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战机驾驶舱是如何演化的?

2025-07-09 09:55 发布

战斗机驾驶舱是首脑之地。对于具有多个舱室的军用飞机,狭义的驾驶舱可以仅指负责驾驶飞机的飞行员所处的舱室,广义的则把与飞行任务直接相关的人员,如射手、投弹手等所处的舱室也称为驾驶舱。

如果将飞机比作一只巨大的铁鸟,那么驾驶舱就是鸟的脑子。驾驶员在此处进行操纵,使飞机上升、下降、加减速、转向或做出其他动作。此外,驾驶员也从这里观察飞机的飞行状态,为操纵行动提供参考。

现代驾驶舱至少包括以下几方面的要素:其一是安全性和舒适性。飞行员连同飞机一起,可能到达数千米乃至上万米的高空,以数百公里乃至数千公里的时速行进,甚至可能有各种起落、急转动作。在这个过程中,飞行员承受着空气稀薄、辐射、巨大加速度等诸多影响。座舱及其配套设施应对其加以保护。否则,飞行员可能遭到健康损害,甚至直接伤亡。

其二是信息传输。飞行员驾驶飞机,需要了解当前飞机的飞行高度、位置,各设备的工作状态以及外界天气、温度,还有敌方的情报和我方讯号等。驾驶舱及其配套设施应该便于飞行员迅速掌握这些信息。

其三是操作便捷。即应该让飞行员尽可能方便地完成对飞机的操纵。

最早的飞机驾驶舱条件极其简陋。例如,莱特兄弟的“飞行者一号”并没有驾驶舱,甚至连一把椅子都没有。飞行员是头朝前趴在下机翼上操纵飞机的。飞机的方向控制是通过移动连接到臀部的摇架来实现,飞行员靠着移动摇架牵动缆线,使机翼扭曲而达到改变飞行方向的目的。飞行员不但完全暴露在空气中,而且简直松手就会掉下来。幸亏,这架飞机的最长一次飞行也不过59秒,飞行距离260米,所以飞行员还勉强能支撑得住。

随着时间的推移,飞机逐渐改良,在机体上“挖”出了专门的舱室,供飞行员就座。对飞机的操纵,也有了专门的设备。例如,一战时德国的战斗机福克D.VII驾驶舱内有几个仪表显示当前的高度、速度等飞行参数,有几个操纵杆,用于飞行员操控飞机行动。

除此之外,在座舱前部还有两挺机关枪。然而,当时的驾驶舱是“敞篷”的,飞行员的头部和前胸暴露在天空中,承受着飞行时劈面而来的气流。飞行员为了在空战中集中注意力,常常在升空前饮酒、打肾上腺素,甚至吸食毒品。

一战后期,随着工业的进步,飞机速度进一步加快,飞行高度也得到提升。因此,开始给飞机加上“座舱罩”,把飞行员笼罩在其中。加了座舱罩的飞机,可以保持机舱内的空气不至于流失,又能保持一定的温度,更可以挡住迎面而来的强风。然而,早期的座舱罩设计存在一些问题,如增加了飞机的负载,阻碍了视野。

到了二战时期,战斗机得到更广泛的应用。为了更好地观察敌情,驾驶舱采用了“泡形舱罩”。这种驾驶舱仿佛一个肥皂泡,可以为飞行员提供360度全方位的视野,从而使得飞机的灵活性更好。此外,1937年有机玻璃得到产业化,也为泡形座舱提供了材质基础。

二战结束后,随着冷战开始,航空技术加速发展。现代化喷气机不断推陈出新,速度上达到亚音速、音速、超音速。例如,美国F-80战机的座舱设计比起二战时更为人性化,采用了增压座舱和空调系统,以保持机舱内的气压和温度稳定。同时,为了保障飞行员的安全,F-80C还装备了弹射座椅。

从二十世纪五六十年代的第二代开始,喷气式战斗机的速度大幅度增加,达到1.5倍音速甚至两倍、三倍音速。这种情况下,原本凸出机身的水泡形舱罩,在高速飞行时会产生很大的空气阻力。因此,不少飞机的座舱又开始改变,采用较为扁平的舱罩,以牺牲视野来换取较低的阻力。

20世纪60年代,人们发现飞行员如果视野范围差,不但可能会丢掉对敌机的追踪,也容易遭到偷袭。因此,人们开始重拾泡形舱罩。以70年代初制造的美军四代机F-15为例,驾驶舱采用整体式风挡,座椅的位置也安排得较高,这样,飞行员几乎三分之一个身子都露在机身外。飞行员具有上半球的360度环视视界,正前方下视角达到15度,可谓高高在上,风光无限。同时,舱内的操控系统和信息显示也有了极大突破。

如今,最炫目的可以说是美国的F-35战机。该机的座舱非常宽敞,同时配属了极为先进的头盔显示系统。各种探测设备通过光电、红外、雷达等方式,对外界进行360度全方位环视,而获得的图像可以直接投射到头盔面罩上,使飞行员无须任何抬头低头动作,就能通过自己的眼睛,“穿透”各种障碍看到广域外景图像。

这些系统还具有目标精确探测和识别、高分辨率成像、自动跟踪、指示测距等功能,并对重要信息进行提示。飞行员戴着这个宝贝头盔,就如同长出了千里眼。此外,F-35还采用了大型全景多功能显示器,用于显示传感器、武器和飞机状态数据以及战场环境、战术和安全信息。

尽管现代战机的驾驶舱越来越先进,但还是存在一个基本问题:长时间飞行时大小便怎么解决?美国飞行员通常会用“尿袋”解决生理问题。有的飞行员在编队飞行中遭遇腹内压力,只能暂时掉队,然后一边操纵飞机,一面脱下裤子,往手套或塑料袋里解决,然后投掷出机舱。还有飞行员泡在屎尿里对越南进行了轰炸。

总的来说,战斗机驾驶舱经历了从简陋到复杂的演变过程,不断改进以适应飞行员的需求和航空技术的发展。从早期的“飞行者一号”到现代的F-35,驾驶舱的设计和功能都得到了极大的提升,以确保飞行员的安全、舒适和高效操作。

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