F-16上无电磁信号的自动撞地避免系统,被美国想出更多黑功能。

嘉荣谈国际 2023-01-30 16:19:01

高倍重力加速度(也就是高倍G力)会引发失去意识后果,这对于全球的战斗机飞行员来说都是最危险的事情。借助于靠在弹射座椅上,以及穿戴抗G减压飞行服对下肢加压,来保证血液流向大脑,是目前飞行员对抗高倍G力的不二法门,但这些办法还是无法根除高G力带来的风险,特别是飞行员已经因为高G力昏迷的时候,就只能听天由命了。

现在一种叫自动撞地避免系统(Auto-GCAS)已经被开发出来,当喷气战机发生撞地风险的时候,计算机会从飞行员手中抢过飞机的控制权,来避免飞机发生撞地事故。

Auto-GCAS系统可不是简简单单的将自动驾驶模式与高度表联系在一起,这是一套很复杂的系统,最早是瑞典空军第一个进行开发,美国空军和NASA发现这套技术很有前景,就也投资进行研发了。测试这套系统是个相当有风险的事情,因为需要飞行员强行将机头“怼地”进行几乎垂直的俯冲,才能触发这套系统。瑞典的地形多山,在山区进行训练的时候,因为“怼地”问题已经损失了不止一架飞机了,所以瑞典是真的有需求才开发这套防止飞机“怼地”的系统。而美国看重这套系统,则不是简简单单避免“怼地”问题,而是看中了这套系统带来的别的有益于战争的衍生功能。

Auto-GCAS系统工作时,会获取飞机的位置、高度、横倾角、速度、机头方向和全机重量等数据,再将这些数据与地形轮廓进行比较,也就是与存储在机载计算机内存中的数字地形高度数据库进行对比。Auto-GCAS会实时监督飞机飞行时,整个地面和飞机周围的地形,此时系统不仅仅是在会发生撞地风险时发出警报,还会自动找出飞机恢复安全状态的最优航机动路线轨迹,并执行。

比如美国空军的F-16在飞行员训练的时候,就曾经用Auto-GCAS救过学员的性命。

2016年的时候,一名来自外国的学员在美国空军的教官指导下,学习驾驶F-16,当时的科目是战斗机基础机动训练。学员和教官各自驾驶一架F-16在美国西南的某地飞行。学员在做动作的时候,因为过大的G力(达到了8.3G)失去了意识。由于飞行员陷入昏迷,无法操作飞机,F-16从17000英尺(5180米)的高度,一头扎向了地面。

在飞行员无法控制飞机22秒后,F-16的俯冲角度已经达到了水平线以下50度,俯冲速度达到了超音速。被吓坏了的飞行教官立即喊“2号恢复!”,此时学员的飞机在12320英尺(3755米)高度时达到了587节(1087公里/小时)。2秒钟后,教官再次呼喊“2号恢复!”,高度已经掉到了8760英尺(2670米),而速度已经高至652节(1207公里/小时),Auto-GCAS达到了触发条件,计算机抢过控制权,开始执行恢复机动操作。

几乎同时,学员苏醒过来,拼命向回拉操纵杆,这让G力再次增加,并超过了Auto-GCAS的标准恢复水平(飞机更快脱离危险状态)。飞机画了一个急弯,最低高度已经触及4370英尺(1331米),在飞机高度表上的指示高度仅有2940英尺(896米)。也就是说,从飞行员失去对飞机的控制,到恢复动作执行一共耗时30秒,飞行员和飞机都被救回来了。

Auto-GCAS系统可以避免90%的战机“怼地”风险,F-16 Block40/42和50/52上已经全面安装,并在未来会移植到其他型号的飞机上,无论型号老旧还是新机,统统都将安装上这套系统。未来商业飞机和民用飞机也同样会使用这套系统。

美国虽然也很欣赏这套系统防撞地功能,未来会积极在所有军用飞机上面推广使用。但美国人更看重这套系统衍生出来的对作战有帮助的功能,并斥巨资进行研发。比如,低空突防是当下有人驾驶战机,或者无人机的看家本领,在这些飞机上安装这套设备,会让飞机的贴地飞行变得更安全,也更隐蔽。

在飞机处于电磁信号静默中(不能使用雷达来确认地形),且需要在特别危险的地形条件下飞行时,这套系统的优势就体现出来了。而且不光是飞机,这种地形匹配的低空飞行能力,也是无人机和巡航导弹必备的能力,甚至要比美国国防部规定的下限500或者200英尺(152米和60米)都要低的进行隐蔽飞行。

秘密行动中的黑鹰直升机也需要贴地飞行能力,所以也需要这套系统。因为需要黑鹰直升机出动的行动,同样需要处于电磁信号静默,或者需要减重,所以也不能使用雷达来确认地形。

目前,有人驾驶飞机在进行贴地飞行时,都是采用地形匹配雷达,比如F-15E战机和MH47直升机都是使用雷达来确保贴地飞行安全。但如果换上没有电磁信号的这套系统,再配上合成视觉功能,以及再结合前视红外线和夜视眼镜,地形匹配雷达就可以被放弃了,至少也可以用作地形匹配雷达的后备系统了。另外,现有的飞行平台上的传感器也不用太大的投资与改造,更不用浪费一个挂点来挂地形匹配吊舱了。

蜂群战术的无人机也同样可以从“合成地形”数据库中得到好处,可以更加容易穿透对方的防空网。对无人机在山区环境的侦察能力也会有大幅提升。

哪怕是号称无惧地形的GPS导航,也同样可以从这套Auto-GCAS系统中得到好处。飞机传感器获得到地形信息会与GPS提供的基础地图进行比对,更加提高飞行器的定位。

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评论列表
  • 2023-02-02 12:12

    737max就是仰角传感器结冰,然后系统抢过控制权,撞地。

    耀文国际 回复:
    你说的是去年3月直插地面的那架么
    用户17xxx69 回复:
    是的,而且系统抢过主控权后,没有人工确认还不能恢复![汗][汗][汗]
  • 2023-02-04 10:35

    这篇文章主要是视觉识别系统在军事上的作用,想想特斯拉为什么坚持视觉识别。视觉识别训练之后的模型,可以军用啊

  • 2023-02-01 07:09

    想想特斯拉的防碰撞系统,电动车哪家都有出事的,但好像只有一家闹上法庭,还是一次又一次

  • 2023-04-16 07:19

    这得需要机上电脑有多么强大的计算、内存能力啊!🤔️🤔️🤔️

  • 2023-04-01 16:04

    国家组织军工、大学,借鉴开发!早日利用!

  • 2023-04-04 21:13

    这么牛逼的系统在战时大有用处,中国也要有,要向美国看齐[呲牙笑]

嘉荣谈国际

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