F-35單機價格原來真不算貴：上面一個飛行頭盔都賣254萬

F-35戰鬥機是世界上第一種取消平視顯示器（HUD），完全使用頭盔顯示器系統（HMDS）向飛行員提供飛行和瞄準信息，由於極端複雜，該機的頭盔成本高達40萬美元，也就是254萬人民幣。

一個小小的頭盔憑啥這麼貴？這不是搶錢么！其實，HMDS頭盔高價的背後是其高技術與高性能，該頭盔是F-35座艙人機設計的重要組成部分。

F-35座艙的人機界面十分簡潔，以前戰鬥機座艙里的平顯、儀錶盤和各種儀錶都完全消失了，取而代之的是一塊大型的彩色數字式觸摸式液晶顯示器，給人一種異常「簡約」的感覺。

F-35使用最新的頭盔顯示技術完全取代了平顯。該機的三種改型都配備了羅克韋爾·柯林斯ESA視景系統公司（RCEVS，Elbit系統公司和羅克韋爾·柯林斯合資組建）生產的第三代頭盔顯示器系統（HMDS Gen III），這種頭盔內置兩個液晶顯示器，能同時為左眼和右眼提供彩色圖像。

除了被用作虛擬平顯外，重2.2千克的HMDS還提供了40度視場的數字化夜視、畫中畫視頻顯示、錄像、主動降噪和透視功能！最後一個功能最為有趣，能讓飛行員穿透機身看到外部景象。這個功能是通過F-35的分散式孔徑系統（DAS）實現的，該系統圍繞機身布置的6台紅外攝像機提供的紅外影像被無縫合成為顯示在頭盔中的全景圖像，讓F-35在低頭直視座艙地板時就能夠看到地面的紅外圖像。

頭盔的顯示功能也會應用於F-35的對地任務中。飛行員在飛行過程中只需簡單地看向、定位並點擊側操縱桿的一個指示器就可以標記新的目標位置。然後，數據鏈系統允許飛行員把目標的精確坐標迅速傳給執行同一任務的轟炸機或者戰鬥機。

為了降低重量，頭盔採用碳纖維複合材料製造。為了跟蹤頭盔的運動，F-35的彈射座椅上安裝了磁場發生器，在座艙內產生磁場來檢測頭盔的方位。當頭盔在這個磁場中運動時，頭盔上的一個接收器會測量接收到的磁通量。F-35的頭盔還具有自校準功能。

為了實現這個功能，頭盔頂部的白天攝像機全時拍攝，並以一定頻率從拍攝視頻中截取一幀圖像，與固定在遮光目鏡上的攝像機同時拍攝的圖像進行對比，確保視線一致。如果兩張照片有一點出入，系統就會自我校正。

HMDS已經經過了三代發展。第一代頭盔採用雙目光學系統來顯示圖像和符號，把右邊圖像投射在遮光面罩內面左側，左邊圖像投射在內面右側。這種分開投射式頭盔產生的符號很清晰、遮光面罩中間有一條向下延伸的突起，向兩側呈曲面聚合。雖然分開投射會使視野範圍更大，但是視場中間會形成一條豎線，這個方案被證明存在問題。

第二代HMDS也是一個雙目系統，但與第一代的分開投射式遮光面罩不同，第二代HMDS採用可以上下翻轉的更傳統的球形遮光鏡。由於第一代頭盔的遮光鏡與圖像投射系統集成在一起，因此飛行員要掀起遮光鏡時不得不關閉整個系統。遮光鏡的改進使第二代頭盔與傳統的頭盔比較一致。

這就是第二代HMDS的雙目圖像投射器，上方是夜視攝像機。

第三代頭盔由碳纖維和凱夫拉縴維製造。它的重量分布經過精心設計，不會影響飛行員頭部的平衡。如果頭盔前面太重，大過載可能會使飛行員的頭部轉向飛機的轉彎方向。為了使飛行員能控制頭部運動，設計師把光學組件安裝到第三代頭盔的前上方。

每名F-35飛行員都將擁有相同第三代HMDS頭盔。這種頭盔可以安裝兩層遮光鏡，由耐撞擊的高強度聚碳酸酯製成，外層是白天使用的深色太陽鏡，也可以換成激光防護鏡片。

第三代頭盔也加大了也是攝像機的鏡頭尺寸，能提供40度視場的夜視視頻，所以F-35飛行員無需佩戴夜視鏡。由於頭盔可以顯示F-35機身DAS紅外攝像機的圖像，所以在夜間有時甚至無需啟動頭盔的夜視功能。

HMDS頭盔顯示器通過兩路線路與座艙連接，獲取電力並為飛行員提供符號、圖像、氧氣和通信服務。第一路是一根電纜從頭盔正後方向下穿過飛行服，插到座椅右側，接電、並飛行系統和感測器連接到HMDS。第二路把氧氣管和通信線路連接到飛行員座椅左側的介面上。飛行員在緊急情況下彈射時，這兩路連接會自動斷開。

由於HMDS頭盔顯示器功能的發揮依賴於光學系統的精確定位，需要光學系統在飛行員眼睛正前方的遮光鏡上投射圖像，形成兩個綠色斑點。如果大過載時頭盔變形，綠色斑點就漂移，使飛行員失去所有的符號。如果綠色斑點不在眼睛正前方，飛行員無法通過HMDS看到任何符號，這被稱為「『出瞳」。

因此每位飛行員都需要接受頭盔定製。量身打造HMDS的過程與它的性能一樣是高科技。首先，飛行員戴上一個軟帽，這樣他（她）的頭部就可以經過激光掃描，創建一幅計算機輪廓圖。創建的三維圖像決定了飛行員需要的頭盔外形是小號的、中號的還是大號的。然後用銑床根據三維圖像挖出頭盔外殼內的泡沫塑料，這樣能非常貼合飛行員的頭部。

第二步，技術人員使用頭部掃描的數據定位光學系統。先測量飛行員兩眼之間的距離，眼睛到遮陽罩之間的距離（出瞳距離）、以及眼睛到頭頂之間的距離。出瞳距離決定了投射器可以移動的範圍而飛行員仍能看到圖像。眼睛到頭頂的距離用來定位光學系統，以獲得最佳的圖像尺寸。

最後為了安裝遮光鏡，飛行員還需要戴上氧氣面罩，然後再手動微調鏡片的位置。

因此，正是由於F-35頭盔的高技術和高製造成本，才造就了其令人乍舌的天價。

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