殲-20配備的衍射平顯在珠海航展公開亮相

簡介：殲20配備了新一代國產衍射平顯，它採用了更加先進的設計，達到當今頂尖水平，可以更好的支持第四代紅外成像制導格鬥空空導彈

珠海航展公開的新一代軍機航空電子概念座艙，注意新一代其衍射平顯

配備新一代平顯的殲-20戰鬥機

今年珠海航展上面，中國相關單位展出了先進軍機航空電子概念座艙，這個座艙一個亮點就是國產新一代衍射平顯公開亮相，它表明國產戰鬥機的座艙界面達到了當今頂尖水平。

眾所周知飛行員要在空戰之中戰勝對方，保護自己，需要掌握飛機和目標兩個方面的信息，也就是說飛行員需要知道飛機的狀態、武器、油料等方面的數據，還要知道目標的位置等信息，以便進行正確的戰術決策，前者需要從飛機儀錶得到，後者需要保持對戰機周圍的監控，從現代空戰經驗來看，飛行員需要最大限度的保持對戰機周圍的監控，以便讓對方無機可趁，但是飛行員又需要低頭俯視儀錶，這樣就造成了兩者之間的矛盾，為了解決這個矛盾，平顯就出現了。

平顯是現代戰鬥機最重要的座艙顯示器，圖為F-22的平顯

現代平顯將屏幕放在飛機座艙的前方，用圖像、字元等直觀的形式向飛行員顯示重要的信息，如武器瞄準數據、飛行信息等，飛行員可以在目視前方的同時掌握相關重要的信息，將兩者放在一起進行觀察、識別，可以同時掌握飛機和目標狀態兩方面的信息，這樣飛行員就不需要把目標在遠處的景物和座艙內儀錶之間進行切換，有助於飛行員掌握整體的態勢信息，特別是空戰和起降這兩個重要性場合，飛行員不需要頻繁的低頭和抬頭，大大提高信息掌握的效率，因此可以說平顯是現代作戰飛機最為重要的座艙設備之一。

平顯的作用用就是讓飛行員向觀察的時候仍舊可以掌握飛機的狀態

從相關圖片來看，國產新一代平顯採用的是衍射平顯，而不是現役戰鬥機普遍採用的折射式平顯，折射式平顯由圖形發生器產生圖像，然後由反射鏡通過透鏡組將圖像傳遞給成像組合玻璃也就是顯示屏，向飛行員進行顯示，它的優點就是結構簡單、製造容易、成本較低， 在飛機上面安裝也比較方便，不過折射式平顯的缺點就是視場較小，受到光學器件的限制，其瞬時視場一般在20度以下，在實際運用它之中考慮到飛機機動、晃動等方面的影響，其視場還要降低，從而影響信息的顯示，尤其是無法支持新一代空空導彈，社些導彈都具備較大的離軸發射角度，進入新世紀之後，戰鬥機普遍配備光電吊艙，它也需要較大的顯示區域來進行更加全面的場景顯示，所以戰鬥機需要更加先進平顯，這就是衍射平顯。

這張圖片表明殲-10A仍舊採用折射式平顯

衍射平顯與折射平顯最大不同它是利用殼體外面的全息透鏡進行光學準直，這樣就不受殼體的限制，從而大大提高了平顯的視野，根據相關資料，衍射平顯的視場可以達到折射式平顯的2-3倍，也就是說其瞬間視場可以達到35度左右，這樣就大大增加了顯示區域的面積，可以進行更加全面的信息顯示，給飛行員提供更多的信息，並且也可以更好的支持新一代大離軸空空導彈發射，更好的顯示紅外吊艙的生像，目前新一代戰鬥機已經用衍射平顯替代了折射式平顯。

這張圖片表明殲-10B已經換裝了衍射平顯

它的設計與F-16BLOCK的平顯相近

它可以更好的支持新一代空空導彈和紅外吊艙，不過它的結構比較複雜

中國相關單位從上世紀80年代開始研製衍射式平顯，目前已經發展了兩代，第一代裝備殲-10B這樣的三代改進型戰鬥機上面，它有用了多塊全息元件構成了准軸衍射光學系統，既擴大了視場又減少了像差，另外元器件的設計也比較簡單，但是缺點就是系統的元器件過多，重量大，這對於戰鬥機來說是非常不利的，另外光路比較複雜，多交光線多次穿器件，透光率降低，降低了顯示品質，因此中國第四代戰鬥機殲-20採用了新一代衍射平顯，從相關圖片可以看到它只有一塊曲面全息透鏡作為準直組織玻璃來運用，採用後端的光學器件來摺疊光路和補償像差，由於屏幕簡化，所以它的支架也更加簡單，可以進一步增加視場，這樣的設計簡化了系統的結構，降低了成本和重量，這對於戰鬥機來說是非常寶貴的，同時光線穿越器件的次數也減少，提高了透光率，提高了顯示品質，飛行員可以更加方便的獲取圖像信息。

新一代衍射平顯就要簡單的多

不過衍射平顯畢竟也要固定安裝，所以它的視野也不能無限制的擴大，因此支持第四代紅外成像空空導彈進行空戰能力仍舊勉強，所以新一代戰鬥機也普遍有用了頭盔瞄準/顯示系統，比較激進的作法如F-35已經取消了平顯，不過從各國的經驗來看，考慮到飛行員的承受能力，頭盔瞄準/顯示的重量受到限制，因此它的功能相應也受到限制，從這個角度來講，在未來一段時期間內，平顯可能仍舊是座艙主要的顯示系統。

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