為什麼f22戰鬥機上的計算機還不如家用電腦?

軍武直達


軍用裝備首先要考慮的就是極高的可靠性和耐用性,戰場上的穩定發揮是獲得勝利的重要因素,這就是為什麼各國軍隊在選擇裝備和技術上很少以先進技術為主導的原因之一。

機載航空計算機的核心部件自然是CPU芯片了。在選擇時,軍工廠家一般不會選擇最新型的運算器,而且會選擇已經成功投產並廣泛使用的芯片,在即定的研發目標上配合需要研發的裝備。考慮到戰鬥機是一個完整複雜的成套裝備,需要同時兼顧不同系統、不同應用的協調有序工作,這就使得整個的研發工作時間會很長,在已經選擇的處理器基礎上再延長一段時間,同同時期的商用設備比起來,它的處理速度和運算反應自然會落後一些,曾經還適用摩爾定律的電子設備,如今更新換代的速度也是越來越快,設備迭代甚至只要3-5個月時間,這就更加拉開了航空計算機與普通商用計算機的代差。

不過電子技術經過這麼多年突飛猛進的發展,越來越規模化、系統化、智能化,新成品的可靠性也越來越強,很多軍工企業已經開始選擇比較新的電子設備應用到戰機的設計研發之中,相信不遠的未來,機載計算機與我們常用的計算機將不會有差距,甚至開始領先與普通民用計算機。


李三萬的三萬裡


目前,美國空軍大批量裝備的第四代重型隱身戰鬥機F-22,雖已經在軍中服役多年,但絲毫不妨礙這款戰鬥機,繼續霸佔著世界綜合作戰能力第一的寶座。

並且,對於提問之中提到的美製F-22隱身重型戰鬥機,其相關機載的計算機的性能,還不如現在家用電腦這樣的言論。顯然,這樣的言論是不符合實際的,雖然其相關的航電系統或機載雷達,隨著時間的流逝,的確有一定的老化,並不如美製第四代重型隱身戰鬥機F-35這麼先進,但相較於其他代數的戰鬥機,還是完全碾壓的。


作為世界上第一款第四代隱身戰鬥機F-22,其自身的綜合作戰能力相較於其他代數的戰鬥機,是具有巨大的代數優勢。並且在美國空軍如此完善的空中作戰體系之中,美製F-22重型隱身戰鬥機,是可以充分發揮出自己的最大作戰能力。


而且也單從戰機性能來說,該款隱身戰鬥機搭載的兩臺航空發動機,也是美製第四代中型隱身戰鬥機F-35戰鬥機還未研發出來時,世界上推力最大的軍用航空發動機。美製F-22也依仗於這兩臺大推力軍用航空發動機的加持,不用開加力就能讓自身戰機達到超音速的飛行狀態。


而且,這款第四代重型隱身戰鬥機自身的戰機隱身能力也非常了得。也可以說,美製F-22重型隱身戰鬥機的隱身能力,是僅次於美國空軍部隊裝備的世界最強軍用飛機隱身能力B-2戰略轟炸機,第二強的軍用機型。


可以好不誇張的講,已經稍顯落後於F-35戰場動態感知能力的F-22戰鬥機,在未來空戰之中,依舊是比美製中型隱身F-35戰鬥機更為強大的存在。


航空君


每日點兵,為您解答

我不知道題主所說的家用電腦是指現代的電腦還是80年代的386電腦,如果是前者,確實不如,後者就單說了,並且代差上面的差距,相信小編不說,大家也應該想的明白,所以我就不多解釋了。

還有一點是最重要的是,兩款電腦的設計目的不一樣,以做工為例,為了避免被幹擾或因極端物理條件破壞可靠性,軍用武器尤其是處理器這種重要部件其工藝水平一般在60納米級別以上,而如今民用處理器很多都已經達到了幾納米級別了。武器當然需要追求性能,但其追求性能的前提是較高的可靠性,沒有絕對的可靠性的武器即便性能再強也會淪為廢鐵。以蘋果手機為例,其在一些低溫條件下甚至無法正常使用,這對於極有可能在極端低溫條件下作戰的戰機而言是極其致命的。因此,即便其運算能力再強,以可靠性為絕對標準的軍用武器仍舊不會對其進行使用。

一直以來,軍用品給我們的感覺都是質量極佳,但是這個“好”也是有著一定犧牲的。首先,軍用產品的使用條件較比民用產品而言更加苛刻,其對可靠性,堅固性以及穩定性的要求遠高於民用產品。比如軍用電腦,其可承受零下幾十度的嚴寒以及零上50度的高溫,而在這樣的條件之下普通的民用產品一般是無法承受的,而在極端環境下無法使用的裝備將對士兵極端環境下的作戰行動產生極為惡劣的影響,甚至能夠直接導致任務失敗。為了提高裝備可靠性,很多軍用裝備不得不在性能和可靠性兩方面做出選擇,而性能總是被割捨的那一方面。


諸葛小兵兵


現在流行F22上的計算機性能不如家用電腦的說法,為什麼?我想他們指的應該是F22的任務電腦,對此,我是這樣認為的:



首先,計算要求不一樣。戰機計算機強調實時性和可靠性,操作系統非常簡潔,只需要管理操作硬件,操作界面簡單,應用程序也簡單,大小十幾M到幾百兆;不需要像家用電腦操作系統複雜龐大,家用電腦操作系統需要處理複雜的人機交互界面(多媒體),兼容各種各樣的應用程序和管理硬件設備,以滿足不確定的多樣化要求,因此家用電腦的操作系統動輒幾十個G的磁盤佔用空間。因此,戰機計算機計算任務是確定的,小範圍的,因此計算量也是確定的和高度優化的,無需過大容量冗餘,以滿足實時性要求;而家用電腦計算任務是不確定的、冗餘的、大範圍的和不斷連續增長的,需要儲備大量的計算資源和存儲資源以備用戶不確定性需求,因此,家用電腦CPU性能會不斷改進,以適應增長的不確定需求。



其次,軍用機載電腦採用的架構與家用電腦有很大的不同。軍用機載電腦為了提高可靠性,採用分佈式網狀並行處理的結構。計算節點互為備份,一個節點損壞,另一個節點會自動接替。因此,一般戰鬥上的電腦不止一個CPU,而是有多個CPU通過軍用數據總線連接在一起組成計算網絡,一方面提高可靠性,另一方面也降低了對單個CPU性能要求;而家用電腦採用簡單的馮諾依曼體系結構,只有一個CPU,因此計算負荷高,需要更高的運算速度,但是整體可靠性在面臨各種衝擊等複雜環境時比較低。



第三,機載電腦CPU抗電磁衝擊的能力強於商用CPU。因此,機載CPU不要求採用過高的集成度的芯片,即使採用電磁屏蔽技術,也需要CPU達到一定抗電磁衝擊電流過載;而商用CPU不需要這麼嚴苛的電磁過載要求。這樣也決定了單個軍用機載CPU的計算速度不可能達到商用CPU的水平。



第四,速度、功率和散熱等要素的權衡。機載CPU儘管體積稍大,但運算速度低,功耗也低,不需要家用電腦需要專門的散熱風扇。另外,軍用機載CPU一般採用嵌入式。

因此,機載CPU的運算速度的確趕不上家用CPU,如果你是學計算機工程的,就會理解道理其實很簡單。


鶇飛天


因為並不需要。

一架飛機的自動控制電腦的任務就是隨時調整飛機的姿態保證正常飛行,這個任務用個286.386足夠了。

顯然一架戰鬥機需要多個不同的電腦負責不同的任務。如果用一個電腦採用多任務模式,那麼一旦這臺電腦出問題,飛機就會癱瘓。這跟我們日常經驗顯然不同。

另一方面,電腦越快,可靠性就越差,人們必須在運行速度與可靠性上做平衡。像電腦這種體積比較小的部件,當然會選擇把它做的儘量可靠。夠用,可靠才是戰鬥機的設計理念。

所以在一架先進飛機上,出現一臺跟原始的電腦非常正常,甚至是必要的。

中國軍方吐槽f22上有個286並不能說明j20先進。因為中國以保密為由從來不說j20上有什麼。而且這是個悖論,如果同為飛行控制電腦,j20上的需要比f22上的先進很多,這說明j20的飛行控制非常困難,也就是說j20的氣動是有問題的。

當然,從外形上看,j20氣動外形確實是有問題的。正面看有8個叉,這是誰也瞞不了的。這正說明j20的設計思路從根本上問題嚴重。需要大量的舵面來控制姿態。一旦進入複雜的飛行狀態,這些舵面相互之間的影響會造成非常複雜的不可控結果。當然這屬於推測,但是至少這對隱身是很壞的影響。

最後說說任務。在f22年代,尚無信息化作戰的空戰理念,它的設計目的就是在空戰中你找不到我,我打得著你。f22完成這個任務很出色。4s標準至今沒有誰能完全符合。但f22還是一件單兵作戰武器。

到了f35時代,信息化空戰,無人空戰理念已經成熟,所以f35是一件團體作戰兵器。它並非f22那種獨行俠作戰模式。而是用數據鏈與衛星,預警機,各種導彈,其他友機,無人機密切配合作戰武器。有趣的是,這個團體並不包括f22,。

所以,中國軍事專家的22,35高低配合的說法其實是錯誤的。22基本上會保持最大限度靜默,不跟任何人配合。而35則能跟所有人配合。


臉盲也能知妻美


港真F–22A的駕駛艙操作檯真滴有些落後,與10年後服役的F–35系列“寶石臺”玻璃化座艙相比陳舊了許多!

武器裝備的平臺從設計到總裝下線要經過一個漫長的時間,通常情況下F–22這樣的先進戰鬥機從立項開始到初始服役最少也得10年時間!作為頂級技術水平武器裝備平臺它應用到的軍用設備肯定是最先進,但是軍用設備最先進說的“挺嚇人”實際上遠不如民用裝備先進,這也就是為何它的計算機不如家用計算機的問題。
武器裝備的性能優劣最突出的表現不是如何的實驗室裡面的技術先進,而是在戰場上使用的穩定可靠!如果在戰場上因為可靠性差的問題造成了:槍打不響、雷達經常丟失目標易受到干擾、通訊器材基本靠吼……那麼整支部隊的戰鬥力會嚴重的下降……所以,可靠性是排在武器裝備的第一位置,這個問題具體包括F–22戰鬥機在內的所有先進戰機也是這樣,計算機水平以民用機水平標準來看是非常落後的,這就是因為戰鬥機的計算機求穩而非求快!如果以“代”來劃分,軍用計算機(芯片)至少要比民用的落後10~15年時間,雖然是“落後”這樣久的時間,但是這對於軍用芯片來說已經可以滿足需要了,軍用芯片在使用過程中不需要像我們家用計算機那樣支持各種多媒體軟件,它只要求:

輸入輸出的任務指令信息簡單清晰、可靠有效!一臺任務計算機對於數字信號的解析和處理速度每秒幾百K的字節完全夠用了(戰鬥機上有多臺計算機,通過1553總線輸入到主計算機,數據的帶寬很重要)。
F–22初始服役時的綜合處理器機櫃圖片,可以看到採用了所謂“刀片式”設計,有利於將來的升級,將新式的模塊插進去就可以了,不必整個機櫃都換掉 ,目前所有大型武器裝備平臺都是這樣的設計。

總之,武器裝備電子化、智能化之後,穩定穩定再穩定的設計原則沒有絲毫的改變!而不是盲目的追求最新,不論是金屬材料還是電子元器件,在實驗室裡很先進也很可靠,但是仍然有一些設計缺陷和使用缺陷沒有暴露出來,片面的求新有可能在後續的裝備平臺中出現不可挽回的故障!所以,必須經過軍事以外的其他非要害領域十幾年甚至幾十年的使用成熟期才能將所有的問題暴露出來,才會應用到軍事裝備上,這也是世界各國在武器裝備研製過程中通用的做法。



皇家橡樹1972


為什麼f22戰鬥機上使用的計算機CPU還不如家用電腦,甚至連手機都比不上?

第一你也不看看f22是什麼時候服役,都多少年了?並且f22的研發始於80年代,他那些電子設備的研發時間,只有可能更早,所以說這三四十年前的 性能可不是相當糟糕嗎?別說十年前的手機,就是三年前的手機,我估計你都不想用。


第二,軍用電子設備通常要落後於民用設備的發展。

這個原因也很簡單,畢竟軍隊要的是可靠性。並且要有極強的耐高溫的低溫耐振動,耐腐蝕,耐鹽霧的一大串的要求。就是裝上去i7處理器他都能跟你砍成賽揚的。

第三軍用設備又不要求有多好看的圖片之類的,能看就行了。(艦載計算機性能要強很多。)

第四。戰鬥機上面一群的,又不是就一個CPU。差點無所謂。


尋找丟失的方向盤


問這些問題的都什麼人啊。。。。。。關心軍事的可能會知道,486時代(沒錯,486時代)有位華人華人涉嫌向中國走私8塊軍用486芯片,知道這八塊四八六起訴案值是多少麼?~~~~~~150萬美元,換句話說,一塊軍品四八六(就算當時最頂級的CPU好了)價值二十萬美元~~~~~~~~~~~~~~


石繭


對於f22而言這種計算機的配置已經夠用了,而且換上新的計算機用處並不大


貧道l段德


F22項目起始於上個世紀80年代末,主要試飛階段是90年代,21世紀初就開始裝備部隊。個人電腦的快速發展階段起始於21世紀初,個人電腦的發展帶動了cpu主頻的快速提升。飛機上的計算機肯定沒有當前家用的cpu 主頻高。不過並不代表處理速度差。可以明確地說,飛機上的計算機處理任務的速度和穩定性比家用強多了。影響處理速度的因素很多,不能僅僅比較cpu的主頻。二者最大的區別是:處理的任務不同。二者使用的cpu類型也不同。家用一般使用使用x866類型的芯片,軍用一般用DSP 或者power pc 芯片。


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