Войти
Naked Science

Авиашлемы. Виртуальная реальность в настоящем бою

2075
10
0

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.


ЗШ-10 с нашлемной системой целеуказания.
Источник: naked-science.ru

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.


ЗШ-7.
Источник: naked-science.ru

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.


НЦСИ-В.
Источник: naked-science.ru


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.


Американские вертолетчики в защитных шлемах.
Источник: naked-science.ru

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.


JHMCS.
Источник: naked-science.ru

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.


AIM-9X.
Источник: naked-science.ru

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.

TopOwl.
Источник: naked-science.ru

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.


HMDS (Helmet-Mounted Display System).
Источник: naked-science.ru

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.


Helmet Equipment Assembly (HEA).
Источник: naked-science.ru

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.


Илья Ведмеденко

Права на данный материал принадлежат Naked Science
Материал размещён правообладателем в открытом доступе
  • В новости упоминаются
Похожие новости
09.08.2017
Спрос на классику возрос: перспективы рынка истребителей в ожидании 5-го поколения
28.01.2015
F-35 с грузом проблем
06.05.2013
Лидеры прежние
27.12.2012
Рейтинг 20 наиболее крупных сделок по продаже вооружений, решения по которым были приняты в 2012 году
24.02.2009
Aero India 2009
10 комментариев
№1
14.02.2019 16:50
Цитата, q
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.
Что это за высер?! Мысль высказанная автором справедлива максимум до 2014г.
+5
Сообщить
№2
14.02.2019 19:57
Цитата, q
сверхманевренность вряд ли ощутимо поможет в реальном воздушном поединке.
Ну, как бы и достаточно...
0
Сообщить
№3
14.02.2019 21:36
Вот один из вариантов разработки Израилитянами системы виртуальной реальности для танков, система одевается на уже существующий шлем. На мой взгляд, одна из лучших разработок в этой теме !
.
+3
Сообщить
№4
14.02.2019 22:10
Цитата, PokRok сообщ. №3
Вот один из вариантов разработки Израилитянами системы виртуальной реальности для танков, система одевается на уже существующий шлем.
ИМХО, для значимости для развития ОБТ ДА и вообще БТТ, израильская разработка превосходит всё что разработано для Арматы (Т-14, Т-15) вместе взятое.  Вот настоящая революция в БТТ ( бронекапсулой и орудием в ДУБМ никого уже не удивишь). Хочется надеяться, что наши разрабатывают или, на худой конец, задумываются о подобном для нового поколения БТТ...
+2
Сообщить
№5
15.02.2019 10:12
Да уж, ехать высунув башку из танка в новейшем ОБТ XXI века - это за гранью. Осадки, снайперы, газы,... Надо радикально повышать осведомлённость экипажа об обстановке вокруг танка. Ну и экипаж должен быть не более двух человек: один рулит, другой командует и стреляет. Пора уже в должной мере всё автоматизировать для этого, а тем более, если речь идёт о создании вообще безэкипажной версии Т-14.
0
Сообщить
№6
15.02.2019 11:05
Цитата
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
Разве? Покупали же уже Thales TopSight для российских МиГ-29К.
0
Сообщить
№7
15.02.2019 16:12
Цитата, Враг сообщ. №6
Разве? Покупали же уже Thales TopSight для российских МиГ-29К.
До 2014г. А сейчас 2019г. И за мысль высказанную автором нужно сажать как за вредительство.
0
Сообщить
№8
15.02.2019 16:18
Цитата, beka1 сообщ. №7
До 2014г. А сейчас 2019г. И за мысль высказанную автором нужно сажать как за вредительство.
За вредительство - это раньше 2014 сажать нужно было, а сейчас уже за такое сразу в дурдом.
0
Сообщить
№9
15.02.2019 16:56
Не надо приплетать в разговор о шлемах для истребителей шлемы для вертолётов и БТТ. Шлем для истребителя должен быть максимально облегчён: при маневрировании перегрузка в установившемся вираже где-то 5-6Ж и тренированная шея удержит и при 9Ж. А вот при КАТАПУЛЬТИРОВАНИИ перегрузка может быть и все 40+. Тут не только сам вес, но и распределение масс играет огромную роль. Например первые модели шлемов Ф-35 постоянно ломали шею манекену при катапультировании. Так что многие навесные решения ДАЛЕКО не оптимальны. Делать надо сразу весь шлем с нуля с максимальной миниатюризацией и максимально простой заменой компонентов электроники самого шлема, максимальным снижением частей находящихся на самом шлеме.
Относительно цены: я разговаривал с Австралийским пилотом вертолёта Тигр. Там каждый шлем стоил на тот момент 350000 долларов. Слыхал что у Ф-35 каждый шлем около лимона а то и больше.

Технические проблемы системы Щель могут быть только от старости системы или недолжного обслуживания. Теперь о термине: Щель это не нашлемный диплей с которым его сравнил автор, а лишь система наводки ТГСН на цель перед пуском. Нашлемные системы "рентгеновского зрения" есть пока только у Ф-35. Остальным надо и систему на самолёт ставить и шлем интегрировать, а это не 5 минут и не 5 копеек.
+1
Сообщить
№10
15.02.2019 16:59
Цитата, Враг сообщ. №6
Покупали же уже Thales TopSight для российских МиГ-29К.
И покупали и гарантированно уже полностью изучили. И наверняка все принципы осознаны и применены на новых разработках.
0
Сообщить
Хотите оставить комментарий? Зарегистрируйтесь и/или Войдите и общайтесь!
  • Разделы новостей
  • Обсуждаемое
  • 24.05 00:17
  • 122
Испытания АК-203 на кучность сняли на видео
  • 24.05 00:13
  • 41
Адмирал оценил сроки появления первого российского атомного авианосца
  • 23.05 23:23
  • 12
В России создадут новый снайперский патрон впервые за 45 лет
  • 23.05 23:22
  • 22
Летчик-испытатель назвал основные преимущества Су-57
  • 23.05 22:08
  • 18
Предсказано увеличение числа женщин в российской разведке
  • 23.05 21:43
  • 3
ГТА М7Н-1Э "Зори-Машпроект" для двух фрегатов проекта 11356 уже отправлены Индии через Россию
  • 23.05 21:32
  • 2
Российские "Каракурты" перекрасят из-за копоти
  • 23.05 21:15
  • 6
Экраноплан высокого разрешения
  • 23.05 21:01
  • 1
Названа стоимость нового российского электромобиля Zetta
  • 23.05 20:58
  • 8
В России создадут новую штурмовую винтовку
  • 23.05 20:48
  • 3
Израильские пилоты не рискнули сыграть в "русскую рулетку"
  • 23.05 20:18
  • 4
ПРО - на свалку: гиперзвуковой "Авангард" начал поступать в войска
  • 23.05 17:51
  • 1
НПО имени Лавочкина до 1 июня начнет изготовление топливных баков для модуля "Наука"
  • 23.05 16:54
  • 2
Тимошенко призвала США ужесточить санкции в отношении "страны-агрессора"
  • 23.05 16:45
  • 12
Наперегонки с "Раптором": хватит ли России трех полков Су-57