继歼20、运20之后,被寄予厚望的20系列第三款机型——直20先进通用直升机也开始陆续装备部队。在即将举行的建国70周年大阅兵上,这款代表中国直升机领域最尖端科技的直升机很有可能会进行公开展示,展现在公众面前。
直20的先进是全方面的,从整体布局设计,发动机技术,旋翼技术,材料技术到机上各项设备,都是国内最先进的,某些技术甚至是领先国际的。这款直升机将是中国直升机工业第一次真正引领世界潮流的产品,并将全面颠覆陆军航空兵的作战理念。
关于直20的各种介绍和文章,网络上已经铺天盖地数不胜数了。不过今天作者要说的,是直20上一个不起眼的小设备,这个引领世界潮流设备的装备,将极大的提高直升机飞行安全性,并改善直升机的野战运用能力。
在经历了2008年汶川地震规模空前的空中大救援以后,中国陆航对直升机在恶劣天气和复杂环境下的飞行有了全新认识,很多直升机都加装了红外光电探头和地形跟踪雷达,以及北斗卫星通讯系统,这使得中国陆航直升机在夜间和低可视度环境中的运用能力得到很大的提升。
直20也装备了类似的系统。在直20的机头雷达罩下方,安装有一个光电设备的转塔,上面安装有一个方形的设备。很多人都认为这是直升机前视红外系统,不过作者根据观察发现,其实这个设备并不简单。
直20的机头光电转塔(红圈内)
从外观看,这个设备并不同于普通的球形光电转塔。我们都知道一般的光电转塔为了获得全方位的视角,都设计成球形,这是为了获得三维(水平和垂直方向)全向视角的需要。但是直20的这个设备却只有水平方向旋转的能力,并不能进行俯仰,作为一型用于观察的红外设备似乎并不合理。
米35的光电设备,采用球形设计
SH60的光电设备也是球形
直20奇特的方形的光电设备
正当作者好奇这个究竟是什么东西的时候,一个名字突然从脑海中跳了出来,在查阅大量资料后,作者可以确认,这个被大家误认为前视红外系统的小设备,其实是一个代表当今世界直升机飞行安全领域最前沿科技的尖端设备——直升机激光雷达避障系统!
大家都以为这是前视红外设备,网络上各种标注都是这样认为的
作为长期在低空飞行的直升机,遇到各种障碍物简直是家常便饭。高压线、树木、水塔、通讯基站、甚至风筝、气球和越来越多的低空无人机,都是飞行安全的重要隐患。在直升机野外场地起降的时候,旋翼气流扬起的沙尘也会遮蔽飞行员的视线,带来很大的不安全因素。
直升机激光雷达避障系统就是近年来国际上为了针对这种情况而开发的新型设备。通过发射脉冲激光束来探测直升机前方的障碍物,并通过计算激光束的“往返时间”来测量障碍物和直升机的距离,将其显示在直升机驾驶舱的显示器上,来帮助飞行员发现和规避前方的障碍物。
S76正在试验的激光雷达避障系统
俄罗斯最新深度改进的米171A2在机头装有激光雷达避障系统(红圈内)
激光作为20世界人类最重大发明之一,已经在人们生活中广泛应用。激光探测方向性好,穿透力强,精度高,已经是现代探测技术中一个重要的领域。我们日常生活中也经常看到激光探测设备。比如用于三维打印的激光扫描仪,用于测量场地的激光测距仪,甚至家里使用的扫地机器人也是使用激光扫描器来规划行动路径,避开家具等障碍物。
国内用于高压电缆巡线的S76直升机同时加装了光学吊舱(上部红圈)和激光雷达避障系统
直升机激光避障系统原理上也是一样的,但是在功率、探测距离和探测精度,以及可靠性方面有更高要求。激光避障系统一般使用半导体激光发射器或CO2激光发射器,发射不可见激光,可以提供300-500米的探测距离,发现最小5毫米粗细的电线。激光的特性使光束可以穿透雨雾,沙尘实现探测。这些性能可以保证飞行员完成避障动作避开障碍物,在夜间和不良天气情况下为超低空贴地飞行的直升机提供安全保障。
意大利莱昂纳多公司研发的激光雷达避障系统
民用系统在距离、精度、反应速度方面和军用系统不可同日而语
意大利莱昂纳多公司激光雷达避障系统工作示意图
当今国际范围内正在大力开展激光避障系统的研发,不过限于性能、价格和可靠性,真正能实际用于直升机飞行的成熟系统寥寥无几,没有大规模装备。大部分是作为选装设备,对部分用于特种用途的直升机进行加装改装,性能也相当有限。直20直升机是当今世界范围内第一种将该系统作为基本设备装机使用的机型,这说明中国这类设备的研发已经成熟和稳定,并且将价格控制在一个可以大规模装备的范围内。
这套系统出现在直20上,可以说直20的技术水平已经完全达到了世界最高水平。不仅是直升机本身出众,连各种任务设备的设计研发都事无巨细,样样考虑周全。连这种国外一般选装的设备都配齐了,可想而知直升机上其它的系统哪样不是最先进的技术?
直20机身上满身的“疙瘩”都是各种先进任务系统的探头
所以有人说直20是山寨“黑鹰”,那是对中国直升机科研水平的侮辱,直20的先进程度将超越一般人的认识,难以想象!
走近哈佛原创,配图为网络收集图片,感谢原作者!
