4 V0 r$ D& t. ?* z平显迅速成为战斗机标配，飞行员可以在平视中就获取关键系统信息和得到目标引导，不再需要经常在抬头观察外界和低头读取显示信息之间来回切换，节省了视力调整的时间。& ]" }" z$ s3 p
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平显那么给力，直接把平显信息投射到头盔显示系统上，飞行员在转动头部中也能随时看到有用信息和获知威胁方向，岂不更加给力？ ' E. G5 O2 y& T* T, a# w; } 1 o* r2 w8 Q' t! m2 A3 ?7 m在60年代，美国海军确实启动了头显的研制，希望用于F-4“鬼怪”式战斗机。但技术太超前，进行不下去，只能回到平显。 . B9 M+ O. c$ Y+ I1 m# t' \ $ {. P; ^: W. m4 Q/ L0 ]苏联没有放弃，而是大大简化了技术，不用头盔上的屏显，而是在头盔的视野边缘处设置一圈LED指示灯，在火控系统的控制下，提示飞行员威胁方向。这个简单的工程实现有奇效，与机动性超强的R-72近程空空导弹相结合，真是指哪打哪。东西德合并后，前东德空军的米格-29在北约空战演习中，屡屡把美国空军的F-16打得找不到北。# H- j/ S+ ]' x( U
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西方惯于指责别人抄袭，自己从来不羞于拿来主义，以指示灯为基础的头盔指示系统成为90年代西方战斗机标配。同时，随着计算机、显示尤其是增强现实技术的发展，盔显似乎终于可以成为现实了。F-35采用盔显，并作为主要显示系统，座舱仪表板上的大屏显示只是辅助。' [5 H( G/ ^5 K! L2 @% I3 Z
7 L, K2 x. b! f' e但盔显再次成为巨大的头痛， 首先是重量。显示技术再发达，显示屏再轻巧化，盔显的重量还是对飞行员的脖子造成很大的压力，高g飞行时是不可承受之重，在弹射的时候更是可能造成生命危险。 ( E! M& b i( z) I D) C) N- S, d7 V8 b8 Z$ h$ f显示技术本身也有本质滞后。固定位置的飞行数据没问题，随着头部转动而移动的目标指示光标就麻烦了。盔显首先要精确测定头部转动的角度和速度，然后计算光标移动的方向和速度，最后形成可见的光标。测量和计算机速度再快，依然是有限的。人眼和大脑能感知到滞后，很容易产生晕眩感。测量-计算-显示也是一个反馈系统，光标具有一定的本质晃动，就像电梯到了楼层会有一点晃动才停稳一样，这进一步增加了晕眩感。, Y1 ]8 ]+ \0 B, Q
1 ~# o; N" N$ T# {光标、符号和数据的亮度还需要针对环境迅速调整，但亮度调整速度远远不及人类的肉眼和大脑，再次影响使用。0 U9 B) N6 _6 ~8 f( K' p
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最初设计是要把雷达、红外夜视、移动地图等统统整合到盔显。在静态下没有问题，但一动起来，问题太大。后来换了简化设计，重量控制住了，显示符号也极大简化，回到传统平显的格局，不玩实景图像了，滞后也降低到可以接受的水平，但维修问题来了。3 j& Y D2 M, C5 r0 \' x
7 z+ Q0 ?5 e1 Y9 a; o每个人的脑袋大小、形状、瞳距、视线都是不一样的，所以带盔显的头盔对每一个飞行员都是因人定制的，据说每一个头盔就是40多万美元，顶4辆保时捷911。问题是还需要在日常维修中保持调校准确。F-35没有平显，只有盔显，所以这是事关飞行安全的主要显示系统。在2020年5月19日的F-35A坠机中，盔显问题正是原因之一。 3 ]4 {4 v6 T( J3 O% S, H9 m- `: j: _: p, A
由于调教问题，盔显的地平线与跑道指向错位，地平线标志明显低于实际，跑道中线的指向也歪了。这个问题在起飞前发现不了，但夜间着陆时就要命了。飞行员发现了问题，凭经验补偿，但错误的图标越来越分散注意力。按照设计，图标越接近跑道时越明亮，原意是帮助飞行员，现在弄巧成拙，搞得飞行员心烦意乱，动作变形，最后导向事故。 " p5 w- L K( h+ j! u* F; S& A+ | 8 [8 n- R, x; R3 oF-35是飞火推联动的，单大推的转动惯量大，油门反应相对不灵敏，过猛加油容易造成喘振。飞控会把飞行员的“过度”动作过滤一下再传递给发动机。美国海军传统上在着舰时采用“反区操作”，在固定的下滑率基础上，不断微调发动机推力来微调下滑航线。海军喜欢双发，也是因为在同样推力下，双中推的推力调节比单大推更加精细，但这是题外话了。因为单大推推力微调不灵敏的原因，F-35C在着舰时改为像空军那样，固定发动机推力，不断微调襟副翼来微调下滑航线。 x4 c! n' X d$ l. z; b3 s7 [ 0 t5 d0 z1 Q" _6 h4 p但在这次需要复飞的时候，冒险牺牲一点喘振裕度、榨出更多推力，或许能把飞机救回来。实在喘振了，反正都是一个坠毁，也谈不上损失。问题是飞控自作主张，不容许牺牲喘振裕度，飞行员就只有弃机跳伞了。" L) X3 C, A% [0 d' R
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F-35的设计和制造问题还有更多。早期的发动机叶片蹭刮机匣，是因为需要榨出最大推力，但间隙控制没做好。涡轮发动机在高温环境下工作时，机匣受热膨胀，直径略微增大。叶片也有热胀冷缩。只要机匣直径增加快于叶片，就不会有蹭刮问题。但在冷机状态，机匣直径收缩可能也快于叶片。放宽间隙总是容易的，但压气机叶片的作用就是增压，级后压力高于级前压力。间隙太大的话，叶片与机匣之间的“漏气”太大，严重影响效率。, Y5 A. e# O" n( o
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涡轮发动机的间隙控制是科学与艺术的结合。这里艺术不是吟诗作画，而是凭经验和胆识做出正确的工程决定。但普拉特-惠特尼玩砸了。不仅F135发动机有间隙问题，民用的PW1000也有这个问题，严重影响了早期A220和A320NEO的交货和商业飞行。间隙问题用了很长时间才解决。- \- U; q, ?" O! I
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炮弹出膛就爆炸，这只能是质量问题了。幸好这事不经常发生。5 e0 K- A) U5 k2 l/ ^( c) J( m
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更大的问题在于软件化和电气系统。F-35号称“软件战斗机”，因为软件管头管脚，软件故障可以导致整个飞机停摆。 ; e+ g% v) E ]. I( t8 a( |1 q) t' s; Q. |% g; a* O
软件瞎指挥或者罢工最后是通过机上电气系统体现出来的。在韩国空军F-35A机腹迫降事故中，只有发动机和飞控还完好，起落架都放不下来了。飞机上的软件是按照关键等级既协同又分离的。高度软件化的目的就是促成所有能合作的地方统统合作起来。网络化是硬件层面，软件才是网络化的真正灵魂。 m, d7 {+ ^2 S% v ) T7 \+ h' t: N( B. A6 ?! V5 I& R但高度一体化的软件也不能容许出现牵一发而死全身的事情。所以不管其他部份如何宕机，发动机控制和飞行控制必须保持完好和稳定工作。看来F-35做到了，但也仅此而已。韩国F-35A连起落架都放不下来，只是在吊命而已。 - B" K: n, H; R( a1 z6 u0 V8 q* |4 @3 Z/ s0 {
这次在嘉手纳F-35B前起突然收起的事故原因还没有公布，但从视频来看，主起机轮明显转动不畅。这可以有几个原因： ) f8 \" p0 L9 S* s 0 e8 E* _/ C( a" O1、 地勤疏忽，忘记松刹车了。联想到英国地勤可以忘记取下发动机罩盖，这个可能性不能说没有。 ) S0 p! y4 X/ n% c2、 电气系统故障后，虽然起落架放下来了，但刹车还是抱死，松不开。 5 Z9 K( A6 @$ c# c9 S7 E/ e* p3、 飞机在着陆中，主起有所损坏，轮子“别住”了，松刹车也没用。: A S' X w* ^# R1 v; d5 B
! G. B& M0 O. u$ s" i& t* ^6 a但拖车司机素质不足是肯定的。不管是哪一个情况，主起轮胎转动不畅不能硬拖。可能他对拖动F-35A没有感觉，根本没有发现主起轮胎转动不畅。但飞机在拖行中发生这样的顿挫和晃动，即使拖车司机没有感觉，周围的其他地勤也应该及时呼叫停止。看来谁都没有。- d+ ^0 d! l2 ?8 q. N; i" _