戰機的玻璃屏顯和衍射屏顯有什麼區別?

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殲-20自第一次公開亮相就可謂是“萬千寵愛於一身”。作為中國的首款四代機,殲-20擁有大量的先進技術。比如,它綠色的座艙屏顯就是亮點之一,中國軍迷為此欣喜。這個綠色的東西有什麼神奇的地方?軍迷們為何會如此開心?

這種座艙叫做衍射屏顯,最早是在F-35上應用的,這足以證明這種技術的先進。這種顯屏裝有兩個連在一起的多功能顯示屏,他們之間沒有連接框,可以合併並顯示較大的圖像。相較於過去的玻璃屏顯的多功能顯示器,這種顯示器基本不需要按鈕就可以運行。保守起見,殲-20上保留了顯示飛行參數的小型儀表顯示器以及玻璃屏顯。

相對比,F-35更加大膽,它直接取消了玻璃屏顯的配置,完全依賴衍射屏顯。玻璃屏顯可視範圍有所控制,如果在激烈空戰中,飛行員做出大量機動動作時,由於角度問題,對某些數據無法瞭解結果有可能導致誤判。而衍射屏顯就不存在這樣的問題,在整個座艙內的任何角度衍射屏顯都可以為飛行員提供所需的飛行參數,而且,F-35將小型儀器表都取消了,所有的數據都能夠彙集到屏顯上面,更能夠解放飛行員,讓他們將更多的精力投入到緊張的空戰當中。

儘管與F-35相對比,殲-20還有一段距離,但至少衍射屏顯的運用標誌著我國軍事電子技術的一大進步,這也是我國軍迷為殲-20的問世感到開心和驕傲的原因。我國的軍工實力與美國還有一段距離但是,我們都相信,殲-20會逐步克服技術障礙,最終成為一款強大的戰鬥機。


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平顯(Head Up Display)也叫抬頭顯示器,用於顯示關鍵的飛行、導航、武器瞄準信息,大幅降低了戰鬥機飛行員在作戰低頭查看座艙內多功能顯示器的需要,讓飛行員無需環顧座艙儀表,就能獲知周圍空域敵情以及機載傳感器和武器的重要信息。

早期的反射式平顯一般由CRT顯像管、數字計算機、反射玻璃、平行透鏡、控制面板等組件組成,CRT內電子束產生的圖像通過一組平行透鏡在反射玻璃投射出圖像。這種反射式平顯最大的問題是視場不足,在飛行員頭部不動的情況下瞬時視場大概是水平方向15°,垂直方向13°,顯示範圍非常小。飛行員頭部稍加晃動,就可能看不見平顯上顯示的內容。

為了提高平顯的瞬時視場,美國休斯公司率先利用光線衍射技術研製出了實用化的衍射平顯,採用激光攝影法在塗有明膠層曲面反射玻璃上的蝕刻下衍射光柵(亦稱全息板),使反射玻璃本身就變成了光學系統的最後一級透鏡,其大小實際上就是整個平顯顯示部分的大小。經過處理後的薄膜透鏡上方會蓋上第二層玻璃形成夾層,CRT產生的字符或圖像通過玻璃明膠層時會產生折射係數變化,形成衍射光柵效應,由反射玻璃透鏡聚焦於無窮遠處,有效地呈現在飛行員前面。衍射平顯的瞬時視場一般能提高到30°×20°,圖象也更明亮,有效滿足飛行員的空戰需求,在狗鬥中即使大幅搖頭晃腦,仍能看到平顯上的圖像。

因為衍射光學系統對振動不敏感,所以大多數廣角平顯複合玻璃的支架大大減小,這對改善飛行員向艙外觀察的視野非常有利。


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戰機的玻璃平顯就是儀表信息投射到飛行員前面的平板鍍膜玻璃上,而衍射平顯的組合玻璃不再是平板鍍膜玻璃,而是帶小刻蝕線的(雙)曲面玻璃製成的全息透鏡,光線不是反射,而是衍射到飛行員的眼睛裡(所以衍射式平顯也叫全息平顯)。同時這個全息透鏡還過濾了非可見光。衍射式的優點是圖象更明亮瞬時視場更大。

衍射平顯與折射平顯相比,它的視場更大(有利於武器瞄準和夜間飛行),外景透視率、字符反射率更高。 80年代,波音727、JAS39、"獅"等已最早開始試用。 由於是採用單全息顯示屏,衍射平顯支架結構也小巧,對視線遮擋較小。


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