智胜云端：战机座舱演变史 从机械到智能的飞跃

智胜云端：战机座舱演变史

在第十五届中国航展上，歼-20和歼-35A战机展示了高难度飞行动作，让观众感到震撼。新型战机的“信息就在眼前、控制就在指边”的座舱设计也引起了广泛关注，被称为“梦幻”座舱。

飞行中，战机座舱是飞行员获取态势信息、操控飞机和执行任务的关键部分，被视为战机研制水平的重要标志。从早期机械设备密布、人工操控为主，到电子玻璃化、多功能综合显控，再到多通道交互、人机混合智能耦合增强，战机座舱见证了战机整体性能的巨大飞跃。

### “空分制”座舱

如何高效、安全地操控飞机，给飞行员一个合适的“工位”，一直是飞机设计师们考虑的问题。1903年，莱特兄弟发明了世界上第一架飞机“飞行者一号”，但没有座舱，飞行员只能头朝前趴在下机翼上表面，通过移动摇架牵动缆线来控制飞机。这种情况下，飞行员完全暴露在空气中，安全隐患极大。

早期的战机座舱依然依靠机械操作装置和机电显示仪表。例如，在抗美援朝战争中的米格-17和F-86喷气式战斗机，中央驾驶杆以机械连杆的方式操控飞机舵面，脚蹬同样方式操纵方向舵。仪表板采用标准的盲目飞行仪表盘布局，飞行员的任务非常繁重。

为解决座舱拥挤问题，设计师们创造性地设计出“T形”布局形式，以地平仪为中心，将其他仪表和控制器布置在固定位置。这种“空分制”座舱设计使座舱更加简洁明了，但利用率不高、信息容量小的问题仍然存在。

### “时分制”座舱

20世纪80年代，随着F-16和苏-27等新一代主力机型投入使用，战机开始向多任务、多用途方向发展。各种传感器和机载设备数量剧增，飞行员需要在短时间内完成复杂的信息处理和战斗操作。为了解决这一问题，工程师们进行了大胆的座舱设计创新，进入了“时分制”时代。

在座舱显示方面，采用了“一平三下”的设计方式，即通过一个平视显示器和三个综合显示器提供主要信息。平视显示器将重要信息投射在飞行员眼前的特殊玻璃上，使飞行员可以同步观察战场环境和读取数据。综合显示器则采用“时分制”显示，按需显示不同信息，减轻飞行员负担。

在座舱控制方面，采用“手不离杆”（HOTAS）的设计方式，使飞行员在进行大过载机动或作战时，双手可以不离开驾驶杆或油门杆。这种设计利用数字总线传输信息，使座舱内的机械控制逐渐被电传控制取代，提升了战机操控效率。

### “智能化”座舱

随着智能化时代的到来，新的空中作战样式不断涌现，如分布式杀伤、有人/无人机协同作战等。未来的作战样式要求飞行员整合大量作战资源要素，对信息进行融合处理、高效转化和即时分发。飞行员的角色将由具体执行者变为指挥决策者，战机座舱也将升级为“智慧座舱”。

智慧座舱支持多通道人机交互，通过手势、语音、眼动、脑控等方式，使飞行员可以通过简单动作迅速转换成操控指令。此外，智慧座舱还能提供三维战场环境图景，辅助飞行员全面获取战场信息，实现多种战场信息的可视化。同时，通过人机混合智能训练，飞行员可以获得感知能力、生理机能和大脑智能上的巨大提升，与智能系统紧密耦合，形成双向的信息交流与控制，使战机座舱成为智能增强形态，以“飞翔大脑”指挥控制战机制胜未来空天战场。

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