет весить не больше 2 кг. В современном истребителе это особенно актуально, ведь при сильных перегрузках вес шлема многократно увеличивается.
Как это часто бывает с отечественным ВПК, информации о новой разработке мало. Но заметим: ничего революционного в этих системах нет. Российские оружейники здесь пошли по проторенной дороге и скорее пытаются создать аналоги успешно апробированных на Западе технологий.
Неудивительно, что на этом фоне все чаще звучат заявления специалистов, что России лучше приобретать израильские или европейские системы нашлемной индикации, чем вкладывать деньги в очередной мертворожденный проект. Пока такие предложения остаются только на бумаге, однако тенденции демонстрируют, что с каждым годом отечественная авиация использует все больше иностранных компонентов. Речь идет не только об элементной базе, но и уже о готовых изделиях – скорее всего, в какой-то момент наступит очередь и авиационных шлемов, и связанных с ними электронных подсистем.
Головной убор «Апачей»
Пилоты американских ударных вертолетов AH-64 Apache активно используют нашлемную систему IHADSS (Integrated Helmet And Display Sight System). Она представляет собой весьма показательный образец «авиашлемных» технологий. Попробуем разобраться с его работой.
На шлеме пилота AH-64 крепится монокль, который выдает полетную информацию (скорость, высоту и т.д.), а также позволяет летчику наводить оружие одним поворотом головы. 30-мм пушка M230 Chain Gun, расположенная на поворотной платформе у днища вертолета, направляется – в прямом смысле слова – взглядом летчика. IHADSS позволяет навести и главный калибр вертолета, ракеты AGM-114 Hellfire.
К сожалению, высокие технологии не всегда совместимы с возможностями организма. Тот же монокль IHADSS крепится над правым глазом летчика, в то время как левый глаз смотрит на мир «по-старому». Из-за рассогласованности информации, поступающей от двух глаз, уже во время первых тренировок у пилотов Apache могут развиться сильные головные боли. Постепенно зрение привыкает к новым условиям работы, но стоит летчику сделать перерыв в тренировках, как проблемы могут вернуться.
Однако в целом шлем пилота AH-64 представляет собой современный и высокоэффективный образец. Он позволяет пилотировать вертолет в любых условиях и отображает визуальную информацию, в том числе, полученную в инфракрасном диапазоне – с приборов ночного видения. Система IHADSS используется не только американцами, но также итальянскими пилотами ударных вертолетов Agusta A129 Mangusta.
Российским аналогом IHADSS может стать перспективная нашлемная система целеуказания и индикации НСЦИ-В. Она предназначена для пилотов Ми-28Н. Данных об этой системе мало, и назвать какие-либо сроки реализации нельзя.
Непростые отношения пилотов «Апачей» с системами индикации IHADSS описаны в популярной книге британского вертолетчика Эда Мейси (Ed Macy), в которой он рассказывает о своей службе в Афганистане в 2006-2007 годах. Подобные трудности обыграны и в одном из эпизодов киноленты «Огненные птицы».
Возможности нового века
Времена, когда система целеуказания «Щель-ЗУМ» считалась современной, остались в прошлом. Теперь перед нашлемными системами стоят принципиально новые задачи. Помимо целеуказания, они должны выводить информацию тактического и навигационного характера, данные о полете, а также вести регистрацию. Последнее означает, что в шлеме должна иметься миниатюрная видеокамера, способная фиксировать весь ход выполнения боевой задачи, от и до.
В западной терминологии такие системы называют Helmet-Mounted Display, к их числу относят и IHADSS, и «Щель-ЗУМ». За последние десять лет продвинутые нашлемные системы индикации получили широкое распространение, хотя современные военные технологии – удовольствие не из дешевых, и цена таких систем может достигать 1 млн долларов.
Как правило, нашлемная система индикации состоит из пяти основных частей: самого шлема, оптической системы, источника изображения, комплекса электронных систем, а также устройства отслеживания взгляда летчика. Сюда же могут входить и устройства, позволяющие пилотировать ночью. Простейшее из них – очки ночного видения, которые крепятся к шлему пилота.
Среди американских систем особенную известность приобрела нашлемная JHMCS (Joint Helmet Mounted Cueing System), разработанная компанией Vision Systems International. В 2003 году эти шлемы получили летчики F/A-18E/F ВМС США, а в 2008-м был заключен крупный контракт на поставку комплекса и для ВВС. Теперь пилоты F-15 и F-16 могут улучшить свои показатели в ближнем воздушном бою.
Работает система JHMCS приблизительно так: пара светодиодов проецирует рамку прицела на шлем, позволяя наводиться на цель без использования ручек управления. Строго говоря, ничего оригинального в этом нет, нечто подобное используется в шлеме пилотов «Апачей», а испытывалось еще в СССР. Но JHMCS – действительно продвинутая и функциональная система. Ограничение по целеуказанию составляет 80° относительно оси самолета – очень неплохой показатель для подобного рода систем. Да и надежность современных устройств несопоставимо выше. Сейчас компания Boeing, разработчик устройства, предлагает новый вариант JHMCS II.
Хотя ракета AIM-9X обеспечивает существенное превосходство в ближнем воздушном бою, сам бой такого рода, похоже, остался в прошлом. За последние десятилетия почти все воздушные цели летчики-истребители поражали ракетами средней дальности, пока те оставались за пределами прямой видимости. Возможно, именно это обстоятельство побудило создателей F-35 отказаться от размещения ракет малой дальности во внутренних отсеках самолета. AIM-9Х могут крепиться на внешних подвесках F-35, но это крайняя мера, поскольку такое размещение будет повышать радиолокационную видимость самолета.
Пилоты американских штурмовиков A-10C используют новую систему HMCS (Helmet Mounted Cueing System), а летчики шведских истребителей JAS-39 Gripen применяют нашлемную индикацию Cobra.
Создание JHMCS было обусловлено принятием в 2002 году на вооружение модифицированных ракет AIM-9X, до сих пор остающихся одной из самых совершенных ракет малой дальности класса «воздух-воздух». Хотя в ней реализован старый добрый принцип теплового наведения, инфракрасные ловушки (традиционное средство защиты от таких ракет) против нее бессильны: новейшая матричная головка самонаведения ракеты формирует инфракрасное изображение цели еще перед пуском, затем лишь корректируя данные о противнике. В российских ВВС такой связкой может стать перспективная нашлемная система индикации и разрабатываемая ракета малой дальности РВВ-МД.
Шлем под «Молнию»
Но настоящей революцией в тактике воздушного боя станет новая система, предназначенная для F-35 Lighting II. Ее преимущества в сравнении с прошлыми поколениями нашлемных систем индикации огромны. Если прежде такие системы лишь дополняли приборную доску, то HMDS позволяет летчику забыть о ней вовсе: ключевая информация будет выводиться, в первую очередь, на дисплей авиашлема. Датчики F-35 обеспечивают круговой обзор и предупреждают летчика об опасности, с какой бы стороны она ни исходила. Система HMDS позволяет видеть буквально сквозь самолет, а ночью – ориентироваться на изображение, полученное с помощью инфракрасной обзорной системы.
Нашлемные системы индикации разрабатываются для всех современных боевых самолетов. Для своей авиационной отрасли французская компания Thales создала систему TopOwl, которая будет использоваться не только на самолетах Rafale и Mirage, но и на палубных истребителях МиГ-29К/КУБ, которые изготавливаются Россией для индийских ВВС.
Создание подобной системы – путь долгий и извилистый, и разработка HMDS (как и многих других сложнейших компонентов F-35) идет отнюдь не гладко. Сроки испытаний и принятие на вооружение постоянно переносятся, а стоимость непрерывно растет.
Задержки с созданием HMDS привели к идее альтернативного шлема для F-35, вдохновителями которого выступили британские оружейники из корпорации BAE Systems. Их проект был встречен с прохладцей: для новой системы пришлось бы серьезно дорабатывать кабину пилота F-35. Поэтому сегодня летчики испытывают модификацию американской HMDS Gen 2. С каждым новым поколением будут устраняться возникающие проблемы и дорабатываться программное обеспечение.
В отличие от F-35, истребитель Eurofighter Typhoon может похвастаться сверхманевренностью. Однако является ли это фактором реального превосходства, вопрос дискуссионный. Совершая резкий маневр, самолет теряет драгоценную энергию движения и становится особенно уязвим для ракет, поэтому сверхманевренность вряд ли ощутимо поможет в реальном воздушном поединке.
Однако сдаваться европейцы не намерены, и в BAE Systems переключились на разработки для собственных боевых машин поколения 4++ Eurofighter Typhoon, которая готова конкурировать с F-35 поколения 5. Их Helmet Equipment Assembly (HEA) смотрится пугающе даже на фоне футуристичного HMDS. Вся его задняя часть усыпана множеством бугорков инфракрасных светодиодов, благодаря которым пилот Eurofighter Typhoon сохраняет «рентгеновское» зрение даже в темноте. Смотрит ли он вперед, вбок или вниз – не имеет значения: встроенные в фюзеляж камеры дают летчику круговой обзор и позволяют смотреть сквозь фюзеляж самолета.
Глядя в авиашлемы современных боевых самолетов, трудно отказаться от мысли о том, что будущее уже наступило. И хотя цена их может быть высока, а эксплуатация связана с рисками, такие системы уже совершили революцию в воздушном бою.
Telegram 
Дзен 
VK Анализ более 150 тысяч древних звезд Млечного Пути показал, что возраст космоса, судя по всему, близок к 13,8 миллиарда лет. Авторы нового исследования заключили, что сценарии, в которых Вселенную приходится делать заметно «моложе» ради решения хаббловского кризиса, плохо согласуются с наблюдениями. Это важно, поскольку возраст старейших светил — один из немногих независимых способов проверить космологические модели не по данным ранней Вселенной, а по объектам нашей собственной Галактики.
Физики экспериментально подтвердили эффективность ионно-плазменного метода удаления радиоактивных загрязнений с поверхностей металлоконструкций ядерных реакторов. Новая технология позволяет очищать внутриконтурное оборудование от отложений сложного химического состава без образования опасных жидких радиоактивных отходов. Благодаря этому она даст возможность повторно использовать реакторные сплавы и снизит затраты на их переработку.
Японские исследователи выловили у берегов Окинавы пластиковую бутылку с узким горлышком, внутри которой сидел большой живой краб. В итоге ученые смогли найти ответы на несколько возникших в связи с этой находкой вопросов: как краб попал в бутылку, сколько там находился и как ему удалось выжить?
Древнеримские инженеры проложили колоссальную сеть дорог через Европу, Северную Африку и Ближний Восток, многие участки которой до сих пор поражают безупречной прямолинейностью. Секрет строительства заключался в использовании трех особых геодезических инструментов, с помощью которых разбивали местность на ровные отрезки и размечали трассы.
Терраформировать Марс — то есть превратить в мир, где можно жить без защитных куполов — мечта человечества с того момента, как стало понятно, что это холодная планета с призрачной бескислородной атмосферой. Сейчас главный хедлайнер ее освоения — Илон Маск, компания SpaceX которого планирует первые полеты туда уже в 2028 году. Многие энтузиасты вспоминают слова Маска 14-летней давности: Красную планету надо лишь «подремонтировать», чтобы ходить без скафандра. Но между полетом и прогулками по городу-саду на Марсе лежит огромная пропасть. Пару лет назад Naked Science рассматривал положительный сценарий терраформирования. Пришло время подсчитать, сколько же лет и ресурсов потребуется.
Самый маленький дневной хищник Африки впервые попал под наблюдение с помощью GPS-трекеров. Ученые выяснили, что для выкармливания птенцов ему нужен участок почти в 14 раз меньше, чем у степной пустельги — ближайшего «рекордсмена» среди изученных птиц.
Хотя длительность помех не превышала десяти секунд, это первый известный случай такого рода. Обычно спутникам не хватает мощности для создания радиосигналов той силы, что нужна для подобных помех.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии