lhx及其航空電子系統(tǒng)

1、I— L H X及 其航 空 電子 系統(tǒng) 一、 概 況 L B - X 是美 國(guó)陸軍的輕型直升機(jī)驗(yàn) 征 計(jì) 劃， 目的是研制用于 9 O 年代 先 進(jìn) 的 輕 型 偵 察／ 攻擊直丹機(jī)， 以代替 目前 眼役 中的 AH 1 、O H一 5 8 、0 Ⅱ A 等幾種 直 升 機(jī) 。 本來 L HX 準(zhǔn)備研 制 兩 種 型 號(hào) 的 直 升 機(jī)， 即、L H X— S 0 AT 和 LⅡX— UⅡ。 LHX - S a AT 為偵察／ 攻

2、擊型。 L HX- U H為通用運(yùn)輸型。 后 來 由于研制經(jīng)費(fèi)劇增， 受 到美 國(guó)防部 的壓 力，不得不 取消 L HX- UH 的計(jì) 剜，只集中開發(fā) L HX— S O A T。 L HX一 8 O AT是一種多 用逮 輕型攻擊直 升機(jī)。除用于傳統(tǒng) 的偵 察 任 務(wù)，對(duì)她 面攻 擊外 還 可用子 現(xiàn)在 日益受 到重視 的室 空格 斗 任 務(wù) 。 IⅡx一 8 a AT 可 以攜 帶 “ 海 爾法” 反坦克導(dǎo)彈、 “ 毒刺 空空導(dǎo)彈、

3、 2 ． 7 5英 寸 火箭， 弗安裝 2 o毫米 單管機(jī)炮 。目前武 裝直 升機(jī) 越來 越 受 到 各 國(guó) 的 重 視。 在戰(zhàn)斗中 的效果通過歷次戰(zhàn)爭(zhēng)中得到實(shí) 戰(zhàn)證實(shí)， 如越南 戰(zhàn)爭(zhēng) 馬島 戰(zhàn)爭(zhēng)等。對(duì)武裝直 升機(jī) 需要量最 大的是 陸軍 。美 國(guó)陸軍每年購 買的軍用直升機(jī) 約 占每年軍用直升機(jī) 總數(shù) 的 7 5 黟主要用 于反裝 甲、 近距空 中支 援、特殊 作 戰(zhàn)、 債察、運(yùn)輸、撤離 傷員及 空般。 其次是 海軍， 占總數(shù) 的 2

4、 3 強(qiáng)， 主要 用于 反潛 、反規(guī)作 戰(zhàn) 兩棲 作戰(zhàn)中的突擊 隊(duì)運(yùn)輸 、 垂直補(bǔ)給、 水 上空中掃雷、 超視距 目標(biāo)指示、 偵 察等 ?？哲?使用量最小， 約 占2 勞主要用于特 種部 隊(duì)作 戰(zhàn)， 搜索營(yíng)救等。軍用直 升機(jī) 作戰(zhàn)任務(wù) 范圍 日趨擴(kuò)大，作 戰(zhàn)環(huán)境 日益復(fù)雜， 作 照要求也 逐步提高。 先進(jìn) 軍 用直升機(jī) ，武裝 直升機(jī)不 同子一般韻軍用 直 升機(jī)， 要求是活 的空空格斗機(jī)動(dòng)、 較 高速 的 貼地飛行、 夜視／ 夜覘能力

5、， 高生存能力。 因此 除裝備一 般航宅 電子設(shè)備外，還要裝備武器 系統(tǒng)、 電子艘設(shè)備及夜視設(shè)備等 。一般軍 用 直升機(jī) 要求裝備下列各種設(shè)備。( 1 ) 目標(biāo)截 獲 傳 感 器：雷 達(dá)、F L I R，T v、 直視光學(xué)設(shè)備、 激光測(cè)距器／ 照射器、 聲 納設(shè)備、 磁 異探 測(cè)器 ( MA D) 。( 2 )計(jì)算機(jī)／ 自動(dòng)化軟件： 高吞 吐率 信號(hào) 處 理機(jī) 及數(shù) 據(jù)處 理機(jī) 、先 進(jìn)的軟 件 f 任 務(wù) 管 理、 目標(biāo)截獲／ 分類

6、及傳感 器融 匯 武 器 管 理 ) 。( 8 )通信 ( 無線電) ：VHFuⅡF 、 HF 、I F F( L波段) 。( 4 )導(dǎo) 航／ 駕駛：鼴性 設(shè)備、d P 8接 收 機(jī)， 多 勒導(dǎo)航設(shè)備、 數(shù)字地圖 ( 3 D ) 、 雷達(dá)高 度 表、 駕駛用 F L I R或夜 視鏡 。( 5 ) 電子對(duì)抗 ： 精確 測(cè)向 ( R F I ) 、 雷達(dá)警 戒接收機(jī)、 ( RwR) 激 光警戒接 收機(jī)、 R F 干 擾機(jī)、 I R 干擾機(jī)

7、、 導(dǎo) 彈發(fā)射探測(cè)器 。( 6 ) 飛行控 制 ( 三 余度) ： 速率 陀螺、 控制 規(guī)律計(jì)算機(jī)及 電子設(shè)備；( 7 ) 座艙設(shè)備／ 顯 示器： 多功能顯示器、高 分辨 率顯 示器、 交 互作用諉音設(shè)備、 頭盔顯 示 器 。當(dāng)然， 以上各種設(shè)備 可 以根 據(jù)任務(wù)和要 求加 以選擇 。 目前美 國(guó)軍用直升機(jī)航空 電子 成本約 占總成 本 的 3 0 ~4 0預(yù) 計(jì) 到 9 O年 代 將 達(dá) 到 5 5 —6 0 簿 。L Ⅱx 是 美

8、國(guó) 。 o 年代 與 AT F ( YF -2 2 A／ 2 3 A ) ， AT B( B — _ 2 ) 、 A T A( A一 】同肘 · 王 5 ·維普資訊 http://www.cqvip.com 在先進(jìn) 的戰(zhàn)斗直升機(jī) 中使用單 人座艙是 一 個(gè) 大膽 的設(shè) 想， 并且在這 方面 已進(jìn)行 了大 量 的探索研 究， 但夜間攻 擊任務(wù) 的困難使太 多 數(shù) 有 美 人 員 認(rèn) 識(shí) 到 L HX 最 好 還 是 采

9、 用 雙 人 串列 座 艙 。 l 9 鹋 年 陸軍 修 改 了計(jì) 劃 并 得 剜 了 批 準(zhǔn) 。三、 L HX 航空 電子 系統(tǒng) 設(shè) 計(jì) 要 求 及功 能 劃分 為了保證航 空電子系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)的有效 性 ，必須 從任務(wù)分析及其對(duì)功能戈 ! 1 分 的影響 入手， 即定義“ 由設(shè)計(jì) 驅(qū) 動(dòng) 的 要 求” ，考 察 為L(zhǎng) HX 定 義的任務(wù)要 求， 評(píng)價(jià)威協(xié)、 柞 戰(zhàn)環(huán) 境條 件、 目標(biāo) 類型。 L HX 要求 和各 種目標(biāo) 作戰(zhàn)， 并要

10、對(duì)地面及空 中的威協(xié)進(jìn)行 防衛(wèi)， 使 得 目標(biāo)截 獲能力 及使用 多種武器 成為主要的 驅(qū)動(dòng)要求， 其 次就是晝、 夜及惡劣氣 候下的導(dǎo) 航能力和通信能力。 另外．L HX 還要 具備 傳感器信息融 能 力、 目標(biāo)交接能 力、 話音 控 制能力、目標(biāo)識(shí)別／ 分類及指定能力，以及很 強(qiáng) 的作戰(zhàn)任務(wù)管理能力 等。設(shè)計(jì) 過程應(yīng)體 現(xiàn) 垂 直 捌 分 的概念 ， 包括 滿 足 各 個(gè) L HX 系 統(tǒng) 要求 的處理能力及通信資源。它 由支持二級(jí)

11、 維修原理的公共處理模塊構(gòu)成，支持處理資 源共享。整個(gè)系統(tǒng)垂直劃分成幾個(gè)層 次。I J 丑x 的可靠 性要 求是 ， 每百 萬飛行小 時(shí) 任務(wù)失敗不太子 i 0 0 0 0欹， 即具有 i 0 0小時(shí) 平均任務(wù)失敗間隔時(shí)間。對(duì)于航空 電子系統(tǒng) 合理 的可靠性 分 配 是 每 百 萬 飛 行 小 時(shí) 為 鶴 鷂 砍故障。波音 ·托爾公司提 出了以下航 空 電子 系 統(tǒng) 設(shè) 計(jì) 準(zhǔn) 剜 ：‘ ( 1 ]系統(tǒng)應(yīng)進(jìn)行劃 分， 以便易于

12、管理。 各 個(gè) 劃分之 內(nèi)直能 自立操作，至少能在 降級(jí)方 式 下 自立操作 。各劃分之 間應(yīng)有最小 的數(shù)據(jù) 傳輸量，且任何劃分中 的故障不會(huì)影 響其 它 劃 分 ；( 2 )各 劃分之間鈞 數(shù)據(jù)流必綆能 窖 忍中斷。在長(zhǎng) 達(dá) 1 秒鐘 的時(shí) 間內(nèi)投有數(shù)據(jù)傳輸應(yīng) 不 至引 起操 作困難；( 3 )對(duì) 飛行安全至關(guān)重要 的琦能應(yīng)該 最 少 ， 并和可靠性低 的關(guān)鍵任務(wù)功能隔離開{( 4 )處 理機(jī) 相對(duì)來說是成 本低的， 且具 有靈 活的

13、優(yōu)點(diǎn)，因此應(yīng) 考慮減步那些 必須 使 用 其它設(shè)備調(diào)試 的硬件；( 5 )在 每個(gè)可能的地方顯 進(jìn) 處 理 機(jī)，以簡(jiǎn)化機(jī)械系統(tǒng)；( 6 )應(yīng)考慮 有助于將來系統(tǒng)修改 的妥善 處理方法 。根據(jù) 以上的分析和準(zhǔn) 則， 渡音 · 伏托 爾公 司提 出了分 為三 塊的 L ⅡX 航 空 電子 系統(tǒng)劃 分， 如 圖 1所示。其 中飛行控制 自成一 塊， 系 統(tǒng) 管理和綜合 的通信結(jié)臺(tái)成一塊，外 界傳感 器 、傳感器分析及 顯示結(jié) 合成一

14、塊。導(dǎo)航功 能似 乎分散在幾個(gè) 塊中。這 樣． 傳感 器分析 及顯示處理所需要 的處理能 力 可 以 聯(lián) 合 起 來。如雷l 達(dá)處理機(jī)、 光 學(xué)／ F L I R 的 目標(biāo)識(shí)剮 處理、 地 圖顯示處理、 顯示器 處理 機(jī)可 以聯(lián) 合 備 份， 備用總線可用于故障時(shí)重構(gòu)這些處理 機(jī) 。 飛 行 控 制是 飛 行 安 全 關(guān) 鍵 部 分 ， 和其 它 系統(tǒng)隔離。有一個(gè)端 口用于 駕 駛 員 控 制 輸 入，另一 個(gè)端 口用于飛行增強(qiáng)功能 。

15、這個(gè)劃 分塊還包括姿態(tài)及位置傳感器， 從而達(dá) 到 自立的飛行控制。如果這些傳感器不通過各 劃 分 間的總線傳輸 到其 它系統(tǒng)， 則導(dǎo) 航精度 將 有 菜些下降．但每一部分仍能 自立操 作。如 果這些傳 感器放在其它塊 內(nèi)， 則飛行 控制 的 自立性將 受到嚴(yán)重影響，并降低到非增 強(qiáng)方 式。管理及綜合通信部分 集 中 了 所 有 目 標(biāo) 截 獲及 飛行控． ； 錚 6 以外的輸 入， 包括 話音 控翩 ．綜合通信／ 導(dǎo) 航、通信控翩、系統(tǒng)