战机的玻璃屏显和衍射屏显有什么区别?

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歼-20自第一次公开亮相就可谓是“万千宠爱于一身”。作为中国的首款四代机,歼-20拥有大量的先进技术。比如,它绿色的座舱屏显就是亮点之一,中国军迷为此欣喜。这个绿色的东西有什么神奇的地方?军迷们为何会如此开心?

这种座舱叫做衍射屏显,最早是在F-35上应用的,这足以证明这种技术的先进。这种显屏装有两个连在一起的多功能显示屏,他们之间没有连接框,可以合并并显示较大的图像。相较于过去的玻璃屏显的多功能显示器,这种显示器基本不需要按钮就可以运行。保守起见,歼-20上保留了显示飞行参数的小型仪表显示器以及玻璃屏显。

相对比,F-35更加大胆,它直接取消了玻璃屏显的配置,完全依赖衍射屏显。玻璃屏显可视范围有所控制,如果在激烈空战中,飞行员做出大量机动动作时,由于角度问题,对某些数据无法了解结果有可能导致误判。而衍射屏显就不存在这样的问题,在整个座舱内的任何角度衍射屏显都可以为飞行员提供所需的飞行参数,而且,F-35将小型仪器表都取消了,所有的数据都能够汇集到屏显上面,更能够解放飞行员,让他们将更多的精力投入到紧张的空战当中。

尽管与F-35相对比,歼-20还有一段距离,但至少衍射屏显的运用标志着我国军事电子技术的一大进步,这也是我国军迷为歼-20的问世感到开心和骄傲的原因。我国的军工实力与美国还有一段距离但是,我们都相信,歼-20会逐步克服技术障碍,最终成为一款强大的战斗机。


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平显(Head Up Display)也叫抬头显示器,用于显示关键的飞行、导航、武器瞄准信息,大幅降低了战斗机飞行员在作战低头查看座舱内多功能显示器的需要,让飞行员无需环顾座舱仪表,就能获知周围空域敌情以及机载传感器和武器的重要信息。

早期的反射式平显一般由CRT显像管、数字计算机、反射玻璃、平行透镜、控制面板等组件组成,CRT内电子束产生的图像通过一组平行透镜在反射玻璃投射出图像。这种反射式平显最大的问题是视场不足,在飞行员头部不动的情况下瞬时视场大概是水平方向15°,垂直方向13°,显示范围非常小。飞行员头部稍加晃动,就可能看不见平显上显示的内容。

为了提高平显的瞬时视场,美国休斯公司率先利用光线衍射技术研制出了实用化的衍射平显,采用激光摄影法在涂有明胶层曲面反射玻璃上的蚀刻下衍射光栅(亦称全息板),使反射玻璃本身就变成了光学系统的最后一级透镜,其大小实际上就是整个平显显示部分的大小。经过处理后的薄膜透镜上方会盖上第二层玻璃形成夹层,CRT产生的字符或图像通过玻璃明胶层时会产生折射系数变化,形成衍射光栅效应,由反射玻璃透镜聚焦于无穷远处,有效地呈现在飞行员前面。衍射平显的瞬时视场一般能提高到30°×20°,图象也更明亮,有效满足飞行员的空战需求,在狗斗中即使大幅摇头晃脑,仍能看到平显上的图像。

因为衍射光学系统对振动不敏感,所以大多数广角平显复合玻璃的支架大大减小,这对改善飞行员向舱外观察的视野非常有利。


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战机的玻璃平显就是仪表信息投射到飞行员前面的平板镀膜玻璃上,而衍射平显的组合玻璃不再是平板镀膜玻璃,而是带小刻蚀线的(双)曲面玻璃制成的全息透镜,光线不是反射,而是衍射到飞行员的眼睛里(所以衍射式平显也叫全息平显)。同时这个全息透镜还过滤了非可见光。衍射式的优点是图象更明亮瞬时视场更大。

衍射平显与折射平显相比,它的视场更大(有利于武器瞄准和夜间飞行),外景透视率、字符反射率更高。 80年代,波音727、JAS39、"狮"等已最早开始试用。 由于是采用单全息显示屏,衍射平显支架结构也小巧,对视线遮挡较小。


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